美国劳伦斯伯克利实验室:尊重规律与坚守制度

美国劳伦斯伯克利实验室:尊重规律与坚守制度
2018年12月11日 10:12 中青在线

  原标题:我在美国劳伦斯伯克利实验室的见闻

  2016年3月,我来到美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBL)从事博士后研究。我的具体工作就是利用软X射线研究储能电池材料的机理。有一次,我的合作导师、斯坦福大学教授、美国科学院院士沈志勋先生在与我谈话时提到,LBL的运营模式在美国国家实验室极具代表性。他的这句话使得我对美国国家实验室的运营模式产生了极大的兴趣。

  实际上,国家实验室是一种世界通行的科研基地形式,在二战前后兴起和发展,主要围绕国家使命,从事基础性和战略性科研任务,通过多学科交叉协助,解决事关国家安全和经济社会发展全局的重大科技问题。我国政府在2003年和2006年先后批准筹建了15个国家实验室,涉及凝聚态物理、海洋、航空航天、人口与健康等多个重要学科方向。然而,到目前为止,这15个国家实验室仍基本处于筹备状态——组建国家实验室责任之重、难度之大、程序之复杂可见一斑。

  我的体会是,尊重规律与坚守制度是LBL运转机制的精神实质,也是学术创新的重要保障。

  LBL兴起发展的时代烙印:创造科学与服务国家

  LBL的源起和发展与时代风云密不可分。

  1928年,27岁的劳伦斯从耶鲁大学毕业,来到加州大学伯克利分校(UCB)从事光电学研究。1931年,劳伦斯在UCB创建了辐射实验室,即LBL的前身。1939年,情报显示德国纳粹正在海森堡的主持下进行原子弹的研究,于是美国提出了“曼哈顿计划”,争取在德国之前制造出原子弹。劳伦斯的辐射实验室自然引起美国军政界高度关注,并先后在诸多涉及原子弹的关键技术上取得突破性进展。1958年,劳伦斯病逝,辐射实验室被正式命名为“劳伦斯伯克利实验室”;1993年,以原有的辐射实验室为基础,先进光源实验室(ALS)正式建成。今天的LBL,已经形成了光子科学、气候环境科学、宇宙科学、能源科学等多学科并存交叉的研究格局,成为开展学术研究的圣地。

  回顾LBL的发展历史,从劳伦斯创立辐射实验室,到二战期间获得“难得”的发展机遇,再到战后重新调整研究战略、拓展研究方向,LBL始终坚持把“创造科学”与“服务国家”作为自身发展的总体价值观,立足解决世界最前沿的科学问题,力图增进全人类的共同福祉,这应当是LBL保持世界一流研究水平的根本原因。

  LBL成就卓越的核心要素:大科学装置与大科研团队

  LBL官方网站的实验室简介中,第一句话便写道:“在科学界,LBL就是‘卓越’的同义词。”确实,LBL的11个科学家获得诺贝尔奖;70位科学家是美国国家科学院院士;13位科学家获得了美国国家科学勋章;18位工程师当选为美国国家工程院院士。

  LBL能有这样的成就,与其拥有的大科学装置和相应的大科研团队密不可分。按照美国能源部的规划,国家实验室应当更注重科学领域的交叉点,为此,LBL已经建成了5套大科学装置:先进光源实验室(ALS)、能源科学网络中心、联合基因组研究所、分子铸造工厂、能源研究科学计算中心。这5个研究中心从国家层面统筹财力和智力,完成科研攻关。

  这种国家实验室,形成了十分明显的规模优势:在创造科学上,LBL对拓展人类知识边界形成了强大的冲击作用,以ALS为例,在2014年至2016年,ALS直接或间接贡献的研究成果(论文、专利、书籍等)多达3000余件,相当于每天有3件成果问世;在社会效益上,LBL对发展国民经济作出了突出贡献,以2010年的评估结果为例,LBL当年度财务支出约为6.9亿美元,雇佣职员3200余名,其对美国经济贡献却高达16亿美元,相当于社会每投入1美元即可获得2.3美元的收益,同时为美国创造就业岗位12000个,平均每个职员带动了3.3个工作岗位!

  LBL运转机制的精神实质:尊重规律与坚守制度

  科学研究是最高阶的人类创新活动,对科学研究进行管理往往难度极大。在LBL工作期间,我充分了解了这里的运转机制。总体来说,LBL对学术创新规律的尊重、对制度的坚守,体现在其运转机制设计的方方面面。

  1.专业独立的托管运营

  和众多初到伯克利的人一样,我一度对LBL和UCB的关系感到十分困惑。LBL隶属于美国能源部,但美国能源部并不实际参与实验室的运行,而是由加州大学负责管理。LBL的所长由美国加州大学董事会任命,并向加州大学校长报告工作,只有约20多名能源部雇员进驻LBL,完成联邦政府对LBL的监督工作。这就使得LBL在管理上摆脱了行政力量的过度乃至盲目干预,相对独立地依据学术规范运营。事实上,隶属于美国能源部的17家国家实验室中,只有1家由能源部直接管理,其余16家均采用委托管理的模式,除高校外,研究所、企业、基金会等第三方机构也可参与托管运营。

