“虚拟国家实验室”的启示：发挥市场主体作用，以需求倒逼前端技术创新
当前，美国不断在高技术领域对我国遏制打压，我国创新驱动发展战略的外部环境日益恶化，亟需通过自主创新在若干“卡脖子”重点领域实现战略突围。
我国应继续创新组织管理体制机制，以国家目标和战略需求为导向，瞄准国际科技前沿，加快建设以国家实验室为核心的科研体系，统筹整合与优化配置各类优质资源，形成协同创新格局。
本文以美国虚拟国家实验室（VNL）为研究对象，系统分析了其在重大科研项目中形成的多主体、跨学科、全链路协同创新运行机制，为我国布局以国家实验室为核心的国家创新体系建设、构建多类型资源高效配置的运行机制提供决策参考。
以国家实验室为代表的大型科研机构作为战略科技创新力量，在大发展、大变革、大调整的宏观局势下，将在精准性、灵活性及快速应对能力等方面直面新挑战。
美国等发达国家在大型科研机构体系建设方面起步较早，积累了较为成熟的理论方法和实践经验。
研究美国大型科研机构运行管理模式，特别是上世纪末建立的“虚拟国家实验室”，对于我国整合资源，形成立体化的国家战略科技力量有重要参考意义。
VNL发展溯源
20世纪90年代中后期，美国国家战略需求重点转移，半导体企业在技术实力和市场份额等方面遭遇日本和欧洲企业强势竞争挑战，多所国家实验室因经费短缺科研进度严重受阻。
为应对这一不利局面，由美国半导体领军企业英特尔主导，美国能源部（DOE）等政府部门统筹协调和政策支持，依托能源部下属的桑迪亚国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、劳伦斯利物莫国家实验室，组建协同创新主体VNL。
VNL的组建旨在加速EUV技术的开发，推进新一代芯片制造工具开发。
参与联合研发合作的三方主体在合作中均有明确的发展目标：能源部的诉求是与国家安全密切相关的知识产权和技术；国家实验室诉求是获取大额稳定的资金支持；半导体企业的诉求是获得可降本增效的关键技术。
随着合作不断推进，协同创新主体逐步扩展到其他半导体企业以及产业链上的其他供应商企业。
至项目结束，共计约有66家企业和单位参与协同创新，形成光刻领域从基础研发—原材料供应—工业设计—制造生产—整合组装—市场应用的全链路覆盖。
VNL在EUV技术研发合作中，新研制了15类控制器、控制系统和430个关键组件，共产生了146项专利，知识产权成果丰硕。
2003年VNL成功向EUV LLC交付极紫外光刻原型机ETS，标志VNL合作圆满结束，也确立了EUV技术作为全球光刻主流技术的地位。
VNL协同创新机制
VNL聚焦关键核心技术，充分利用已有资源，快速组建专门攻关团队，是运行机制的核心创新。
组织结构
VNL为完成特定任务形成若干小组，组成横向管理系统。
VNL与EUV LLC联合运行组织架构
VNL在管理职能上设有CEO、CTO和COO这3个管理岗位，并分别由3个国家实验室的管理人员担任。
同时从3个国家实验室抽调工作人员组成科研团队，并在项目期间每年对全时科研人员进行动态调整。
每个国家实验室获取的资金数额由能源部与EUV LLC提前商议决定。
而协同创新组织体系中最关键的组成部分，是由VNL科研人员和EUV LLC企业工程师组成的联合研发工作小组。
协同创新运行机制
VNL整合了半导体产业链上下游企业力量，形成“各尽所能、各取所需”的局面。
VNL与EUV LLC联合运行机制
权责清晰划分：合作项目发起及三方主体关系确立
3个合作主体中，企业是项目的需求方和项目发起方，国家实验室是需求接收方和研发执行方，能源部是政策提供方和科研资源统筹方。
VNL和EUV LLC在能源部CRADA协议框架下进行合作：用单一CRADA合同合并3个国家实验室的资源；允许企业使用国家实验室研发资源，且该合作由企业全额资助；赋予EUV LLC对知识产权和专利的独家所有权，能源部仅保留在国防应用开发中免版税使用专利的权利。
利益合理分配：细化知识产权交易方式，带动、盘活产业链资源
VNL把知识产权和技术专利提供给EUV LLC，EUV LLC继而“优惠转让”给产业链上的零部件企业和芯片设备制造商。
同时，EUV LLC成员企业获得向芯片设备制造商购买用于测试、生产的光刻工具及组件的优先购买权。
所有成员企业对光刻机和零部件的需求得到满足后，芯片设备制造商和零部件企业才可以向非EUV LLC成员的公司销售相关机器和工具。
成果高效转化：衔接基础科研与市场生产
VNL与产业链合作伙伴的协同是成果高效转化的关键。
VNL将基础研发与生产制造进行有机联结，生产线工程师和VNL项目经理及科研人员精细化分工协作，聚焦于有实际生产需求和高应用价值的研发工作，使EUV研发从整体到细节、从基础科研到生产制造均建立起信息闭环。
