机械工程类国家重点实验室发展历程与现状分析

机械工程类国家重点实验室发展历程与现状分析

王国彪1宋建丽1，2

1.国家自然科学基金委员会工程与材料科学部，北京，100085

2.北京信息科技大学，北京，100192

摘要：作为我国机械工程领域科技创新的重要载体，机械工程类国家重点实验室引领学科前沿发展，服务国家重大需求，进行了大量卓有成效的研究，已成为凝聚和培养优秀人才、开展高水平学术交流与合作的重要基地，为国民经济建设和社会发展作出了重要贡献。回顾了机械工程类国家重点实验室30年来的建设历程和发展变迁；重点介绍了依托高校和科研院所建立的16个国家重点实验室的基本情况；从研究方向、人才培养与团队建设以及实验室评估等几个方面对该领域国家重点实验室的发展现状进行了分析。最后，对机械工程类国家重点实验室的未来发展进行了展望。

关键词：国家重点实验室；机械工程；发展历程；现状分析

中图分类号：TH01

收稿日期：2015-09-10

基金项目：数字制造装备与技术国家重点实验室(华中科技大学)开放课题资助项目(DMETKF2015017)

基金项目如表5所示，16个机械工程类国家重点实验室拥有两院院士30名，NSFC国家杰出青年科学获得者69名，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授66名。8个国家重点实验室获得过NSFC创新研究群体项目资助，截至目前，已有2个创新研究群体获得全程(9年)的连续资助。

基金项目[12]师昌绪. 鼓励自然科学与国家重点实验室工作相结合——在国家自然科学基金委员会第五次全体委员会议上的发言[J]. 中国科学基金，1990,4(3):1-4.

作者简介：王国彪，男，1964年生。国家自然科学基金委员会工程与材料科学部副主任、教授、博士研究生导师。研究方向为现代设计理论与方法、车辆工程等。发表论文100余篇。宋建丽，女，1969年生。国家自然科学基金委员会工程与材料科学部工程科学二处项目主任，北京信息科技大学光电工程学院教授、博士研究生导师。

Development History and Present Situation Analysis of

State Key Laboratories in Mechanical Engineering

Wang Guobiao1Song Jianli1,2

1.Department of Engineering and Materials Sciences，

National Natural Science Foundation of China,Beijing,100085

2.Beijing Information Science and Technology University,Beijing,100192

Abstract:As one of the important carriers of the science and technology innovation of China, the SKLs in mechanical engineering played an important role in leading the development of academic advances, servicing the national major demands, and fruitful researches were carried out. The SKLs already became important bases of gathering and cultivating excellent talents and promoting high level academic exchange and cooperations, which made great contributions to the national economical and social developments. Herein, the construction history and development vicissitude of the SKLs in mechanical engineering during the past 30 years were reviewed, and the basic conditions of the 16 SKLs constructed based on universities and scientific research institutions were introduced emphatically. The present status of the SKLs in this field was analyzed from aspects of research directions, talents cultivation and team construction, and laboratory evaluation. At the same time, the future development and prospects of the laboratories were also discussed.

Key words：state key laboratory (SKL); mechanical engineering; development history; analysis of present status

0引言

国家重点实验室作为国家科技创新体系的重要组成部分，是国家组织高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科技人才、开展高水平学术交流、科研装备先进的重要基地。国家重点实验室是依托大学和科研院所建设的科研实体，实行人财物相对独立的管理机制和“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。

国家重点实验室的主要任务是针对学科发展前沿和国民经济、社会发展及国家安全的重要科技领域和方向开展创新性研究。实验室应在科学前沿探索研究中取得具有国际影响的系统性原创成果；或在解决国家经济社会发展面临的重大科技问题过程中具有创新思想与方法，实现相关重要基础原理的创新、关键技术突破或集成；或积累基本科学数据，为相关领域科学研究提供支撑，为国家宏观决策提供科学依据。

国务院部门(行业)或地方省市科技管理部门是国家重点实验室的行政主管部门，国家重点实验室依托单位主要以中国科学院各研究所、重点大学为主体；另有建在企业(中央企业为主体)的企业国家重点实验室[1]。

