何科方,何枳潤
(武漢輕工大學管理學院,湖北武漢 430023)
中國“十四五”規劃提出加快構建以國家實驗室為引領的戰略科技力量。黨的二十大報告進一步提出優化配置創新資源,形成國家實驗室體系。當前,中國實驗室體系的內涵日漸豐富:在國家層面,體現為國家實驗室等國家級高水平科研機構,涵蓋量子信息、光子與微納電子、網絡通信、人工智能、生物醫藥、現代能源系統等重大創新領域;在地方層面,主要體現為省實驗室建設,由省級政府負責推進,是創建國家實驗室的“預備隊”。據作者初步統計,至2023 年年底,廣東、浙江、江蘇等地建設了122 家省實驗室,其中一部分省實驗室已被納入國家實驗室體系。總體上,中國省實驗室建設起點高、投入強度大,且點多面廣、運行機制相對靈活,易于面向全球延攬高層次人才。習近平總書記2023年7 月6 日在南京考察省實驗室典型代表——江蘇省網絡通信與安全紫金山實驗室時強調,要走求實扎實的創新路子,為實現高水平科技自立自強立下功勛。實踐證明,省實驗室既是國家戰略科技力量的有效補充,又是帶動區域高質量發展的重要引擎,對于加快培育發展新質生產力意義重大。
20 世紀80 年代以來,實驗室研究成為學術界關注的熱點。Bozeman 等[1]、Schiff[2]、Hartlev[3]、Jordan 等[4]國外學者分別聚焦國家實驗室類型、目標與特點、基本屬性和運行影響因素的研究。聶繼凱等[5]、馮澤等[6]、岳昆等[7]國內學者對國家實驗室的人員配置、經費支持、資金來源、組建方式等開展研究。2017 年起,隨著中國國家實驗室建設提速,省實驗室建設熱潮隨之興起。據王爾德[8]的撰文,中國學者穆榮平最早分析省實驗室的建設動因,認為地方政府推動下的地方實驗室有望形成自下而上的國家實驗室創建模式;曹方等[9]認為省級實驗室建設熱潮背后存在三大隱憂;宋珊珊等[10-11]通過探索分析國內3 家省實驗室的運行機制,進而對中國省實驗室的建設體系進行分析;何科方等[12-13]對省實驗室概念加以界定,關注省實驗室科技人才生態建構及人才集聚機制。
目前,雖然省實驗室建設的研究鮮見,但對國家重點實驗室、省級重點實驗室、高校實驗室等實驗室建設的研究成果較豐富。如,王亞琴等[14]認為實驗室的建設與管理是一個系統工程,需要進行整體布局規劃;羅亮等[15]基于460 家廣東省重點實驗室的建設現狀,提出進行分類管理、優化布局、建立科學的評估考核體系、加大投入和開放共享交流力度等對策建議;楊馨等[16]提出按成果導向教育理念建設的高校交叉學科實驗室模式;汪洪等[17]認為用戶參與的真實場景實驗室成本投入少、運營和人工成本低,對技術創新體系起到推動作用;宋文等[18]提出實驗室在科學綠化指導下的建設思路;林躍華等[19]梳理建筑學專業型人工氣候室的建造過程;李裴婕等[20]認為應建成一批綠色低碳實驗室范本。
國內外研究表明,人才集聚與實驗室環境營造呈正相關關系。李作學等[21]認為單一人才生態環境要素并不是實現城市科技人才高集聚的必要條件,但構建優質科技創新環境在其中發揮比較普適的作用;曾建麗等[22]提出促進科技人才集聚與區域創新環境共生演化的策略;何琪等[23]探究了影響城市創新人才集聚的多重并發因素和復雜因果機制;熊學麗等[24]研究發現,城市創建所帶來的產業結構升級可以推動地方人才集聚水平的提升。
不難看出,城市環境對人才聚集的影響已引起學界關注。作為城市發展的創新引擎,省實驗室環境營造與人才集聚的相互關系研究亟需加強。總體上,中國各類實驗室建設已積累了可資借鑒的經驗。需要指出,省實驗室是科技自立自強背景下探索產生的“新物種”,其建設標準高、投入強度大,跨學科“大兵團”作戰參與人員多,有明顯的特殊性,而對省實驗室的研究尚處于初期,尤其對省實驗室如何營造人才集聚的優良環境研究還有待深入。
