上海應(yīng)建立以生命科學(xué)為特色的綜合性國家實驗室

劉民鋼

建立國家實驗室的必要性

2015年上海開始全面貫徹落實習(xí)近平總書記提出的建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心的要求，當(dāng)年5月，中共上海市委通過了《關(guān)于加快建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新的意見》，堅持以體制改革為關(guān)鍵，以創(chuàng)新人才發(fā)展為首要，以創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，以重大創(chuàng)新任務(wù)布局為抓手，謀劃和建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心。上海市政府加快了張江綜合性國家科學(xué)中心的建設(shè)，組建了若干創(chuàng)新功能性平臺，建設(shè)了一批科技創(chuàng)新集聚區(qū)，引導(dǎo)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新，積極推進(jìn)重大科技前瞻布局，不斷深化體制機(jī)制改革和制度創(chuàng)新。

作為張江綜合性國家科學(xué)中心建設(shè)的重要步驟，相關(guān)部門開始謀劃在國家科學(xué)中心內(nèi)的國家實驗室的建設(shè)，這是一個正確的工作方向。

國家實驗室作為國家級科研機(jī)構(gòu)的一種重要形式，興起于第二次世界大戰(zhàn)前后，主要為了迎合一個國家重大和緊迫的戰(zhàn)略需求。國家實驗室一般以明確的國家任務(wù)為目標(biāo)，通過基礎(chǔ)科學(xué)前沿領(lǐng)域的研究和多學(xué)科的交叉研究，尋求基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)和解決有關(guān)國家安全和發(fā)展全局的重大科技問題。在西方發(fā)達(dá)國家，國家實驗室已成為搶占科技創(chuàng)新制高點的重要機(jī)制。特別像美國勞倫斯伯克利、布魯克海文、橡樹嶺、阿貢等大型國家實驗室等，每個都匯集了數(shù)以千計的不同學(xué)科的高端研究人才，每年都投入億計的研究資金，圍繞國家重點的研究方向，依靠跨學(xué)科、大協(xié)作支持創(chuàng)新研究。德國、日本等國的國家實驗室，也都是如此。

國家實驗室的建立有利于集聚一大批高端科學(xué)研究人才，有利于國家對重大項目集中投入物力、財力，有利于根據(jù)國家的需要，完成一些長期性的基礎(chǔ)研究，突破一些短期性的重大科研攻關(guān)課題。上海應(yīng)大力推進(jìn)在國家科學(xué)中心內(nèi)建立國家實驗室的工作。

國家實驗室類型

我國現(xiàn)有的國家級實驗室分為兩類，國家重點實驗室和國家實驗室。其中國家重點實驗室有200多所，國家實驗室（含籌建）19所，國家實驗室高于國家重點實驗室。

我國現(xiàn)有國家實驗室僅5所：建在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的同步輻射國家實驗室、建在中國科學(xué)院高能物理研究所的正負(fù)電子對撞機(jī)國家實驗室、建在中國科學(xué)院近代物理研究所的蘭州重離子加速器國家實驗室、建于中國科學(xué)院金屬研究所的沈陽材料科學(xué)國家（聯(lián)合）實驗室和建在中國海洋大學(xué)、中國科學(xué)院海洋研究所等的青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室。其他列入籌建的國家實驗室有北京凝聚態(tài)物理國家實驗室、合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室、清華信息科學(xué)與技術(shù)國家實驗室、北京分子科學(xué)國家實驗室、武漢光電國家實驗室、船舶與海洋工程國家實驗室、微結(jié)構(gòu)國家實驗室、航空科學(xué)與技術(shù)國家實驗室、現(xiàn)代軌道交通國家實驗室、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)國家實驗室、磁約束核聚變國家實驗室、清潔能源國家實驗室、重大疾病研究國家實驗室、蛋白質(zhì)科學(xué)國家實驗室共14所。

