掃描美國國家實(shí)驗(yàn)室

李 昊 徐 源

美國的科研管理沒有全國統(tǒng)一的政府部門，呈現(xiàn)出多元化的特點(diǎn)，突出體現(xiàn)在美國國家實(shí)驗(yàn)的建設(shè)和運(yùn)行管理方面。廣義的美國國家實(shí)驗(yàn)室是個(gè)外延非常寬泛的術(shù)語。美國聯(lián)邦政府、學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和民間對(duì)科學(xué)研究的支持和監(jiān)管呈現(xiàn)復(fù)雜態(tài)勢(shì)。因此對(duì)一個(gè)科研組織，既不能單純從其名稱判斷其是否可納入國家實(shí)驗(yàn)室范疇，也不能依靠簡單標(biāo)準(zhǔn)來判斷其是否達(dá)到國家實(shí)驗(yàn)室的水平，而只能依靠其基本特點(diǎn)來認(rèn)定。

伴隨國家戰(zhàn)略創(chuàng)建和發(fā)展。美國國家實(shí)驗(yàn)室?guī)缀醵际窃谔囟ǖ臍v史時(shí)期，應(yīng)國家戰(zhàn)略需求而建立的，創(chuàng)建和發(fā)展往往伴隨美國聯(lián)邦政府各級(jí)機(jī)構(gòu)的調(diào)整，其成果往往對(duì)國家的戰(zhàn)略決策具有必要的支撐作用。能源部（DOE）國家實(shí)驗(yàn)室是二戰(zhàn)期間以“曼哈頓計(jì)劃”為代表的戰(zhàn)時(shí)臨時(shí)資源的固化，歷經(jīng)原子能委員會(huì)、能源研究開發(fā)署、DOE三個(gè)階段的建設(shè)與發(fā)展，仍然是世界上最大的科研體系之一。純軍事領(lǐng)域的情況也是一樣，大部分實(shí)驗(yàn)室成立于20世紀(jì)90年代。這一時(shí)期，正是冷戰(zhàn)結(jié)束后，美國聯(lián)邦政府大力縮減軍費(fèi)開支、掉頭轉(zhuǎn)向民用科研的大背景下，為了保留軍事領(lǐng)域研究而改組建立國家實(shí)驗(yàn)室的時(shí)期。

保持相對(duì)穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡。美國的國家實(shí)驗(yàn)室中，絕大多數(shù)是在二戰(zhàn)后至20世紀(jì)90年代創(chuàng)建的。而變化最多的聯(lián)邦政府自主的研究與發(fā)展中心（FFRDC），在整個(gè)體系內(nèi)也保持著一種相對(duì)穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡：占據(jù)核心地位、處于國防和國家安全相關(guān)重要領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室一直處于FFRDC體系內(nèi)。此外，在一個(gè)新的國家實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建之前，首先要經(jīng)過非常詳細(xì)的論證和討論，以證明該實(shí)驗(yàn)室具有“長期的研究或開發(fā)需求，無法通過已有聯(lián)邦政府內(nèi)部或來自承包商資源有效地滿足該需求”。國家實(shí)驗(yàn)室為聯(lián)邦政府各局提供的是一種可持續(xù)不間斷的能力，針對(duì)的是在相對(duì)較長時(shí)間內(nèi)的研究或開發(fā)需求。

