杂谈▏美国及欧洲国家实验室的管理体制及成功秘密

溪流溪流之海洋人生 2021-10-08

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橡树岭国家实验室（0RNL)

一、国家实验室管理体制的形成

美国国家实验室由政府所有、承包人运营(简称为“GOCO”)的管理模式源于二战期间开发原子弹的曼哈顿计划。当时的联邦政府委托加利福尼亚大学运营管理LosAlamos国家实验室，由此形成了政府拥有实验室厂址、建筑物和设备，由大学或企业提供雇员和管理者来管理运营国家实验室的管理模式，承包人一般为大学和公司。

在此后的几十年中，GOCO模式主要在能源部及其前任机构(原子能委员会、核管理处和能源研究开发署)中被广泛应用。如今全美国运用GOCO模式进行管理的有19家实验室、12家从事武器材料、元件和装配的制造工厂和诸如战略石油储备等储备处。GOCO模式的优点在于避免了政府直接管理下易形成官僚作风的弊端。GOCO概念重要之处在于强调了科学的独立性，科学家在很大程度上免受政治压力而真正为了国家利益而工作。实验室的承包人可以是大学、企业和非盈利性机构等，双方根据能源部与实验室承包人之间的管理与运作合同履行各自的权利和义务。管理与运作合同是一种委托管理合同，能源部很大一部分R&D基金是通过这种形式的合同使用的。

阿贡国际实验室（ANL）

二、国家实验室的管理机制

⒈实验室管理机构

能源部所属国家实验室的管理职能主要由能源部科学办公室承担。科学办公室下设实验室政策办公室和运作办公室具体负责实验室的管理。实验室政策办公室负责实验室制度、政策和程序的制定、实验室合同和绩效管理等。运作办公室负责实验室承担的研究计划管理和合同的签订。此外，为了加强研究计划间的协调，促进实验室系统的高效运作与成本节约，以及协助能源部明确实验室任务和确保问题得到迅速解决，能源部于1995年4月成立了实验室运作董事会，对实验室进行集中、定期地监督协调。董事会成员由各实验室高级管理人员和企业与政府的专家组成。其目标一是通过减少实验室的行政管理负担和鼓励基于绩效的管理等措施，来提高实验室的效率；二是确保实验室资源的合理利用，即确保能源部合理运用实验室资源执行计划任务。

⒉研究经费的管理

⑴实验室研究经费的来源

实验室的研究经费主要来自于能源部和私人部门委托的研究计划。尽管实验室委托大学和企业管理，但17家实验室中有16家的研究开发经费80%以上来自于能源部，这也反映出实验室的主要任务是能源部支持的长期的、前沿的、高风险的基础性和应用研究。

⑵实验室的经费管理

能源部制定了以实验室工作绩效为基础的系统的经费管理办法，称为实验室绩效管理系统。该系统依据实验室承包人在管理、科学、工程、技术等方面的全面绩效对承包人予以评价，并在委托合同中明确规定了实验室工作的目标、内容和考核方法。实验室绩效管理系统包括对实验室的评估内容、评价方法、评价标准和综合评定四部分。评估内容为实验室科学技术绩效评价和运作管理绩效评价。评价方法为实验室自评价和同行评议。绩效的评价标准分为四个等级：好以下、好、杰出和优秀。根据实验室的工作任务类型确定不同的权重，最后综合计分，并以此为基础确定经费的发放额度。

这种以绩效为基础提供的经费称为计划绩效费，由能源部按月支付给实验室。如果在年度评价中，承包人的科技工作的绩效评价未能达到“好”，相应费用将被扣减。若某一管理运作领域的绩效未能达到“好”，就在该领域扣减费用。另外对实验室运作取得的额外绩效，如科技或管理运作绩效达到“杰出”甚至“优秀”的，将给予额外费用补偿。

能源部对经费的控制相当严格，绩效费只能用于与执行研发合同相关的成本开销，并在与承包人的合同中明确规定绩效经费中可以列支的许可成本(allowable cost)和间接成本。能源部与承包人通过协商，每年都要对绩效衡量方法进行评议和调整。