從中國省實驗室的建設進度看,近年來省實驗室發展規模呈增長態勢,各地在用地安排、配套建設、資金投入等方面均對其給予大力支持,一些省實驗室成為區域科技人才集聚的新地標。實踐證明,環境營造是促進省實驗室高質量發展的重要一環,是催生顛覆性技術、加快培育新質生產力的基礎性條件。
從實驗室發展的生命周期來看,省實驗室通常經歷孕育期、成長期、成熟期等階段。在此過程中,環境營造是省實驗室建設的重要內容之一。其中,在孕育期主要圍繞省實驗室的命名、選址、空間規劃開展相關準備工作,同時開展省實驗室人才規劃與招募;在成長期注重對省實驗室空間規劃的細化與落地,并開展儀器設備購置、安裝、調試等平臺建設工作,引培人才團隊;在成熟期則常態化進行省實驗室的運營維護,并注重創新文化打造和人才生態構建,為人才的大規模引育創造優良條件(見圖1)。

圖1 省實驗室發展階段與環境營造
從國際經驗看,著名實驗室都注重營造一流的科研環境,主要體現在實驗室的命名、選址、空間規劃、設施配置等方面。
首先,實驗室的名稱十分重要。在發達國家,國家實驗室常以人名、校名、地理名、機構名、設施名等命名,如美國的勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)、林肯實驗室(LL)、洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)、噴氣推進實驗室(JPL)、英國國家核實驗室(NNL),德國亥姆霍茲波茨坦中心(GFZ),加拿大同步輻射光源實驗室(CLS),意大利國家核物理研究院(INFN),等等。通常情況下,實驗室好聽易記的名字會引人注目,形成促進人才聚集的品牌效應。
其次,實驗室的選址非常關鍵。人類學家特拉維克[25]23對美國高能物理研究實驗室的環境這樣描述:“斯坦福直線加速器中心位于舊金山以南30 英里(約48 km)處,靜靜地坐落于景色宜人的圣克魯斯山東邊的山腳下,緊鄰斯坦福大學。在秋季多雨的日子里,綿延起伏的草地變得孔雀石一樣,呈現出淡淡的藍綠色”。歷史上,這家實驗室共有6 位科學家及研究人員獲得諾貝爾獎[25]23。不難看出,美國高能物理研究實驗室的自然環境十分優良。
再次,富有前瞻性的空間規劃是實驗室建設的重要前提。海外實驗室大多基于學科整合和學科交叉進行規劃,讓科研團隊成員關系更加密切。有的將相近學科以及交叉學科的實驗室盡量安置在一起,并予以巧妙設計和布局,形成開放式實驗環境,并注重透明展示式工作環境與局部封閉空間相結合;有的在實驗樓內設置大量開放式互動空間,包括隨機的休息空間,靈活設置的咖啡區、飲水區、討論區以及會議室等,為人才交流提供了便利。如英國醫學研究理事會(Medical Research Council,MRC)的科研人員常在咖啡休息區進行交流;英國弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)絕大部分物品是可以移動的,科研人員在1 h~2 h 內就可以完成實驗室的簡單布局[26]。
最后,一流的設施配置是吸引人才集聚的關鍵因素。在國外,知名實驗室一般都擁有強大的自主研發的大型科研裝置及科研設施,如美國能源部的阿貢國家實驗室(ANL)擁有先進光子源、阿貢領導力計算設施、阿貢串列直線加速器系統等,布魯克海文國家實驗室(BNL)擁有國家同步加速器光源、相對論重離子對撞機,費米國家加速器實驗室(FNAL)擁有費米實驗室加速器復合體等,從而吸引全球頂尖人才來進行學術研究與交流合作。據統計,美國能源部國家實驗室人員總數已達7 萬余人[27]。
