研究型大学虚拟科研组织的组建模式与运行机制

陈凯泉　张士洋

[摘要]虚拟科研组织是应用虚拟组织的概念和设计思想，把不同的研究者或者研究集体通过信息技术连接在一起，形成一个相对稳固的动态研发联盟。在全球化、信息化时代，研究型大学面临大科学背景下知识生产方式的巨大变革，面向跨学科的、复杂的、实践的研究课题的新型学术价值观正在形成，日趋完善的e-Science技术体系为学科分化与融合提供了强大的信息技术平台。构建基于本校或者跨越多个学术机构的虚拟科研组织成为研究型大学应对冲击与挑战的必然选择。虚拟科研组织在其建立之初，要充分论证对其组建的可行性、持续发展的可能性、组织形式和组建模型，运行过程中需慎重设计研究项目的选择、资源协调、组织文化、激励约束机制和保密机制等日常运行机制。

[关键词]研究型大学；虚拟科研组织；组建模式；运行机制

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097（2012）10-0005-07

引言

从上世纪90年代至今，二十多年的高等教育信息化建设已经基本完成了基础设施和基本的信息化服务这两个方面的工作，接下来，高等教育信息化的深入发展就在于从价值创新的角度提升高校科研、教学、管理与服务的水平。在科学研究方面，我国《教育信息化十年发展规划（2011年-2020年）》中三次提到高校科学研究的信息化与数字化。按照规划，我国将在2020年构建起方便易用的数字化科研协作支撑平台，支持跨学科、跨领域的科研与教学相结合团队的协同工作，推动高校创新科研组织模式与方法。在大科学时代，任何一项课题已经不是仅由某一个学科归属的研究团队就能获得解决，传统的科研组织已经很难适应这种复杂变化的环境，亟需创造一种新的组织形式，将能力、资源互补的院系所等联合起来组成一个有机的合作联盟。基于网格（Grid）服务和云计算（Cloud Computing）在高等教育信息化建设中的广泛应用，e-Science、e-Research将成为科研组织和知识生产的主要形式，结构灵活、资源合理搭配的虚拟科研组织（Virtual Research Organizations，VRO）将有效地支持学科的交叉与融合，也必将促进研究型大学科学研究组织形式和管理运行模式的创新。

一、信息化时代的知识生产与科研组织

在科学研究过程中，如同“显微镜打开微观世界的大门，天文望远镜把人们的视野引向广袤的宇宙”，信息技术的最新成果正在深刻地影响着知识的生产与科学研究的组织。

1.e-Science时代的知识生产

数字化技术的飞速发展使得理论分析、实验观察、计算模拟这三类手段成为当今科学研究的主要手段。计算模拟广泛应用于天文观测、芯片设计、能源勘探、装备制造等方面，经济社会系统的行为分析、军事复杂系统的模拟演练也都依赖于科学计算与数值模拟。这些科研活动过程经由传感器、卫星遥感器、模拟分析软件，使得科学数据从一产生就是数字化的（bom digital）。科研的数据量飞速增长，气象学、地球科学等学科领域所产生的数据规模已经达到PB级（千万亿字节）。科研数据成为支撑科技活动的重要基础和战略资源。

正是在上述背景下，英国于20世纪末率先提出e-Science的概念，英国国家e-Science中心给其下的定义是：e-Science是指大规模的科学所日益增加的分布式全球协作，这种科学协作的一个典型特征是科学家能进入大规模大容量的数据库和数字资源网络以及高性能的可视系统。美国国家科学基金会（NSF）在《21世纪科学研究的信息化基础设施》报告中亦明确提出“在未来，美国科学和工程上的国际领先地位将越来越取决于在数字化科学数据的优势上，取决于通过成熟的数据挖掘、集成、分析与可视化工具将其转换成信息和知识的能力”。为此，美国圣地亚哥超级计算中心（SDSC）提出他们今后关注的焦点是数据导向型科学与工程研究。最早于2005年，中国国家自然科学基金委员会也曾制定“以网络为基础的科学活动环境研究”重大研究计划，“计算化学e-Science研究与示范应用”和“网络环境下抗禽流感病毒H5N1药物的大规模虚拟筛选研究”两个重点项目正是对e-Science理念的成功尝试。