具有特殊且不可替代的地位和作用。美國國家實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)置在戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域。這些領(lǐng)域包括重要基礎(chǔ)前沿研究，關(guān)系國家競爭力和國家安全的戰(zhàn)略性高技術(shù)研究，諸如武器、能源、航天、國防、信息、科學(xué)政策及其他領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，以及未來技術(shù)先導(dǎo)性研究、產(chǎn)業(yè)通用技術(shù)和共性技術(shù)研究、重大與關(guān)鍵科技創(chuàng)新平臺(tái)和基礎(chǔ)設(shè)施、顛覆性技術(shù)，等等。這些領(lǐng)域具有長遠(yuǎn)性、風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)難度高的特點(diǎn)，靠市場機(jī)制不能解決，必須由國家集中投資和組織，保證研究開發(fā)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。美國國家實(shí)驗(yàn)室非常強(qiáng)調(diào)制約與制衡，即在國家實(shí)驗(yàn)室體系的頂層設(shè)計(jì)中，鼓勵(lì)合作與競爭的同時(shí)存在。美國國家實(shí)驗(yàn)室的目的和意義中，戰(zhàn)略布局要高于解決具體問題。國家實(shí)驗(yàn)室能夠填補(bǔ)美國聯(lián)邦政府和軍方、學(xué)術(shù)界、民營公司、軍工企業(yè)、以及其他非政府和非營利組織留下的研究與開發(fā)的真空地帶，并且獨(dú)立于標(biāo)準(zhǔn)化的市場環(huán)境。

確保所有資源和能力能夠隨時(shí)“為國所用”。美國對(duì)于科研的管理一直處于相對(duì)松散的狀態(tài)，沒有成立獨(dú)立的科技部實(shí)現(xiàn)對(duì)全國科研資源的統(tǒng)一配置，也無法直接干預(yù)各學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。但是，已有的歷史事實(shí)和當(dāng)前的種種跡象表明，美國國家實(shí)驗(yàn)室本質(zhì)上是為整個(gè)聯(lián)邦政府維持一個(gè)巨大的科技資源和科研能力的儲(chǔ)備池。該儲(chǔ)備池中匯集并穩(wěn)定維持著支持國家戰(zhàn)略、維護(hù)國家安全的各類戰(zhàn)略資源，包括重大儀器設(shè)備、重要實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、尖端技術(shù)、頂級(jí)人才團(tuán)隊(duì)，等等。至于國家實(shí)驗(yàn)室究竟以何種模式呈現(xiàn)似乎并不重要。同時(shí)，美國國家實(shí)驗(yàn)室體系還擁有世界上覆蓋面最廣、效率最高的成果轉(zhuǎn)移機(jī)制。雖然美國的國家實(shí)驗(yàn)室沿襲了其科研體系松散管理的狀態(tài)，但是長期以來形成一套有效的運(yùn)行管理模式，確保了國家實(shí)驗(yàn)室的所有科技資源和科研能力能夠隨時(shí)“為國所用”，科研成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的周期很短、效率很高。

科研資源集中化程度最高。美國國家實(shí)驗(yàn)室是科研資源集中化程度最高的科研體系。對(duì)于某些類型的國家實(shí)驗(yàn)室，體系化的試驗(yàn)場所和規(guī)模化的儀器設(shè)施本身就屬于國有，由聯(lián)邦政府出資建設(shè)和研發(fā)，每年有可觀的經(jīng)費(fèi)用于維護(hù)和改造。而對(duì)于FFRDC和UARC，在實(shí)驗(yàn)室與作為發(fā)起人的聯(lián)邦政府局之間通過簽訂合同和協(xié)議等形式，能夠非常容易地訪問和使用國家級(jí)的科研資源和信息資源。實(shí)驗(yàn)室獲取科研經(jīng)費(fèi)投入量是科研資源集中化的重要標(biāo)志，美國聯(lián)邦政府財(cái)年計(jì)劃中，獲得研發(fā)經(jīng)費(fèi)最多的研究機(jī)構(gòu)幾乎都是國家實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)，國家實(shí)驗(yàn)室還以從高校招募頂尖人才到實(shí)驗(yàn)室組建研究團(tuán)隊(duì)的形式，吸引了大量人才集中解決重大科學(xué)問題。通過集中優(yōu)勢(shì)科研資源，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，能夠在很大程度上避免重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)，特別是在科研投入緊縮或發(fā)生重大調(diào)整的歷史時(shí)期，龐大的科研實(shí)體承受各方面壓力和沖擊的能力更強(qiáng)，也更有利于保持該實(shí)驗(yàn)室所屬領(lǐng)域的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

