全球科創觀察 | 美國國會研究局：美國國會關注的科學與技術問題（中）

幾十年來，國會一直支持生物燃料，主要關注「第一代」生物燃料（例如玉米澱粉乙醇）。《2002年農場安全與農村投資法案》開始涉及能源條款，其中包括多項用於支持生物燃料生產和研發的計劃。此外，美國能源部的能源效率與可再生能源辦公室也支持國內生物燃料生產的研發工作。國會還制定了生物燃料稅收激勵措施（例如生物柴油稅收抵免）。雖然第一代生物燃料已經實現商業化生產，但由於各種原因，一些先進生物燃料（例如纖維素乙醇）的商業化生產尚未實現。

2007年，國會加大對生物燃料生產政策的支持，出台了《可再生燃料標準》（Renewable Fuel Standard，RFS）。RFS要求美國交通運輸燃料中必須含有一定量的不同類別生物燃料。RFS因各種原因受到審查，包括該計劃的實施、先進生物燃料生產途徑的批准以及RFS的具體要求是否明確等。這些擔憂以及其他因素給某些利益相關者帶來了不確定性。

國會既可能考慮修改各種現有生物燃料政策，建立新的生物燃料倡議，也可能保持現狀。國會可能關注其他潛在議題，包括制定聯邦低碳燃料標準以替代或補充RFS，以及進行可持續航空、航運和其他領域燃料的研發工作。

（二）海上能源技術

技術創新是美國海洋能源發展的關鍵驅動力，可以促進對以前無法開採的資源進行勘探，降低成本，解決安全和環境問題，並推動美國海上可再生能源等新興領域的進步。私營企業、大學和政府都參與了海洋能源的研發工作。在聯邦層面上，能源部和內政部都支持海洋能源研究。

就美國海上石油和天然氣而言，開發商和聯邦監管機構主要關注墨西哥灣深水區域的勘探工作。行業對擴大深水活動的關注促使鑽井技術的改進，並採取措施實現自動監測和維護。政府和行業致力於解決安全、韌性和安全性（包括網絡安全）方面的問題。此外，人們還對海上油氣基礎設施退役技術感興趣，因為油井到達產能壽命末期時需要進行退役處理。這可能包括將資產重新用於氫氣運輸或碳捕集利用儲存等其他用途。在阿拉斯加北極地區運營的一些公司正在開發新技術（如抗冰鑽井裝置）以延長鑽井的時間，提高北極條件下應對油污泄漏的能力。能源部和內政部通過能源部的北極能源辦公室從事和資助北極能源研發工作。

在可再生海洋能源中，只有風能具備在美國海域進行商業應用的條件。2021年3月，拜登政府宣布到2030年將部署30吉瓦的海上風電裝機容量項目。除了大西洋地區已確定的資源外，風能在五大湖、西海岸和阿拉斯加沿岸以及墨西哥灣沿岸都具有發展潛力。已明確的海上風能研發重點包括：

（1）海上風電廠技術改進；

（2）資源和物理場地特徵的改進；

（3）提升安裝、運營、維護以及供應鏈的技術。

針對海上風電廠技術改進，拜登政府於2022年9月宣布了「漂浮式海上風電計劃」，旨在到2035年將漂浮技術的成本降低70%以上。《2022年通脹削減法案》（P.L. 117-169）撥款1億美元，用於召集利益相關者研究區域間輸電、海上風能輸電開發相關事項。國會可能希望考慮是否以及如何支持或激勵海上風能和其他海洋可再生能源的開發。

（三）氫氣管道

《基礎設施投資和就業法案》（§40315，P.L.117-58）授權了80億美元的區域清潔氫中心計劃，清潔氫中心將成為清潔氫氣生產、輸送和使用中心。從區域中心向發電廠、工業設施和車輛燃料分配中心供應氫氣可能需要建設龐大的氫氣管道網絡。在美國，通過管道運輸氫氣並不是一項新技術，但現有的管道網絡規模較小，並且幾乎完全位於墨西哥灣沿岸。實施以氫氣為主要能源的美國能源戰略，需要建設更大規模的管道網絡，可能會面臨氫氣的化學特性帶來的技術挑戰。

氫分子是最小的分子，因此與甲烷（天然氣的主要成分）相比，更容易通過管道和其他基礎設施的接頭、微小裂縫和密封處泄漏。氫氣也可以直接滲透到用於製造天然氣管道的聚合物（塑料）材料中。氫氣可能會使鋼管、管道焊縫、閥門和管件發生損壞，特別是發生脆化。管道公司可能會使用特殊鋼材或改進其基礎設施，並採取其他措施來防範脆化風險。總之，氫脆化的潛在風險是一個重要的安全考慮因素。