1国家重点实验室命名规则、分类及代码

1.1命名

根据“《国家重点实验室建设与运行管理办法》(国科发基[2008]539号)第四十一条”规定，重点实验室统一命名为“XXX国家重点实验室(依托单位)”，英文名称为“State Key Laboratory of XXX (依托单位)”。如：数字制造装备与技术国家重点实验室(华中科技大学)，State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology(Huazhong University of Science and Technology)。本文遵守这一命名规定。

1.2分类

目前，国家重点实验室体系建设分七类：依托高校和科研院所建设的国家重点实验室(DA)，国家实验室(DB)，依托企业和转制院所建立的国家重点实验室(DQ)，军民共建国家重点实验室(DJ)，港澳国家重点实验室伙伴实验室(DP)，省部共建国家重点实验室(DS)和省部共建国家重点实验室培育基地(DS)。本文着重分析依托单位为高校和科研院所的国家重点实验室(DA)。

1.3代码

国家重点实验室代码由12位阿拉伯数字和大写英文字母组成，如表1所示。本文重点分析工程科学领域中的机械工程类国家重点实验室。如数字制造装备与技术国家重点实验室，代码为2006DA105067，表示该实验室为2006年立项建设的国家重点实验室(代码为2006)，主管部门为教育部(代码为105)，当年建立实验室时的序号为第六(代码为06)，属工程科学领域(代码为7)。

2历史沿革

1984年，根据我国基础研究实力薄弱、力量分散，以及国家对基础研究的投入力度小等实际情况，为了提高我国基础研究水平，探索适合我国基础研究发展的新体制，由原国家计划委员会(以下简称国家计委)牵头，科技部、教育部和中国科学院等部门共同组织实施了国家重点实验室建设计划[2]。当时组织实施这一计划的目的主要是希望通过对实验室装备的重购和升级，为大学和大院大所稳定一批从事基础研究的优秀科技人才，创造一个良好的科研环境和实验室条件，同时积极发现和大力培养新生力量，使国家重点实验室成为从事基础研究及集聚人才、培养新生力量的基本阵地。国家重点实验室计划的实施，是我国科技体制改革的重要举措，创造了我国基础研究基地建设的典范，得到了科学界的高度评价，被誉为“稳定基础研究的重要里程碑”。

2.1国家重点实验室建设发展历程

国家重点实验室的建设和发展大致可划分为以下三个阶段[3-4]：

(1)探索起步阶段(1984～1997年)。1984～1993年，国家利用科技三项经费(科技三项费用是指国家为支持科技事业发展而设立的新产品试制费、中间试验费和重大科研项目补助费)投资9.1亿元，立项建设了81个国家重点实验室，重点在基础理论研究方面进行布局。1991～1995年，利用世界银行贷款投资8634万美元和国内配套投资1.78亿元人民币，又立项建设了75个国家重点实验室，重点在应用基础研究和工程领域进行了布局。两批重点实验室建成，形成了国家重点实验室计划的初步框架。1995～1997年，原国家计委对67个国家重点实验室进行了仪器设备更新改造。1990年开始，原国家计委和原国家科学技术委员会分别委托国家自然科学基金委员会(以下简称NSFC)，对国家重点实验室进行评估。

(2)规范发展阶段(1998～2007年)。1998～2004年，国务院机构改革，根据“三定”方案，此前由原国家计委负责的国家重点实验室工作全部移交科技部。科技部承担国家重点实验室的建设和管理工作，并制定了《国家重点实验室“十五”发展计划》，规范和改进国家重点实验室的管理，在国家重大需求领域和新兴前沿领域新建了88个实验室，淘汰了17个运行较差的实验室，建立了“优胜劣汰”的竞争机制。2003年，为带动地方基础研究和基地建设，开展了省部共建国家重点实验室培育基地工作；2006年，为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》，加强国家技术创新体系建设，开展了依托企业和转制院所国家重点实验室的建设工作。

(3)稳步提高阶段(2008年至今)。2008年3月，科技部、财政部联合设立国家重点实验室专项经费，持续稳定支持基础研究和前沿技术研究，实验室建设进入深化改革、全面提高阶段。

