大科学工程创新体系建构研究.docx

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1、一、前言2018年，国务院印发的积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案提出要全面提升我国科技创新实力，提升我国在全球科技创新领域的核心竞争力和话语权。大科学工程作为科学技术突破和科技成果产出的重要载体，其建设布局对前沿科技创新、重大技术革新、原创领先成果突破以及核心技术把控具有重大战略意义。实现对国家关键核心技术的把控不仅要重视大科学工程的建设布局，还要在工程运行、科技研究等创新活动开展过程中形成各创新要素协同共生与有效互动的创新体系，以充分发挥大科学工程的科学效益。目前，有关大科学工程创新体系建构的研究比较匮乏，现有文献多针对大科学工程创新活动中某单一要素的作用进行分析。在创新主体方面，

2、我国大科学工程创新活动需要进一步提高企业的参与度，协调好相关主体间的利益冲突；在创新资源方面，必须实现对科研基地、人才队伍、技术产品、团队文化、国际合作等衍生资源进行有效整合与协同管理，加强大科学工程创新资源的互通共享；在创新环节方面，大科学工程的建设和运行要充分创新要素的集群优势，加强对科学技术成果的转移转化，提高对预制研究环节的重视。虽然现有研窕已开始关注大科学工程创新活动中的相关要素，但尚未有学者对各创新要素在大科学工程建设及运行全过程中的相互联系和协同作用进行综合考虑，尚未构建形成创新要素有效协同的大科学工程创新体系。因此，本文基于文献研究法和案例分析法，通过梳理并提炼国内外不同研究领

3、域的代表性大科学工程创新活动中的创新要素，构建出发挥其协同互动作用的大科学工程创新体系，并选取神光11I工程进行实证研究，提出有效发挥大科学工程创新体系积极作用的工程管理启示，以期为我国大科学工程的创新体系建构提供一般范式。二、国内外大科学工程的创新要素研究（一）国内外大科学工程的创新要素1 .国外大科学工程的创新要素梳理美国国家纳米技术计划（NNI）是美国在对全球纳米科技研发现状和趋势进行3年调研后发布实施的。该计划的核心目标是保证美国在纳米技术领域的领先地位，产出有利于社会的产品和服务。NNl由美国国家科技委员会负责战略部署和主导协调，下设由美国行政部门、国家所属研究院等机构人员所组成的纳

4、米科学、工程与技术分委会，以及负责日常行政工作和国际合作开展等活动的国家纳米技术协调办公室。在基础研究、应用研究、规模化、转移转化、商品应用等环节，NNl还涉及大学、研究机构、企业、社会机构等组织的协同参与。2003年美国21世纪纳米技术研究开发法案的通过，为NNl开展基础和应用研究、研究中心和基础设施建设、技术人才培养等工作提供了强有力的政策支持。日本超大规模集成电路计划(V1.SI)是日本政府在1973年石油危机爆发后深刻反思国家产业发展方向的背景下逐步计划实施的。为积极应对新一代微电子技术研究的挑战，V1.SI计划创造性地形成了由政府主导、私营企业开展共同研窕的合作局面。该计划最终由通产

5、省电子综合技术研究所牵头，联合其国内5家计算机企业成立研究协会，设立共同研究所。研窕协会设立理事会为决策主导机构，由通产省专家和各企业领导组成；研究所所长为政府所属研究所半导体领域专家,负责研发技术领导。在具体研发层面，V1.Sl还成立了由政府组织、企业和科研机构组成的联合实验室，负责基础研究，以及由富士通-日立-三菱、日本电器-东芝组合形成的企业实验室，负责应用研究。国际大科学工程法国劳厄一朗之万研究所(I1.1.)是法国、德国旨在为两国科学家提供科学研究所用的高强度中子源的科研需求背景下提出建立的，后英国加入合作和管理，与法国、德国共同形成三个缔约国，西班牙、意大利、瑞士、俄罗斯等11个国

6、家也先后参与工程的建设运营管理。I1.1.采用理事会管理架构，所长由德国和英国轮换，设立由法国原子能安全委员会、德国卡尔斯鲁厄核研窕中心、英国科学与工程研究中心三国领域专家代表组成的指导委员会作为管理主体，保障创新人才、设备、资金等资源的整合与利用；由11个参与国家专家组成的科学委员会，负责向所长提供建设建议和科研成果评估。I1.1.以高通量核反应堆装置为核心，交叉融合新能源、信息技术、生物医学等多种学科，协同大学、研究机构、高科技企业、孵化器、风险资本等多个创新主体的重大技术研发平台，不断衍生新技术、新工艺、新设备，加快高新技术孕育、转化和应用。2 .国内大科学工程的创新要素梳理“墨子号量子

