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一个卓越的国家实验室如何运行—新闻—科学网

发布时间:2017-12-04 阅读:

  一个伟大的国家实验室如何运作 - 新闻 - 科学网络

  编者注:今天我们发表一位中国学者对美国国家实验室的认识。国家实验室是具有最高科研实力的国家队。中国实施创新驱动发展战略正在积极稳步推进国家实验室建设。 “中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年计划的提案”提出,要在重大创新领域建立一批国家级实验室。

  在中国的科学界,国家实验室的建设尤其令人担忧,部分原因是科技部自2000年起开始试点国家实验室的探索和实践,先后批准和试点建设了七个国家实验室等,此外,一些国家的实验室已经进入筹备阶段,但十多年过去了,国家实验室还没有删除这个刻字,可谓无可奈何,近年来,科学界不少人有提出了关于国家实验室建设的建议。

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  自2016年1月起,作为清华大学和斯坦福大学共同培养的博士后研究人员,我进入了劳伦斯伯克利实验室(LBL)进行研究,并深入了解这个着名研究所的运作情况。在这里,我的具体工作是使用先进的光源设备来研究储能电池材料的机理。

  在科学上,LBL几乎是卓越的代名词。作为美国国家实验室之一,其相关荣誉包括:13位科学家获诺贝尔奖,15位科学家获得国家科学奖章,1位科学家获得国家科技创新奖章,70位科学家获得美国科学院院士

  我的共同导师之一斯坦福大学教授,美国科学院院士沉智勋曾经跟我说过,LBL的经营模式在美国国家实验室是非常有代表性的,他的话让我特别注意到国家实验室的运作模式。

  国家实验室不是一个金饭碗

  众所周知,二战前后,国家实验室作为国际上流行的科学研究基地,已经出现和发展起来,围绕国家使命开展基础性和战略性的科学研究任务。国家实验室通过跨学科,跨领域的协助,解决了国家安全和整个重大科技问题的经济社会发展问题。

  国家实验室是国家创新体系的重要组成部分。中国政府在2003年和2006年批准了15个国家实验室,但基本情况仍在规划中。

  直到今年1月份的全国科技工作会议上,科技部部长万钢提出,2017年将按照成熟的一条,启动一个原则,在重大创新领域成立国家级实验室。据我了解,这意味着中国的国家实验室将在今年上市。

  作为研究人员,我担心我们的国家实验室如何运作?我每年能得到多少钱?我们可以在国家实验室使用这些实验室吗?

  巧合的是,3月份,我的高级光源(ALS)接受了美国能源部的评估,将所有提交给美国能源部的ALS报告都通过邮件的方式公布给了所有的实验室人员。据我所知,我想谈谈我眼中的国家实验室运行机制。

  像许多初学者一样,我对LBL和加州大学伯克利分校的关系感到困惑。 LBL是美国能源部的一部分,但有趣的是,美国能源部并没有真正参与实验室的运作,而​​是由加利福尼亚大学管理。加州大学董事会任命的LBL董事,并向加州大学校长汇报工作,约20多名能源部员工进驻LBL,行使联邦联邦对LBL的监督权,这使得LBL管理层摆脱行政过度甚至盲目干预,相对独立的基于专业操作的学术规范。

  这种管理模式使大学与国家实验室形成了有效和互补的关系,两者都可以发挥各自的优势进行合作研究。在加州大学系统中,与LBL最相关的是伯克利。自然地接近的地理位置使得两者密切相关:2015年,来自伯克利的200多位LBL研究人员,在LBL工作的500多名伯克利学生和LBL提升了伯克利研究的数据。有些人甚至声称LBL已经使伯克利成为了今天的伯克利。虽然这个说法似乎有些夸张,但我个人认为这并非没有道理。

  值得一提的是,尽管LBL似乎理所当然地被加利福尼亚大学理性的合理的历史所认可,实验室的创始人,诺贝尔奖获得者欧内斯特·劳伦斯作为伯克利教授,与地理上如此接近的两个机构却在系统设计有一个有竞争力的消除机制:美国能源部每五年在加利福尼亚大学进行一次评估,以评估LBL的管理水平和产出质量。确切地说,加州大学能够代表其管理LBL,不仅因为它的历史或地理因素,更重要的是它的有效管理。过去,一些国家的实验室发生了不幸的事态发展。例如,洛斯阿拉莫斯国家实验室不再由加利福尼亚大学管理,并于2006年改为洛斯阿拉莫斯国家安全局;在同一年,国家实验室的管理也从芝加哥大学改为芝加哥的Agon LLC。这种淘汰机制打破了第三方组织永久占有金碗的错觉,有利于提高国家实验室的管理水平。

  科学家为什么不申请这个项目

  LBL的规模是多少?现在有3,304名员工。根据美国能源部的计划,国家实验室应该更多地关注科学而不是各个学科,国家实验室的价值在于他们能够进行大学或非政府难以进行的综合性跨学科研究研究机构开展工作,为此,LBL先后建成了5套大型科学仪器,同时成立了相应的研究队伍:先进光实验室,能源科学网络中心,联合基因组研究所,分子铸造厂和能源科研计算中心。

