劳伦斯伯克利国家实验室的创新模式及对广东的启示 1 *

文/王慧敏 蔡利超 冯炜莹

0 引言

自1931年创立以来，美国劳伦斯伯克利国家实验室（以下简称“LBNL”）在核物理学、粒子物理学、生物医学、新能源材料等多个研究领域取得了重大成就，涌现出了许多获得诺贝尔奖的杰出科学家。该实验室作为全球领先的科研机构，其创新模式对于探索研究国际先进的科研机构管理模式和科技成果转化模式具有重要意义。从组织、文化、人才等多个方面吸取其宝贵经验，将为我国相关机构提供极具价值的参考，进而促进我国科学技术的快速发展。

1 劳伦斯伯克利国家实验室的基本情况

劳伦斯伯克利国家实验室由诺贝尔物理学奖得主欧内斯特·劳伦斯创立，隶属于美国能源部，坐落在旧金山湾区东北部的加利福尼亚大学伯克利分校的后山。LBNL 的前身是劳伦斯放射实验室，为美国第一颗原子弹及氢弹的研制提供了基础实验和机械支持，诞生了世界第一批电子直线加速器等成果；在二战及战后和平时期，劳伦斯放射实验室得到了空前的发展，并展现出战后美国大学跨学科研究组织的突出特征：政府支持、组织管理高效、开展前沿大科学研究。此外，LBNL 还开辟了放射性同位素、重离子科学等新研究方向。LBNL 在基础研究领域不断取得突破，促使实验物理学与理论物理学初步形成了融洽的合作关系。

LBNL 的科研实力及其在经济方面的贡献主要得益于5套大科学装置以及出色的人才团队。LBNL 拥有先进光源实验室（ALS）、国家能源研究科学计算中心（NERSC）、能源科学网络（ESnet）、国家电子显微镜中心（NCEM）、分子铸造实验室等5套大科学装置，每年为近14000名研究人员提供服务。目前，LBNL 共有16位科学家获得诺贝尔奖，82位获美国国家科学院院士头衔，16位获美国国家科学勋章。这些成就充分证明了实验室在科研方面的强大实力。截至2023年9月，实验室共有全职员工3663人，其中科学家和工程师共1781人，博士后503人。根据2021年的数据，每10万美元的联邦资金投入，LBNL 能在美国创造约2个就业机会，提供10.2万美元的工资薪酬和27.6万美元的总产出。

2 劳伦斯伯克利国家实验室的主要创新举措

2.1 鼓励开展跨学科研究，推动多领域融合发展

当前，LBNL 的研究主要集中生物科学、计算科学、地球与环境科学、能源科学、能源技术以及物理科学六大领域，并展现出多领域交叉学科融合发展态势。LBNL 倡导跨学科合作，打破学科间的壁垒，鼓励不同领域的科学家和工程师开展交流和合作，为科学研究带来更广阔的视野和全新的思维方式，这有助于提高学术研究水平，推动新兴学科发展；同时，由多领域专家组成的团队，可以有效地处理研发过程中的跨学科难题，进而提高研发效率。LBNL 汇聚了一批顶尖的学术领军人物，这使得研究人员在遇到其他学科的问题时，能够迅速找到权威答案。他们通过会议进行面对面的学术交流，可以快速了解最新研究成果，达成跨领域合作，这样的合作模式更有可能带来顶尖的研究成果。

2.2 建立大科学装置开放共享制度，提供国际一流科研平台

LBNL 大科学装置对外开放共享程度较高，实验室内部使用量仅占约1/5，其余实验量均来自企业、大学及其他政府部门。以ALS 为例，在用户筛选方面，由于对外开放共享时长有限，实行以学术为本的专家评审制度来遴选用户。LBNL 通过实施大科学装置开放共享制度，有效提高了设备利用率和经费使用效益，推动多领域科学家合作研发，促进协同创新、学术交流合作，为实验室带来丰硕科技成果，年均发行出版物2000多份，顶级期刊论文数居全球政府研究机构第五位。

2.3 构建自由开放的学术氛围，营造良好的创新环境

为营造友好、公平的创新环境，LBNL 实施多元化人才管理，采用扁平化管理制度，最大程度激发科研人员主观能动性和创新活力。在团队组成方面，LBNL 用人不受地域和人种的限制，团队带头人、团队成员既可以来自实验室内部，也允许外部成员参与，这种开放包容的团队建设模式有利于汇聚全球范围内不同背景和领域的优秀人才。在绩效考核方面，LBNL 的薪资水平并不直接与科研人员每年发表文章、申请专利或完成课题的情况挂钩，避免对单一指标的过度追求。此外，由于实验室提供的科研经费相对充足，科研人员没有必要为了生存而过分追求项目经费或额外的科研经费。如ALS 每年都会获得美国能源部提供的6000万美元财政拨款，其中约1/3用于软硬件的投入，其余2/3则主要用于支付科研人员的薪资。这种持续稳定的收入保障和相对宽松的管理模式，使科研人员能够更加心无旁骛地投身于科学研究，有利于重大科学发现和创新成果的产出。

