淺析各國大科學(xué)裝置管理機制對我國的啟示

吳思多 辛勝昌 涂歡 孟祎 舒長青

摘 要：本文從大科學(xué)裝置的發(fā)展出發(fā)，闡述了重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的由來以及國內(nèi)外發(fā)展情況。從美國能源部、亥姆霍茲聯(lián)合會、歐洲核子中心三個不同的大科學(xué)裝置建設(shè)及管理運行體制分析大科學(xué)裝置的發(fā)展經(jīng)驗，通過對比我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施在發(fā)展中展現(xiàn)出的不足，并針對總體規(guī)劃、管理體制、開放共享機制以及考核評價體系四個方面提出政策建議和對策。

關(guān)鍵詞：大科學(xué)裝置 重大科技基礎(chǔ)設(shè)施 管理運行模式

中圖分類號：G32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（a）-0242-03

自20世紀(jì)中葉以來，人類科技創(chuàng)新展現(xiàn)出以下三個發(fā)展趨勢：（1）關(guān)注科學(xué)最前沿的重大問題，解決社會發(fā)展和國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、前瞻性重大目標(biāo)；（2）資金和人力投入巨大、信息支持系統(tǒng)龐大、儀器裝備復(fù)雜；（3）科技創(chuàng)新趨于組織化和多領(lǐng)域協(xié)作化，展現(xiàn)出高集成度的特點?！按罂茖W(xué)”的概念因此誕生。最初的大科學(xué)主要指國防軍事領(lǐng)域，二戰(zhàn)時期美國的“曼哈頓工程”中的關(guān)鍵硬件設(shè)施核反應(yīng)堆和加速器是最早的“大科學(xué)裝置”。隨著近年來大區(qū)域、大規(guī)模集中或網(wǎng)絡(luò)式分布的大型設(shè)備群相繼建成，“大科學(xué)裝置”的概念擴展為“大型研究基礎(chǔ)設(shè)施”（Large Research Infrastructures），即我國所稱的“重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”。在我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃中，明確給出了重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的定義：為在科學(xué)技術(shù)前沿取得重大突破，解決經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全中心的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和前瞻性科技問題而建設(shè)，并開放運行的大型科學(xué)技術(shù)研究設(shè)施。

1 我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施概況

從1979年長短波授時系統(tǒng)投入運行、1987年HI-13串列加速器投入運行到2013年國務(wù)院頒布《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃（2012—2030年）》，我國運行、在建以及計劃建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施已超過50個。在已有設(shè)施升級更新和新設(shè)施規(guī)劃的整體布局中，瞄準(zhǔn)科技前沿研究和國家重大戰(zhàn)略需求，根據(jù)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)站的國際趨勢和國內(nèi)基礎(chǔ)，部署以能源、生命、地球系統(tǒng)與環(huán)境、材料、粒子物理和核物理、空間和天文、工程技術(shù)等7個科學(xué)領(lǐng)域為重點的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施體系。目前我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施總體水平已進(jìn)入國際先進(jìn)行列，建成一批包括500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡、全超導(dǎo)托卡馬克研究裝置等在內(nèi)的全球領(lǐng)先的設(shè)施，同時在粒子物理和核物理、空間和天文科學(xué)等領(lǐng)域持續(xù)保持優(yōu)勢，在工程技術(shù)、地球系統(tǒng)與環(huán)境科學(xué)等薄弱領(lǐng)域得到加強。同時北京、上海、合肥等地初步形成重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群化發(fā)展態(tài)勢。

世界各國目前運行的各種用途、各種形態(tài)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施很多。在我國所建設(shè)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施從其建設(shè)目的和應(yīng)用領(lǐng)域看，大致有如下幾種類型：用于基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、高技術(shù)探索的專用實驗設(shè)施，例如正負(fù)電子對撞機、全超導(dǎo)托卡馬克裝置、結(jié)冰風(fēng)洞等；對研究具有強大支撐能力的公共平臺設(shè)施，例如同步輻射裝置、散裂中子源、綜合海洋考察船等；除支撐自然規(guī)律科學(xué)研究外還為社會提供科學(xué)數(shù)據(jù)、種質(zhì)資源等基礎(chǔ)支撐的公益科技設(shè)施，例如遙感衛(wèi)星地面接收站、長短波授時臺、野生生物種質(zhì)資源庫等。如何針對不同領(lǐng)域、不同類型的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施展開有針對性的、系統(tǒng)性的管理，是關(guān)乎設(shè)備運行水平、科技成果產(chǎn)出質(zhì)量及效率的，也是各國科技主管部門一直關(guān)注的重點問題。

