国外国家实验室建设的启示: 要大科学装置,更要大科研队伍

发表时间:2017-02-07 11:54

要大科学装置,更要大科研队伍

国家实验室是一种世界通行的科研基地形式,兴起和发展于二战前后,主要围绕国家使命,从事基础性和战略性科研任务,通过多学科交叉协助,解决事关国家安全和经济社会发展全局的重大科技问题。在不同国家,国家实验室名称各异,有的叫“国家(或联邦)实验室”,有的叫“国家科研中心或研究所”,也有的叫“学会、协会或联合会”等。一些发达国家已建成一批高水平的国家实验室,诞生了一大批诺贝尔奖得主,获得了许多科技创新成果。

集中式科研攻关,避免各自为政

美国从20世纪上半期就开始建立国家实验室,迄今已建成一个比较完善的国家实验室系统,在全球具有较大影响力。上海科技情报研究所研究员崔晓文介绍,美国国家实验室的建设布局一般充分考虑大学及大型工业企业的需求及优势,从而有效凝聚和整合全国科技资源,更好发挥国家创新平台和增长引擎的功能。

中科院院士、中科院高能物理所研究员柴之芳表示,综合性强是美国国家实验室一大特点。美国能源部对国家实验室的要求是:“应当更注重科学领域的交叉点,而不是各个学科内部。国家实验室的价值,在于它们能从事高校或民间研究机构难以开展的交叉学科综合性研究。”以位于纽约长岛的布鲁克海文国家实验室为例,它有4个研究方向:先进加速器、同步辐射、分子影像和核成像、计算科学;下设8个科学中心:功能纳米材料中心、神经成像转化中心、计算科学中心、辐射化学中心、环境科学中心、国家核数据中心、加速器物理中心、与日本理化学研究所共建的脑科学中心,可谓“一业(核科学技术)为主,惠及其他”。

国家实验室实体化、大规模运营的好处,是便于组织管理科研团队,集聚优势力量,在重大前沿科技领域快速取得突破,避免各科研团队各自为政。中科院上海应用物理所研究员何建华说:“我国的重大科技专项虽然也是目标导向、任务导向,但都分散在多家单位进行。这种集中式科研攻关,值得我们借鉴。”

大科学装置,不能仅仅是一个平台

还记得人类首次在琥珀里发现的恐龙尾巴吗?科学家们借助上海光源等装置发出的同步辐射光,获得了这段尾巴的纳米级“X光片”,最终确认这是来自白垩纪手盗龙的尾巴。正在建设的上海张江综合性国家科学中心,拥有上海光源、国家蛋白质科学研究(上海)设施、超强超短激光实验装置等大科学装置。这与同样依托大科学装置的美国国家实验室相比,有什么明显不同?

上海市科学学所研究员任奔认为,上海的大科学装置作为一个专业性研究机构和研发平台,在我国科技界发挥了积极作用,但与美国国家实验室相比,它在开展综合性、跨学科研究方面还存在较大差距。

曾在美国劳伦斯伯克利国家实验室工作的何建华介绍,拥有先进光源(ALS)、粒子加速器、分子铸造工厂、电子显微镜等大科学装置和先进仪器的劳伦斯伯克利国家实验室,有雇员5000人左右,其中的科研人员分为长期人员(类似于固定人员)、项目聘用(聘期通常为5年)、短期聘用等类型。不少科研人员在高校兼职做教授,使实验室项目与高校科研、人才培养紧密结合。

何建华回忆,他在劳伦斯伯克利国家实验室物理生命科学部工作时,部门主任、副主任都是加州大学伯克利分校教授。

市科委基地处处长过浩敏认为,上海的大科学装置目前较好地发挥了平台作用,为许多科学成果的产出做出了贡献,但除了继续对外开放,也要建立起一支颇具实力的科研队伍,使大科学装置的价值最大化。

成立专业机构,“吆喝”科研成果

上海交通大学周岱教授曾牵头有关国家实验室管理体制与运行机制的课题研究。据介绍,德国的国家科研机构每两年会对研究项目进行同行专家评议,其结果作为下一阶段给予该研究所经费的参考依据。一般是先阅读定量数据为主的状态报告,随后实地考察了解情况,最后通过集体讨论形成评价报告。日本的理化学研究所于1993年设立了由海外诺贝尔奖获得者和国内著名学者组成的“顾问委员会”,每隔7年对主任研究员进行一次非常严格的科研成就评价。目前我国的国家重点实验室,一般由政府主导进行周期性评估,以国内专家为主,只有在某些领域会聘请一些国外专家。周岱指出,对于未来国家实验室的科研项目,政府要逐渐实现“管评分离”,在同行专家评议中引入一定比例的国际权威,使得评价更加国际化和更有针对性。

据了解,美国国家实验室都把技术转移作为服务国家的一个重要使命,国会通过了一系列的法律来促进技术转移并形成激励机制,使国家实验室和美国的企业不仅在技术上,而且在人员、设备、方法、专业知识以及广泛的技术信息上实现共享。眼下,上海一些科研机构在成果转化上做了许多有益尝试,周岱建议,未来的国家实验室可以建立并不断加强专门的知识产权管理和技术转移机构,为科研成果大声“吆喝”,提高科技成果转化率,促进科技与经济的结合,促进产业转型升级。