現階段,中國省實驗室多處于邊建設邊運營狀態,急需大規模引進人才,因此,基于國際知名實驗室建設經驗及中國省實驗室的發展現狀,本研究提出省實驗室環境營造的4 個關鍵點,即省實驗室的命名、選址、空間規劃、設施配置;同時,運用文獻研究法和實地觀察法,通過查閱中國省實驗室官網,并對之江實驗室、南方海洋實驗室、深圳灣實驗室等20 余家省實驗室的實地調研,基于大量案例與數據資料對中國省實驗室環境營造模式進行歸納梳理,進而針對存在的問題提出對策建議。
自2017 年中國首家省實驗室——智能科學與技術浙江省實驗室成立以來,全國各地競相啟動省實驗室創建,圍繞省實驗室的命名、選址、空間規劃、設施配置,積極探索特色各異的省實驗室環境營造模式,打造吸引人才的創新高地。
命名是實驗室環境營造的首要環節。目前,中國省實驗室命名方式主要有3 種形式。
2.1.1 結合地名(人名)命名
將省實驗室命名為“地名+實驗室”,例如浙江、湖北、四川、湖南、重慶等地。浙江省以“江、河、湖、海、山”命名,先后創辦之江實驗室、湖畔實驗室、西湖實驗室、良渚實驗室、甬江實驗室、甌江實驗室、東海實驗室、白馬湖實驗室、天目山實驗室、湘湖實驗室等10 家省實驗室[28];四川省統一以“天府”為前綴,先后成立了天府興隆湖實驗室、天府永興實驗室、天府絳溪實驗室、天府錦城實驗室;湖南省結合當地歷史名勝,成立岳麓山工業創新中心、岳麓山實驗室、湘江實驗室、芙蓉實驗室四大省實驗室,并掛牌設立洞庭實驗室、麓山實驗室、衡山實驗室、瀟湘實驗室等節點實驗室。也有少量省實驗室結合歷史上的科學家、實業家來命名,例如,山西省后稷實驗室(雜糧生物育種山西省實驗室)的取名是為了紀念中華農耕文明之始祖后稷;湖北的時珍實驗室則是為了紀念古代醫學家李時珍,以挖掘湖北省中醫藥資源和李時珍中醫藥文化優勢,助力解決國家重大需求。
2.1.2 結合研究領域命名
廣東、安徽、山東、天津、江西、山西、陜西、云南、河北等地省實驗室的命名多冠以相關研究領域。例如,廣東先后成立廣州再生醫學與健康廣東省實驗室、深圳網絡空間科學與技術廣東省實驗室、先進制造科學與技術廣東省實驗室等10 家省實驗室。又如,江西成立復合半導體江西省實驗室,等。
2.1.3 結合“地名+研究領域”命名
這類省實驗室較為多見,例如,江蘇的網絡通信與安全紫金山實驗室、山東的青島新能源省實驗室、海南的崖州灣種子實驗室、河北省鋼鐵實驗室、河南的中原食品實驗室、青海省的青藏高原種質資源研究與利用實驗室等,體現出行業特色與地理獨特性。此外,天津市以其母親河——海河命名,成立物質綠色創造與制造海河實驗室、細胞生態海河實驗室、現代中醫藥海河實驗室、先進計算與關鍵軟件(信創)海河實驗室、合成生物學海河實驗室。
須指出,部分省實驗室為了打造地方品牌,強化省實驗室地域特征,其名稱趨向“地名+”,例如,先進制造科學與技術廣東省實驗室亦稱“季華實驗室”,因實驗室所在城市佛山古稱“季華”;煙臺先進材料與綠色制造山東省實驗室亦稱“八角灣實驗室”,因八角灣是生態環境部公布的美麗海灣,對人才更有吸引力。
省實驗室選址是一個區位選擇過程。首先,需要對候選地的區位因子進行分析。省實驗室區位因子通常包括自然因子和社會因子,前者包括地貌、氣候、水文、交通條件等,后者涉及人文環境、生活環境、智力資源、政策環境等。在綜合考慮上述因子的同時,充分利用候選地的有利條件,盡可能回避或轉化限制性因子,使人才對實驗室的區位趨于正向容忍度。與國際上知名實驗室相類似,中國省實驗室選址環境優美之地,主要有依山畔水型、校內擴建型、園區興建型3 種模式。