LBNL 提倡自由、鼓励创新、宽容失败的文化氛围，鼓励研究人员自由选择研究方向，进行大胆的尝试和创新，这为实验室注入了强大的活力。在职业发展上，LBNL 根据各部门、各人的特点等制定个性化的发展计划。为了保障人才的持续供应，实验室与加州大学畅通了长期、稳定、双向的科研人员流动通道，并依据同行评议机制，主要从科学技术评价与运作管理评价两个方面实现对人才有效的评价。

3 劳伦斯伯克利国家实验室的组织运行机制

3.1 组织架构：所有权与运营权相独立

LBNL 实行的是政府所有、委托经营管理模式（GOCO）。美国能源部与加州大学的董事会签订协议，委托其负责管理劳伦斯实验室。在具体执行层面，加州大学校长代表董事会管理劳伦斯实验室，包括向董事会推荐实验室主任等。实验室主任负责向加州大学校长报告工作。分管科研的副主任主要负责协助实验室主任制定和实施战略愿景，并辅助其执行重点研究任务；管理下设7个分属不同科研领域的部门（见图1）；建立与其他实验室、大学和机构的合作联系。分管运营的副主任主要负责支撑组织运转和项目实施，其下属部门负责具体分工（见表1）。

同时，有20多名能源部雇员进驻LBNL，独立负责财务、审计、技术转移转化、政府事务沟通等方面的工作。这不仅使LBNL 保持了自身的学术独立性和专业运营能力，还能充分利用加州大学的优势资源，实现资源共享和互利共赢，有效促进实验室与大学之间的深度合作，推动科学技术与教育教学的有机结合。

3.2 人才引培机制：借助高校优势建立多元人才引培机制

LBNL 与加州大学虽然是独立管理的，但又紧密相连。LBNL 有超200名研究人员在加州大学伯克利分校兼任教授，500多名加州大学的学生在LBNL 参与研究。尽管实验室无法授予博士和硕士学位，但能够与高校合作开设研究生助研（GSRA）职位，招募高校助研人员，资助学生开展研究，并为学生提供奖学金等。LBNL 与科研人员签订长期或短期（一年一签）聘用合同，薪酬待遇则参考地区平均工资和市场竞争程度，如在设置计算机、电子等工程领域的工程师岗位时，会考虑该地区同等履历工程师的薪资水平。LBNL 积极倡导国际交流，鼓励各国科研人员申请使用其大科学装置，同时接收来自全球各地的访问学者，并承担多个机构的国际合作科研项目，有力推动实验室国际化发展，提升全球影响力。

表 1 美国劳伦斯伯克利国家实验室运营部门及主要职责

图 1 美国劳伦斯伯克利国家实验室组织结构

3.3 经费申请制度：政府给予持续稳定的财政经费支持

美国能源部财政拨款约占LBNL 经费总额的八成，是LBNL 经费的主要来源，稳定财政支持为科学人员潜心科研提供了基础保障。2022年，直接人工费用占LBNL 运行成本的39.3%，其他直接费用则占34.2%，间接费用占26.5%。申请经费的最终决定权和预算分配权在能源部和运营机构手中。每个预算周期结束时，美国国会将对实验室的表现进行审计评估，并基于此决定下一周期的绩效拨款额度。除了直接从美国能源部获得的资金，LBNL 还通过其他方式获得资金，比如为企业提供技术开发服务，以此来增加研究资金的来源。

3.4 项目管理机制：分级、质量效益导向、规范化管理

LBNL 采取分级管理方式，项目来源主要包括能源部项目、实验室内部立项项目、赠款项目等。承担美国能源部的项目是LBNL 经费的主要来源，包括专门向国家实验室开放的年度定向项目和向社会开放的竞争类项目；此外，还有来自美国各州政府、企业的项目，以及实验室自主立项和赠款项目。其中，赠款项目为项目负责人提供了探索新领域的自由决策权，拨款采用稳定支持和鼓励竞争的模式，对基础学科研究提供长期稳定的经费支持；其他应用科学研究经费则主要来自地方政府、企业和捐款等。

美国能源部在评估项目时，会考虑经费分配的公平与效率、实验室的承接能力、项目对企业的社会效益等；在招标时，对每个项目设定具体目标；在项目审批和管理过程中，以项目的质量和效益为导向，注重项目的先进性和创新性，以及实验室的研究能力和经验。为确保项目的合法合规和顺利实施，LBNL 建立了一套规范的项目管理流程，主要涵盖审批、预算编制、利益冲突证明、实验伦理审核等方面，所有科研项目必须进入实验室内部的项目管理系统，项目负责人需准备项目建议书、项目预算清单、签署利益冲突证明书等。此外，还要进行安全审核，项目的实施须符合美国国务院安全运行有关规定，通常鼓励与“非敏感级”国家非涉密领域的合作，对于和“敏感级”国家开展先进科研领域的境外合作项目，数据可能会受到某些限制，需要获得实验室和美国能源部批准方可开展。