2 國外大科學(xué)裝置管理模式的典型案例

2.1 美國能源部國家實驗室

美國能源部通過17個國家實驗室管理超過30個大型研究設(shè)施。能源部國家實驗室是高能物理與核物理等領(lǐng)域全球規(guī)模最大、綜合性最強的研究機構(gòu)，是美國在國際競爭中不可或缺的關(guān)鍵戰(zhàn)略力量之一。能源部管理著美國最重要的、世界級別10個裝置型的國家實驗室（即依托大科學(xué)裝置籌建的國家實驗室），包括布魯克海文國家實驗室、勞倫斯伯克利國家實驗室、費米國家實驗室等著名實驗室。能源部所轄國家實驗室主要通過管理與運行合同委托大學(xué)、企業(yè)或非營利性機構(gòu)運行管理，即政府所有、合同運行（GOCO，government-owned， contractor-operated）的管理模式。GOCO模式給予運行管理者更多的靈活性，有助于將其研究管理經(jīng)驗應(yīng)用到國家實驗室，也可以通過大科學(xué)裝置的設(shè)備優(yōu)勢促進(jìn)國家實驗室與學(xué)術(shù)界、企業(yè)界的杰出，吸引頂尖學(xué)者進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和開展科研工作。

對于裝置型國家實驗室，能源部從1996年起通過競爭遴選的方式確定其管理者，并以5年為合同有效期對其進(jìn)行監(jiān)督評估。運行管理績效未達(dá)到合同標(biāo)準(zhǔn)時能源部召開新一輪競爭遴選委托新的運行管理者負(fù)責(zé)國家實驗室的管理運行。如，能源部對加州大學(xué)長期以來負(fù)責(zé)運營管理的洛斯阿拉莫斯國家實驗室近年來的管理績效不滿，于2006年確定洛斯阿拉莫斯國家安全公司作為國家實驗室的新任管理運行者；與此同時，阿貢有限責(zé)任公司取代芝加哥大學(xué)成為阿貢國家實驗室新的管理運行者。

2.2 德國亥姆霍茲聯(lián)合會

德國亥姆霍茲聯(lián)合會前身“大科學(xué)中心聯(lián)合會”，由18個獨立法人性質(zhì)的研究中心組成。研究中心涵蓋能源、地球與環(huán)境、健康、關(guān)鍵技術(shù)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)以及交通與宇宙六大領(lǐng)域，其性質(zhì)類似于國家實驗室。亥姆霍茲聯(lián)合會管理包括同步輻射光源、重離子裝置、中子源、加速器設(shè)施、超算中心、科考船、風(fēng)洞、航空及衛(wèi)星系統(tǒng)等15個大科學(xué)裝置。在世界大科學(xué)裝置的管理者中，赫姆霍茲聯(lián)合會是定位和職能最明確的科研機構(gòu)。這是因為德國政府為科研機構(gòu)制定了非常明確的戰(zhàn)略定位，例如，馬普學(xué)會主要從事國際最前沿的基礎(chǔ)研究，弗勞恩霍夫協(xié)會則是歐洲最大的應(yīng)用科學(xué)研究機構(gòu)，而亥姆霍茲聯(lián)合會則主要從事從國家重大戰(zhàn)略出發(fā)開展大科學(xué)裝置建設(shè)并圍繞大科學(xué)裝置開展重大領(lǐng)域研究工作。

亥姆霍茲聯(lián)合會現(xiàn)行的機制是政府制訂研究政策與科研指標(biāo)，經(jīng)聯(lián)合會的最高決策機構(gòu)——成員大會和評議會議定之后與政府協(xié)商確定，進(jìn)而面向各中心科學(xué)家發(fā)布戰(zhàn)略計劃。值得一提的是，亥姆霍茲聯(lián)合會現(xiàn)行的機制是在2001年初由國際知名專家組成的國際評估委員會系統(tǒng)評估之后確定并執(zhí)行的，這項改革將聯(lián)合會由過去的松散協(xié)會變成了更有效率和能力的組織，僅用幾年時間就使這個德國最大的科研機構(gòu)重新煥發(fā)新生。

