耿世忠 屠曉倩
〔內容提要〕本文通過深入分析美國國家實驗室在長期推進科技創新過程中的先進做法,提煉總結出其在實驗室建設、管理體制、人員管理、實驗室設施共享、實驗室與其他機構合作等方面的具體實踐經驗,結合大連實際,通過體制機制創新,將現有的科學基礎設施與正在建設的科學基礎設施進行整合,形成既相互補充、又服務社會,進而釋放推動科技進步的創新能量,為大連打造具有國際影響力的創新策源中心提供參考。
〔關鍵詞〕國家實驗室;美國經驗;體制創新;創新驅動
一、美國國家實驗室的實踐經驗
美國國家實驗室是美國科技創新的主體,是提高美國核心競爭力的重要組成部分,許多突破性技術和具有原創性的科研成果,經過產業化后深刻地影響了世界科技變革和經濟發展。美國國家實驗室在長期發展過程中建立的吸引全球人才的機制、實驗室基礎設施共享的機制、實驗室與實業深度融合的機制等,對我們建立、運營、整合包括實驗室在內的各類科學研究機構,具有較好的借鑒意義。
(一)政府提供主要資金支持,確保科研經費充足
據統計美國有國家實驗室42個,由包括能源部、國防部等11個部門提供財政資助,每年從聯邦政府獲得資金超過150億美元。美國國家實驗室管理模式分為三類(見表1)。
可以看出,這三類實驗室都是由美國聯邦政府出資,直接投資或者提供主要經費支持,穩定性較高。據統計,國家實驗室承擔的研發工作占美國基礎研究的18%、應用研究的16%和技術開發的13%,各實驗室年度經費占聯邦政府研究與開發經費的1/3。如勞倫斯利弗莫爾國家實驗室2017年的研發經費,82%來自能源部,14%來自國防部,其余4%來自其他聯邦政府部門。除直接給予經費支持外,聯邦政府還為各類實驗室提供項目支持。通過競爭這些項目,各類國家實驗室不僅提高了自身的科研水平,還獲得了除財政資助以外的其他渠道經費來源,使得實驗室開展各項研究不受經費制約。
(二)建立開放、科學、具有競爭力的人事管理機制,面向世界吸引人才
美國國家實驗室實行主任負責制,主任一般是由學術水平高、社會影響大的知名學者或專家擔任。實驗室多采用矩陣式管理結構,在縱向上,根據管理和學科需要把實驗室分成若干個部門;在橫向上,根據項目需要組建若干研究團隊,促進資源的高度開放和人才的順暢流動,有利于靈活、快速地完成大型科研任務。實驗室從多角度采取措施吸引人才。
1.實驗室職位有限度開放
在美國國家實驗室中,對于雇員有三種身份要求。一是必須具有美國公民身份。對于職位屬于聯邦政府雇員或涉密的崗位均要求具有美國公民身份,如勞倫斯利弗莫爾等很多國家實驗室發布的職位,均明確要求必須是美國公民。二是非美國公民經授權后可獲得相應職位。當美國公民無法滿足某些重要職位要求,或實驗室職位需要特殊才能的人員時,在經美國人事管理辦公室批準獲得“保密安全工作許可”后,外國科學家和工程師可以獲得所需職位。三是依據公平機會政策向非美國公民開放相關職位。在美國國家實驗室中,除涉密和要求必須是美國公民的崗位外,其他崗位大部分遵從美國勞工法和有關公平職業機會的法律要求,不允許出現針對民族血統或公民身份方面的就業歧視。如國家可再生能源實驗室、橡樹嶺國家實驗室、愛達荷國家實驗室等歡迎外國學生、學者和專家加入實驗室。
2.建立科學合理的人才選拔機制
從人才選拔來看,美國國家實驗室的人事部門負責制定制度和程序,具體選拔由專業團隊主導。實驗室的科研人員主要有兩類(見表2)。