一些國會議員呼籲推動聯邦政府的倡議，促進與氫氣管道相關的研究和開發。例如，參議院能源和自然資源委員會主席在2022年的一次委員會聽證會上表示：「我們肯定需要新建一些專門用於輸送和儲存氫氣的基礎設施。在短期內，我們還有潛力調整我國廣泛的天然氣輸送網絡，以支持氫氣和天然氣的混合使用……還需要更多的工作來研究這些調整的安全性和可行性。」

《基礎設施投資和就業法案》要求能源部長通過改造現有天然氣管道等方法，提高管道運輸氫氣或氫載體燃料的安全性和效率。其他立法提案，如第117屆國會的H.R.9000和H.R.9018提案，要求對各項涉及氫氣管道材料的研究進行綜合分析，以解決氫氣管道的問題。參議院撥款委員會（H.Rept. 117-394）鼓勵能源部將氫氣管道相關的研究和開發納入其計劃中，以推動經濟的低碳轉型。

行政機構（如美國交通部的管道和危險材料安全管理局）可以通過現有的研究撥款計劃資助氫氣管道研究，並通過諮詢委員會和行業合作夥伴來探討氫氣管道的技術問題。這些活動有助於推進氫氣管道的設計、運營或安全研究並制定相關標準，這些標準可以應用於行業實踐或聯邦管道法規中。

二

金融科技

金融科技，是指應用於金融行業和各種金融活動中的一系列技術，包括與加密貨幣、投資者應用程式和消費金融應用程式等有關的技術。

（一）加密貨幣

加密貨幣被設計為支付和價值存儲的系統，美國國家標準與技術研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）將其描述為「通過加密機制而不是中央存儲庫或權威機構來保護的電子現金」。加密貨幣通常在公共區塊鏈上進行交易和清算。一個名為中本聰的匿名個體或者集體，在2008年的一份白皮書中介紹了第一種加密貨幣——比特幣。

加密貨幣嘗試用一種新的方式取代當前金融體系的某些部分，而當前金融體系的核心原則是信任。例如，傳統金融體系中制定了各種保障措施，旨在培養用戶信任和激發信心，其中包括監管和政府的支持。另一方面，加密貨幣依賴於對網絡參與者的一系列獨立但又並存的激勵措施，例如代幣獎勵，這些激勵措施有望發揮作用。用戶可以直接在區塊鏈上進行交易，也可以利用加密貨幣交易所和支付公司等平台進行交易。

加密貨幣體系最初是作為一種支付工具出現的，但它的投機屬性很快就超過了它的支付用途。目前兩種最流行的加密貨幣是比特幣和以太坊，它們總共占整個加密市場的一半以上。目前加密貨幣市場上有超過1萬種加密貨幣。高波動性和高增速是加密貨幣市場的特點。加密貨幣市場規模在2021年11月達到創紀錄的3萬億美元之後開始下跌，在2022年11月跌至9,000億美元以下。據報道，這是由於利率上升以及與加密貨幣相關的企業倒閉等關聯因素引起的。該行業的快速增長和各種加密公司的倒閉可能會促使國會考慮改變該行業的監管方式，要麼將加密貨幣進一步納入監管範圍，要麼將其與傳統金融體系隔離開來，以排除潛在的系統性風險。

（二）投資活動

近年來，資本市場的金融創新催生了一種新的資產類別——數字資產，其中包括加密貨幣，並引入了籌款、交易和其他投資活動的創新形式。《基礎設施投資和就業法》將數字資產定義為「任何數字表現形式的資產，並被記錄在加密保護的分布式帳本或財政部規定的任何類似技術上」。數字資產的監管由不同的機構負責。現有監管制度的某些方面引起了關於監管不確定性的政策辯論，特別是關於如何將以前頒布的法律和法規適用於新的活動和產品。一些數字資產符合證券的法律定義，主要由美國證券交易委員會（the Securities and Exchange Commission，SEC）監管，該委員會負責監督證券的發行、銷售和投資活動。根據《商品交易法》（the Commodities Exchange Act，CEA）（P.L.74-675），那些不符合證券定義的資產可能在法律上被視為商品，並受商品期貨交易委員會的監管，該委員會也監管美國衍生品市場。