2.3 歐洲核子中心

歐洲核子中心（CERN，European Organization for Nuclear Research）是多國共建科研機構(gòu)的典型，于1954年起由比利時、丹麥、原聯(lián)邦德國、法國等12個歐洲國家聯(lián)合在瑞、法邊界的梅蘭地區(qū)建起。目前成員國已發(fā)展到21個，并吸納了包括美國、歐盟、印度、日本、俄羅斯等國在內(nèi)的觀察員國家。CERN不僅擁有世界上規(guī)模最大、能量最高的粒子加速器——大型強子對撞機以及高能物理所需的先進(jìn)粒子加速器和探測器，同時設(shè)立運算能力強大的大型電腦中心。

作為多方共建研究機構(gòu)，CERN的管理結(jié)構(gòu)主要由成員國代表組成的理事會、執(zhí)委會（包括總干事、研究與科學(xué)計算委員會、加速器與技術(shù)委員會、行政與公用基礎(chǔ)設(shè)施委員會）和包括科技政策委員會及財務(wù)委員會的咨詢委員會組成。CERN的創(chuàng)建、方針、組織、選題、經(jīng)費和研究計劃的執(zhí)行都體現(xiàn)了成員國的共同意志，例如：執(zhí)委會、咨詢委員會由來自3成員國的理事會任命；CERN的資金和運行經(jīng)費根據(jù)各成員國的凈國民收人按比例分?jǐn)偂?/p>

通過各成員國及參與組織共同協(xié)商和通力合作，CERN不僅各項龐大研究計劃得以順利進(jìn)行，而且在高能物理及相關(guān)學(xué)科研究上取得了眾多舉世矚目的成就。同時CERN每年接納上千名來自世界各地的訪問學(xué)者，使多方共建機構(gòu)的開放性和合力攻堅能力得到充分體現(xiàn)。

3 我國重大科技基礎(chǔ)設(shè)施存在的問題

我國在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的布局、建設(shè)方面進(jìn)行了巨大的物力、人力投入，設(shè)備先進(jìn)性已經(jīng)初步達(dá)到世界先進(jìn)水平。但由于設(shè)施的建設(shè)和運行時間還不長，其管理辦法、管理體系還不夠完善。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 總體規(guī)劃不夠完善

重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)模、作用及風(fēng)險等特點決定其需要長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃。事實上，盡管中科院已經(jīng)開始在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施展開部署及發(fā)展規(guī)劃工作外，但仍缺乏配套發(fā)展計劃。

3.2 組織管理體制不夠健全

重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的標(biāo)志性特點是其裝置、投入的巨大性以及建設(shè)、運行所涉及的工程性。由于對這些特點意識不足，同時沒有深刻認(rèn)識到設(shè)施在規(guī)劃、建設(shè)時就已確定的國家目標(biāo)和使命，組織管理體制表現(xiàn)出與國家重大戰(zhàn)略脫節(jié)的情況。同時，設(shè)施的建設(shè)經(jīng)費及運行經(jīng)費已經(jīng)落實，但依托設(shè)施的科研經(jīng)費沒有明確的渠道。

3.3 開放共享不夠有效

首先，缺乏用戶的參與機制，在立項、建設(shè)和運行各階段用戶的地位和作用體現(xiàn)不夠，開放共享服務(wù)設(shè)施不足；其次，開放共享的評價、監(jiān)督和反饋機制不完善，開放共享水平未列入研究機構(gòu)評估考核之內(nèi)。

3.4 考核評價體系不盡合理

現(xiàn)有的研究機構(gòu)的評估體系，視大科學(xué)裝置上的科研活動等同于一般科研活動，因而評價體系與大科學(xué)裝置的特點不相適應(yīng)。對于大部分設(shè)施來說，其固定人員包括負(fù)責(zé)設(shè)施運行維護(hù)的技術(shù)人員、研究人員以及設(shè)施建設(shè)升級的工程技術(shù)人員，其中工程技術(shù)人員要求同時具備高學(xué)歷和工程基礎(chǔ)，對于此類工程型人才的培養(yǎng)、考核、晉升、薪酬體系不夠完善，從而無法最大程度發(fā)揮設(shè)施的運行效果。

4 各國大科學(xué)裝置管理帶來的啟示

借鑒國外大科學(xué)裝置的運行經(jīng)驗、管理模式以及發(fā)展趨勢，我國的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施需要從整體規(guī)劃、管理機制、開放共享、考核評估等方面做出行之有效的改進(jìn)。

