美國研究型大學國家實驗室的科技創新機制

□ 盧 瀟

美國研究型大學國家實驗室的科技創新機制

□ 盧 瀟

美國研究型大學國家實驗室是美國國家創新體系重要的組成部分，其完善的管理運行機制、人才吸納機制、資源共享機制和技術轉移機制為科技創新創造了良好的條件。探討美國研究型大學國家實驗室的科技創新機制，對我國研究型大學國家實驗室建設具有重要的啟示。建立有效的管理運行機制、人才培養與交流機制、先進的評估評價機制、成果轉化與技術轉移機制以及資源開放共享平臺已成為當務之急。

美國；研究型大學；國家實驗室；科技創新

在美國，一些著名的國家實驗室由頂尖的研究型大學具體運作管理。這些國家實驗室擁有美國聯邦政府的專項資金撥款，使用著國家級先進的科研設備，承擔著與美國發展戰略密切相關的基礎性、戰略性科研課題。第二次世界大戰之前，美國的研究型大學里已經涌現了一批致力于發展頂尖科技的實驗室，如加州大學的輻射實驗室、加州理工學院的噴氣推進實驗室、芝加哥大學的冶金實驗室等，這些實驗室參與了包括“曼哈頓計劃”在內的尖端武器項目研究。1946年，芝加哥大學冶金實驗室被命名為“阿貢國家實驗室”，成為美國第一個命名的國家實驗室，洛斯阿拉莫斯實驗室在“曼哈頓計劃”后仍交由加州大學代管，而伯克利輻射實驗室也在創始人勞倫斯去世之后更名為“勞倫斯伯克利國家實驗室”。

此后，由于國家軍事戰略和基礎科學研究的需求，美國政府進一步加大了對大學國家實驗室的投資力度，一些新的國家實驗室也在知名的研究型大學中發展起來，其中比較著名的有普林斯頓大學的等離子體物理實驗室、麻省理工學院的林肯實驗室、加州大學勞倫斯利弗莫爾實驗室、斯坦福大學直線加速器中心、卡內基梅隆大學的軟件工程研究所等。作為美國國家創新體系重要的基礎組成部分，這些國家實驗室為美國的科技創新、特別是基礎科學研究領域的創新做出了巨大貢獻，同時也極大提升了所在大學的學術實力和學術聲譽。在我國大力推進“創新驅動發展”的背景下，探討美國研究型大學國家實驗室的發展歷史、管理模式以及科技創新機制，借鑒其成功發展的經驗，有助于我們形成科學認識，為我們加快推進科技創新提供有益啟示。

一、為創新提供制度保證的管理運行機制

美國研究型大學的國家實驗室歸美國聯邦政府所有，交由大學代管，它們分別隸屬于能源部、國防部、航空航天局等主管部門。這些上級部門與研究型大學國家實驗室簽訂目標任務合同。以能源部為例，能源部下屬17個國家實驗室，除國家能源技術實驗室以外，其它都是“政府所有，承包者運行”（GOCO）的實驗室，負責管理和運作的承包者有大學、非政府或工商業組織[1]。能源部實驗室政策與評估辦公室為這些實驗室的管理運行和整體性發展制定統一的科學指向化政策，同時對實驗室的運行和合同執行情況進行評估。安全、保障和基礎設施辦公室則為確保這些實驗室在全球基礎科學領域的領先地位，為其設施提供安全與現代化的保證[2]。科學辦公室與托管的大學簽訂承包合同，合同內容包括物資、服務和成本/花銷，說明/規格/工

作陳述，包裝和標注，檢查以及可接受的情況，交付或運行的情況，合同行政管理的數據，特殊的合同要求，合同具體條款等[3]。這些合同為政府管理和實驗室的運行提供了法理保障。

