国家使命：美国国家实验室科技创新

序 言

如果说，国立科研机构是一个国家在科学领域的皇冠，那么国家实验室就是皇冠上为璀璨的宝石！国家实验室是国立科研机构的重要组成部分，代表国家科研实力的水平，是国家意志在科研方面的集中体现，也是国家创新体系的重要组成部分。
绝大多数国家实验室在任务使命和历史发展上都带有浓厚的军事、国防或国家安全相关的特征。国家实验室主要设置在战略必争领域。这些领域包括重要基础前沿研究、关系国家竞争力和国家安全的战略性高技术研究、重要社会公益研究、未来技术先导性研究、产业通用技术和共性技术研究、重大与关键科技创新平台和基础设施等。这些领域具有周期长、风险大、技术难度高的特点，单纯依靠高校为主导的探索性研究不能解决，凭借功能比较单一、结构相对固定的科研院所不能解决，通过市场机制、任由利益驱策工业部门和私营公司亦不能解决，必须建立掌控资源的超大规模科研平台，由国家集中投资和组织，统一规划和计划，才能确保国家使命的实现，保证研究开发的连续性和稳定性。同时，由于这些研究在规模上往往非常庞大，具有体系完备性的要求，因此需要并且只能依靠国家持续稳定的投入和支持才能得以维持和发展。
在发达国家，成立国立科研机构是一种普遍现象。它们在国家科学技术体系中具有独特的功能和地位，并发挥着其他类型机构所不可替代的重要作用。美国作为世界经济、军事、科技强国，国家实验室在其国家创新体系中占有重要地位并发挥重大作用。美国从20世纪上半叶开始，根据二战的军事需要，重点在能源、航天、国防基础等领域建立国家实验室。历经70余年的发展，通过多次里程碑式的改革调整，美国国家实验室迄今已形成一个规模庞大、结构较为合理、功能非常完备的国家实验室体系，在全球具有较大影响力，代表了所在领域的世界水平，为国家发展先进科学技术、提升战略能力提供了关键支撑。
美国国家实验室的缘起、发展成熟乃至存在的问题及改革策略方面的经验和教训对我们具有重要的启示，在国家实验室的建设和管理方面对我们具有重要的参考价值。本书以美国国家实验室为研究对象，分别从其概念内涵、体系架构、管理体制、运行机制、当前存在的问题以及未来发展策略等方面开展系统研究，深入挖掘其本质特性，希冀从大量表观层面的信息、资料和数据的多维度分析中，提炼和剥离美国之所以科技强大的深层次内涵，并以国人可以理解和接受的形式再加工后予以呈现。
本书从立项研究到写作出版历经数年、实属不易。感谢刘仕雷同志做出的重要贡献，他为本书的研究工作提供了深刻而专业的宝贵意见。希望本书可以为我们目前正在开展的国家实验室论证和建设，以及后续的运行管理提供决策支持与实践参考。

美国国家实验室的缘起和改革策略方面的经验和教训对我国具有重要的启示，在国家实验室的建设和管理方面对我们具有重要的参考价值。《国家使命：美国国家实验室科技创新》以美国国家实验室为研究对象，分别从其概念内涵、体系架构、管理体制、运行机制、当前存在的问题以及未来发展策略等方面开展系统研究，深入挖掘其本质特性，通过综合分析，为我们目前正在开展的国家实验室论证和建设，以及后续的运行管理提供决策支持与实践参考。

李昊，清华大学工学博士后，北京师范大学副研究员，启元实验室研究员。国内多家咨询机构和智库的兼职研究员和咨询专家，中国指挥与控制学会空天安全平行系统专业委员会总干事，中国自动化学会平行控制与管理专业委员会秘书长。长期工作在重点实验室运行管理一线，并承担科研管理相关的研究和咨询工作。
徐源，清华大学科学技术哲学博士、博士后，北京理工大学特别副研究员、启元实验室研究员。中国自然辩证法研究会-思维科学与认知哲学专业委员会副秘书长，清华大学文科建设“双高”计划获得者。主要从事科技政策、智能科学与哲学前沿交叉研究。

