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V1.SD政府所属研完院创新参与主体：S大计算机产业企业等技术与工艺研，、成果的产业化国际交流等产业发展需求、经济社会发

11、展需求法国芳厄-朗之万研究所（I1.1.）核心创新主体：指导委员会创新参与主体：各国大学、研究机构、高科技企业、孵化器、风险淡本等孕育、转化和应用人才、设备、资金等科研技术需求我国大科学“墨子号”盘子核心创新主体：中国科工程预研、可行性脸技术人才、资金、国家科技战略、科研r程科学实验Jl星工程学院国家空间科学中心创新学与主体：高等院校、科研院所、大型央企、I：程师团队等证、基础研究、项目研制与运行、应用研究技术条件、同际交流合作需求、政策规划支持上海同步辐射核心创新主体：中国科偿制研究、前沿基础研人才、资金、信息技科研需求、国家科技光源学:院创新参，卜体：科研院所、高等院校、大型央企等贪、技术

12、开发与应用实验研究、开放运行术、国际交流合作故略、政郴支持“科学号”海洋核心创新主体：中国科船体设计与论证、工程资金、专家、人才、海洋强国战略、科研科学综合考察船学院创新参与主体：大型央企、高等院校、科研院所、建造企业等建设、运行校理、成果产出信息技术、国际交流研讨需求、国家安全需求（二）大科学工程的创新要素总结通过上述梳理分析，大科学工程的创新活动主要有创新主体、创新环节、创新资源以及创新环境四大要素。创新主体是指从事创新活动的科研院所、社会组织及其中的科学家和科技工作者，既包括中国工程院、中国科学院、军事科学院等作为核心创新主体的国家科研机构，也包括其他科研机构、高等院校、创新企业等作为创

13、新参与主体的社会组织，同时国家政府机构大多作为大科学工程的投资建设主体，为创新主体开展创新活动提供保障。创新环节是创新主体所指向的对象，包括基础研究、应用研究、成果转化、商品化及产业化五大创新活动环节。创新资源包括开展创新活动所必需的人力、物力、财力、信息、产业、合作研讨、设施、平台等资源。创新环境包括国家战略和政策法规的引导与激励，科研需求、国防军事需求和社会发展需求的突破与进步等外部环境，该类要素为创新主体、创新资源、创新环节开展协作提供着良好的科技创新氛围，推动着科技创新活动稳步高效地开展。此外，大科学工程的高效率建设和高品质运行，还需重视创新要素间的协同性，即创新主体、环节、资源等内部

14、要素和外部创新环境要素之间的有效互动和协同共生，并不断学习借鉴国内外大科学工程开展有效创新活动的相关经验，发挥核心主体的主导作用，协同各创新主体实现跨领域、跨学科、跨行业的知识技术融合。三、大科学工程的创新体系建构研究（一）大科学工程创新体系的理论基础1987年，创新经济学家弗里曼首次提出国家创新体系是指聚焦于基础、应用、产业化研究的科研院所、企业等创新主体与聚焦于创新环境维护、科研成果转化的政府、技术转移中介等创新辅体循环互动，协同促进知识生产、开发、扩散与应用，所形成的具有系统特征的整体，同时，该系统整体中的行为主体在创新链条之间的链接、协同、相互作用使创新体系呈现出动态化、网络化特征。2

15、1世纪初，我国在国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020年）中提出国家创新体系是以政府为主导，发挥政策引领作用，整合配置创新资源，实现各创新主体紧密联系与有效协同，促进基础研究、应用研究、成果转化、产业化协调发展，推动国家创新体系建设与发展的社会系统。国家创新体系的组成要素不仅包括创新活动的行为主体、各行为主体间的协同合作以及各创新要素间的相互作用，还包括政府主体制定的战略需求、政策制度等推动国家创新体系开展创新活动的外部创新环境。中国科学院把国家创新体系构成分为技术创新体系、知识创新体系、国防科技创新体系、区域创新体系以及科技中介服务体系，其中，技术创新体系强调以创新企业为主体开展产品、工艺、服务等创新；知识创新体系强调以高校和科研机构为中心的知识融合；国防科技创新体系强调加速军民科技资源统筹配置、有效共享；区域创新体系强调区位科创优势与特色；科技中介服务体系强调科技成果的转化与扩散。随着创新改革的不断深入，又逐渐在上述体系基础上形成涵盖行为主体、创新资源和创新环境的整体布局。可见，国家创新体系不仅包括创新链条中各创新主体协同参与的创新环节，还包括创新政策和市场等外部环境。（二）大科学工程创新体系的基本建构大科学工程创新体系是国家创新体系建设在大科学工程项目建设方面的体现与发展