大學代管的國家實驗室有兩種模式：第一種是由大學建立獨立的公司來進行具體的管理，第二種是將實驗室的管理機構合并在大學的管理機構中[4]。實驗室內部實行主任負責制，主任向上級提交年度報告，國家實驗室運行費中一般設有主任基金，由實驗室主任選定研究方向和項目，各團隊或各研究小組向主任負責。除了個人學術能力以外，組織協調、社會交往以及引資能力都是遴選實驗室主任條件[5]。實驗室行政與研究部分區分開來，不同專業的研究人員匯集在交叉學部中，比如阿貢實驗室的物理、生物和計算機學部，能源與環境科學與技術學部，以及勞倫斯伯克利實驗室的能源科學部、綜合科學部等，這些學部之間彼此支援。承接項目運作的過程中，科學家可以進行應用研究，而項目結束后則可繼續從事自身領域的基礎科學研究[6]（P45-47）。相關學科的交叉有利于資源的共享和人員的流動，使得實驗室能夠快速組織力量承接大型科研任務。

對國家實驗室成績的考評是保證科技創新質量的重要環節，這種考評包括同行評議和主管部門的績效評估。考評從兩個方面來進行，一方面是對實驗室科學技術成就的評估，評估內容包括任務完成情況，研究設施的設計、裝配、制造和運行，科學和技術項目管理；另一方面是對實驗室管理和運行成績的評估，評估內容包括綜合安全、健康和環境保護，商業系統，設備和基礎設施資產組合的獲取、制造、運行、維護和更新，綜合保衛和安全管理以及緊急事務管理系統[7]。同行評議成員既有同領域的高水平技術專家，也包括一些財務管理方面的專家，由于利益中立，同行評議具有較強的權威性，是政府評估的基礎。政府的績效考評與財政撥款直接掛鉤，這種相結合的內外考評制度能夠有效地提高科研和管理的效益，激勵創新，提高主動性和積極性。

此外，美國聯邦政府還對研究型大學國家實驗室管理、招標、采購、評估等環節進行嚴格的監督。與此相關的機構包括國會的政府問責局，聯邦調查局等，這些機構獨立于國家實驗室的管理體制，能夠有效地開展監督工作,減少科研基金不正當花費，保證經費合理地應用于創新性研究[4]。

表1 2014財年伯克利實驗室科技評分、聯邦采購法規評級及績效撥款的關系[7]

二、為創新提供力量補充的人才吸納機制

美國研究型大學國家實驗室之所以能夠保持強勁的創新能力，與其有能力吸納和培養國際一流的創新型人才是密不可分的。早在“曼哈頓計劃”之時，洛斯阿拉莫斯實驗室就吸引了來自世界各國的頂尖科學家，他們有德國的西拉德、費米、弗蘭克，美國的奧本海默、康普頓、麥克米倫、勞倫斯，英國的玻爾父子等。如今的美國大學國家實驗室，由于擁有著深厚的學術背景，優良的學術傳統和世界級的研究設施，同樣也吸引著全球頂尖科研人才。當前美國研究型大學國家實驗室的研究人員充分國際化，這些人員來自全球著名的大學，職業學術經歷非常豐富, 在相應的學科領域有相當深的專業造詣。以卡內基梅隆大學的軟件工程研究所為例，其研究人員95%以上有在大學、政府或工業界工作的經驗，83%以上擁有10年以上的工作年限，而64%以上的研究人員擁有碩士以上學歷[8]。

國家實驗室與一流研究型大學的融合，是它們能夠吸引并保留頂尖科學人才的重要原因。目前，這些國家實驗室中仍然有很大一部分的員工兼有大學教師的身份。研究型大學與國家實驗室之間形成了互利互惠的關系。一方面，國家實驗室擁有大型的研究團隊，尖端的科學設備，能夠進行跨學科的基礎和應用研究，實現網絡協作，它能夠擴大所在大學的視野，促進大學科研水平的提升；另一方面，一流研究大學在世界性的學術聲譽以及良好的學術氛圍能夠保持國家實驗室在學術水平上的領先地位，使得實驗室能夠吸引并保留大量的頂尖人才。