上篇.美国国家实验室的体系构成
第1章　美国国家实验室的概况 31.
1　漫谈“美国国家实验室”31.
1.1　美国国家实验室之“名” 4
1.1.2　美国国家实验室之“实”7
1.1.3　如何认识美国国家实验室13
1.2　从二战中走来的美国国家实验室
141.2.1　二战前后的迅速崛起15
1.2.2　冷战期间的持续发展15
1.2.3　冷战后的相对萧条16
1.2.4　“9·11”事件前后的再发展16
1.2.5　当前趋势17
1.3　美国国家实验室的全貌19
1.4　美国国家实验室的显著特征27
1.5　美国国家实验室的地位和作用32
1.5.1　科研、成果与设备设施33
1.5.2　支持国家战略35
1.5.3　服务国防军事36
1.6　对美国国家实验室的简要总结38
参考文献40
第2章　美国能源部的国家实验室42
2.1　概况42
2.1.1　基本构成 44
2.1.2　任务分工47
2.1.3　起源和历史发展49
2.1.4　能力和成就51
2.2　科学与能源类国家实验室63
2.2.1　艾姆斯实验室64
2.2.2　阿贡国家实验室70
2.2.3　布鲁克海文国家实验室78
2.2.4　费米国家加速器实验室87
2.2.5　劳伦斯伯克利国家实验室92
2.2.6　橡树岭国家实验室99
2.2.7　太平洋西北国家实验室104
2.2.8　普林斯顿等离子体物理实验室109
2.2.9　斯坦福线性加速器中心国家实验室114
2.2.10　托马斯·杰斐逊国家加速器实验室118
2.2.11　爱达荷国家实验室
2.3　核安全类国家实验室127
2.3.1　劳伦斯利弗莫尔国家实验室128
2.3.2　洛斯阿拉莫斯国家实验室132
2.3.3　桑迪亚国家实验室（联盟）136
2.4　其他类国家实验室140
2.4.1　国家能源技术实验室140
2.4.2　国家可再生能源实验室144
2.4.3　萨凡纳河国家实验室147
2.4.4　能源部下属的其他科研机构150
参考文献 154
第3章　美国国家航空航天局的研究中心和国家实验室155
3.1　概况156
3.1.1　基础和构成156
3.1.2　起源、发展、近况和趋势160
3.2　研发为主型国家实验室1633.2.1　艾姆斯研究中心 163
3.2.2　阿姆斯特朗飞行研究中心166
3.2.3　格伦研究中心168
3.2.4　喷气推进实验室171
3.2.5　兰利研究中心173
3.3　研发、测控一体型国家实验室175
3.3.1　戈达德航天飞行中心176
3.3.2　马歇尔航天飞行中心
3.4　发射为主型国家实验室180
3.4.1　约翰逊航天中心181
3.4.2　肯尼迪航天中心183
3.4.3　斯坦尼斯航天中心185
3.5　其他类型的国家实验室186
参考文献 187
第4章　联邦政府资助的研究与发展中心和大学附属研究中心188
4.1　联邦政府资助的研究与发展中心性质的国家实验室189
4.1.1　概况189
4.1.2　起源和发展历程195
4.2　麻省理工学院林肯实验室200
4.2.1　基本情况.200
4.2.2　重要成就与特色205
4.3　兰德公司209
4.3.1　基本情况209
4.3.2　重要成就与特色213
4.4　大学附属研究中心性质的国家实验室220
4.4.1 大学附属研究中心概况220
4.4.2 现有的大学附属研究中心及其主发起者221
4.4.3 大学附属研究中心的特性222
4.4.4 大学附属研究中心的任务范围223
参考文献224
第5章　美国其他类型的国家实验室225
5.1　国防部的内设型国家实验室225
5.1.1　概况225
5.1.2　陆军研究实验室226
5.1.3　海军研究实验室231
5.1.4　空军研究实验室237
5.2　其他国家实验室244
5.2.1　国家标准与技术研究院244
5.2.2　冷泉港实验室250
参考文献254
下篇.美国国家实验室的运行管理
第6章　美国国家实验室的管理体制和运行机制257
6.1　概述257
6.2　体系架构258
6.2.1　联邦政府260
6.2.2　各直属部门268
6.2.3　依托单位287
6.3　联邦政府监管的主要模式292