2.2.1 依山傍水型
這類省實驗室選址于名山秀水間,既有厚重的歷史底蘊,又有秀美的自然景觀,如浙江省天目山實驗室、廣東省季華實驗室、四川省天府興隆湖實驗室等。天目山實驗室(航空浙江省實驗室)地處天目山下,位于杭州城西科創大走廊,是浙江省第三批省實驗室之一。天目山古名“浮玉”,自然景觀優美,堪稱“江南奇山”。林木茂密、流水淙淙,造就了豐富的空氣負離子和其他對人體有益的氣態物質,適宜人才居住。
2.2.2 院(校)內擴建型
這類省實驗室選址重點高校或科研院所內,利用與高校的地理鄰近優勢,共享科技人文資源,如南方海洋科學與工程廣東省實驗室(珠海)位于中山大學珠海校區、福建嘉庚創新實驗室位于廈門大學翔安校區、湖北洪山實驗室位于華中農業大學等。
2.2.3 園區興建型
這類省實驗室選址科技園區,發揮“產業大腦”研發功能,助力園區培育新興產業,比較典型的有廣州再生醫學與健康廣東省實驗室(廣州生物島實驗室)、山東泉城實驗室、海南崖州灣種子實驗室、遼寧材料實驗室等。其中,生物島實驗室坐落于廣州國際生物島園區,是廣東首批省實驗室之一;遼寧材料實驗室坐落于沈陽市渾南新區科技城,可容納2 000 余名科研人員開展研究[29]。
高起點的空間規劃對于引進頂尖人才入駐至關重要。在推進科技自立自強背景下,省實驗室建設是一項緊迫任務,因此在實驗室空間規劃上,既要注重高標準,又要體現因地制宜、分步實施、加快推進,以利高端人才快速集聚。目前,中國省實驗室空間規劃可分為省域層面和單體層面兩個維度。
2.3.1 省域層面的布局
在省域層面,結合中國省實驗室的建設狀況,各地省實驗室的空間布局主要體現為單體并行模式與網絡化模式兩種。
(1)單體并行模式。多數省實驗室處于起步階段,單體并行模式較為常見。以浙江省為例,從2017 年到2022 年,先后建成之江實驗室等10 家省實驗室,從地域分布看,在杭州布局7家,寧波、溫州、舟山各1 家,其中杭州余杭區4 家;從發展軌跡看,逐步從杭州城西科創大走廊擴展到寧波甬江、溫州大羅山科創走廊,再到將舟山、杭州城南的濱江和蕭山“串珠成鏈”,形成“一廊引領、多廊融通”的創新空間格局。
(2)網絡化模式。近年來,廣東省實驗室探索“中心+網絡”建設模式,從第二批開始實行網絡化布局。從數量上看,雖然廣東先后分3 批建設10 家省實驗室,但由于采取“主體+分中心”“三地同步”“兩點布局”等網絡化模式布局,實際掛牌省實驗室的數量達23 家,基本上實現了全省覆蓋(見表1)。

表1 2017—2023 年廣東省三批省實驗室區域分布
2.3.2 單體層面的布局
省實驗室是一種新型的科技創新人才社區,在規劃布局上要體現5 個結合:一是低碳環保與智能化相結合,加強綠化的同時打造人文景觀,運用物聯網等技術實現智能化、數字化,提高實驗室運行管理效率;二是私密性與可通達性相結合,在實驗室布局討論室、咖啡間等公共空間,便于科研人員相互交流,促進跨學科融合研究;三是科研高效與生活便利相結合,配備人才公寓等居住、休閑設施,打造適宜科研人員的生活圈;四是人才居住與社區服務相結合,引導科研人員在工作之余融入在地文化,心情舒適、張弛有度;五是研發與成果轉化相結合,將實驗室研發成果就地轉化,實現科技創新的收益最大化。
中國省實驗室結合資源稟賦特征,空間布局多元紛呈,從建筑形態看,目前主要有樓宇型、園區型兩種空間形態。