4.1 加強規(guī)劃

美國能源部國家實驗室通過在核能、高能物理等領(lǐng)域的戰(zhàn)略部署，形成其依托眾多國家實驗室運行管理的大科學(xué)裝置集群，而大裝置集群優(yōu)勢遠(yuǎn)大于單體裝置的線性累加，是產(chǎn)生重大成果的關(guān)鍵有利條件。德國設(shè)立亥姆霍茲協(xié)會專門開展大科學(xué)裝置的規(guī)劃建設(shè)以及運行管理，通過其明確的定位和職能劃分，開展大科學(xué)裝置從戰(zhàn)略領(lǐng)域布局到規(guī)劃、建設(shè)以及運行管理的全生命周期管理。對我國來說，也應(yīng)該由國家主管計劃和基本建設(shè)的部門牽頭，成立重大科技基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展規(guī)劃委員會，在學(xué)科布局和地域布局上有戰(zhàn)略性、整體性的規(guī)劃，對于納入規(guī)劃的項目應(yīng)進(jìn)行科學(xué)目標(biāo)優(yōu)化、前期技術(shù)研究的立項前準(zhǔn)備工作。

4.2 健全管理

美國能源部通過成立國家實驗室，依托國家實驗室進(jìn)行大科學(xué)裝置建設(shè)、管理以及運行，進(jìn)而通過對國家實驗室的運行機構(gòu)進(jìn)行考核來保證裝置的高質(zhì)量運行。重大科技基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)該體現(xiàn)國家建設(shè)、國家管理的原則，因此可以依托重大科技基礎(chǔ)設(shè)施成立國家實驗室，并在理事會下設(shè)管理委員會、科技委員會、用戶委員會，負(fù)責(zé)設(shè)施的立項、建設(shè)及建成后的全過程歸口管理。對于平臺型設(shè)施可成立國家實驗室用戶委員會，對于專用研究型設(shè)施可成立學(xué)術(shù)委員會，主要負(fù)責(zé)審議科研規(guī)劃、裝置研究計劃以及運行計劃，提出開放機時的分配方案并監(jiān)督實施。就美國能源部所管轄的實驗室來看，目前的一個趨勢是委托國家實驗室管理公司進(jìn)行企業(yè)化運行，其體制機制更靈活，但也涉及到更細(xì)化、前瞻的監(jiān)管制度的制訂。

4.3 強化共享機制

歐洲核子中心作為多方共建的科研機構(gòu)代表，實現(xiàn)了在二十多個成員國以及觀察員國家之間科學(xué)研究力量之間的科學(xué)領(lǐng)域交叉以及知識創(chuàng)新聯(lián)動。學(xué)科交叉的“干涉效應(yīng)”是交叉融合產(chǎn)生新領(lǐng)域、新學(xué)科的重要因素。事實上，除中科院以外，我國的高校大部分在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施籌建方面經(jīng)驗有限。在重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中，應(yīng)該充分利用多方共建、理事會決策的建設(shè)及管理運行機制，為我國高校院所提高建設(shè)及管理運行能力，增加知識創(chuàng)新互動。在設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計階段應(yīng)充分考慮運行時的開放和共享，組織用戶深入地參與裝置主要技術(shù)指標(biāo)的研討；在運行階段，建立用戶委員會，負(fù)責(zé)年度運行計劃的批準(zhǔn)并監(jiān)督實施，保證開放共享；同時建立經(jīng)費保障，設(shè)立設(shè)施科研專項基金，專門受理全國的用戶利用設(shè)施開展研究的申請。

4.4 完善考核評價體系

從設(shè)施科學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)、裝置運行狀況、運行管理人員團(tuán)隊情況、經(jīng)費使用的有效性、設(shè)施后續(xù)發(fā)展的能力等五個方面對設(shè)施進(jìn)行綜合考核。在考核中要針對具體情況細(xì)化考核指標(biāo)，比如既定科學(xué)目標(biāo)、設(shè)施性質(zhì)、人員職責(zé)等。

5 結(jié)語

重大科技基礎(chǔ)設(shè)施不僅會對我國的多學(xué)科綜合交叉發(fā)展、突破高新技術(shù)瓶頸提供顯著的支撐作用，也將對我國的戰(zhàn)略需求、經(jīng)濟發(fā)展、人才培養(yǎng)形成巨大的推動力。因此，以世界先進(jìn)大科學(xué)裝置運行管理經(jīng)驗為鑒，推進(jìn)適合我國實情的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理運行機制體制改革，在總體規(guī)劃、管理體制、開放共享機制、考核評價體系等方向進(jìn)行完善，是我國建設(shè)管理具有世界先進(jìn)水平的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)生世界領(lǐng)先科技成果的重要制度保障。

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