2.信息技术引发的科研组织变革

时空限制恰是组织设计中的关键障碍。莱威特（LeaviR）和威得勒（Whidler）基于组织设计的角度认为“信息技术将改变组织结构和管理工作的特点，组织结构压缩……中级管理层逐渐弱化”。大量的实践案例证明，信息技术的强大支撑可以使组织“更为精简，运行更为流畅，资源的共享共用更为便利”。具体而言，信息技术在促进科研组织创新和变革方面体现为：（1）生成虚拟组织（Virtual Organizations）、网络组织等新型组织。基于信息技术的广泛利用，科研组织日趋虚拟化，一方面是单体组织内部结构的虚拟化，另一方面是多个科研组织之间通过信息网络技术实现互联互通。（2）催生协同创新的组织文化，在传统静态机构之外建立起更多的动态机构。信息技术使虚拟的智力资源共享成为科研协作的重要形式。图1所示是由静态机构到动态机构的智力资源组合示意图。实线圆圈表示的是传统静态组织结构s（Static），虚线不规则形体是动态组织结构D（Dynamic）。

（3）组织行为柔性化，组织更具开放性。信息技术对组织的强大影响力也体现在组织与各相关机构问的紧密联系。在研究型大学体现为科研组织之间、科研组织与科研管理部门之间通过信息技术达到信息共享和及时反馈。柔性化则使科研组织增强了对环境的动态适应能力。

二、研究型大学中虚拟科研组织的概念、特征及内涵

虚拟组织一词是由肯尼思·普瑞斯（Kenneth Preiss）、史蒂文·戈德曼（Steven.L.Goldman）、罗杰·N·内格尔（Roger.N.Nagel）三人在1991年编写的一份重要报告——《21世纪制造企业战略》（21st century manufacturing enterprise strategy）中首先提出的。1995年以来，国内外学者对虚拟组织做了大量的研究，虚拟企业（Virtual Corporation）、虚拟团队（Virtual Team）、虚拟社区（Virtual Community）等概念相继提出。虚拟组织突破了时空的限制，最大程度地模糊组织问的边界，组织的结构主要采取扁平化的模式，组织成员间主要采用动态联盟的方式实现核心能力和资源的互补共享。正如物理学，家海森堡所说，“科学扎根于交流，起源于讨论”，已经有足够的案例可以证明，信息技术支撑下协同工作的科研环境可以消除时空的限制，大大地促进科研活动中的共享、合作与交流。具体而言，信息化的协同工作环境主要体现为虚拟实验室（Virtual Laboratory）或虚拟研究团队（Virtual Research Teams）等虚拟科研组织（Virtual ResearchOrganizations）。

1.虚拟科研组织的概念及特征

虚拟科研组织是应用虚拟组织的概念和设计思想，把不同的研究者或者研究集体通过信息技术连接在一起，形成一个相对稳固的研究团队。这个团队具有普遍接受的共同的研究目标，能把自己的核心资源与优势与其他成员共享，组织成员间的等级制度弱化，具有强大的信息技术平台来支撑虚拟的信息共享与交流讨论。与传统的研究机构相比，虚拟科研组织主要表现为以下几个特征：（1）依赖于强大的信息技术平台支撑对科研资源的“交互”与“整合”。（2）以契约制度规范的科研资源共享为基础。（3）组织结构网络化。便于柔性化重组或解散，组织对外界的反应更为灵敏。（4）发挥各自核心优势、围绕知识创新的核心目标，科研工作并行展开。e-Science推进了共享式的科研进步模式，但协同创新仍然以协作各方核心能力的发挥为基础。（5）虚拟科研组织在课程开发、研究生培养、跨学科教育、教学中的实践拓展等方面也体现出强大的优势，如CSBi就将科研与教学较好的融为一体。表1所示是部分成功运作的虚拟科研组织案例。

2.虚拟科研组织的内涵辨析

从表面来看，虚拟科研组织是e-Science时代的产物，似乎是信息技术催生的一种新型组织。但从科研组织自身的发展逻辑来看，虚拟科研组织顺应了大科学背景下知识生产方式的巨大变革，人类长期以来所坚守的学术价值观在科研组织虚拟化的背景下发生转换，跨学科组织的建设更加走向深入。