截至2013年底，依托高校和科研院所建设的国家重点实验室共计260个。2013年评估后，有一个已被撤销，目前在运行的国家重点实验室为259个[5]。国家重点实验室分年度建设统计情况如图1所示，领域分布状况如图2所示。其中，工程科学领域43个，16个属于机械工程类，占工程科学领域国家重点实验室总数的37.21%。

2.2机械工程类国家重点实验室建设历程

机械工程类国家重点实验室的建设与发展历程与国家重点实验室相似，大致可分为以下几个阶段：

(1)1983年10月，清华大学温诗铸被借调到原国家教育委员会(以下简称国家教委)科技司长期规划办公室，分管工程科学领域的工作。1983年12月20日，温诗铸代表原国家教委向原国家计委科技司严谷良处长汇报了在高校筹建机械学科国家重点实验室的方案。他以“七·五”十二项国家重大工程为背景，撰写了40页的论证报告，提出拟筹建的4个国家重点实验室及其依托单位，即摩擦学国家重点实验室(清华大学)、机械结构强度与振动国家重点实验室(西安交通大学)、机械传动国家重点实验室(重庆大学)和机械制造国家重点实验室(当时的候选单位有：大连工学院、华南工学院和华中工学院)。1984年末，第一个建设机械结构强度与振动国家重点实验室(西安交通大学)。摩擦学国家重点实验室(清华大学)第二个筹建，1988年这两个实验室经原国家计委、原国家教委组织验收，正式开放运行。机械传动国家重点实验室(重庆大学)于1989年初开始筹建，1991年开放运行。

(2)1991～1995年，在国家利用世界银行贷款投资立项建设的75个国家重点实验室中，依托机械工程学科建设的国家重点实验室数量超过总数量的10%，包括流体传动及控制(浙江大学)、汽车安全与节能(清华大学)、振动、冲击、噪声(上海交通大学)、塑性成形模拟及模具技术(华中科技大学)、机械制造系统工程(西安交通大学)、汽车动态模拟(原吉林工业大学)、牵引动力(西南交通大学)和现代焊接生产技术(哈尔滨工业大学)8个国家重点实验室。

(3)1992～1998年，正值我国科技体制改革阶段，大批研究院所实现转制，各中央部委的职能也实施调整，国家重点实验室的建设受到一定程度的影响，致使1994年至1998年基本停止了国家重点实验室的新建[6]。1998年，国家重点实验室的管理权限由原国家计委转到科技部。据统计，从1992年到2005年，共立项建设了39个国家重点实验室，但从严格意义上讲，没有1个属于机械工程类。

(4)经过1999年和2000年的过渡，从2001年开始，国家重点实验室建设又进入一个快速发展阶段。2006年7月26日，科技部发布《关于批准建设空间天气学等17个国家重点实验室的通知(国科发基字[2006]324号)》，批准建设了17个国家重点实验室[7]，其中包括汽车车身先进设计制造国家重点实验室(湖南大学)和数字制造装备与技术国家重点实验室(华中科技大学)。2007年10月26日，科技部发布《关于批准建设油气资源与探测等26个国家重点实验室的通知(国科发基字[2007]645号)》，批准建设了26个国家重点实验室[8]，其中包括机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学)。2011年3月29日，科学技术部办公厅发布《关于组织制定国家重点实验室建设计划的通知(国科办基[2011]20号)》，并于2011年10月25日批准建设了49个国家重点实验室[9]，其中包括高性能复杂制造国家重点实验室(中南大学)、机械结构力学及控制国家重点实验室(南京航空航天大学)和机械结构强度与振动国家重点实验室(西安交通大学)。机械结构强度与振动国家重点实验室为2003年评估撤销后，2011年恢复建设的国家重点实验室。

目前，依托高校建成的机械工程类国家重点实验室共有16个，基本情况如表2所示。

为加强国家技术创新体系建设，2006年，科技部开展了依托企业和转制院所建设国家重点实验室(以下简称“企业国家重点实验室”)的工作[10]。截止到目前，已挂牌运行的企业国家重点实验室为99个，分布于材料、电子、建筑工程、交通、矿产资源、能源、农业生物技术、生物、信息、医药卫生、制造装备等11个领域。其中，13个企业国家重点实验室属于机械工程(制造装备)领域，如表3所示。