取得重大成就，處于領(lǐng)域主導(dǎo)地位。美國國家實(shí)驗(yàn)室所取得的成就是舉世矚目的。學(xué)術(shù)成就方面，以能源部國家實(shí)驗(yàn)室為例，二戰(zhàn)以來涌現(xiàn)出了30多位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，還產(chǎn)生了數(shù)百項(xiàng)國家級(jí)重要獎(jiǎng)項(xiàng)。每個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室年度經(jīng)費(fèi)都在千萬美元量級(jí)以上，年人均經(jīng)費(fèi)約為10～40萬美元。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)的評(píng)估研究，能源部國家實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)和工程學(xué)排名第一，材料科學(xué)排名第三，計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)和化學(xué)排名第四，數(shù)學(xué)排名第五；NASA下屬的研究中心和國家實(shí)驗(yàn)室的空間科學(xué)排名第一，地球科學(xué)排名第三，工程學(xué)排名第五，物理學(xué)排名第八，計(jì)算機(jī)科學(xué)排名第九；NIH下屬的國家實(shí)驗(yàn)室在諸多生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的排名都是第一。建立在重大成就基礎(chǔ)上的領(lǐng)域主導(dǎo)地位，使得國家實(shí)驗(yàn)室在美國的國家科研體系中發(fā)揮了穩(wěn)定的支柱作用，從而確保了國家科研始終保持著正確的發(fā)展方向。

美國國家實(shí)驗(yàn)室有非常高效的成果轉(zhuǎn)移機(jī)制

在突出主業(yè)的前提下實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉融合。多學(xué)科交叉融合是美國國家實(shí)驗(yàn)室的重要特點(diǎn)之一。大部分國家實(shí)驗(yàn)室本身就是多項(xiàng)目/多計(jì)劃實(shí)驗(yàn)室，因此實(shí)驗(yàn)室覆蓋一系列寬泛的學(xué)科領(lǐng)域。少部分國家實(shí)驗(yàn)室是單項(xiàng)目/單計(jì)劃實(shí)驗(yàn)室，其創(chuàng)立之初圍繞單一目標(biāo)或設(shè)備設(shè)施而建，但自20世紀(jì)90年代以來，隨著信息化的發(fā)展，即使是單項(xiàng)目/單計(jì)劃實(shí)驗(yàn)室也在不斷拓展自身的研究領(lǐng)域，向綜合性研發(fā)平臺(tái)的方向發(fā)展。以能源部國家實(shí)驗(yàn)室為例，除了在先進(jìn)計(jì)算、基礎(chǔ)能源科學(xué)、生物環(huán)境、核聚變能、高能物理及核物理的主業(yè)上保持良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，還積極拓展在生物學(xué)及生物過程工程、氣候變化科學(xué)及大氣科學(xué)、賽博與信息科學(xué)、決策科學(xué)與分析、地球系統(tǒng)科學(xué)與工程、機(jī)械設(shè)計(jì)與工程、核工程、核與射電化學(xué)、電力系統(tǒng)與電機(jī)工程等領(lǐng)域的研究。DoD直屬國家實(shí)驗(yàn)室為了形成支撐軍隊(duì)高科技實(shí)力水平，將軍事領(lǐng)域的多學(xué)科交叉融合發(fā)揮到極致。