7、科学实验卫星工程最初是潘建伟院士为填补国内量子科学领域研究空白而提出的战略研究规划。以科研需求为指引，“墨子号量子科学实验卫星工程经历了概念研究、工程预研、可行性分析、工程研制、建设和运行等阶段。实行首席科学家+工程总体+天地一体化实验总体组”的组织管理模式（见图D是“墨子号工程的创新管理特征，该管理结构实现了在首席科学家权威指导下，分系统的协同创新和创新主体的有效融合，有利于创新资源的有效整合、配置与利用。图1“黑子号”管理结构示意图“科学号海洋科学综合考察船是在为保障国家海洋安全、开展海洋科学研究的背景下立项建设的。在运行管理阶段，科学号不仅重视专门运行管理部门的设立、运行模式和共享原则的

8、明确、开放管理权限的规范等，还十分重视线上管理和信息系统建设。科学号搭建的线上运行管理平台，可实现船时申请-航次计划管理-执行过程管理-用户服务和反馈-数据统计”的全链条线上运行管理，同时打通了与中国科学院重大科技基础设施共享服务平台评价数据的共享渠道，是我国大科学工程信息化建设和共享平台建设与管理的创新。上海同步辐射光源的建设是在展望国际发展趋势、洞察我国科研需求的基础上提出的。在科研管理过程中，上海光源集中深耕自由电子激光领域，在前期工程预研和科学规划的基础上,相继建设并运行了“上海深紫外自由电子激光试验平台、极紫外自由电子激光装置”X射线自由电子激光试验装置等专业装置。在科研用户合作方面

9、，上海光源有限公司长期与中国科学院等国家级研究机构、中国科学技术大学等高等教育机构以及高技术企业三类用户开展合作，并不断拓展国内外科研合作网络，近期与中国石油化工股份有限公司合作建设的“中国石化上海光源能源化工科学实验室是我国大科学工程与产业界合作模式的一大创新。通过对上述国内外大科学工程管理创新活动的梳理和分析，本文将其创新要素归纳为创新主体、创新环节、创新资源、创新环境四类（见表1）O其中，创新主体是创新活动的承担者，是技术、人才、资金、平台等创新资源的主要提供者和共享者；创新环节是指创新主体所指向的创新对象，即创新主体所开展的创新活动全过程；创新资源是指完成创新活动所必需的条件支撑；创新

10、环境是指影响创新主体开展创新活动的各种外部因素的总和。表1国内外大科学工程创新要素梳理代表1：程创新主体创新环A创新资源创新环境国外大科学美国国家纳米核心创新主体：美国科基础研究、应用研究、人才,技术、资金、国家科技战略、政策工程计划（NNI）学技术委员会创新参与主体：科研院所、大学、企业、产业界、社会机构等规模化、转移转化、商M应用国际交流与合作等法案支持、经济社会发展蠡求H木超火规模核心创新主体：通产省联础Ij共性技术研究、人才、技术、资金、国家科技发展战略、集成电路计划ttR:学精密N械研兀所大鹏金中Hn询集苗有阴公M息拿修科陀龙纥末RI公回女都的亮It学KK0配中C成羔尤明光电侍”做公

11、MH用卡位qm力囚体wm直rtihAM*tfc学”内等中国”g光中W科7MM健电拉术研义所靖先所I“降H化一“一坏堆H*“纥A讹发M计麟计期Qiig&a赢;:阿防军事-H三XWM4J出正赢甚反Ie丸制着”本籍宜.IetttlNllH小。文,尤仲“大悔3克/足n*n三i-KCtt公攻KW.rWX*Wtt:米”改务木T.KJ大T至力1.向晶化IU市场化大口怆腐随发第6至、KQkTMlb*nftKMmftMliAkMMM!门N内市场*门；图3神光11I工程创新体系(三)神光In工程的创新成就及管理启示1 .神光ni二程的创新成就神光ni激光装置是目前亚洲第一、世界第二大的激光驱动装置，代表着我国光学