6.3.1 合同制模式—以费米国家加速器实验室为例292
6.3.2 任务式模式—以麻省理工学院林肯实验室为例298
6.3.3 直辖式模式—以国家航空航天局下属
国家实验室为例300
6.4　高级研究计划局、国防高级研究计划局和能源部
高级研究计划局303
参考文献306
第7章　美国国家实验室运行管理的主要特点307
7.1　内部组织架构307
7.1.1 理事会领导下的主任负责制309
7.1.2 联邦政府直接任命的主任负责制310
7.2　人事管理310
7.2.1　人事制度310
7.2.2　人员管理的具体细节312
7.2.3　人员薪酬管理316
7.3　财务与项目管理320
7.3.1　经费来源321
7.3.2　经费分配与使用325
7.3.3　国家实验室主导的研究与开发项目331
7.3.4　经费管理监督体系337
7.3.5　经费管理辅助工具342
7.3.6　经费管理总结345
7.4　固定资产管理3467.4.1　概况346
7.4.2　框架347
7.4.3　内容349
7.4.4　实施353
7.5　其他方面管理364
7.5.1　成果和奖励364
7.5.2　技术转让与转化368
参考文献376
第8章　美国国家实验室的考核与评估377
8.1　分类和特点377
8.1.1　绩效评估377
8.1.2　国家实验室设立评估381
8.1.3　国家实验室运行评估383
8.2　评估内容385
8.3　指标设计387
8.3.1　通用型评估指标设计387
8.3.2　对能源部国家实验室评估的指标设计401
8.3.3　对陆军研究实验室评估的指标设计404
8.4　组织实施406
8.4.1　对能源部国家实验室非周期性评估的组织实施409
8.4.2　对陆军研究实验室周期性评估的组织实施411
8.4.3　对国家标准与技术研究院通用型评估的组织实施412
8.5　结果应用413
参考文献417
第9章　美国国家实验室的问题与对策418
9.1　概述4189.1.1 联邦资助机构对国家实验室的管理缺乏灵活性418
9.1.2 僵化的财务管理制约了科研经费的有效使用419
9.1.3 国家实验室与产业界之间缺乏有效的联系419
9.1.4 科技发展与商业化行为导致国家实验室
越来越“短视”419
9.1.5 重大科研计划和高层运行管理人员的双双缺位419
9.2　国家实验室的“烟囱型”管理及对策420
9.2.1　能源部和实验室之间的关系存在问题421
9.2.2　“烟囱式”的财务管理与“烟囱式”的组织模式423
9.2.3　打破“烟囱”重新规划经费和管理的建议428
9.3　国家实验室技术转移存在的问题与解决途径434
9.3.1　实验室和市场之间逐渐缺失的关联435
9.3.2　为实验室与工业界更好合作的建议442
9.4　强化国家实验室的政策改革的总结446
9.4.1 重构征询国会活动446
9.4.2 重构能源部、白宫管理和预算办公室或管理局
活动征询447
9.5　对美国国家实验室问题及其对策的进一步解读449
参考文献452
附件：部分缩略语453

美国国家实验室的缘起和改革策略方面的经验和教训对我国具有重要的启示，在国家实验室的建设和管理方面对我们具有重要的参考价值。《国家使命：美国国家实验室科技创新》以美国国家实验室为研究对象，分别从其概念内涵、体系架构、管理体制、运行机制、当前存在的问题以及未来发展策略等方面开展系统研究，深入挖掘其本质特性，通过综合分析，为我们目前正在开展的国家实验室论证和建设，以及后续的运行管理提供决策支持与实践参考。

李昊，清华大学工学博士后，北京师范大学副研究员，启元实验室研究员。国内多家咨询机构和智库的兼职研究员和咨询专家，中国指挥与控制学会空天安全平行系统专业委员会总干事，中国自动化学会平行控制与管理专业委员会秘书长。长期工作在重点实验室运行管理一线，并承担科研管理相关的研究和咨询工作。
徐源，清华大学科学技术哲学博士、博士后，北京理工大学特别副研究员、启元实验室研究员。中国自然辩证法研究会-思维科学与认知哲学专业委员会副秘书长，清华大学文科建设“双高”计划获得者。主要从事科技政策、智能科学与哲学前沿交叉研究。