美國國家實驗室持續獲得經費、維持運行的基本前提是科研人員要研發出卓越的科研成果,并且不同實驗室之間項目競爭激烈,因此各實驗室非常注重科研人才的引進與培養。一是堅持人才聘用高度國際化,美國國家實驗室的研究人員多來自美國、英國、中國、日本、印度等國家的著名大學,學術造詣深,工作經驗豐富。二是保持人員結構科學合理,美國國家實驗室根據不同崗位聘用合適人員,并不追求全員高學歷。研究人員一般具有博士學位,非研究人員一般以學士學位為主,在人數上研究人員與非研究人員比例相當。第三是實行高度開放人才流動機制,實驗室采用靈活的用人政策,根據項目需要可快速聘用來自世界各地的高端人才,既能保證項目研究需要,又聚集了世界上最優秀的人才。美國國家實驗室還鼓勵研究人員在大學兼職,大學教授也可在國家實驗室兼職開展研究,實驗室與大學之間的溝通合作較為順暢。
3.建立市場化并向年輕人和研究成果傾斜的薪酬體制
美國國家實驗室在薪酬方面的基本政策是,既不允許低于市場平均水平,也不允許大幅高于市場水平。具體有以下標準:第一,高于市場平均水平且與同類機構的相關職位相比具有競爭力;第二,薪酬水平公平一致;第三,能夠吸引、激勵高水平高競爭力的雇員,以完成實驗室目標。美國國家實驗室人員的工資一般分為15級,每級分為10檔,年薪從幾萬美元到幾十萬美元不等。以阿拉莫斯實驗室為例(表3),該實驗室近60%的人員屬于加州大學的職工,為了留住本校的年輕人才,加州大學采取了一系列向年輕人傾斜的措施。
從這一調資標準來看,工資增長最快的是助理教授和副教授,而不是正教授,目的就是鼓勵年輕人早出成果。有的實驗室,除工資外,還提供眼科、醫療、人壽、牙科等保險。對于外國科研人員,當地的教育機構允許其子女進入當地學校接受義務教育,有的教育機構還向外國科研人員的配偶提供免費英語課程。總之,美國國家實驗室在符合法律和規定的前提下,盡可能為實驗室科研人員提供令人滿意的福利待遇和服務。
4.采取非行政化的專業化考核體制
首席科學家的考核,關鍵看其通過科研工作、成果介紹向聯邦科研部門申請科研資助的能力。對科研人員及其團隊的評估、考核與晉升機制多采用同行評議的方法,同行評議的專家組一般由來自其他實驗室、政府機構、大學及工業界的知名專業人士組成,評議的標準按有關章程規定執行,每年對是否完成年初科研目標、項目完成進度、科研能力提升等進行評價,并與被評價者就職位目標與表現進行溝通。這種評議制度以項目績效為核心,鼓勵競爭與合作,有利于培養創造性和促進公平,有利于篩選合格的領軍人才,有利于組成凝聚力較強的研究團隊。受雇于美國國家實驗室的科研人員,特別是外國科研人員在這種機制下工作往往更加努力,工作成果甚至優于美國雇員,促使國家實驗室樂于選聘和雇傭外國科研人員。美國國家實驗室還十分重視研究人員的誠信評估,如伯克利實驗室成立了學術與研究機構誠信辦公室,負責實驗室學術道德建設和管理,對實驗室研究人員的研究成果進行誠信鑒定。
概括來說,美國國家實驗室人事管理制度的特點:一是人事關系相對靈活。在國家實驗室體系中,大約只有5%的人能最終獲得成為固定科研人員的資格,大部分人員采用任期年限制和項目合同制,機制較為靈活。由此,博士后和客座研究人員成為國家實驗室科研隊伍的重要組成部分,占比接近14%。二是薪酬制度市場化。國家實驗室的薪酬總額在預算制定時通過談判決定,實驗室研究人員的薪酬大部分也是通過參考市場定價以談判的方式確定。三是科研人員的評估、考核與晉升由專業的小組實施,避免了其他非專業因素的干擾。
(三)建立國家實驗室共享機制,方便科研基礎設施廣泛利用
美國國家國家實驗室主要是由聯邦政府的公共資金興建的,資金來源的公共性質使其有著服務全國科研工作的義務。為了充分利用國家實驗室既有基礎設施和相關成果,支持科技創新發展,美國通過立法的形式制定了國家實驗室的開放共享政策,明確了共享的內容及相關程序,鼓勵各實驗室建立開放共享平臺,向社會公眾共享實驗室基礎設施。
1.共享科研數據