12、、激光、脉冲功率、精细机械、快电子学、自动控制、化学清洗、超精密加工等一系列学科领域的最高发展水平，是我国激光惯性约束聚变研究最重要的科研平台。神光I11激光装置的成功研制使我国高功率固体激光领域的科技研发取得了突破性成就,例如掌握了高功率固体激光装置的总体设计和总体集成的方法与技术，实现了总体设计与验证、批量安装集成的系统化、流程化以及规范化；构建了标准化、模块化和一体化的高功率固体激光装置结构框架以及多层次的装置性能指标体系；掌握了高功率固体激光装置主体结构的设计、制造、调试等环节的关键技术与工艺；研制并突破了高功率固体激光装置大口径光学元器件的关键核心技术等。总之，神光-m工程集中体现了

13、我国高功率固体激光技术与工程领域的进步。2 .大科学工程实践管理启示神光ni工程的管理实践表明，大科学工程创新体系不仅要求四大创新要素齐全，同时还需厘清各创新要素间的内在联系和逻辑，形成创新要素有效协同、创新活动高效开展的互动创新体系，以此发挥大科学工程创新体系的积极作用，助力我国科技创新研究，服务经济社会发展。本文凝练管理启示如下。有效发挥核心创新主体的主导作用。积极发挥国家科研单位及机构等核心创新主体对大科学工程的主导作用。借鉴国外大科学工程建设的理事会管理架构，建立顶层核心管理决策机构，及时落实科技政策，有效配置科技资源。同时根据工程项目特色，合理规划项目实施层的组织架构，建立符合工程特

14、点的管理运行体系，实现工程建设与运行全过程的有效决策、管理和协调。切实深化创新参与主体的跨界融合。大科学工程的科学技术攻关涉及到众多领域和学科，一方面，进一步深化研发过程中不同行业领域、不同学科背景的高等院校、科研院所、创新企业等的协同参与；另一方面，培养和引进专业知识过硬和管理知识丰富的复合型人才，科学管理工程建设和运行各阶段，形成工程研发顺利攻关、机构能力稳步提升的双赢局面。加强各环节创新资源的有效配置。发挥我国集中力量办大事的新型举国体制优势，对各地区、各主体分散的创新资源，先整合规划后合理配置。加强工程建设各管理机构的人力资源配置，尤其是核心管理决策机构的专家院士、复合型人才等。充分考

15、虑并发挥各区域、各主体的创新资源优势，将其合理分配于创新活动，更好发挥创新资源对全过程创新活动的支撑作用。重视宏观战略及环境的动态变化。创新主体要实时关注国家战略引导和相关政策激励，洞悉与工程研究领域相关的科研需求、国防军事需求和社会发展需求,洞察国内外相关领域的发展前景和趋势，设立科学的发展目标，积极开展创新活动，产出能满足并服务于上述需求的创新成果。同时，重视创新环境的变化对创新主体确立更高创新目标、持续开展创新活动的正向推动，完善和改进大科学工程的科学技术性能，进一步助力大科学工程科学研窕效益、社会经济效益与国防军事效益的提升。五、结论与展望本文通过梳理并提炼国内外不同研究领域的代表性大

16、科学工程创新活动中的创新要素，构建出发挥其协同互动作用的大科学工程创新体系，并选取神光-m工程进行实证研究，提出有效发挥大科学工程创新体系积极作用的工程实践管理启示，为我国大科学工程的创新体系建构提供了一般范式。本文的主要研窕结论如下。第一，大科学工程创新体系是在国家发展战略、创新政策制度等创新环境的推动下，由核心创新主体牵头主导、各创新参与主体整合协调创新资源，协同开展科技创新活动，不断实现创新目标、响应创新环境需求的动态系统。第二,大科学工程创新体系注重创新要素的横向协调与纵向协同。横向来看,大科学工程创新体系强调创新活动开展过程中各创新要素间的协调与联系；纵向来看，大科学工程创新体系强调

17、创新参与主体和创新资源的构成及其对创新环节的作用。第三，大科学工程创新体系的管理实践需重视核心创新主体的主导作用、创新参与主体的跨界融合、创新资源的有效配置以及创新环境的动态变化，以此形成创新要素有效协同、创新活动高效开展的互动创新体系。尽管本文对大科学工程创新体系的建构研究做出了积极探索，但也存在一些不足：仅选取了具有代表性的国内外大科学工程案例展开分析；未能对大科学工程创新体系的监督机制进行研究。未来研窕可以在本文研究结论的基础上进行深入，一方面可深入研究大科学工程创新链与资金链的融合效应及其对大科学工程科学、经济与社会效益的影响；另一方面可引入“生态学理论研究大科学工程的创新生态系统，探究各创新要素达到竞合共生平衡状态、实现创新收益最大化的方式路径。