VNL协同创新机制特点
传统国家实验室的需求沟通模式以国家意志为牵引，通过国家部门用研发合同的形式将研发需求分配到下属国家实验室，再由国家实验室完成技术创新，继而转化、拓展到民用市场，而VNL的项目则沿相反路径运行。
VNL与传统运行模式项目发起对比
政府统筹与市场运作有机结合
VNL和EUV LLC分别由能源部和英特尔承担“统筹者”的角色。
“统筹者”为松散组织开展科研合作提供合法性和合理性的背书与依据；从更高层管理角度进行整体管理与调控，发挥多类合作单位的优势和强项，合理分配跨部门的整体协同，最大化避免科研任务分配不均衡、资金分配不合理等问题；政府部门介入可为多方合作提供重要的政策支持和资源条件。
广泛吸纳各类主体协同创新
合作广度上，光刻领域产业链的各环节均有企业力量加入，它们处于产业链的不同位置而有不同分工。
合作深度上，各类参与主体的利益深度绑定，创新资源融合共享，VNL的研发成果和EUV LLC的生产制造和工程技术互为信息支撑，VNL联合工作小组机制深度调动和融合来自产业链各环节的信息资源。
EUV全产业链企业参与项目研发的部分企业名单
有效保护创新成果知识产权
该合作中还有欧洲和日本的半导体企业和行业协会，如何保护本国创新主体核心专利等创新成果的知识产权，成为协同创新管理需要重点考虑的关键环节。
VNL和EUV LLC对专利的保护遵从分类管理办法，包括：参与EUV LLC管理委员会的企业必须是美国企业、带动美国本土芯片设备制造商们尽可能多地参与到研发合作中、给各类公司发放授权和许可证、最终制造环节必须在美国境内完成。
信息沟通机制灵活高效
VNL现代化电子信息系统集信息和数据存储、成果共享、研发交流于一体，以此确保一线工程人员与国家实验室科研人员信息同步。
例如在信息系统支持基础上，针对各层级沟通采取不同方式方法：VNL项目经理和EUV LLC委派的企业代表每周进行项目状态同步会议；针对关键技术难题、成果转化难题、进度推进难题等进行月度和季度讨论会；建立与国际前沿进行技术交流和研讨的机制。
启 示
多元牵引：探索市场需求牵引、政府统筹协调的复合型科研项目创新机制
畅通完善科技行业或科技领军企业向国家科研主管部门提出申请的渠道，精准定位服务市场经济发展的科研方向，充分发挥市场主体作用，通过市场需求倒逼前端技术创新。
在资源充足的前提下，行业龙头企业有共性的、急需的，但仅依靠自身力量无法达成的科研项目，可以考虑纳入国家实验室支持范围。需要明确的是，国家实验室支持的是某行业的共性科研难题。
经国家相关部门支持与统筹，精准定位有关产业和领域，结合市场发展急需的关键核心技术，开展系统性研发工作。
将企业及其产业链资源与国家实验室研发资源结合，全面打通资金流、信息流、人才队伍，兼顾科研实力与市场效率的双重提升，促进国家实验室科研成果向民用市场的快速转化应用。
承上启下：发挥国家实验室的衔接作用，撬动产业力量为基础科研校正方向、提供资源
“承上”：新时期与市场力量的协同创新应从“国家使命-战略目标—政策扶持—资源统筹—成果共享—权责划分—信息共享”的一系列深入“毛细血管”的合作机制，使各类资源在国家实验室平台达到融合，集中力量于重点、难点科研项目攻关。
“启下”：利用国家实验室的研发和技术成果带动国民经济发展，打通科学技术向民用领域转化的通道，让市场参与者能有“切实可感”的实际收益，继而转化为产业/市场资源长期参与联合科研的动力。
由产业/市场提供的市场验证和改良迭代环节，可以大幅缩短国家实验室基础研发到实际生产工艺的转化路径，因此撬动庞大的产业链资源，提供后端生产验证，可作为技术成果转化应用的快速“试错”平台，加速释放具有高应用价值的优质创新成果，对不具备成果转化应用能力的科研项目进行及时纠偏。
灵活组织：建立多主体、跨学科的科研需求响应机制
新常态下，灵活统筹协调优势科研资源将成为关键。
在组建新的实体机构方式以外，组建跨机构“虚拟”组织，可以更快响应突发变化和国家迫切需要的战略科技难题，整合资源形成灵活性高、立体化的战略科技力量。
这种力量的形成，一方面要求国家实验室体系始终保有与学界/产业/市场/企业交流合作的窗口，并形成有效监督；另一方面要求国家管理部门对全国科研资源提前摸底，分行业、分学科、分层级精细化推进创新治理，为多学科交叉融合的新型科研组织发展创建良好外部环境。
作者简介：房超，清华大学高技术实验室，副教授，研究方向为高新技术战略与科技政策。
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