3.5 成果转化机制：完备的技术转移和成果转化体系

LBNL 的科技成果转化模式主要分为两种：一是特许权转让模式，包括向政府部门转让和向企业方转让（见表2）；二是采用联合申报模式，联合其他企业共同向美国联邦政府申请科研资助计划，推动科技项目落地，主要由实验室提供必要的专家、技术、设备等支持，协助实现前端技术在美国落地。

为最大限度地帮助各科研部门的技术实现商业化，LBNL 成立了技术转移与知识产权管理部门（TTIPM），建立了完善的服务体系，包括提供个性化的创业建议，举行交流会议、新技术成果推广对接大会等。此外，实验室技术鉴别和推广认证程序为自主创立的公司提供从初期启动到产品投入市场的一系列帮助，包括商业化分析、技术展示和技术转移培训。

4 劳伦斯伯克利国家实验室创新模式对广东的启示

LBNL 是全球顶尖的科研机构，在其建设过程中形成的建设经验及管理运行模式，特别是在人才引培、国际合作、产学研协同创新及科研管理体制方面的经验做法，对广东推进实验室体系建设具有较高的参考价值。

表 2 劳伦斯伯克利国家实验室科技成果特许权转让模式

4.1 加强不同学科间合作，构建多样化人才引进培养机制

一是可借鉴LBNL 的经验，通过建立灵活的聘任制度和完善的人才流动机制，推动不同学科之间的人才交流，并为人才提供优越的工作环境和发展空间，吸引顶尖人才加入。二是要创新人才培养机制，明确科技前沿方向，加强学科间的沟通和联系，推动人才培养模式从学科专业单一型向多学科融合型的转变；注重创新型人才的培养，为科研团队注入新鲜血液，提高整体研究水平。三是创建多学科交叉融合平台，以促进深度合作。广东省实验室可以借鉴LBNL 的跨学科研究模式，以科学问题为研究导向，以开放共享的学术态度，推动不同专业、学科人才之间的无障碍流动，建立学术交流渠道，激发人才创新潜能，推动创新性科研成果加快产出。

4.2 加强合作与交流，共享创新资源

一是推动建立省实验室大型科学仪器设施开放共享制度。打造科研设施和仪器的开放共享网络服务平台，将国家实验室、省实验室以及全国重点实验室的仪器设备作为重要资源纳入平台统一管理，避免重复建设，不仅有助于提升设备的使用率，还能促进与外部机构的合作交流。应重视科研基础设施的建设，提供一流的科研条件，吸引国内外优秀科研人才来粤工作。二是扩大国际科技交流与合作，加快科技交流和知识分享，推进科技创新要素全球流动，持之以恒地推动形成具有全球竞争力的开放创新生态，着力将粤港澳大湾区建设成为世界级创新平台和战略高地。

4.3 加强产学研协同创新，助推科技成果转化

一是深化与各类创新主体的合作研究与协同创新，建立多元化的协作网络，囊括不同主体、学科和形式，推动技术转移和推广。例如，广东省实验室可通过设立开放性课题，与高校、科研院所和企业等广泛开展国内外合作研究，尤其是应加强与产业界的联系，促进科研成果的商业化，为经济发展作出贡献。同时，必须妥善处理协作过程中的责任、风险和利益关系，确保各方的利益得到保障，以实现优势互补、风险共担、责任共担、利益共享的多赢局面。二是提升初创企业科技成果转化效率，为初创团队提供先进的实验设施保障以及技术和资金支持，加速创新理论的试验验证；协助初创企业对接管理、运营和融资等商业团队，为其制定商业化运营方案，加速建立可行的商业模式。政府应积极搭建龙头企业与初创企业的对接平台，助力初创企业融入龙头企业产业链体系。同时，引入风投资源打通融资渠道，协助初创企业对接下游企业，以扩大销售渠道，最终实现商业化运营。

4.4 完善科研管理体制，营造良好的创新生态

一是完善组织管理机制，提高科研管理效率。减少对科研机构的行政干涉，给予实验室更多管理运营和研发决策自主权。优化绩效考核制度，合理确定考核周期，针对科研和管理运营两方面制定科学的绩效评价体系，并将评价结果与财政支持挂钩，形成竞争激励机制。二是优化科技政策环境，政府部门加大对科研机构的支持力度，通过提供财政资助和税收减免等政策手段，降低其运营成本、提高市场竞争力。同时，加强省际合作、鼓励高校及领军企业共同参与实验室体系的建设，形成多元化资金投入体系。针对不同机构的发展阶段和特点，制定差异化的政策和措施，以增强其自主创新能力。三是健全物质激励与精神激励的双向激励制度。将物质激励与精神激励相结合，短期和中长期激励相结合，再根据各个机构的成长阶段和其独特性，制定相应的激励措施，有效激发研究人员潜力和团队动力。四是建立完善科学评价体系。树立以产出、贡献和社会价值为核心的科研评价制度，探索建立同行评议机制、项目平台人才长周期机制、代表作评价制度等。