新興科學技術通過散戶數字參與實踐（Digital Engagement Practices，DEPs）為投資者帶來了更多的機會。DEP部署在投資諮詢服務中，經紀交易商和投資顧問使用網站或移動應用程式與散戶投資者互動，例如收集投資者數據或提供金融建議。DEP通常部署類似遊戲的功能、行為提示、差異化營銷和預測數據分析。美國證券交易委員會正在就經紀交易商和投資顧問（包括機器人顧問）如何緩解利益衝突問題向公眾徵求意見。具體來說，美國證券交易委員會擔心DEP的利潤優化設計可能會鼓勵投資者以優先考慮公司盈利能力的方式而非優先考慮投資者個人利益的方式進行投資。2022年數字資產市場發生的各類問題不斷暴露了該行業的結構脆弱性和監管缺口。美國國會可能就美國證券交易委員會的數字資產管轄權和解決監管缺位問題進行更多的政策辯論。

（三）消費者產品

除了上一節討論的零售投資活動外，金融科技還具有改變包括消費者支付和貸款市場的潛力。現代技術——如網際網路接入、移動技術、電子支付改進、數據替代和人工智慧——已被用於為消費者創造新的金融科技產品。最近的一些金融科技產品包括「點對點」支付、數字錢包、消費者數據聚合服務、市場貸款和「先買後付」服務。新技術可能會改善消費者體驗，降低提供金融產品的成本，並擴大服務可觸及消費者的範圍。例如，基於網際網路或移動端的金融產品可能能夠幫助消費者更好地管理個人財務，並提供更實惠的金融服務。此外，消費者貸款審查與評估準確性可能會因這些技術而得到加強。例如，數據替代和人工智慧可能能夠更好地為貸款人的違約風險定價，這可能會擴大信貸機會，或降低消費者的信貸成本。

新技術可能會帶來某些消費者保護和數據安全的風險，尤其是關於消費者信息收集和使用的問題。政策制定者在設計金融法律和法規時，通常是在最新的技術變革出現之前設計制定的。這就提出了一個問題，即現有的法律和監管框架在應用於金融科技時，是否能在不過度阻礙有利技術發展的情況下有效降低風險。此外，金融科技產品經常訪問敏感的消費者數據，這可能會帶來隱私和網絡安全問題。金融科技創新也可能對市場競爭產生影響，例如可能產生系統性風險。此外，使用替代數據和人工智慧的消費貸款承銷模型可能會由於數據或模型開發中的偏誤而帶來關於貸款公平性的風險。消費者金融保護局（The Consumer Financial Protection Bureau，CFPB）是消費者金融產品和服務的主要消費者保護監管機構。國會可能會繼續關注現有法律如何適用於消費金融科技產品，CFPB應如何監管這些產品，以及是否有必要制定新的法律來監管這些產品。

三

地球與環境科學

國會可能提出的與地球和環境科學相關的問題包括國家空間數據基礎設施系統、ShakeAlert地震預警系統，以及與支持美國向清潔能源技術過渡的關鍵礦物海底開採相關的新出現的環境問題。

（一）國家空間數據基礎設施

國家空間數據基礎設施（National Spatial Data Infrastructure，NSDI）負責促進數據開發、信息共享和跨多個部門的協作決策，如制定《2018年聯邦航空管理局再授權法案》（Subtitle F，Geospatial Data of Title VII，Flight R&D Act，P.L. 115-254）。美國國家地理空間信息平台是國家空間數據基礎設施的一個關鍵組成部分，提供從聯邦政府資源和基於網絡的地理空間服務獲取地理空間數據的途徑。地理空間數據包括土地覆蓋資源（如岩石、礦物、土壤、植被和水）、地形、地上和地下的建築環境（如建築物和相關結構，以及水、能源、交通和通信基礎設施）和許多其他數據集。地理空間數據來自各種聯邦信息源，包括陸地衛星系列、美國國家航空航天局（The National Aeronautics and Space Administration，NASA）和美國國家海洋和大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）的地球觀測衛星、雷射雷達和其他飛機上的設備（包括新使用的無人駕駛飛機系統，通常稱為無人機），以及其他地面觀測設備。美國國家地理空間信息平台開放了超過100,000個數據集、雲計算和ArcGIS工具集的訪問權限。聯邦地理數據委員會監督負責監督國家空間數據基礎設施的政策、規劃、開發和實施。

國會可能對一些促進國家空間數據基礎設施進步的科技感興趣，例如，由聯邦機構設計和運營的地球觀測衛星（例如，Landsat 9，參見「民用地球觀測衛星」），以及由私營部門開發和維護的雲計算和地理信息系統軟體。國會可能還會對以下方面感興趣：科學技術進步如何改善美國國家地理空間信息平台，以實現其主要目標，即為資源和土地管理、災害評估和許多其他目的提供可查找、可訪問、可互操作和可復用的數據。此外，國會也可能會對監督機構間合作和公私夥伴關係從而促進國家空間數據基礎設施發展等感興趣。