⑶实验室财产的所有权

对能源部拥有所有权的实验室财产，承包人具有在合同授权范围内的使用权。任何处置旧设备，购买或租赁新设备必须经相关管理部门的批准。根据合同的规定，承包人所购置的所有材料、设备，供应品和有形私人财产的费用已经列入成本并得到了补偿，因此这些财产归政府所有。政府保留检查，接受或放弃任何此类财产的权利。承包人应按合同管理官员的指示处置被放弃的财产。其他财产的归属则依据该财产在合同执行中的用途和政府对其成本的补偿情况而定。如，在合同中成本已补偿给承包人的财产应划归政府。

承包人在执行合同中获得和产生的档案属政府财产，应提交政府或在合同管理官员指导下进行处理。以下档案属承包人财产：与用工相关的档案、承包人的秘密财务信息、法律档案(包括法律意见和起诉文件)、合同技术转移条款(执行的许可协议，包括展示或含有版税、版税率和其它财务信息的附件或商业化计划和所有相关文件；承包人受保护的合作开发协议信息和附件等；专利、版权、商标应用文件和相关承包人的发明的公布，文件和反馈)。

⑷对小企业、弱小企业和妇女拥有的小企业的扶持

能源部要求承包人在进行合同转包时，遵守并执行美国关于联邦机构在政府采购，包括装配、元件和相关服务的购买等方面，给予小企业和社会与经济地位处于劣势的个人所有的小企业，以及妇女所有的小企业(所谓“小企业”是依照美国小企业法案第三部分和所颁布的相关法规的定义）。社会地位和经济地位处于劣势的个人所拥有和控制的小企业是指：①至少51%的股份被一个或一个以上的处于社会和经济劣势的个人所拥有，或公共企业有至少51%的股份被一个或一个以上的处于社会和经济劣势的个人所拥有；②该企业的管理和日常业务运作由一个或一个以上具备如上条件的个人所控制。对处于经济劣势地位的印第安部落或夏威夷土著组织，或由这些实体之一无条件拥有51%以上股权的公共企业同样有效。

妇女拥有和控制的小企业是指：①至少有51%的股份由一个或更多妇女拥有；②其管理和日常业务运作由一个或更多妇女控制；③以最大可行机会的规定。并要求承包人确保对承担转包合同的小企业，弱小企业和妇女所有的企业及时支付帐款，而且要接受美国小企业管理局或美国合同授予机构旨在对承包人遵守规定的程度所进行的任何调查与研究。

⑷科技成果的转让与产权

研究成果向企业的转移和商品化，以及充分利用实验室研发能力的问题越来越受到能源部的重视，因此，技术转让被作为国家实验室的任务之一。

为确保国家实验室的研究开发成果与能力的充分利用，技术转让包括合作开发协议是实验室的任务之一。为支持这一任务，能源部授权实验室的承包人有权从事研究合同执行过程中的发明、发现等智力资产的鉴定与保护；智力资产的许可协议与转让谈判；合作开发协议的谈判与执行；技术咨询与人员交换；科学教育活动；信息交换等活动。

联邦政府不仅拥有其资助下的国家实验室研究成果的版权，而且对他人委托实验室进行研究所产生的技术数据拥有所有权。同时，联邦政府对私人部门提供的专有数据进行保护。

卡文迪什实验室

三、国家实验室的分级

实验室分成很多等级，而一般来说，在这个学术链条上，最高端的实验室就是国家实验室(National Laboratory)。它一般由国家直接投资建设，进行的研究一般也是最重要的研究。作为世界上第一科研强国的美国，有一套完善的国家实验室制度，是美国学术界的顶梁柱。美国的国家实验室一般隶属于联邦的政府部门，如能源部、国防部、NOAA(国家海洋和大气局)、 NASA(国家航空航大局)等，由联邦政府拨款支持。而实验室又一般交由知名大学来代管，这样大学可以借用实验室的财力，而实验室又可以从大学来获得人力。

⒈美国国家实验室

美国从20世纪上半期开始建立国家实验室制度，到了今天已经建设成了一个完善的国家实验室系统，在各个基础和前沿领域开展研究。

⑴加州大学伯克利分校的劳伦斯伯克利国家实验室（简称LBNL），它隶属于美国能源部，由伯克利代管，是1939年诺贝尔物理学奖得主劳伦斯先生于1931年建立的，早期关注于高能物理领域的研究，建起了第一批电子直线加速器，发现了一系列超重元素，开辟了放射性同位素、重离子科学等研究方向，成为美国乃至世界核物理学的圣地。现在研究的领域非常宽泛，下设18个研究所和研究中心，涵盖了高能物理、地球科学、环境科学、计算机科学、能源科学、材料科学等多个学科。劳伦斯伯克利国家实验室现有3800名雇员，其中相当一部分是伯克利分校的老师和学生，实验室建立以来，共培养了5位诺贝尔物理学奖得主和4位诺贝尔化学奖得主。

劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）

⑵麻省理工学院的林肯实验室于1951年在麻省的列克辛顿(Lexington)创建，其前身是研制出雷达的辐射实验室。在防空系统的高级电子学研究中赢得了声誉后，其研究范围又迅速扩展到空间监控、导弹防御、战场监控、空中交通管制等领域，是美国大学第一个大规模、跨学科、多功能的技术研究开发实验室。在20世纪60年代初期，林肯实验室开发了卫星通信系统，导致8颗实验通信卫星的发射。在20世纪70年代初期，实验室开始研究民航交通管制，强调雷达监控，进行恶劣气象的检测，开发了航空器的自动化控制装置。在20世纪80年代，实验室为克服大气紊流的影响，开发了大功率激光雷达系统。20世纪90年代，为NASA等开发了传感器。林肯实验室在计算机图形学、数字信号处理理论以及设计与建造高速数字信号处理计算机等方面做出很大的贡献。

⑶加州大学的洛斯阿拉莫斯国家实验室（简称LANL）成立于1943年，以研制出世界上第一颗原子弹而闻名于世。该实验室是一所由能源部与加利福尼亚大学联合管理的多计划研究机构。其研究工作分两大类：①武器研究，包括开发满足目前军事需要的核弹头、设计试验先进技术方案，以及通过相关科学技术领域的实验与理论研究，维持一项创新性武器研究计划；②非武器研究，包括核裂变、核聚变、中等物理加速、超导、计算科学、生物医学、地球科学、非核能及基础能源科学等。

布鲁克海文国家实验室(BNL)

⑷布鲁克海文国家实验室（简称BNL）位于纽约长岛萨福尔克县中部，原址为第一、二次世界大战时的美国陆军厄普顿兵营。该实验室成立于1948年，现隶属于美国能源部，由石溪大学和BATTELLE成立的布鲁克海文科学学会负责管理。布鲁克海文国家实验室除开创了核技术、高能物理、纳米技术等多个领域的研究外，该实验室还在生物、化学、医学、材料科学、环境科学、能源科学和技术等多学科开展研究。大科学装置群的强大支撑能力和多学科交叉的环境，使布鲁克海文国家实验室在发展新型、边缘科学和突破重大新技术方面具有强大的能力，取得多项令世界瞩目的重大成果，并数次获得诺贝尔奖，成为著名的大型综合性科学研究基地。

⑸加州理工学院的喷气推进实验室（简称JPL）是位于加利福尼亚州帕萨迪那美国国家航空航天局（NASA）的一个下属机构，负责为美国国家航空航天局开发和管理无人空间探测任务。在国际科技界，喷气推进实验室如雷贯耳，它在美国导弹和航天发展史上起到了空前的作用，尤其是1958年“探险者1号”进入轨道，确立了其作为“太空开发计划之母”的地位。这里汇集了太空研究领域一流的科学家和工程师，员工总数超过5200人，年度研究经费达13亿美元。

⑹橡树岭国家实验室（简称ORNL）是美国能源部所属最大的科学和能源研究实验室，成立于1943年，原称克林顿实验室，是曼哈顿秘密计划的一部分，现由田那西大学和Battelle纪念研究所共同管理。目前，橡树岭国家实验室的任务是开展基础和应用的研究与开发，提供科学知识和技术上解决复杂问题的创新方法，增强美国在主要科学领域里的领先地位；提高洁净大量能源的利用率；恢复和保护环境以及为国家安全作贡献。

⑺阿贡国家实验室（简称ANL）是美国政府最老和最大的科学与工程研究实验室之一，是1946年特许成立的美国第一个国家实验室，也是美国能源部所属最大的研究中心之一。阿贡国家实验室是从二次世界大战曼哈顿工程的一部分，芝加哥大学的冶金实验室的基础上发展起来的。战后，阿贡接受开发和平利用原子反应堆的任务。数年来，阿贡的研究不断扩大，包括了基础科学、科学设施、能源资源计划、环境管理、国家安全、工业技术开发等许多领域。阿贡有两个场所：位于伊利诺州的东场所，占地1500英亩，是美国能源部芝加哥工作办公室所在地；位于爱达荷州的西场所，占地约900英亩，是阿贡多数主要核反应堆研究设施的所在地。