國家實驗室和研究型大學共同建立的研究所支持多學科的教育和研究項目，是國家實驗室和研究型大學緊密融合的典范。其中一個典型的例子是加州大學圣地亞戈分校和洛斯阿拉莫斯聯合建立的工程研究所。這個研究所毗鄰洛斯阿拉莫斯研究所，在加州大學圣地亞戈分校和洛斯阿拉莫斯實驗室之間有雙向的聲音/影像課程通道，它一方面為實驗室吸納了一批大學的教職人員，另一方面又給了實驗室工作人員提供了進修、視頻授課以及成為大學兼職教授的機會。該研究所也提供本科生培訓項目，致力于培養具有頂尖工程才能的本科生，為國家實驗室進行人才的儲備[9]（P6）。此外，利弗莫爾國家實驗室與加州大學也有廣泛的交流。2000年10月，利弗莫爾實驗室和加州大學默塞德分校簽署了一份建立長期相互支持合作關系的備忘錄。默塞德分校的預備教職員工可以去利弗莫爾實驗室訪問、交流合作，同時利弗莫爾實驗室參與默塞德分校的建校并建立合作項目[9]（P8）。

聯合培養高水平科研人才也是國家實驗室和研究型大學互惠合作的一部分。勞倫斯伯克利實驗室的教育和研究項目里有來自加州大學各校區的將近1500名研究生和博士后以及800名本科生，在為加州大學培養人才的同時也為實驗室儲備未來人才[9]（P9）。利弗莫爾實驗室與加州大學有直接的聯合培養項目，通過學生雇員研究生獎學金項目（SEGRF），來自加州大學各分校的博士生能夠有機會在大學指導教師和實驗室導師的共同指導下在利弗莫爾實驗室完成博士學業[9]（P10）。這個項目實現了實驗室與大學的雙贏，一方面，優秀的博士生可以有機會使用全球最先進的儀器設備，與頂尖的科學家合作，另一方面，實驗室也可以通過這個辦法來選拔最優秀的年輕科學家，在通過這個項目進入利弗莫爾實驗室讀博士學位的研究生中，有將近40%到50%在實驗室獲得了永久的職位。

三、為創新提供延展空間的資源共享機制

根據聯邦政府的政策，美國對公共投資的國家實驗室儀器設備實行資源共享機制，為來自實驗室以外其它組織的研究人員提供服務。研究型大學國家實驗室裝備有大型、尖端的科學實驗設備，比如勞倫斯伯克利實驗室的“先進光源”、回旋加速器，洛斯阿拉莫斯實驗室的中子散射設備，利弗莫爾實驗室的兆焦激光系統，阿貢實驗室的先進光子源、強脈沖中子源、直線加速器、電子顯微鏡等，這些設備在全球范圍內具有領先性，可以對外開放。國內外不同學科的科學家可以提出實驗申請，只要設想或建議能夠得到通過實驗室項目咨詢委員會的同意，并與實驗室簽署成果利用文件，就可以來使用這些先進的實驗設備進行科學研究[6]（P42）。目前，加州大學擁有四個可稱之為“用戶設施”（Userfacilities）的設備共享中心，它們分別是伯克利國家實驗室的先進光源，洛斯阿拉莫斯管理的能源部Lujan中子散射中心，利弗莫爾國家實驗室管理運行的國家點火設施以及加速器質譜中心。“先進光源”能發射世界上最明亮的紫外線和軟X射線束，自投入使用以來，該設備中心已經吸引了1000多位來自全球其它大學、工業界和政府實驗室的科學家利用這一設備進行材料科學、生物、化學、物理和環境科學的研究[9]（P21）。中子散射中心每年有超過500位來自國內學術界、工業界、其它國家實驗室以及世界上其他研究機構的科學家使用這里的設備[9]（P21）。這些大學國家實驗室中自身科學家所進行的實驗占實驗總量的比例很小。據2003財年阿貢實驗室先進光子源試驗數目統計顯示，本實驗室研究只占了總量的16%，而其它能源部實驗室，非能源部的其它政府部門，美國大學，美國工業界，外國政府實驗室，外國大學，外國工業界和其它部門的實驗數據比例分別為6%、3%、52%、12%、2%、4%、2%、3%，其中超過一半的實驗量是由美國的大學完成的[10]。勞倫斯伯克利國家實驗室，斯坦福大學直線加速中心等實驗室都允許非本實驗室人員使用先進設備進行研究，其成果多次獲得諾貝爾獎。開放的資源共享體系一方面有效地運用了有限的資源，實現實驗室與實驗室，實驗室與大學，實驗室與社會的聯動，使得資金投入能夠用于科研創新而不是設備的重復建設，另一方面也為所在實驗室贏得了國際聲譽。

