發展國家實驗室 助力占據科技制高點

潘建偉

微尺度國家實驗室是科技部2003年批準籌建的五個國家實驗室之一，其研究方向覆蓋物理、化學、材料、生物和信息等學科，實現了五大一級學科的交叉與融合，已經成為一個有重要國際影響的研究機構。在量子信息、納米科技、高溫超導等領域共11次入選兩院院士評選的中國十大科技進展新聞，是國內獲此榮譽最多的研究機構。其中量子信息作為微尺度國家實驗室的特色研究領域之一，已在若干研究方向上形成了較強的國際競爭力。

量子信息科技經過近30年的發展，從前沿基礎研究、應用基礎研究到應用研究，已經進入到一個深化發展、快速突破的歷史階段，需要量子光學、原子分子物理、量子電子學等多學科的密切交叉，需要光電技術、材料工藝、空間技術、工程技術等關鍵技術的突破與集成。以往單一學科的國家重點實驗室模式已不能很好解決量子信息這一交叉學科發展所面臨的一系列問題。而國家實驗室的定位面向國家重大需求，以學科交叉與融合為特色，非常適合于量子信息這樣迫切需要高質量協同創新的研究領域。

我曾對美國一些著名的研究機構進行一些調研。美國大型研究機構大致上可分為兩類。一類是建立在大科學裝置的基礎上，大體上有兩種運行模式。一種為專注于某一學科方向的，比如費米實驗室專門從事高能物理研究。這類似于我國的正負電子對撞機國家實驗室等；另一種則將大科學裝置作為開放的大型研究平臺，應用于信息科學、能源科學、材料科學等多個學科的前沿研究，比如勞倫茲伯克利國家實驗室。在這點上，前不久在國家發改委的支持下，集中了國家同步輻射實驗室、超導托卡馬克、強磁場等大科學裝置所成立的中國科學院合肥大科學中心具有類似的功能與定位。第二類是以某一學科方向作為研究主線，并將其中發展起來的關鍵技術應用于多個交叉領域。比如美國國家標準與技術研究院（NIST），在其先進的測量技術基礎上，在物理、化學、材料、工程和信息科學方面源源不斷地產生對人類具有重要影響的發現。在過去10余年間，NIST在量子調控和量子信息領域產生了5位諾貝爾物理學獎獲得者，他們為人類帶來了超冷原子、原子鐘、光梳等革命性新技術。

可以看出，國家實驗室是需要面向重點學科開展高質量協同創新，在定位和功能上類似于NIST，因此NIST的經驗尤其值得我們參考和學習。NIST首先得到國家高強度和穩定的支持，每年運行經費將近9億美元。在運行機制上，NIST既是一個相對獨立的機構，同時又與很多大學和企業保持密切和廣泛協同，每年面向全美國的合作研究人員超過1600人。這點上，目前我國的國家實驗室在籌建階段與之相比還有較大差距，在政策環境和運行管理機制等方面還需要進一步優化。

除了科技部支持外，我國其他科教主管部門在近年來也已對促進高質量協同創新進行了一些初步探索。比如，在教育部和中科院支持下，以微尺度國家實驗室量子信息研究團隊為核心組建了量子信息領域協同中心，初步整合了全國的優勢研究力量。

借鑒國外經驗并考慮到我國現實國情，國家實驗室的進一步發展應該整合全國相關的高校、研究所、國家重點實驗室等資源，在籌建階段運行的經驗基礎上，完善制度與管理辦法，比如，公開招聘具有國際視野的領軍人才擔任實驗室主任；實驗室可以依托于某個大學或研究所，但區別于法人機構的固定人員編制，實現人才的良性流動，等等。在整合資源和完善制度基礎上，建立一種類似于NIST的國家級實驗室。依托國家實驗室平臺，在國家重大科技任務或重大工程支持下，協調高校、科研院所最優勢的研究力量，同時與相關企業保持密切合作。通過采取類似“兩彈一星”的模式，集中力量進行突破，應該是我們在激烈的國際競爭中占據制高點的有效途徑。

（作者為中國科學技術大學副校長、中科院院士）