注：国资委为国务院国有资产监督管理委员会的简称。

综上所述，机械工程类国家重点实验室的发展历程如图3所示。

3现状分析

从最初的立项建设，机械工程类国家重点实验室已经走过了30年的风雨历程。30年间，这些国家重点实验室取得了丰硕的科研成果，培养和引进了大批优秀人才，开展了一系列有影响的国内外合作研究，成为我国机械工程领域自主创新研究和人才培养的重要基地，形成了相对稳定、特色鲜明的研究方向，对机械工程学科发展起到了引领作用，为国民经济建设和社会发展作出了重要贡献。

3.1主要研究方向

研究方向是国家重点实验室建设与发展的根本，是自身优势领域和特色的具体体现，也是代表国家参与全球科技竞争的表达形式。因此，实验室选择的研究方向必须具备相应的科学积累，围绕国家目标与发展战略，能够促进科研特色的形成。同时，要考虑与世界学科发展前沿接轨，在国际前沿学科发展中占有一席之地[11]。

国家重点实验室研究方向的确立与实验室的定位密切相关。《国家重点实验室建设与运行管理办法》总则规定，为适应经济、科技、社会发展的需要，国家重点实验室应根据我国科技发展方针，做好科学技术的储备，加强基础研究和应用基础研究，促进新技术领域的探索，培养和稳定优秀的科技人才。即明确了国家重点实验室的任务应是基础研究和应用基础研究。纵观机械工程类16个国家重点实验室，可分为两种类型。第一类主要是以工程科学基础研究为主的实验室，要求在解决重大技术问题方面有所建树，其多数研究成果可直接转化为社会生产力，主要为经济建设主战场服务。第二类是以基础研究和应用基础研究为主，要求在解决重大理论问题上有所突破，揭示自然界的客观规律，从而进一步认识客观世界，为改造世界提供理论指导；同时，解决应用开发中的基础科学问题，为国民经济建设作好知识和技术、人才储备。这两种类型的国家重点实验室，由于科研工作定位不同，其研究方向差异较大，具体如表4所示。

国家重点实验室发展过程中，既要保持研究方向的相对稳定，又要以国家长远发展目标为己任，紧跟世界学科前沿，适时地对研究方向作出相应调整和补充，最有效地发挥国家重点实验室的作用，体现国家的意志。具有特色的研究方向是一个实验室的学术生命线，如何确立具有自己特色的研究方向是一个极其重要的问题，应认真审视和对待，不能为了评估结果，不断地更改实验室研究方向，或无限扩大实验室研究范围，从而失去自身原有的特色。

3.2人才培养与团队建设

16个机械工程类国家重点实验室已成为聚集领军型人才和创新团队的重要基地，优秀人才培养成效显著，形成了多个具有重要影响力的优秀人才和研究团队。

3.3评估结果

定期评估是国家重点实验室管理的重要环节，是全面检查和了解实验室情况、促进实验室发展、规范实验室管理的重要途径。1991年，由NSFC组织对7个国家重点实验室进行了第一次评估，机械结构强度与振动国家重点实验室(西安交通大学)和摩擦学国家重点实验室(清华大学)接受了此次评估[12-13]。

截至目前，机械工程类国家重点实验室共完成了五次评估，各轮评估结果如表6所示[14-16]。其中，第一次(1991)参评实验室2个，第二次(1997)参评实验室4个，第三次(2003)参评实验室11个，第四次(2008)参评实验室13个，第五次(2013)参评实验室16个。按计划，新一轮评估在2018年。

注：*作为部门重点实验室参加评估。

4结语

经过30年的建设与发展，机械工程类国家重点实验室稳步成长和壮大，面向国家重大需求，瞄准科学技术发展前沿，开展了大量的创新性研究，进行了一系列有国际影响的学术交流与合作，取得了一批可喜的成果。机械工程类国家重点实验室已逐渐成为承担机械工程领域国家重大科学与工程任务的主力军，成为凝聚和培养领军人才和创新团队的重要基地，在国内外学术界的知名度和影响力显著提升，在促进重大科研成果的产生和转化等方面，发挥了不可替代的重要作用。