接收訪問研究者也是資源共享的另一種表現形式。這些國家實驗室大量接收訪問研究者，許多實驗室訪問者人數大大地超過了自己的科學家，比如勞倫斯伯克利實驗室正式科學家成員大概1000多名，而每年接受的訪問學者超過2000人。這些

來自世界各地的訪問學者擁有著不同的文化和學科背景，豐富的學術經歷和高水平的專業造詣，他們可以使用這些實驗室的設備進行自己的研究，同時也可以通過項目合作等方式與實驗室工作人員進行交流，在實驗和討論的過程中，思維和觀點的交鋒往往能碰撞出創新突破的靈感和火花。這種開放性、流動性和多樣性，為科研活動帶來了巨大的生命力。

四、為創新提供延伸途徑的技術轉移機制

技術轉移是美國國家實驗室服務于社會的一項重要職能。當前，實驗室的技術轉移不局限于向社會轉讓已經成型的技術，還包括廣泛的技術合作，如合作研究與開發、資助研究、設備開放、技術援助等。技術轉移的聯邦實驗室聯合體（FLC）直接將聯邦實驗室技術成果與市場聯系起來。1986年頒布的《聯邦技術轉移法案》為FLC的技術轉移提供了法律保障。目前，將近有300個聯邦實驗室、研究中心以及它們所屬的政府部門都是FLC的成員[11]。

根據《聯邦技術轉移法案》和第15號美國法案3710(e)，FLC通過提供一個教育、培訓和實驗室聯網平臺來增強聯邦實驗室（包括研究型大學國家實驗室）科研成果向產業部門轉移的能力，協助聯邦政府部門、實驗室以及他們的合作伙伴快速地將研究發展資源整合到主流的美國經濟中去。具體來說，FLC的活動包括：發展和管理技術轉移的技術、培訓課程和資源來增強聯邦實驗室雇員對實驗室技術和創新商業潛能的認識；為聯邦政府部門和實驗室的技術轉移項目提供建議和指導；為聯邦和地方政府、商業界、工業發展組織和包括大學、聯邦政府部門以及實驗室等在內的非盈利組織提供技術支持的信息中心；促進各聯邦實驗室技術應用辦公室（ORTAs）之間的交流與合作；在必要情況下使用美國國家科學基金會、商業部、航空航天局的技術和服務；協助實驗室建立技術志愿者的項目來給當地社區提供技術支持；促進聯邦實驗室技術應用辦公室和地區、州和本地技術轉移組織之間的溝通與合作；協助大學、商業界、非營利組織、州和當地政府以及地區組織建立促進研究和技術轉移的項目，并提供對這些項目的有效性的評估與分析等[12]。

在FLC框架下，美國研究型大學國家實驗室致力于通過多種協議合作方式實現技術的轉移，這些協議包括“為其它機構工作協議”、“合作研究與開發協議”、“商業化技術協議”等。此外，技術咨詢服務和人員的交流也是實驗室技術向外轉移的方式。以勞倫斯伯克利國家實驗室（LNBL）為例，其技術的轉移分為兩種情況，一個是直接技術成果的轉移，通過發放許可證的方式，將自己的尖端技術提供給那些具備金融資本，研發、市場、制造和管理能力的公司，實現創新的商業化，同時也保證創新受到合理的知識產權的保護[13]；另一個則是通過技術合作來實現技術共享和轉移，主要包括三種方式：一是在“合作研究與開發協議”框架下，由能源部和產業界共同資助，產業界和實驗室以研究資源共享的方式實現技術合作；二是參加政府資助的合作項目，如小型貿易創新研究（SBIR）以及小型貿易技術轉換（STTR）；三是“在為其它機構工作協議”的框架下，直接參與由公司資助的合作項目，為這些項目提供特殊的設備和技術[14]。自技術轉移部門成立以來，LNBL已經發放了400多個許可證，超過20家公司在LNBL的轉讓技術的基礎上成立了起來[13]。