加快建设具有全球影响力的科技创新中心

怎么投入,怎么运营,人从哪来

一些发达国家的国家实验室不仅在科学研究上给我们以启发,比如集中式科研攻关、大科学装置开展综合性研究、成立技术转移专业机构等,而且在对国家实验室的科学管理上也有不少可借鉴之处。

科研人员“不需要为钱犯愁”

在美日英德,政府对于国家实验室的投入都可谓“大手笔”。近年来,美国能源部国家实验室的年度拨款超过120亿美元,一些固定人员达数千人的大型国家实验室,每年可获得10多亿美元经费。英国国家实验室可以从多种渠道获得科研经费,不仅国家支持基础研究,企业界和慈善机构也经常慷慨解囊。德国国家实验室由联邦政府和州政府共同资助,政府还会帮助寻求横向经费支持。知名的德国马普学会,95%的科研经费来自于联邦政府和州政府的拨款,双方各承担50%。

这种持续多年的大投入,能让科研人员心无旁骛地从事重大前沿科技问题研究,而且能让实验室在全球范围内聘用一大批优秀科技人才,有利于催生重大科学发现和颠覆性创新成果。曾在美国劳伦斯伯克利国家实验室工作的中科院上海应用物理所研究员何建华说,他在那里做生物大分子结构研究时,经费充裕,不需要为钱犯愁,把课题任务完成好即可。与之相比,我国一些国家重点实验室体量较小,投入也较少,每年获财政经费800万元或1200万元。上海市科学学所研究员任奔建议,我国国家实验室可设立长远的科研目标,周期可以是5年至10年,在此期间给予实验室稳定的高强度支持,让这些实体性机构能在全球范围招聘一流人才,打造代表我国实力的“科技名片”。

第三方机构运营提升管理绩效

美国很多一流的研究型大学都为政府代管国家实验室,这些设在大学里的国家实验室作为原始性创新基地,在国家基础研究、技术开发中承担着重要使命。

隶属于美国联邦政府能源部的17家国家实验室中,只有1家由能源部直接管理,其余16家采用“国有民营”管理模式,即属于国有,但委托给高校、研究所、企业、基金会等4类第三方机构管理运营。上海市科学学所研究员任奔介绍,“国有民营”的好处是能实现专业化管理,而且通过政府考核,引入第三方机构竞争淘汰机制,有利于提升国家实验室的管理绩效。

据了解,美国能源部与第三方机构签订的委托合同通常为5年,即能源部每5年进行一次“大考”,评估国家实验室的管理水平和产出质量。一些长期管理国家实验室的高校如果业绩不够好,就会被取代。如2006年,洛斯·阿拉莫斯国家实验室不再由加州大学管理,改由洛斯·阿拉莫斯国家安全公司主管。同年,芝大阿贡有限责任公司取代芝加哥大学,成为阿贡国家实验室的管理方。“我国国家实验室也可采用类似模式,但第三方机构不能固化,要有考核淘汰机制。”任奔表示,我国国家实验室也可委托第三方机构管理运营,并给予这些机构较大的经费使用、人才选聘自主权,并制定科学合理的绩效考核标准,每三到五年对第三方机构进行一次“大考”。

引入经费竞争制保持忧患意识

上海交通大学周岱教授介绍,为提高科研资金的利用率,日本早在2005年就将竞争性经费占研究与开发(R&D)经费的比例提高到约20%,还设立了“竞争性研究资金”,重点资助富有创新意识的研究人员从事独创性研究。

德国的亥姆霍兹研究中心联合会拥有世界一流的研究设备和人才,但长期以来,由于研究经费几乎100%来自政府拨款,科研人员之间缺乏竞争,科研效率低下。为此,亥姆霍兹研究中心联合会建立了“战略基金”,重点支持具有战略意义、面向未来的项目,经费申请引入竞争机制。

周岱建议,解决“温饱”层面和基本运行的科研项目,需要来自政府的支持,但除了国家战略需要和涉及公益性、民生性等研究,对于一些科技前沿和高水平研究项目,以及添置高精尖设备时,不妨引入经费竞争机制,这样也更能保持科研机构的活力和忧患意识。

除了灵活的经费管理,国外的国家实验室在人事管理上也采取弹性制。上海科技情报研究所研究员崔晓文介绍,美国国家实验室普遍实行聘用合同制和竞争上岗,不片面追求人员的高学历,主要采用“基于项目”的运作方式,研究人员来自国内外,项目结束后,团队自行解散。因此,美国国家实验室流动科研人员比例相当高。

英国国家实验室由知名科学家领衔,如卡文迪许实验室历任主任都是世界顶级专家,对于科研人才的要求则以独创性和原创能力为主,面向全世界选拔。德国马普学会的流动人员年流动量保持在11%以上,外籍科研人员约占马普学会研究人员总数四分之一。崔晓文认为,这种弹性的人事管理和人员流动性,使得国家实验室保持着很高的活力,“开门办科研”也吸引了世界各地的人才,碰撞激发出更多科学成果,值得借鉴。

来源 | 解放日报、锐动源