美国科学学家普赖斯（Derek J.DePrice）于1962年6月发表了著名的以“小科学、大科学”为题的演讲，他认为从二战时期起，人类进入大科学时代。“大科学”（Big Science，Mega science，Large Science）的研究特点主要表现为：投资强度大、多学科交叉、需要昂贵且复杂的实验设备、研究目标宏大等。科技政策学者吉布斯（Gibbons）在1994年出版的《知识生产的新方式》和诺沃特尼（Nowotny）于2001年出版的《重思科学》两本著作中都提到，在大科学时代，知识生产出现了新的生产方式，即要面向复杂的实践问题开展跨学科研究，应用性在新生产方式中得到强调。这正如《巴斯德象限——基础科学与技术创新》一书作者斯托克斯（D.E.Stokes）所指出的一样，跨学科的、应用性的、面向复杂的实践问题（如农业、健康、环境、通讯等）这三个因素使得科学的社会性更强。研究型大学传统的“先基础研究、发表论文，后应用研究，服务社会”的科研文化在科研组织虚拟化时代被“直接服务于推进技术发展、创造新技术”的学术价值观所代替。

如果再从跨学科的视角审视虚拟科研组织，MIT早期即从跨学科的视角命名其新型的科研组织为VIO（VirtualInterdisciplinary Organizations，VIO）。如科学史家霍尔顿曾指出的一样，“一个充满生气的研究论题的思想源泉并不局限在狭窄的一系列专业上，而可能是来自最不相同的各个方向”，虚拟科研组织将各类学术组织衔接成为一个综合的学术组织系统。该类组织能最大程度的减少或摒弃人为的学术分割、降低或弱化学科间的严格界限。广泛存在的虚拟科研组织可以保障学术成员在各个学术组织之间自由流动。虚拟科研组织在操作层次上将相互分离的群体富有意义地联结起来，形成更大的团体，能实现更大的具有跨学科性质的目的。

三、虚拟科研组织的组建模式

虚拟科研组织的在组织管理的理论层面有深厚的理论基础。首先是分工协作理论，虚拟组织成员间通过分工与协作产生群体效应，从而形成一种新的科研生产力。其次是交易费用理论，在信息技术平台的支撑下，虚拟科研组织内的各种仪器、设备、文献资源的利用率得到大幅提高，避免了重复购置所引发的浪费。第三是组织生态理论和组织设计权变理论，这两种理论都强调某一类群组织形式的多样性及适应环境的过程。21世纪以来科学发展日趋复杂化、整体化、面向实践性，社会对人才的需求愈加复合化，跨学科组织、虚拟科研组织等新型的科研组织形式是学科发展逻辑、研究型大学与社会环境不断博弈的结果。第四是彼得·圣吉（PeterSenge）的学习型组织理论，《第五项修炼》高度重视系统性、关照整体的思想要求寻求知识齿轮间的完美契合，这种观念是虚拟科研组织健康运作的理想模式。

1.虚拟科研组织组建之初应重点考虑的因素

基于分工协作、资源共享、面向整体、系统思维、发挥各自核心优势、无缝连接等思想，在虚拟科研组织的组建环节，必须对虚拟科研组织组建的可行性和持续发展的可能性进行分析，具体来说，应重点考虑以下几个因素：第一，虚拟科研组织的各方成员在核心能力、核心资源上的耦合度。如果高度耦合，核心能力和资源就可以互为补充，如果耦合度很低，合作各方就是低水平的捏合，而非高水平的整合。第二，虚拟科研组织的各参与主体间是否能够达成信任。合作不能以打破学术的自治和自由为代价，虚拟科研组织的学术性本质决定了该组织成员各方的学术自由、相互尊重与认可，相互信任是虚拟科研组织健康运行的必要保障。第三，要充分考虑各方成员间是否具备共同的科研目标。这个共同的目标可以是共同研发特定的某项产品或者技术，也可以围绕某一个大的论题展开的子课题式的协作，如麻省理工学院（MIT）计算机系统生物学创新工程（Computational andSystems Biology Initiative，CSBi）和伯克利分校（uc Berkeley）牵头组建的纳米研究中心nanoHUB所涉及的研究机构、人员规模都非常庞大，但CSBi着力聚焦于“创建能够为生物变化过程进行全面系统分析的试验方法和数据模型”，nanoHUB在建立之初也明确地集中于“纳米电子学、纳米机电学、纳米光子学和生物医药纳米仪器”。