技術轉移為國家實驗室的科研創新提供了延伸的途徑，使得科技創新與產業部門有機地結合起來。同時，研究型大學國家實驗室與其它部門通過協議方式實現合作，在實現技術和知識遷移的同時，又整合了多方資金和技術資源，為創新提供了新的動力與支持。

五、對我國的啟示

黨的十八屆三中全會在論及深化科技體制改革時指出，要“建立健全鼓勵原始創新、集成創新、引進消化吸收再創新的體制機制”。因此，完善體制機制是推進我國研究型大學國家實驗室科技創新的動力之源和根本保障。現在我國已明確提出要實施“創新驅動發展”戰略，并將其作為當前國家發展戰略的核心部分。要實現這一戰略，最根本的是要增強自主創新能力，最緊迫的是要破除體制機制障礙，最大限度解放和激發科技作為第一生產力所蘊藏的巨大潛能。從當前我國研究型大學國家實驗室

的發展現狀而言，普遍存在著科技創新活力不足、重大科技創新潛能得不到釋放的弊端，究其根源，主要在于其科技創新體制改革滯后，一些深層次問題沒有得到根本解決，導致創新缺乏良好的外部環境。美國在構建國家實驗室科技創新機制方面的實踐和探索，為我國研究型大學國家實驗室的科技創新機制建設可以提供有益的啟示與借鑒：

第一，建立靈活的管理運行機制。美國研究型大學的國家實驗室是歸政府所有，其管理權依照合同簽訂的方式委托給大學或其他組織，政府只履行監督權。那么，根據我國的具體實情，國家實驗室的運行經費可以采取由政府投入為主，其他投入為輔的方式，在管理運行機制上采取靈活、多樣的形式。在此過程中，政府把主要精力放在完善創新激勵政策、營造公平公正的競爭環境上來，實驗室本身具有獨立自主的學術、科研權，以及人、財、物等權，這樣才能為國家實驗室進行自主科技創新活動營造良好的外部環境。

第二，建立人才培養與交流機制。良好的人才培養與交流機制是激發科研人員創造活力、形成科技創新合力的關鍵措施。一方面，要加快改革和完善人才發展機制，深化評價和獎勵改革，統籌加強國家實驗室人才隊伍培養與建設。另一方面，要注重人才的合理交流，美國的研究型大學與國家實驗室之間就形成了互利互惠的關系，人才交流合作頻繁，為科技創新提供了寬松的學術交流及合作環境。不僅如此，就我國而言，還應當注重對國外知名專家與學者的引進，使科技創新更具有開放性。

第三，建立先進的評估評價機制。先進的評估評價機制可以在很大程度上保證科技創新質量。美國國家實驗室的成績考評通常包括政府績效考評和同行評議，其中，同行評議的專家水平較高、利益中立，具有很高的權威性。我國的評估機構也應當獨立于實驗室之外，保證專業、公平及公正，評估指標不僅要包括實驗室對既定科研目標的完成、科技創新等情況，還應包括實驗室自身管理與運行的情況。在對實驗室進行評估后，評估機構還應提出具體的意見和建議，以促使實驗室發現自身的不足與改進未來的工作。

第四，建立成果轉化與技術轉移機制。科技創新成果轉化率較低，是導致我國國家實驗室科技創新動力不足的一個主要原因。提高科技創新成果轉化率，需要加強科技成果推廣，完善產學研協同創新模式，通過相關機構的設立將實驗室的科技成果與市場直接聯系起來，發揮市場對技術轉移的導向作用，促進科技成果資本化、產業化，實現創造學術價值與經濟效益的雙贏。

第五，構建資源開放共享平臺。資源開放共享平臺的建設可以促進國家實驗室在科研創新過程中提高資源利用效率、避免重復建設，實現資源共享。美國公共投資的國家實驗室儀器設備可以為來自實驗室以外其它組織的研究人員提供服務。我國國家實驗室在建設和運行過程中，也必須提高科研基礎設施開放水平，在推進大型科學儀器設備、科技文獻、科學數據等科技基礎共享平臺建設的同時，依照規定加強對社會開放以及與其他研究型大學和實驗室之間的交流。

[1]Distinctive Characteristics of the U.S.Department of Energy’s National Laboratories.[DB/OL].http:// science.energy.gov/~/media/lpe/pdf/National_ Laboratory_Definition_11-08.pdf.