（二）西海岸的ShakeAlert地震預警系統

美國50個州的部分地區，以及華盛頓哥倫比亞特區，都在不同程度上易受地震災害和相關風險的影響。在檢測到地震後，在潛在的強烈地面震動到達其位置之前，人員和自動化系統會收到地震預警（Earthquake Early Warning，EEW），人們可以藉此可以保護自己，自動化系統可以藉此保護財產。EEW是最具挑戰性的應急通信類型之一，部分原因是地震無法預測且突然發生。必須在檢測到地震後幾秒鐘內向高風險地區發出大規模通知，這樣才能有效。

美國地質調查局(U.S. Geological Survey，USGS)與許多合作夥伴在加利福尼亞州、俄勒岡州和華盛頓州建立了第一個運行EEW系統，稱為ShakeAlert，該系統於2019年至2021年開始運行。ShakeAlert受益於地震科學、地震建模（例如，使用機器學習和人工智慧）、地震儀器、大地測量儀器和遙感技術的創新。大地測量儀器依賴於全球定位系統和其他全球導航衛星系統，能夠快速、精確地測量地面或水的運動，以提供許多危險的警告，如地震、火山爆發和海嘯。大地測量儀器有可能改善EEW。然而，ShakeAlert還沒有將大地測量數據完全納入其EEW系統。此外，美國在操作和維護全球定位系統方面面臨一些挑戰，如信號干擾和地球軌道上近地衛星數量的增加。

在2021年，通過聯邦應急管理局（Federal Emergency Management Agency，FEMA）發送的電子預警通常在強烈地震發生之前不會到達。2021年通過Wi-Fi或蜂窩網絡的手機應用程式發送的EEW通常更快，而且大多數警報在劇烈震動發生之前就到達了。

國會可能感興趣的是，科技進步可能會改善地震預警（例如，結合地球測量數據），將ShakeAlert擴展到其他州和地區，以及ShakeAlert是否可用於預測其他方面的危險。此外，國會可能對如何改善緊急通信感興趣，特別是大規模通知，通過使用聯邦應急管理局的通信路徑或第一響應者網絡，使警報在地震到達前發生。

（三）海底採礦

向清潔能源技術的過渡推動了美國關注國內關鍵礦物的供應。一些科學家估計，某些關鍵礦物，如鈷和錳，在海底礦床中的含量比在陸地礦床中的含量要高。許多這些海底礦床位於美國管轄範圍以外的深海區域。美國和全球大多數人對國家管轄範圍以外區域的深海海底採礦的興趣主要集中在位於夏威夷和墨西哥之間的450萬平方公里的太平洋海底區域。太平洋這一地區盛產多金屬結核，其中含有鎳、錳、銅、鋅、鈷等礦物。私營企業和政府一直在探索海洋區域以進行海底採礦。迄今為止，CRS未發現任何實體在國際水域開採海底礦物。

在聯邦一級，NOAA有權向美國公民頒發許可證，以便在美國管轄範圍以外的地區進行海底採礦勘探，並為此目的向多個實體頒發了許可證，其中兩個實體目前處於活躍狀態。此外，NOAA是致力於探索和研究深海的主要聯邦機構。根據國會的指示，NOAA領導研究和評估海底採礦活動對美國管轄範圍以外的擬議礦區的潛在影響。

國家管轄範圍以外地區海底採礦業的出現引發了人們對海底採礦可能對深海生態系統產生潛在影響的質疑。政府、行業和大學都參與研究海底採礦活動的潛在環境影響。1980年，國會指示NOAA評估海底礦物勘探和商業回收活動對深海環境的影響。二十多年來，NOAA研究了深海底棲生物（即生活在海底沉積物上或海底沉積物中的生物）從沉積物擾動中的恢復，以此作為評估海底採礦活動潛在影響的一種手段。這些研究主要側重於從海底收集和清除多金屬結核對生態系統的潛在影響。

國會可能關注額外授權或提供資金是否有助於了解和處理未來深海海底採礦對環境和生態系統的潛在影響。鑒於目前人們對開採深海海底礦物的興趣日益濃厚，國會可能會調整美國國家海洋和大氣管理局的研究方向，即通過研究不同的海底礦藏（如鐵錳結殼、多金屬硫化物）來收集深海多金屬結核對環境的影響。此外，國會可能還會考慮擴大美國國家海洋和大氣管理局的海洋勘探活動，以進一步記錄深海生物，從而為了解深海生物是否以及在多大程度上容易受到人類干擾或對人類干擾具有適應性提供一個基準。

來源：全球科創觀察