根據美國國家實驗室相關政策,研究產生的觀測和模擬數據、軟件和算法、文本以及相關的元數據等以數據形式存儲的各種信息,在非保密和不受限制的情況下都應開放。各國家實驗室都遵循該原則對外開放,如美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室設立專門的工作組,建立了電力數據門戶,向公眾開放可下載的、可視化的電力相關數據集,還提供數據可視化分析服務。實驗室工作人員對開放數據持積極擁護態度,主動推動科研數據的開放進程。
2.支持開放存取出版物
美國國家實驗室遵循相關政策,積極開展個性化實踐,將科研出版物納入統一開放系統,通過在官網開設科研文件檢索入口、自建開放存取平臺等手段,將實驗室的所有出版物納入開放訪問系統。如美國國家加速器實驗室在專門的機構網站為用戶提供最新研究成果的PDF文件,再如美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室開辟了專門提供出版物的在線資料庫。多樣化的開放共享手段有效促進了實驗室成果的快速傳播。
3.開源研究工具
開源研究工具是開放共享的重點之一。美國國家實驗室根據研究重點和優勢的不同公開不同類型的開源軟件。如艾姆斯實驗室在美國政府授權下共享了數個應用于分析網絡攻擊、量子力學、化學與材料科學等領域的開源軟件,公眾可免費獲取、修改和使用。再如西北太平洋國家實驗室針對運動分析項目開發了可視化的機器學習、數據挖掘相關的系列開源軟件與大眾分享。國家實驗室注重開源軟件的開發與使用與社會需求緊密結合。在調查社會需求的基礎上,進一步追蹤開源軟件的后續使用效果,十分有利于實驗室反思軟件設計的短板,并根據實際情況調整后續研發工作。
4.共享設備等基礎設施
美國國家實驗室有著世界一流的儀器設備,為使這些由公共資金支持的設備物盡其用,各個國家實驗室通過建立開放共享制度,向美國國內科研機構和世界其他國家科研機構開放這些一流設備。開放共享全球領先的科研設施,既有利于充分發揮設備的潛在價值,也給予非實驗室科研人員參與前沿領域研究的機會,以此研發更多的科技成果。如美國能源部國家實驗室維護和運營的超級計算機、粒子加速器、大型X射線光源等26個實驗設施,被全球近3萬名研究人員使用。美國能源部啟動了“國家實驗室合作伙伴服務”計劃,開放了17個國家實驗室統一在線訪問網站平臺,鼓勵社會各界科研人員利用國家實驗室的先進設備開展科學研究。
5.開放科學研究檔案
對于涉密的科研內容,各實驗室嚴格遵守國家法律法規要求,對于非涉密的科研項目,各實驗室努力嘗試提高研究透明度、提升科研效率。主要嘗試的開放內容有:非實驗室人員可以自由獲取研究數據、研究的實驗室筆記和其他研究過程,重復使用、重新分配和復制研究的基礎數據和方法,以及相關協作研究的實踐等。
(四)建立層次不同的合作機制,鼓勵社會各界在科研上交互融合
在推動國家競爭力不斷提升的過程中,美國的科技創新逐漸形成了去中心化、網絡化和開放合作的態勢,即聯邦政府通過立法改變以政府主導為中心的政產學研關系,倡導政府、高校、科研機構、產業界高度合作,提倡國家科學基礎設施向社會開放。美國國家實驗室開放的基礎設施稱為“用戶設施”(User Facility),根據開放對象、性質和開放程度的不同,美國國家實驗室的用戶設施與外界合作采取四種方式。(見表4)
美國國家實驗室經歷了“封閉—有限度開放—開放式創新”的漸變過程,如今形成了實驗室、大學、科研機構、企業界等合作緊密的龐大體系,為美國社會經濟活動和國家競爭力提升提供了源源不斷的動力,成為美國科技創新日益重要的支撐。
二、大連市科學基礎現狀和問題