  在我看来,大型科学仪器和大型科研团队已经形成了LBL明显的规模优势:一方面,在创造科学方面,LBL已经形成了对扩大人类知识边界的强大影响,基于先进的光源实验室(ALS)例如,在新近披露的数据中,2014年至今,三年内ALS直接或间接提供的研究成果(期刊文章,会议论文,论文,专利,书籍等)超过3000篇2016相当于3 LBL在社会贡献方面对国民经济发展做出了突出贡献,以2010年度考核为例,年度财政支出约为6.9亿美元,现有员工3200多人,其对美国经济的贡献高达16亿美元,相当于社会每一美元的收益2.3美元,为美国提供了12,000个就业机会,平均每个员工有3.3个就业机会。

  可以看出,国家实验室规模不容小觑。我国在建设国家实验室时要充分考虑高校和大型工业企业的需求和优势,有效地整合和整合国家资源和科技资源,充分发挥国家创新平台和经济增长引擎。

  LBL坏钱?我不能总结LBL所有实验室或研究团队的情况,但是我的ALS或者更具体地说是我的研究团队并不差。 ALS是LBL拥有的主要科学设备之一,其人事管理系统具有代表性。

  在我访问ALS的时候,我加入了杨万里的研究小组,有趣的是,虽然我们有自己的研究课题,但是我们几乎从不申请一个研究经费的项目,这个不坏的情况,背后有一套保护体系根据官方统计,目前有1500名专职科学家为杨万里工作,资金和实际情况更加公开透明。

  在资金方面,ALS每年从美国能源部获得6000万美元的资金,其中约三分之一用于硬件和软件,其余三分之二用于科学研究人员。值得注意的是,ALS对于科研人员的绩效考核非常灵活,他们的薪水水平并不直接依靠他们每年发表的文章,专利申请的完成情况;加上科研经费相对充足,研究人员没有动力去申请项目,争取科研经费,这样就避免了很多复杂的编程。这种持续的大投入和相对宽松的管理,可以使研究人员更多地摆脱使命和兴趣,选择课题方向,注重科学研究,还可以让世界各地的实验室吸引一大批优秀的科技人才,有利于产生重大科学发现和颠覆性创新。

  谁可以使用国家实验室

  在LBL工作期间,我们经常看到一些参观者在一名工作人员的监督下来到实验室。任何人都可以通过官方网站申请此次访问,该程序非常简单方便。当然,这只是实验室自由开放风格的缩影。

  作为实验室的创始人,劳伦斯教授本人非常倡导自由开放的学术研究氛围。他认为,具有不同专业领域的人可以共同进行更好的科学研究。

  与此同时,在ALS,来自世界各地的数千名研究人员每年聚集在这里,作为拥有各种学科先进光源的用户。能源部对ALS进行了三年评估。该报告披露了2014-2016年ALS运行的一些基本信息。从2014年到2016年的三年里,ALS共有7320个轻型用户,比前三年增长了20%。这意味着60到120个用户在任何特定时刻都在使用高级光源;在7350个灯具使用者中,只有16%来自LBL,34%来自加州其他地区,31%来自美国其他地区,其余19%来自其他国家。 7320个光源用户中约有30%来自生命科学,约30%来自材料科学,约15%来自物理学,约15%来自化学,约8%来自地球生态学,约2%来自其他学科。

  通过这些数据,我们可以直观地感受到这里的研究气氛。不同地区,不同学科的研究人员的工作对学术创新非常重要。这也是为什么国家实验室发挥平台优势,促进跨学科研究和开展综合研究的一大反映。

  先进的光源作为一个大型科学设备,世界上任何地方的任何学科的研究人员都可以原则上申请ALS实验。在六个月内,用户可以在接下来的六个月内提交未来六个月的光源应用程序。根据ALS的统计,从2014年到2016年的三年里,ALS的年平均运行时间是5000小时,而平均每年的申请数量高达1600。这意味着每个应用平均可以获得3小时的使用时间,并且光源的实验时间是非常有价值的。

  那么,如何确定时间分配就成了人们关注的话题。谁可以使用实验室?如何排除人为因素对时间分配的影响?又如,作为美国的国家实验室,ALS会照顾他们的研究和应用?

  事实上,为了公平合理地分配光照时间,ALS创建了一个非常庞大的专家库,随机审查来自数据库中几位专家的应用程序。专家只是根据研究课题的科学价值来提及申请的内容,评分,根据申请的地理区域和组织结构不会有区别对待。这种以学术为基础的审查制度消除了人为因素对分配轻微时间的影响,并确保有限的资源被用于最有价值的研究。这表明了国家实验室的学术型社会责任和价值取向。

  科技部部长万钢在全国科技工作会议上说,今年将正式启动建立国家实验室。这表明中国国家实验室的建设已经进入实质性的运行阶段,但同时他也表示,目前我们正在建设一个国家实验室,关键是要搞好设计管理机制和领域选择。

  在我看来,没有一个模型或系统是无所不能的。我们需要根据自己的实际情况采取行动,避免弊端。我们有落后的优势,要树立信心和决心,力争超越。有一点是肯定的:今天,随着全球经济社会的快速发展,科技创新力量已经成为综合国力的核心。中国国家实验室的建设日益重要和迫切。

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