展望未来，机械工程类国家重点实验室应继续聚焦学科前沿，面向国家战略和基础研究，遵循《国家重点实验室建设与运行管理办法》，创新管理机制和发展模式，聚集优秀人才，加强交叉、合作和协同创新，引领学科和支撑经济社会可持续发展，使之成为我国机械工程领域重大原始性创新的“摇篮”，为实施我国的创新驱动战略、建设创新型国家作出更大的贡献。

致谢在本文整理过程中，中国科学院院士、清华大学温诗铸教授提出了宝贵的修改建议，16个机械工程类国家重点实验室给予了大力支持和帮助，特此致谢。

参考文献：

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Wu Gen, Chen Shi, Wang Zhicheng.Strengthening Macroscopic Management, Perfecting the Overall Arrangement of the State Key Laboratory[J]. Experimental Technology and Management, 2009，26(7)：4-8.

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[10]科学技术部.关于依托转制院所和企业建设国家重点实验室的指导意见[EB/OL].[2015-08-20]. http://www.most.gov.cn/ztzl/gjzctx/200702/t20070201_41004.htm.

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Shi Changxu. NSFC Projects Need to be Integrated with State Key Laboratories-Speeches at the Fifth Plenary Session of the NSFC Committee[J]. Bulletin of National Natural Science Foundation of China, 1990，4(3):1-4.

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[16]科学技术部.关于发布2013年材料领域与工程领域国家重点实验室评估报告的通知[EB/OL].[2015-08-20].http://www.most.gov.cn/mostinfo/xinxifenlei/ fgzc/ gfxwj/ gfxwj2013/ 201311/ t20131127_110617. Htm.

(编辑卢湘帆)

《中国机械工程》荣获2014年

“百种中国杰出学术期刊”称号

2015年10月21日，中国科技论文统计结果发布会在北京国际会议中心举行，会上公布了新一届“百种中国杰出学术期刊”名单。《中国机械工程》有幸入选该名单，这是本刊第13次获此殊荣，同时也是继本年度荣获“中国百强科技期刊”称号后本刊的又一荣誉。

中国科学技术信息研究所每年出版的中国科技期刊引证报告(核心版)中，会发布中国科技论文与引文数据库收录的中国科技核心期刊上一年度的文献计量指标，以此为基础，根据中国科技期刊综合评价指标体系，分学科对每种期刊进行综合评定，按照综合排序值，从315种精品科技期刊中选择各学科类别(自然科学领域共设立113个学科分类)中最重要的期刊作为杰出学术期刊，同时考虑到不同学科的性质和期刊规模，适当调整学科间分配的比例，最终评定出100种期刊为“百种中国杰出学术期刊”。

2015年版中国科技期刊引证报告(核心版)的数据表明，《中国机械工程》的总被引频次、影响因子等主要文献计量指标值均较上一年度有所升高，综合评价总分在机械工程设计类科技期刊中仍位居第二。

(本刊编辑部)

第十二届全国摩擦学大会

在成都成功举行

第十二届全国摩擦学大会暨2015年全国摩擦学青年会议于10月14日至17日在四川省成都市金牛宾馆举行。来自全国各地摩擦学领域的专家、学者及研究生等近千人参加了本次会议。大会共收到论文或摘要720余篇，其中410余篇在大会上进行了交流。

清华大学温诗铸院士、中科院兰州化学物理研究所周峰研究员、哈尔滨工业大学王黎钦教授、西南交通大学郑靖研究员、国家自然科学基金委员会赖一楠教授分别作了题为“承前启后，继往开来”、“软物质界面的润滑减阻和摩擦调控”、“固液复合润滑表面/界面的损伤行为及寿命修正”、“人牙釉质的磨损机制”、“NSFC机械工程学科摩擦学类项目资助情况浅析”的大会主旨报告。

大会由中国机械工程学会摩擦学分会主办，西南交通大学承办。

《中国机械工程》作为支持媒体参与了本次会议。

(本刊编辑部)