2.组织形式和组织模型的选择

当合作各方核心资源高度耦合、相互间充分信任、并有共同的科研目标这三个基础具备之后，就应着手对虚拟科研组织形式的设计。按照骆品亮等人的研究，虚拟科研组织分为两类：第一类是单个研发组织无形化，即某机构通过网络和通讯技术把自己分散在不同地点的技术资源连接起来形成的研发组织，比较典型的案例是麻省理工学院（MIT）的计算机系统生物学创新工程（CSBi），还有斯坦福大学的Bio-x计划；第二类是多个独立企业、大学、研究所的研发资源围绕特定目标、利用计算机网络和通讯工具，以关系契约为基础连接起来而构成的一个动态研发网络组织。如国内上海市教委从2003年开始在上海部分高校实施的E，研究院（E-Institute）建设计划，新加坡国立大学和南洋理工大学两所高校与麻省理工学院合作组建的SMA（Singapore MITAIIianee）联盟，还有聚焦于纳米研究、教育与合作的纳米研究中心nanoHUB等。其实，上述两类虚拟科研组织在组织形态上并无本质的不同，只是所连接的合作方之间在空间距离或所隶属机构上的差异，但前者是当前研究型大学内部构建虚拟科研组织的主要形态，后者是校际乃至国际间建立联盟式虚拟科研组织的主要形态。从具体的组织模型来看，上述两类组织形式又都可以采取以下两类组织模型：

星型的虚拟科研组织模型有一个核心主体的概念，这个核心主体可能是传统即有的某个研发机构，也可以是虚拟科研组织单独设立的中心管理机构，如CSBi中单独设立的9人执行委员会，BlO-x计划中有主任领导的生物科学跨学科顾问委员会、学科领导委员会、执行委员会。这些委员会是虚拟科研组织组织者的角色，负责合作方的选择、资源的分配、利益的协调、科研项目的立项与审批等事务。合作各方与核心主体间的关系最为紧密和刚性，所以图示中用实线来表示各参与主体与核心主体间的关系。作为网状的虚拟科研组织模型，各参与主体间的关系更为松散和柔性，所以在图示中用虚线来表示各参与主体间的关系，如美国的nanoHUB和我国上海的E-研究院。nanoHUB就是借助强大的信息技术（NSF支持建设的Cyber Infrastructure中的In-VIGO）支持，通过中间件技术创建了研究者、教育者和学生所需的访问和共享资源的内容管理系统，研究者、教育者和学生间的关系较为松散。但网状的虚拟科研组织同样也有一个核心成员的概念，如果没有这个核心成员，这个虚拟科研组织就会沦为一盘散沙。这个核心成员主要起到基础资源供应和维系网络的作用，如nanoHUB中有一个由六所大学（包括Purdue，UC Berkeley，Northwestern，IUC，Norfolk和UTEP）组成的核心成员NCN（Network for Computational Nanotechnology）。

3.虚拟科研组织的资源依赖

虚拟科研组织虽然作为虚体化的存在，但要使组织化的科研活动得以启动，必须有充足的经费支持。世界上成功运作的虚拟科研组织都具备“丰厚的研究经费支撑”。虚拟科研组织基于信息技术平台的支撑、以研究项目或研究计划为载体，把各参与主体组织起来进行协同创新才是虚拟科研组织的根本功用。如Bio-x计划，1998年该计划被提出，2001年在企业家Clarks捐助了Clarks中心大楼以后，该计划有了其组织者独立办公的物理平台，到2007年，该计划获得了2500万美元的研究经费。以这些经费作为启动资金，Bio-x计划启动了高级研究员项目（Senior Fellow Program）、跨学科启动项目（Interdisciplinary Initiatives Program，liP）、研究生学术会议补贴项目（Travel SubsidV for Graduate Students）、本科生研究奖励项目（Undergraduate Research Awards）等众多计划。同样，CSBi成立之初就确立了庞大的研究经费筹集计划，2003年该虚拟组织成立，仅至2005年，该组织就已经筹得3200万美元的经费。为使虚拟科研组织能长期存在，以研究项目的形式进行持续性经费资助在虚拟科研组织建立之初必须明确规定下来，否则虚拟科研组织就成为虚无。