  这种管理模式使得大学与国家实验室形成了有效互补,两者可以各自发挥所长开展合作研究。但这种管理模式并非一成不变,而是有着“优胜劣汰”机制。美国能源部每5年对加州大学进行一次考核,评估LBL的管理水平和产出质量。曾有一些国家实验室“易主”,比如,2006年,洛斯·阿拉莫斯国家实验室不再由加州大学管理,改由洛斯·阿拉莫斯国家安全公司主管。这种淘汰机制打破了第三方机构永久持有“金饭碗”的幻想,有利于提升国家实验室的管理绩效。

  2.弹性宽松的人员管理

  对科研院所而言,如何管理科学研究人员,充分激发其主观能动性和创新活力,至关重要。因此,人事管理制度在科研院所的管理体系中往往处在十分关键的位置。

  在ALS访学期间,我曾在WanliYang教授率领的小组里参与研究。我发现,虽然有自己的研究课题,但WanliYang几乎从不申请项目以争取研究经费。其实,这种“不差钱”的局面,背后有一套制度来保障。据统计,像WanliYang一样在ALS工作的职业科学家目前共有175名。在经费使用上,ALS每年享有美国能源部6000万美元的财政拨款,其中有约1/3为软硬件费用,其余2/3为科研人员薪资。

  值得关注的是,ALS对于这些科研人员的绩效考核十分弹性,他们的薪资水平并不直接取决于其每一年度发表文章、申请专利、完成课题的情况;加之科研经费相对充足,科研人员根本没什么动力去申请项目争取科研经费,这就规避了许多繁琐的程式化工作。这种持续的投入和相对宽松的管理,可以使科研人员更多地源于使命和兴趣选择课题,心无旁骛地从事科学研究,而且能让实验室在全球范围内吸引大批优秀科技人才,有利于催生重大科学发现和颠覆性创新成果。

  3.自由开放的研究文化

  在LBL工作时,我经常能够看到一些游客在工作人员带领下参观实验室。实际上,任何人都可以通过官方网站申请到LBL参观,程序简单。作为实验室的创始人,劳伦斯十分崇尚自由开放的学术研究氛围,他认为,具有不同领域专业知识的个人组成团队一起工作,可更出色地开展科学研究。

  时至今日,自由开放已成为LBL的研究文化。以ALS为例,每年数以千计的科研人员从世界各地聚集于此,借助先进光源开展各种学科的研究工作。

  前不久,美国能源部对ALS进行了三年一度的考核,考核报告显示,2014年至2016年,ALS累计接待7320名光源用户,其中,在地域分布上,只有16%来自LBL内部,而34%来自加州其他地区,31%来自美国其他地区,其余19%则来自其他国家;在学科分布上,30%来自生命学科,约30%来自材料学科,约15%来自物理学科,约15%来自化学学科,约8%来自地球生态学科,还有约2%来自其他学科。

  来自不同地域、不同学科的研究人员共同工作的局面,正是国家实验室发挥平台性优势、促进学科交叉、开展综合研究的一大体现。

  4.学术为本的评价制度

  先进光源是大科学装置,全世界任何地方任何学科的科研人员原则上都可以申请到ALS开展实验。根据ALS的统计数据,2014年至2016年,ALS年度平均运行时间为5000小时,而每年平均接受的使用申请书多达1600份。因此,光源的实验时间是极其宝贵的。那么,如何确定时间分配就变成了一个值得关注的话题。比如,如何排除人情因素对时间分配的影响?再比如,作为美国国家实验室,ALS是否会照顾本国的研究应用?

  实际上,为了公正合理地分配光源时间,ALS建立了一个十分庞大的专家库,将申请书随机提交给数据库中的若干位专家进行评审。专家则参考申请书中的内容,只依据研究课题的科学价值进行打分,并不会考量申请书的地域、机构而加以区别对待。这种以学术为本的评审制度,使得在光源时间的分配过程中排除了人情因素的影响,确保有限的资源用在最有价值的研究上。这彰显了美国国家实验室的社会责任和价值取向。

  不久前,科技部部长万钢在全国科技工作会议上表示,今年将正式启动组建国家实验室;当前建设国家实验室,关键是要做好管理机制设计和领域的选择。

  在我看来,任何一个体系或制度都不是万能的,生搬硬套是行不通的,一套模式在美国国家实验室运转良好,并不意味着移植到我们这就能开花结果,我们要根据自身实际情况扬长避短。

  作者吴锦鹏系斯坦福大学、清华大学(分数线,专业设置)联合培养博士后,目前在美国劳伦斯伯克利国家实验室进行访问研究。

  实习编辑:涂鸿娟  责任编辑:润琰

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