大連的科學基礎較為雄厚。一是高等教育資源豐富。截至2022年9月,全市共有普通高等學校31所,本、專科在校生33.5萬人;在學研究生6.6萬人,其中在學博士生0.9萬人。二是實驗室等基礎設施數量大。大連市共有國家級重點實驗室6個、工程技術中心4個;省級重點實驗室150個、技術創新中心95個;市級重點實驗室138個、技術創新中心146個。大學、科研院所和企事業單位的科研類機構達1190家。英歌石科學城目前正在進行大規模的實驗室建設,預計建設各類型實驗室300家。三是高端人才云集。大連有兩院院士31名,其中大連理工大學有兩院院士15名,大連化學物理研究所有兩院院士14名。這些院士的研究領域涵蓋了材料科學、物理學、化學、電子技術、船舶、機械、能源等多個領域。
分析來看,大連市的科技基礎設施,特別是不同類型的實驗室還存在諸多不足。一是實驗室研究經費不足。很多實驗室的建設依賴于有息負債,運營成本大,個別技術創新中心處于停擺狀態。二是對人才的吸引力不足。實驗室提供的職位層次、科研人員的薪酬、考核激勵機制、吸引國際化人才等在創新化、市場化和非行政化方面有待提高。三是實驗室設施的共享處于起步階段。大學、科研院所、企業之間的科研設備、技術材料的共享與社會開放還處于空白期。四是實驗室與企業、政府和其他機構的合作不夠充分。五是科研成果本地化率低。大連“一所一院十校”科研成果本地轉化率僅為35.3%,很多科研成果躺在實驗室里不能轉變為促進經濟社會發展的實際生產力。
三、以體制機制創新盤活大連科學基礎設施的建議
(一)建立靈活的運行管理機制
美國國家實驗室為政府所有,大多通過簽訂合同的方式委托各類研究型大學或其他組織負責代管,政府只履行監督權。根據我國的實情,大連市國家、省、市實驗室在財政上可以采取政府投入為主,其他投入為輔的方式;在管理上采取政府監督為主,各實驗室管理自主的方式,政府把主要精力放在完善創新激勵政策、營造公平的競爭環境、監督實驗室科研績效和促進社會科技進步上,而實驗室擁有獨立的學術、科研和人、財、物的自主權,可以把自身精力更多用在吸引人才、進行技術攻關和科技成果轉化方面,形成實驗室發展良性循環的態勢。
(二)多方籌集資金,確保實驗室有充足的科研經費
經費保障是建設高端實驗室的基礎,沒有充足的資金,人才引進、設備更新、設施共享等無從談起。應從多方入手拓展實驗室經費來源:
1.對于重點實驗室、中央與地方共建實驗室、省市共建實驗室,可以向國家有關部門、上級部門申請專項建設經費
根據《國家重點實驗室專項經費管理辦法》,國家重點實驗室專項經費包括開放運行經費、基本科研業務費和儀器設備費,是國家實驗室的主要經費來源,特別是基本科研業務費是常規科研項目的核心經費支撐。除申請的政府撥款外,還可以通過參加政府采購、承包合同和其他合作方式獲得政府的其他資金支持。大連市相關部門應積極配合國家、省級實驗室向國家、省有關部門申請科研經費和項目經費;鼓勵實驗室積極向國家、省爭取投標或參與帶有配套資金的科研項目。
2.努力拓展社會化資金來源
包括拓展社會贊助的項目經費、實驗室與企業合作的經費、科研開發和成果轉化項目經費、學科建設和學位點經費,等等。市政府部門應積極制定相關政策,鼓勵實驗室積極參與企業項目研發,幫助企業解決研發問題以獲得經費支持。
(三)建立面向全球開放的、專業化的人才管理機制
高水平人才是建設高端實驗室的核心,總結美國國家實驗室集聚人才的經驗和做法,對我們有很強的借鑒意義。
1.建立開放、專業、多元化的人才管理制度
推行實驗室主任負責和首席科學家負責制,實驗室主任、首席科學家的選拔和推薦,要最大限度減少行政干預,采取專家委員會推薦的方法,努力爭取相關行業的領頭人擔任實驗室主任、首席科學家,實驗室主任、首席科學家應具備通過科研項目和成果爭取科研資金的能力。實驗室可以采用矩陣式等適合實驗室科研工作的管理方式,方便科研人員專心于科研工作。提供不同層次的職位,通過雙聘機制吸引包括科研人員、工程師、博士生、碩士生、本科生等實驗室內外部人員參與到科研工作中來。對于國外科研人員,要秉持開放的態度,除有保密要求的職位外,可以提供若干職位給國外人士,努力調動全球各類信息渠道,爭取國際一流人才。