[2]U.S.Department of Energy,Office of Science [EB/ OL].http://science.energy.gov/laboratories/.

[3]UC-DOE Prime Contract for the management and operation of Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) (No.DE-AC02-05CH11231) [DB/OL].http://www.ucop.edu/laboratory-management/ contracts/lbnl/index.html.

[4]熊耕.淺析美國大學中國家實驗室的管理特點[J].高等工程教育研究,2011(1):114.

[5]周岱,劉紅玉,等.美國國家實驗室的管理體制和運行機制剖析[J].科研管理,2007(06):112.

[6]黃纓.美國大學中的國家實驗室研究與借鑒[D].上海:上海交通大學碩士學位論文,2004.

[7]UC-DOE Prime Contract Sections for LBNL (No.DE-AC02-05CH11231),Appendix B.FY 2014 Performance Evaluation and Measurement Plan.[DB/OL].http://www.ucop.edu/laboratorymanagement/_files/contracts/revised-fy2014-pempmod-869.pdf,J-B-5,J-B-8.

[8]Carnegie Mellon Software Engineering Institute,Annual Report 2001,Reporting on Fiscal Year 2001,October 1,2000 September 30,2001[DB/ OL].http://resources.sei.cmu.edu/asset_files/ AnnualReport/2002_001_001_30186.pdf,P52.

[9]University of California,10 Campuses working with 3 National Laboratories:Unparalleled Contributions

to Education,Discovery and Public Service [DB/ OL].http://www.rsneight.com/portfolio/print/uc/ img/publications/05_uclabs_web.pdf.

[10]Argonne National Laboratory Institutional Plan:Accomplishing DOE Missions,ANL/ IP-2004 [DB/OL].http://www.ipd.anl.gov/ anlpubs/2004/12/52028.pdf,2004/10,page S3-3.

[11]FLC,Advancing Federal Research and Technology,About the FLC [EB/OL].http://www.federallabs.org/flc/home/about/.

[12]Federal Laboratory Consortium for Technology Transfer Strategic Plan for 2009[DB/OL].http:// globals.federallabs.org/pdf/FLC_Strategic_Plan.pdf.

[13]PartnerSmart with Lawrence Berkeley National Laboratory,Technology Transfer from Berkeley Lab to the Marketplace [DB/OL].http://www.lbl.gov/Tech-Transfer/industry/LBNL_About_ TechTransfer.pdf,P1.

[14]Technology Transfer and Intellectual Property Management,For Industry [EB/OL].http://www.lbl.gov/Tech-Transfer/industry/ResearchOpps/ index.html.

（責任編輯 陳劍光）

A Study on the Scientific Innovation Mechanism of U.S.Research Universities’ National Laboratories

LU XIAO

The U.S.research universities’ national laboratories are an important part of U.S.national innovation system.Their perfect management mechanisms, talent absorption mechanisms, resource sharing mechanisms, technology transfer mechanisms have created a good environment for scientific innovation.Discussing the scientific innovation mechanism of the U.S.research universities’ national laboratories has important implications to construct Chinese research universities’ national laboratories.It is imperative to establish an effective management mechanism, talent training and exchange mechanism, advanced evaluation mechanism, the transformation of achievements and technology transfer mechanism, and resources sharing platform.

United States; research university; national laboratory; scientific innovation

G649

A

1672-0717（2015）01-0110-06

2014-10-11

盧瀟（1988-），女，湖南新邵人，國防科學技術大學人文與社會科學學院博士研究生，主要從事技術哲學、技術與社會研究。