運(yùn)行管理模式和方式靈活多樣。美國國家實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)部的運(yùn)行管理方面采取了靈活多樣的模式和方式。實(shí)驗(yàn)室究竟如何管理，往往不取決于實(shí)驗(yàn)室的類型和所屬領(lǐng)域，更多的是考慮如何有利于實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展和發(fā)揮作用。國家實(shí)驗(yàn)室普遍實(shí)行院所長負(fù)責(zé)制，GOGO類國家實(shí)驗(yàn)室的院所長由聯(lián)邦政府各局或其下屬管理機(jī)構(gòu)直接任命，GOCO類國家實(shí)驗(yàn)室的院所長由實(shí)驗(yàn)室理事會(huì)任命或遴選。為了不干預(yù)科研工作，國家實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部實(shí)行運(yùn)行管理與科研工作分開的模式。對(duì)于GOGO類型的國家實(shí)驗(yàn)室，往往設(shè)置運(yùn)行管理和財(cái)務(wù)管理的獨(dú)立部門；對(duì)于GOCO類型的國家實(shí)驗(yàn)室，幾乎都有配套的承包商負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理的所有具體工作。自1996年起，DOE開始通過競爭程序遴選其GOCO實(shí)驗(yàn)室的合同管理承包商。DOE與承包商以簽訂M&O合同的形式授權(quán)承包商實(shí)施國家實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行管理，M&O合同到期后由DOE對(duì)國家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行評(píng)估，以決定M&O合同的續(xù)簽與變更。

美國國家實(shí)驗(yàn)室涌現(xiàn)出很多諾貝爾獎(jiǎng)獲得者

普遍采用“小核心、大外圍”的發(fā)展模式。美國國家實(shí)驗(yàn)室雖然已經(jīng)集中了大量的優(yōu)勢(shì)科研資源，但是在科學(xué)研究和工程任務(wù)所需資源在深度和廣度日益提升的趨勢(shì)下仍然力有不逮。因此，幾乎所有國家實(shí)驗(yàn)室普遍采用了“小核心、大外圍”的發(fā)展模式，以實(shí)現(xiàn)在集中優(yōu)勢(shì)資源突破重大科學(xué)和工程問題的同時(shí)，保障了其內(nèi)部的均衡發(fā)展。一方面，國家實(shí)驗(yàn)室的核心方向不變，代表實(shí)驗(yàn)室特色的基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)方向、核心團(tuán)隊(duì)保持穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢(shì)。另一方面，國家實(shí)驗(yàn)室以牽頭開展合作項(xiàng)目研究，資助通用技術(shù)研發(fā)，聯(lián)合培養(yǎng)人才等多種形式，維持著規(guī)模龐大的支撐資源。核心與外圍之間通過國家實(shí)驗(yàn)室的模式和制度實(shí)現(xiàn)完美組合。與國防和國家安全、國家戰(zhàn)略等相關(guān)的研究，牢牢掌控在聯(lián)邦政府內(nèi)部，作為支撐的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究則分別由高校和企業(yè)來完成。

“小核心、大外圍”的發(fā)展模式充分發(fā)揮了國家實(shí)驗(yàn)室承上啟下的銜接作用，既有利于國家戰(zhàn)略的貫徹實(shí)施和長期保持，也充分壓縮了維持的代價(jià)和成本，提高了靈活性。

采取有效的上層監(jiān)督管理模式。在美國行政系統(tǒng)中，總統(tǒng)具有最高決策權(quán)，直接輔助總統(tǒng)進(jìn)行科技戰(zhàn)略決策和相關(guān)預(yù)算編制的行政部門包括白宮科技政策辦公室、國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)及白宮管理和預(yù)算辦公室。在這一層次，聯(lián)邦政府主要通過頂層監(jiān)管的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)國家實(shí)驗(yàn)室的管理，國家實(shí)驗(yàn)室的主要負(fù)責(zé)人要定期或針對(duì)關(guān)鍵問題在聽證會(huì)上回答來自聯(lián)邦政府的質(zhì)詢。以書面形式記錄的質(zhì)詢和答辯內(nèi)容，在整理后編入聯(lián)邦政府科研法規(guī)體系，作為國家實(shí)驗(yàn)室實(shí)際運(yùn)營的法律依據(jù)。聯(lián)邦政府與國家實(shí)驗(yàn)室相關(guān)的各部門包括DOE、DoD、NASA等，這些部門定期會(huì)同或委托國家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)院等對(duì)國家實(shí)驗(yàn)室開展評(píng)估工作。通過聯(lián)邦政府每一財(cái)年在經(jīng)費(fèi)上的宏觀調(diào)控，以及定期的聽證會(huì)和實(shí)驗(yàn)室評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)邦政府對(duì)國家實(shí)驗(yàn)室的有效監(jiān)督管理。