(1)樓宇型。筆者對深圳灣實驗室進行了實地調研,該實驗室位于深圳市光明區,是按甲級寫字樓標準興建的4 棟建筑,總建筑面積為14 萬m2,一樓為實驗室展示廳,約3 000 m2,其余樓層為辦公、研發、測試等空間。除招攬研究人員外,該實驗室還吸納部分科技型企業入駐,構建“樓上樓下”創新創業綜合體:“樓上”科研人員利用大設施開展原始創新活動;“樓下”創業人員對原始創新進行工程技術開發和中試轉化,推動實驗室科技成果就地轉化。
(2)園區型。季華實驗室是一個“小而美”的科技園區,正成為佛山市科技人才聚集的新高地。其建筑設計以“國之重器,文翰之芯”“以方為器,以圓為芯”為概念[30],采用嶺南菱形花格窗作為建筑立面元素及適應嶺南地區氣候特征的豎向遮陽系統,為建筑內部空間帶來良好遮陽效果的同時讓園區形象得到統一。其中,B1 棟以圓“芯”為母題;A1 棟等方形建筑以“寶盒”作為母題,采用內聚坡屋頂形式,體現嶺南“四水歸堂”寓意;C1 棟平臺花園則以“探索”為主題,營造出生動、富有神秘感、充滿探索精神的特色天臺花園景觀,將光學鏡片的元素融合在鋪裝和綠化設計中,展現實驗室“高精尖”的科研方向[30]。
上述兩種實驗室布局模式各有利弊。從短期投入看,樓宇型實驗室建設投入水平相對較低、建設速度更快,但從長遠發展看,由于物理空間限制,不利于實驗室研發平臺的長期建設,對頂尖人才的吸引度有限。為此,中國部分省實驗室在創建初期使用樓宇作為過渡辦公,同時規劃建設新的園區。
一流研發平臺是留住一流科技人才的關鍵。美國多數實驗室都有獨特的、頂尖的科研設施,如美國阿貢國家實驗室擁有全球頂尖的領導力計算設施,可以使用人工智能來預測大規模交通模式。利用實驗室的大型實驗設施與產業界進行緊密的合作,不斷提升實驗室的經濟收益和影響力,更有利于實驗室在全球范圍內吸引頂尖人才[31]。從目前看,中國省實驗室借鑒國際先進經驗,在研發設施配置方面投入大量財力物力。以下以南方海洋科學與工程廣東省實驗室(珠海)(以下簡稱“南方海洋實驗室”)為例,分析實驗室研發設施配置對人才的集聚作用。
2.4.1 南方海洋實驗室的建設背景
南方海洋實驗室于2018 年11 月14 日正式啟動建設,按照“政府所有,大學管理”模式,由珠海市人民政府舉辦、中山大學牽頭建設和管理,實行理事會領導下的實驗室主任負責制[32]。其研發設施配置可從目標層面、實施層面和支撐層面3 個層面加以剖析(見圖2)。

圖2 南方海洋實驗室研發平臺
(1)目標層面。實驗室目標是建設面向科技前沿、具有國際領先水平的海洋創新基礎平臺,構筑世界一流的海洋人才高地,打造創新型、引領型、突破型的大型綜合性海洋研究和應用基地,成為海洋領域的國家戰略科技力量。
(2)實施層面。在研究方向上,確立海洋科學基礎理論、海洋安全保障技術、海洋資源開發利用3 個研究方向;在研究機構上,成立極地海洋組、模式開發組、海洋微生物組、海洋碳化學組、人工智能海洋學組、海氣觀測組、古氣候與海平面組等7 個前沿中心;在研究團隊上,組建18 個研究團隊。
(3)支撐層面。修建實驗室大樓,為研發團隊入駐提供研發、辦公的物理空間;搭建八大公共研發平臺,配置重大科技基礎設施,為研發提供便利;建設海洋科技產業園,為研發成果轉化、產業化提供空間載體。
2.4.2 南方海洋實驗室的研發設施配置
在研發平臺建設方面,該實驗室依托中山大學珠海校區海洋學科樓群,擁有“珠海云”智能型支持母船、“中山大學”號科考實習船、“中山大學極地”號破冰船、“天河二號”超級計算機等重大科技基礎設施的支撐,并建設了萬山海上測試場等八大公共平臺,逐步奠定了硬實力基礎。該平臺已集成安裝各類精密儀器設備,可用于海洋、新能源、裝備制造、精細化工、生物醫藥與健康等產業領域,作用顯著(見表2)。

表2 南方海洋實驗室研發平臺及其功能
2.4.3 南方海洋實驗室的引才成效