2.建立專業化的考評體系
對于科研人員的績效、職稱和晉升,改變360°投票方式,建議采用同行評議制度,由本領域的學術界、工業界、政府機構及技術、財務專家組成的評審委員會負責。主要評議兩個方面:第一個是科學技術成就方面,評議實驗室的任務完成情況,科研計劃及科學研究的質量和水平,科研工作的努力程度和效率,重要科研項目的進展情況和科研成果的推廣力度;第二個是對實驗室管理和運行成績的評估,按照規定的成績目標、標準和方法考察實驗室的運作和管理成績。科研人員的績效考核、職位升遷等由熟悉科研的人員來評議,可以避免行政干預、非專業因素干擾和論資排輩等因素,使科研人員將主要精力專注于科研工作。
3.建立國際化、市場化、向年輕科研人員和科研成果傾斜的薪酬激勵體系
大連市實驗室設施眾多,不可能都建立國際化的、市場化的薪酬制度,但對于國家大力支持的重點實驗室、全省傾盡全力建設的重點實驗室和負責進行科技攻關和解決卡脖子問題的實驗室,確應在科研人員薪酬上作出改進。一是高水平的行業領軍人物,其薪酬要不低于國際水準,讓他們感覺與國外沒什么差別;二是一般科研人員的薪酬不低于市場平均水平,讓他們感覺在大連不低于南方城市的水平;三是薪酬要向年輕科研人員適度傾斜,鼓勵他們刻苦攻關,早出成績;四是向科研成果傾斜,對于成果突出的科技人員,應給予重獎。除薪酬外,在醫療保險、兒女就學、配偶工作和語言過關等方面積極給予幫助,不斷提高科技人才的福利待遇。五是除基本薪酬外,對于可以市場化的科研創新成果,可以建立股份激勵機制,讓實驗室、科研團隊和團隊帶頭人分享科研成果市場化所帶來的經濟效益。
(四)建立三個層次的實驗室共享制度
共享實驗室就是把實驗室資源共享,讓社會上有需求的人可以利用實驗室資源。建議把有需求的人分為三類,中小學學生、高校學生和包括不同實驗室、高校、企業和其他社會各界的科研人員。面向三類人員,建立低、中、高三種實驗室共享機制。
1.針對中小學生,建立培養中小學學生科研興趣的實驗室共享機制
中小學生參加科學實驗的目的,一方面是為了培養他們的動手操作能力,以便讓他們更好地理解書本上的科學原理,更重要的是從小就培養他們對科學研究和動手實踐的興趣。要對大連的科學基礎設施進行整合,建立若干普及科學基礎知識的實驗室,分為單點式和集中式兩種,有的以參觀為主、有的以實驗為主,有的不定期開放、有的常年開放。對于集中式的、實驗為主的常年開放的實驗室群,可以辦成全國中小學生的夏(冬)令營集中地,并可以建成以科學實驗為主,以大連半部近代史教育、海上旅游觀光和住宿餐飲為一體的具有大連特色品牌的綜合性育人育才項目。大連英歌石科學城建設的科學實驗室較為集中,并與旅順的物理距離較近,最適合建設全國性的中小學生實驗基地項目,不僅能樹立新的科教品牌,還有利于推動高新園區和旅順口區的經濟發展。
2.針對高校學生,建立培養動手操作能力的實驗室共享機制
科學實驗不僅是高校開展教學、科研工作的重要基石,也是體現高校培養學生動手能力、邏輯思維能力、團隊精神和工程師精神等綜合素質的重要手段。各實驗室、高校應采取以下措施建立實驗室設施共享機制:一是將所有的實驗室設施納入平臺管理。每一臺設備都有詳細的介紹,包括名稱、圖片、型號、用途、管理人員聯系方式,收費標準,樣品的制作方法,與該設備有關的文章鏈接等。校內外人員都可通過網絡看到上述信息。二是所有實驗室設施對內對外24小時開放,實驗室通過門禁卡進入。三是建立簡便預約機制。根據預約的時間段、預約的收費標準聯系實驗室儀器管理人,即可預約。對于由國家提供資金支持購買的設備和耗材,可以考慮免費共享。四是建立先培訓后試驗機制。由儀器管理人員對申請人進行培訓,培訓合格后方可開展試驗,方便申請人掌握正確的儀器使用方法開展研究。五是建立實驗室設施的安全管理機制。由專人負責設備的管理、日常維護、培訓、維修等事宜,保障設備不受損壞,保持安全運行。