⒉欧洲国家实验室

欧洲实验室属于国家机构，有的甚至是国际机构，由好几个国家联合承办。它们大多从事于基本计量，高精尖项目，超大型的研究课题，和国防军事任务。

⑴德国的联邦技术物理研究所（简称PTB）建于1884年，原名帝国技术物理研究所，相当于德国的国家计量局，以精密测量热辐射著称。十九世纪末该研究所的研究人员致力于黑体辐射的研究，导致了普朗克发现作用量子，可以说这个实验室是量子论的发源地。

⑵英国的国家物理实验室（简称NPL）是英国历史悠久的计量基准研究中心，创建于1900年。1981年分6个部：即电气科学、材料应用、力学与光学计量、数值分析与计算机科学、量子计量、辐射科学与声学。作为高度工业化国家的计量中心，与全国工业、政府各部门、商业机构有着广泛的日常联系，对外则作为国家代表机构，与各国际组织、各国计量中心联系。它还对环境保护，例如噪声、电磁辐射、大气污染等方面向政府提供建议。

欧洲核子研究中心（CERN)

⑶欧洲核子研究中心（简称CERN）创立于1954年，是规模最大的一个国际性的实验组织。它的创建、方针、组织、选题、经费和研究计划的执行，都很有特点。1983年在这里发现W±和Z0粒子，次年该中心两位物理学家鲁比亚和范德梅尔获诺贝尔物理奖。欧洲核子研究中心是在联合国教科文组织的倡导下，由欧洲11个国家从1951年开始筹划，现已有26个成员国。经费由各成员国分摊，所长由理事会任命，任期5年。下设管理委员会、研究委员会和实验委员会，组织精干，管理完善。数十年来，该研究中心先后建成质子同步回旋加速器、质子同步加速器、交叉储存环（ISR）、超质子同步加速器（SPS）、大型正负电子对撞机（LEP）、并拥有世界上最大的氢气泡室（BEBL）。

⑷瑞士保罗谢勒研究所（简称PSI）是瑞士科学和技术的多学科研究中心，在与国内外大学、其他研究机构和工业界的合作中，PSI在固态物理、材料科学、基本粒子物理、生命科学、核与非核能研究及与能源有关的生态学的研究中非常活跃。重点放在基础研究和应用研究，特别是与可持续发展有关的领域和对教育和培训具有重要意义、但超出大学单个系能力的领域。拥有散裂中子源，瑞士光源（SLS）等大科学装置，是世界科学界主要的用户实验室之一。

⒊企业实验室

这类实验室直接归属于工业企业部门，为工业技术的开发与研究服务。其中最著名的有贝尔实验室和IBM研究实验室。

美国贝尔实验室

⑴贝尔实验室（Bell Laboratories）原名贝尔电话实验室，始建于1925年，总部在美国纽约（后迁至新泽西州的墨里黑尔）。它是一个在全球享有极高声誉的研究开发机构，主要宗旨是进行通讯科学的研究，除了无线电电子学以外，在固体物理学（其中包括磁学、半导体、表面物理学）、天体物理学、量子物理学和核物理学等方面都有很高水平。几十年来获得诺贝尔物理奖的先后有：发明电子衍射的戴维森，发明晶体管的肖克利、巴丁和布拉坦，发明激光器的汤斯和肖洛，理论物理学家安德逊，射电天文学家彭齐亚斯和威尔逊。正是由于贝尔实验室产生了许多科学研究的突出成就，人们把它看作世界上最具权威性的研究机构之一。它所研究的有声电影、晶体管、信息论、激光理论、3K宇宙背景辐射、可视电话、磁泡器件、光通信、数字计算机等，对我们的生活产生了重要的影响。

⑵IBM研究实验室（IBM Research）创建于1911年，现已发展成为跨国公司，在计算机生产与革新中居世界领先地位。IBM研究实验室也叫IBM研究部，共有研究人员3500人，还吸收许多博士后和访问学者参加工作。它专门从事基础科学研究，并探索与产品有关的技术，其特点是将这两者结合在一起。科学家在这里工作，一方面推进基础科学，一方面提出对实际应用有益的科学新思想。研究部下属四个研究中心，分别为：位于美国纽约的Thomas J.Watson研究中心、位于美国加州的Almaden研究中心、位于瑞士Zurich研究中心和日本东京研究中心。