4.虚拟科研组织中各参与主体间的契约设计

虚拟科研组织的良好运作也具备较大的风险。第一，学术组织本身就“相当松散”，虚拟科研组织的参与主体间主要依赖柔性的关系契约维系整体性的存在；第二，虚拟科研组织无法较为清晰地界定参与主体各自的资源投入比例：第三，对学术成果的权益分配是虚拟科研组织面临的一个巨大挑战；第四，知识的共享和交流中一些好的学术火花很容易被缺乏学术操守的人引为己有或向外随意散播，由此造成学术研究中知识外泄的风险；第五，对虚拟科研组织整体绩效的衡量涉及参与主体的学术贡献归属于原所在机构还是虚拟科研组织的问题，对虚拟科研组织的绩效比较难以评价。各种风险的控制与防范是虚拟科研组织持续发展的重要保障，虚拟科研组织的设计者、组织者和主管领导在虚拟组织建立之初应该制定相应的纪律、制度和评价指标，引导各参与主体对要素投入进行基础性的约定，并设定相应的执行委员会、学术委员会、第三方评审委员等机构来监控和评估虚拟科研组织的运行。图4所示是虚拟科研组织的契约设计体系。

四、虚拟科研组织的运行机制

虚拟科研组织是一个动态的研发联盟，当有了共同的研究目标，各参与主体开始互补性的协作之后，与传统的研究组织一样，虚拟科研组织同样面临研究课题的选择、资源分配、权益协调、风险控制、构建组织文化、知识产权保护、重要数据资源的保密及所属成员的学术评议等诸多问题。虚拟科研组织的运行作为一个有机的过程，可以把其归入一个生命周期中来研究其运行机制。图5是虚拟科研组织组建及运行的生命周期模型。

关于该模型的可行性论证和组建期，在本文第三部分已经做了分析。该模型的运行期和解体阶段是虚拟科研组织日常运行中主要的生命周期，通过对诸多虚拟科研组织案例的分析，虚拟科研组织的运行机制可细分为研究项目的选择、资源协调、组织文化、激励约束机制和保密机制五个问题。

1.研究项目的选择

虚拟科研组织良好运行的核心在于各参与主体围绕项目或研究计划进行科学研究。这些项目主要有三个来源：（1）参与主体的自发申请；（2）虚拟科研组织进行的自主设置；（3）外部（如企业、政府）委托。关键要使这些项目能围绕虚拟科研组织的主体研究指向。其中的第（3）类项目由资助机构进行评估，主要是对第（1）和第（2）类项目的选择。决策实践中，应主要考虑项目的创新性、可行性及与本组织研究领域的契合性。如主要指向于保持生物学竞争优势的Bio-x计划，通过跨学科行动项目（IIP）提供种子基金，每2～3年资助描绘和模拟从分子层次到意识层次的生命、重建细胞和组织的健康、解码健康和疾病的遗传基因、设计治疗仪器和分子机械这四个研究方向的科研项目，以此来保证研究主题的聚焦和风险可控。此外，为保证信息的准确性、及时性和决策的科学性，群体决策支持系统已经在诸多虚拟科研组织的技术平台上开始使用。

2.研究资源的协调

虚拟科研组织作为一种网络化、扁平化的结构，组织成员间的等级制度比起传统研究组织大大弱化，在这种背景下，虚拟科研组织的资源协调要做出如下调整：第一，在权力分配上，参与主体因掌握着较为丰富的核心资源，所以分权也成为一种必要的权力配置状态。第二，要充分认识到协调在虚拟科研组织中的突出作用。协调不仅是建立学术信任的基础，也是解决矛盾和冲突的必要途径。第三，核心主体的行政资源和经费资源应得到校际层面的实际支持。如SMA在资源分配上有明确的规定为研究生提供各种奖学金，这种激励措施保证了该组织能持续性地录取到优秀的研究生。CSBi更是牢牢把握住自己的核心目标，把一些外围的、非核心的研发任务和支撑性的、服务性的工作通过契约方式外包（Out sourcing）给其他机构，这样就保证了以最少成员、最低投入、最快速度、最高质量、最大效益地实现核心目标。