從研究內(nèi)容看，我國的國家實驗室同國外的國家實驗室有相同之處，即：既包含基礎(chǔ)性研究的，也有應(yīng)用型研究為主的。但是，也有明顯的不同。以美國大型國家實驗室為比較對象：美國約有700多所國家實驗室，其中大部分規(guī)模較小。但是也有規(guī)模很大的，分屬國防部和能源部等。以其中能源部所屬的10所大型國家實驗室為例，如阿莫斯實驗室，以凝聚態(tài)物質(zhì)與材料科學(xué)、化學(xué)與分子科學(xué)、應(yīng)用材料科學(xué)與工程為主要研究方向；阿貢實驗室，以粒子物理、核物理、加速器科學(xué)、凝聚態(tài)物質(zhì)與材料科學(xué)、化學(xué)與分子科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、先進(jìn)計算機(jī)科學(xué)、應(yīng)用核科學(xué)與技術(shù)、應(yīng)用材料科學(xué)與工程、化學(xué)工程、系統(tǒng)工程與集成為主要科研方向；橡樹嶺實驗室，以核物理、加速器科學(xué)、等離子與聚變能源科學(xué)、凝聚態(tài)物質(zhì)與材料科學(xué)、化學(xué)與分子科學(xué)、氣候變化科學(xué)、生物系統(tǒng)科學(xué)、地下環(huán)境科學(xué)、先進(jìn)計算機(jī)科學(xué)、計算科學(xué)、應(yīng)用核科學(xué)與技術(shù)、應(yīng)用材料科學(xué)與工程、化學(xué)工程、系統(tǒng)工程與集成為主要研究方向；勞倫斯伯克利實驗室，以粒子物理、核物理、加速器科學(xué)、凝聚態(tài)物質(zhì)與材料科學(xué)、化學(xué)與分子科學(xué)、氣候變化科學(xué)、生物系統(tǒng)科學(xué)、地下環(huán)境科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、先進(jìn)計算機(jī)科學(xué)、計算科學(xué)、應(yīng)用核科學(xué)與技術(shù)、應(yīng)用材料科學(xué)與工程、化學(xué)工程、系統(tǒng)工程與集成為主要研究方向；布魯克海文實驗室，以粒子物理、核物理、加速器科學(xué)、凝聚態(tài)物質(zhì)與材料科學(xué)、化學(xué)與分子科學(xué)、氣候變化科學(xué)、生物系統(tǒng)科學(xué)、應(yīng)用核科學(xué)與技術(shù)、應(yīng)用材料科學(xué)與工程、化學(xué)工程、系統(tǒng)工程與集成為主要研究方向等。10家實驗室中，除普林斯頓等離子物理實驗室研究方向較為集中外，其他都涉及多個學(xué)科，都屬于綜合性的實驗室。

而從本文前述情況看，我國的國家實驗室多為單一型的，缺少綜合性的國家實驗室。綜合性實驗室有很多優(yōu)點：搭建跨學(xué)科的研究平臺，有利于不同學(xué)科的研究人員相互激發(fā)創(chuàng)新思維；儲備各學(xué)科的研究人才，便于根據(jù)研究項目需要組建不同學(xué)科研究人員聯(lián)合組成的研究團(tuán)隊。而我國單一型的國家實驗室則明顯不具有這樣的優(yōu)先性。因此從類型上來說，上海的國家科學(xué)中心如果建立國家實驗室，建議應(yīng)超越現(xiàn)有的國家實驗室模式，設(shè)立多學(xué)科的綜合性的國家實驗室。

實驗室研究方向和重點

在未來上海的綜合性國家實驗室的研究方向的確立上，科學(xué)的發(fā)展歷史值得重視。

從以往的科學(xué)革命的發(fā)展歷史看，新的、大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)革命之前必然會有一個科學(xué)革命作為先導(dǎo)。而能形成產(chǎn)業(yè)革命的科學(xué)革命，其主要成果必然是對自然界和人類本身有著更深層次的認(rèn)識，由此引發(fā)全新產(chǎn)業(yè)的誕生和全新市場的形成。世界發(fā)達(dá)國家顯然意識到這個發(fā)展趨勢，因此特別注重在基礎(chǔ)研究上的投入。美國的國家實驗室中，有相當(dāng)部分正是瞄準(zhǔn)這類基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的。如上述美國能源部的大型實驗室中，大部分實驗室都集中在核物理、加速器科學(xué)、等離子與聚變能源科學(xué)、凝聚態(tài)物質(zhì)與材料科學(xué)等探索物質(zhì)更深層次結(jié)構(gòu)的研究上。

就基礎(chǔ)研究的未來發(fā)展而言，最主要的研究方向集中在以下幾個方向：對物質(zhì)的更加深層次的研究、對深海的研究、對外太空未知領(lǐng)域的探索，還有一個是對人類本身的深入探索。從我國已有的國家實驗室看，前兩個都已經(jīng)有相應(yīng)的研究室，且要依托大型研究設(shè)施，上海已沒有可能重復(fù)建設(shè)這樣的國家實驗室，而且上海本身已有的研究條件也不適合這樣的研究方向。但是在對生命本身和外太空的研究方面，上海的有利條件較多，特別是在生命科學(xué)的研究方面。上海已有的此類國家級研究機(jī)構(gòu)有中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院，包括了原上海生物化學(xué)研究所、上海細(xì)胞生物學(xué)研究所、上海腦研究所、上海藥物研究所等10多家研究機(jī)構(gòu)，同時，上海有一批在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)方面具有很強(qiáng)研究能力的高等院校，如上海科技大學(xué)。有兩個世界著名的醫(yī)科學(xué)院——原上海醫(yī)學(xué)院和原上海第二醫(yī)學(xué)院，以及附屬的一大批三級甲等醫(yī)院，還有特色鮮明的上海中醫(yī)藥大學(xué)。而且從長遠(yuǎn)的發(fā)展看，生命科學(xué)的研究突破和成果，也較容易形成極具潛力的新興產(chǎn)業(yè)。因此，上海建設(shè)國家實驗室，應(yīng)以生命科學(xué)的研究作為重要的研究方向。 （作者系市人大代表，上海師范大學(xué)圖書館館長）endprint