伴隨國家大型科技計(jì)劃而生。美國聯(lián)邦政府是較早組織大型科技計(jì)劃以帶動(dòng)科技整體發(fā)展的國家，而國家實(shí)驗(yàn)室體系的形成和完善，與美國聯(lián)邦政府所組織的大型科技計(jì)劃是密不可分的。曼哈頓計(jì)劃的順利實(shí)施造就了DOE國家實(shí)驗(yàn)室體系；而阿波羅計(jì)劃和航天飛機(jī)計(jì)劃則促成了NASA及其下屬研究中心和實(shí)驗(yàn)室的誕生。此外，星球大戰(zhàn)計(jì)劃、人類基因組計(jì)劃、信息高速公路計(jì)劃、國家納米計(jì)劃等，其中都有國家實(shí)驗(yàn)室的參與。通過這些大型科研計(jì)劃的實(shí)施，為美國在核能、航天、醫(yī)學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)突破、科研試驗(yàn)條件建設(shè)、人才團(tuán)隊(duì)建設(shè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面奠定良好的基礎(chǔ)，從而聚集了大量科技人才，擁有了空前的智力優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而迅速轉(zhuǎn)化為技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從而奠定了美國作為世界科技中心的地位。

對(duì)科研中的沖突持寬容的態(tài)度。幾乎在所有美國國家實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行管理要求中，都強(qiáng)調(diào)“國家實(shí)驗(yàn)室必須允許科研興趣中的組織沖突”，也就是說，不能以政治或商業(yè)行為干預(yù)國家實(shí)驗(yàn)室的研究工作。這是國家實(shí)驗(yàn)室在國家科研體系中所處的地位和所承擔(dān)的職能所決定的。國家實(shí)驗(yàn)室所承擔(dān)的科研任務(wù)的周期最長、難度最大、失敗風(fēng)險(xiǎn)最高，這是普通高校或民營企業(yè)所難以承受的，唯有國家實(shí)驗(yàn)室才能勝任。一方面，在經(jīng)費(fèi)投入上確保了研究的持續(xù)性和穩(wěn)定性，非競爭類項(xiàng)目占據(jù)國家實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)來源的大頭；另一方面，國家實(shí)驗(yàn)室工作的目的不是利益的最大化，負(fù)責(zé)運(yùn)營國家實(shí)驗(yàn)室的都是高校或非營利組織。

阿波羅計(jì)劃和航天飛機(jī)計(jì)劃促成了NASA及其下屬研究中心和實(shí)驗(yàn)室的誕生

結(jié)語

美國作為科技和軍事大國，其科技實(shí)力從二戰(zhàn)期間甚至更早時(shí)候就開始布局，在歷經(jīng)冷戰(zhàn)至今的70余年的發(fā)展歷程中，一直保持著前沿地位與健康、有序的發(fā)展態(tài)勢(shì)，這與其在以國家實(shí)驗(yàn)室為實(shí)體的國家科研規(guī)劃有著密切的關(guān)系，可以說，美國國家實(shí)驗(yàn)室的總體布局和戰(zhàn)略發(fā)展，在一定程度上左右著美國全國乃至全世界的科技發(fā)展趨勢(shì)。因此，通過對(duì)美國國家實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn)的深入分析和進(jìn)一步挖掘，將對(duì)我國科研體系、特別是國防科研體系的設(shè)計(jì)與構(gòu)建，具有非常重要的參考價(jià)值。