3.组织文化的构建

大部分的虚拟科研组织都是跨学科的，不同的学科会形成特有的学科文化和行为价值观。除学科之外，如果参与主体来自于不同的院校或者不同的国度，那文化的差异性会更大。虚拟科研组织虽然是一种松散的研发联盟，但围绕研究项目形成的虚拟团队应该建立起一种整合的文化来约束或规范各参与主体的行为方式。这种文化的构建不能单纯依靠虚拟的平台，还要借助于传统物理空间实现虚拟团队成员间信任与情感沟通。如CSBi借助于联谊会、专题讨论会、拓展活动等传统学术组织所开展的活动来凝聚团队成员，虚拟团队成员间的互动行为增加，信任感增强。

4.激励约束机制

学术研究本来源于“闲适的好奇”，即学术研究原本是一种自发的认知驱动。但进入规范化管理体系中的研究人员，其行为特征自然具备了目标利益导向。成果的归属、论文署名的排序、经费的分配比例等等都是虚拟科研组织中各参与主体必然要关注的对象。学术成果（尤其是一些思想和理念）是各参与主体交互讨论“生成”的产物，而非预设的。因此，若基于传统的绩效考核理论，e-Science时代的“交互”与“整合”会导致学术成果归属的巨大分歧，如何考核与激励虚拟科研组织内各参与主体的贡献变得异常复杂。在此，要充分认识到学术研究人员所最为重视的自我尊重与自我实现这种职业价值观，有形产品的设计与开发要做出明确的利益分配，在思想理念方面的贡献要依赖于信息技术平台对交互讨论过程的准确记录，要依赖于各参与主体的最后集体评议。

5.保密机制

虚拟科研组织的各参与主体既是自己原本所属院系的一员，也有自己的所属学校、国家、学会等各种归属，并且虚拟科研组织是一种动态联盟，每个参与主体可以在多个组织间进行转移，也可以同时隶属于多个科研组织。因此，在某个组织内所获得的知识成果有可能会被不经意的散播，尤其是在信息技术主导的科研环境中，知识成果的散播变得迅捷而又便利，很容易造成虚拟科研组织的知识产权风险。为此，一些刚性的规定和协议要在虚拟科研组织内进行贯彻，如提高知识产权意识，签订组织内的保密协议，在组织内传播核心成果时采用封装法等，必要的情况下要运用法律手段进行保守秘密。

五、结语

虚拟科研组织是在学术价值观转换和跨学科背景下，应用协同创新和交互整合理念的新型组织。支撑虚拟科研组织的信息技术平台是个复杂e-Science技术体系，最基本的是共享交流门户（Portal）和协同科研的环境（Virtual ResearchEnvironment，VRE）。如由英国JISC资助的The Sakai Demonstrator和一体化的生物学虚拟研究环境（Integrative Biology Virtual Research Environment，IB VRE），还有NERC资助的分子层面的环境（the Environment from the molecularlevels，eMinerals），这些门户和协同科研环境提供了一套完整的客户端工具和访问数据与计算资源的服务代理。此外，丰富的并能及时得到更新的科技文献数据库、科研数据的传感与收集工具、安全管理系统等都要在信息技术平台的建设中予以考虑，且与已有的观测平台、数据收集平台、数字图书馆的整合可以一定程度上降低虚拟科研组织信息技术平台的建设成本。当然，强大的信息技术平台的建设并非虚拟科研组织建设的全部工作，在研究型大学中进行虚拟科研组织的组建与运行绝非是对传统科研组织的抛弃与背离。虚拟科研组织并非因其“虚”而注定是虚体的存在，经过数代人的积累，研究型大学积淀了丰富的智力资源、信息资源和设备资源，这些实体资源是虚拟科研组织存在的基础。只有充分利用和整合已有的实体资源，虚实结合，研究型大学虚拟科研组织的组建与运行才能真正走向形神兼备。

基金项目：本文系山东省教育厅人文社科研究项目“信息时代研究型大学的学术组织创新”（编号：J10WH73）及中国海洋大学本科教育教学研究课题“泛在学习视角下大学生学习环境的构建及运行研究”（编号：2012JY33）的研究成果。

作者简介：陈凯泉，中国海洋大学教育系讲师，南京大学教育研究院在读博士，研究方向：高等教育信息化。

收稿日期：2012年8月25日

编辑：宋树