3.針對社會各界科研人員,建立以方便各界進行科技創新的實驗室共享機制
大連市的科學實驗室眾多,既有國家級重點實驗室,又有諸多省級、市級、院校級實驗室,還有大量科技中心、企業研發平臺和科學孵化機構,等等,這些實驗設施之間相對孤立,尚無很好的紐帶打破它們之間的壁壘,應將其連接起來,形成全市協同創新、加速科研成果轉化的局面。一是鼓勵大學、科研機構、企業等各界科研人員相互流動。建立實驗室設施共享機制,讓大學、科研機構、企業等各界科研人員可以通過簡便手續到對方的實驗室開展實驗等科研活動,增強相互之間的科研往來和信息交流,既可以有效利用大連現有基礎設施提高設備使用效率,又能推動科技創新經驗在全市更大范圍得以普及。二是建立除實驗室設備之外的其他設施共享機制。對于實驗室實驗產生的觀測和模擬數據、軟件和算法、文本等科研數據,實驗室發表的出版物,實驗研究的開源研究工具,科學研究檔案,在非保密的情況下,通過網絡平臺向外開放共享。三是鼓勵大學、科研機構、企業、政府開展密切合作,建立科技與市場緊密結合的機制,加速科研成果轉化。可以借鑒美國國家實驗室與外部機構的合作經驗,通過合作研發協議、對外服務、技術商業化協議、用戶協議等方式,加強大學、科研機構、企業和政府之間的科技研發合作和共享科研成果;還可以通過技術特許權轉讓、聯合申報科研落地項目等方式,將自己的技術提供給那些具備金融資本以及研發、市場推廣、制造和管理能力強的公司,實現技術成果的商業化落地。
(五)建立包容開放的科研文化
良好的實驗室文化是吸引全世界優秀科研人員的軟實力。借鑒美國國家實驗室的良好做法,應積極推動大連市各級實驗室從以下幾個方面建立和營造實驗室文化氛圍。
1.建立友好的內部環境
崇尚公平公正,實驗室人員從上到下一視同仁,首席科學家、團隊帶頭人沒有國籍、地域、身份編制限制。實驗室團隊既可以是實驗室內人員,也歡迎實驗室外的科研人員、兼職人員和學生參與。科研人員可以根據自己的興趣按照自己的方式開展科學研究。實驗室召開研討會議,每個人都有發言的自由,每個合理的建議都會得到尊重和采納。
2.對科研人員予以包容
鼓勵人才創新,提倡個人奮斗。鼓勵科研人員改變既有思維定式,大膽提出新的科研創想并付諸實施,對于新的科技創新成果,建立市場化的運營機制。鼓勵冒險,寬容失敗。科研人員失敗不會受到歧視,激勵他們勇于開拓新的方法向科技難點攻關。不迷信權威,始終保持懷疑心態,開展科研活動,不論資排輩,只注重科研成效。
3.允許科研人員流動
鼓勵實驗室科研人員、大學教授和普通學生在大學、實驗室、企業之間進行流動和兼職,推動知識和技術在各界進行交流,保持實驗室始終擁有活力和創造力。
4.倡導工程師精神
一個科研人員是否合格,最終還是看他是否能夠解決問題。實驗室的各類人員,即使是助理研究人員、兼職人員,甚至是一名學生,即便不是職業工程師,也應具有工程師精神,既要有動手能力,也要有解決問題的能力,對于解決疑難問題,不達目的決不罷休。
此外,為確保參與實驗室共享機制各方的權利和義務,保護當事方的合法權益,還應加強立法建設,將實驗室共享機制的良好做法和經驗固化為制度性創新成果,在更大范圍內進行推廣,為大連市和全省的科技振興架起騰飛的翅膀。
總之,加強大連市科學實驗室基礎設施和運行機制建設,把更多的人才引進來,把更好的設施建立起來,把更好的設備配置起來,讓全社會致力于科技創新的人們都能分享實驗室共享制度帶來的便利,從而增強科技創新的堅持和韌勁,使科技真正成為大連市振興發展的根本動力。
(作者單位:大連市發展和改革委員會)