依托研發平臺,南方海洋實驗室已集聚各類人才1 115 人,其中國家級高層次人才116 人,形成了領軍科學家牽頭、中青年科技骨干為主體,綜合實力不斷提升的人才隊伍(見表3)。例如,在深海生命與生態過程研究團隊,聚集了一批活躍在海洋學領域的知名科學家,近年來,該團隊通過對中南、憲北等海山進行科學考察、生態實驗和海洋模型的研究,利用深海探測技術,擴展和系統揭示海山效應,填補南海海山生態系統過程的研究空白,并取得深海生態與生命過程研究的突破性進展,提升中國海洋創新發展能力。此外,該實驗室通過產學研合作和多學科交叉,大力培養高水平研究生,打造中國海洋人才高地。

表3 南方海洋實驗室集聚人才情況 單位:人
省實驗室是中國在新型舉國體制下匯聚各類創新資源、打造國家戰略科技力量的重要平臺。中國省實驗室環境營造呈現以下特點:一是命名方式規范化、國際化。省級層面制定了省實驗室的命名規則,有的還統一省實驗室的中英文標志,對于提升省實驗室品牌影響力、吸引高端人才聚集發揮重要作用。二是規劃選址日趨科學合理。一些地方將省實驗室納入省實驗室體系建設當中,注重省實驗室的總量控制,同時注重以人才需求為導向,選擇山水相宜同時生活便利的地段作為省實驗室選址,體現出地方政府的高度重視與審慎原則。三是物理空間趨于園區形態。目前省實驗室主要有樓宇型、園區型兩種空間形態,且樓宇形態的省實驗室逐步向園區形態過渡,省實驗室正從“一室+獨樓”向“一園+多業態”轉變,園區化發展態勢非常明顯。四是研發設施配置高投入、平臺化。有的省份依托省實驗室打造重大科技基礎設施,為面向全球吸引一流科技人才發揮積極作用。
總體上,中國省實驗室硬件建設水平不斷提升,對于推進高水平研發起到重要作用,成為培育新質生產力、推動高質量發展的新引擎,但同時應看到存在的短板:一是在規劃布局上缺乏科學論證。少數地方未能站在全國甚至全球產業發展態勢的高度進行長遠規劃,前瞻性不夠,目前已出現省實驗室重復建設并引發對同一領域科技人才的惡性競爭。二是在資金投入上存在短期行為。一些地方雖然重視省實驗室樓宇、園區等硬件建設,但對研發平臺建設的資金投入缺乏長遠考慮,儀器設施等資源的配置不足,造成研發人員使用上的“擁擠”甚至“巧婦難為無米之炊”,直接影響海外人才回國開展研究的決心和信心。三是在建設內容上缺乏精雕細琢。有的地方盡管在硬件建設上大手筆投入,但人文景觀缺乏,不利于激發科研人員的靈感;同時由于實驗室相對偏遠,健身房、咖啡館、購物間、托嬰所等相關配套設施跟不上,生活便利程度不高,也會影響科技人才專心研發。
省實驗室環境營造是一項長期的系統工程,基于以上研究結論,提出如下建議:一是科學規劃,做好省實驗室建設的頂層設計。建議從國家層面組織開展省實驗室規劃建設工作交流研討,促進省實驗室布局的科學化;同時引導相關領域省實驗室跨區域合作,取長補短,避免惡性競爭。二是精心安排,明晰省實驗室建設資金籌措計劃。由省級科技管理部門牽頭,注重省實驗室定期考核評估,確保實驗室研發設施與平臺建設資金足額到位,不斷改善科技人才研發條件。三是以人為本,加強省實驗室人文環境營造。建立面向科技人才群體的人文環境優化解決方案,以人才需求為導向完善配套設施條件,盡可能補足短板,提供個性化服務,滿足老、中、青等不同年齡科研人員群體的生活需求。四是協同創新,拓展省實驗室的運營邊界。省實驗室不能限于一室,要結合本地區新質生產力培育需求,更好更快地融入區域創新體系,成為省域層面科技創新的主力軍。要發揮省實驗室研發優勢培育新產業、新業態,加快形成全鏈條服務體系,促進科技成果轉化,為省實驗室人才融入創新鏈、產業鏈提供更多機會和更廣闊舞臺。