我國大型科學(xué)儀器設(shè)備研制狀況及政策建議

王大洲，何江波，畢勛磊

（1. 中國科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院，北京 100049；2. 中國科學(xué)院辦公廳，北京 100864）

我國大型科學(xué)儀器設(shè)備研制狀況及政策建議

王大洲1，何江波1，畢勛磊2

（1. 中國科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院，北京 100049；2. 中國科學(xué)院辦公廳，北京 100864）

本文基于國家科技部科技平臺中心全國科技資源調(diào)查數(shù)據(jù)，分析了我國大型科學(xué)儀器研制的總體情況，澄清了其典型特點(diǎn)；而后根據(jù)對中科院部分中青年科研人員的問卷調(diào)查以及對中科院代表性研究所進(jìn)行的實(shí)地調(diào)研和訪談，就我國科學(xué)儀器研制的相對水平以及儀器研制與創(chuàng)新面臨的制約因素進(jìn)行了探討；最后嘗試性地提出了若干促進(jìn)我國科學(xué)儀器研制與創(chuàng)新的政策建議。

大型科學(xué)儀器設(shè)備；儀器研制；創(chuàng)新；科技政策；中科院

當(dāng)今世界，科技競爭日趨激烈，原始性科學(xué)發(fā)現(xiàn)和關(guān)鍵技術(shù)的重大突破越來越依賴于一流的科學(xué)儀器設(shè)備。盡管許多先進(jìn)儀器設(shè)備可以從市場購買，但事關(guān)原創(chuàng)性研究的儀器通常都需要自己研制和搭建。正如周光召院士在“周光召基金會杰出青年基礎(chǔ)科學(xué)獎”頒獎會上指出的，“依靠高價買來的現(xiàn)成儀器設(shè)備，跟在別人想法后面亦步亦趨，雖然容易發(fā)表SCI論文，卻不能實(shí)現(xiàn)根本性的突破。”的確，科學(xué)儀器創(chuàng)新不僅能夠滿足從事科研活動的研究者對“研究工具”的迫切需求；而且還能夠孕育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的源頭技術(shù)，從而推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。［1］［2］因此，科學(xué)儀器創(chuàng)新理應(yīng)成為創(chuàng)新研究的主體內(nèi)容之一。

近年來，我國科學(xué)儀器的研制無論是從絕對數(shù)量還是從儀器設(shè)備占比來看，都在向好的方向發(fā)展，但儀器研制的總體情況并不盡如人意。根據(jù)國家科技部科技平臺中心進(jìn)行的科技資源調(diào)查，截至2010年底，中央部委和地方所屬單位（包括科研院所、大專院校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、院所轉(zhuǎn)制型企業(yè)，中央屬大型企業(yè)）擁有的原值50萬元以上仍在使用的研制類大型科學(xué)儀器設(shè)備，共有 853臺（套），只占我國大型儀器設(shè)備總量的 2.5%。不僅如此，在我國為數(shù)不多的研制儀器中，也只有很少的比例實(shí)現(xiàn)了商品化。因此，如何有效激發(fā)我國各領(lǐng)域科學(xué)儀器的研制與創(chuàng)新，就成了一個必須加以回答的關(guān)鍵問題。

關(guān)于這個話題，最近幾年已經(jīng)成為科技界以及政策制定者關(guān)注的焦點(diǎn)，相關(guān)研究正在不斷展開，［3］［4］不過大多還處在呼吁層面，基于一手?jǐn)?shù)據(jù)資料的經(jīng)驗(yàn)研究還不多。本文首先基于國家科技部科技資源調(diào)查數(shù)據(jù)，厘清我國大型科學(xué)儀器設(shè)備研制的總體格局。而后，根據(jù)作者對中科院中青年科研人員進(jìn)行的問卷調(diào)查以及對若干研究所進(jìn)行的實(shí)地調(diào)研和訪談，就我國科學(xué)儀器研制水平及儀器創(chuàng)新面臨的制約因素進(jìn)行探討。在此基礎(chǔ)上，嘗試提出若干促進(jìn)我國科學(xué)儀器研制與創(chuàng)新的建議。

1　我國大型科學(xué)儀器設(shè)備研制的基本狀況分析

1.1大型科學(xué)儀器設(shè)備研制的總量及類型

根據(jù)科技基礎(chǔ)條件資源調(diào)查數(shù)據(jù)，截至2010年年底，中央和地方科研院所及高校擁有的原值50萬元以上的大型科學(xué)儀器設(shè)備共 34712臺（套），原值總計468.3億元，其中，研制儀器853臺（套），原值總計31.1億元，分別占總量的2.5% 和 6.6%。①本文所說的研制儀器數(shù)量，只是對調(diào)查時仍然“在用”的研制儀器的統(tǒng)計，因此有關(guān)數(shù)據(jù)只是近似于實(shí)際情況。如果特定年份的研制儀器用過若干年后退役了，就沒辦法進(jìn)入此項(xiàng)調(diào)查范圍。不同年份獲取的大型儀器，其購置和研制比例有一定變化?！鞍宋濉薄ⅰ熬盼濉逼陂g，儀器研制比例分別為3.0%和2.7%，但“十五”期間研制比例下降到 2.3%，這與自 2004年來大型科學(xué)儀器設(shè)備購置的快速增加有關(guān)?！笆晃濉逼陂g研制比例出現(xiàn)微弱提高，較“十五”上升了1個百分點(diǎn)（圖1）。

圖1　不同時期的大型科學(xué)儀器設(shè)備購置研制比例

從20世紀(jì)90年代以來，我國大型研制儀器總量處于持續(xù)較快增長態(tài)勢（圖 2）。1991-2010年，大型儀器研制數(shù)量年均增長 19.7%，原值年均增長 19.4%。尤其是“十五”以來，由于國家科技投入的逐步加大，尤其是國家知識創(chuàng)新工程、“211”工程和“985”工程、修購專項(xiàng)以及各種專項(xiàng)科技建設(shè)經(jīng)費(fèi)的持續(xù)增長，大型研制儀器的增長很快。“十五”期間，研制大型科學(xué)儀器設(shè)備225臺套，合計原值3.5億元，分別占大型研制儀器總量和總原值的26.4%和11.3%?！笆晃濉逼陂g，研制大型科學(xué)儀器設(shè)備494臺套，合計原值22.3億元，分別占大型研制儀器總量的 57.9%和總原值的71.1%。

圖2　我國歷年大型科學(xué)儀器設(shè)備研制數(shù)量

大型科學(xué)儀器種類繁多，主要包括分析儀器、物理性能測試儀器、計量儀器、電子測量儀器、海洋儀器、地球探測儀器、大氣探測儀器、天文儀器、醫(yī)學(xué)診斷儀器、核儀器、特種檢測儀器、工藝實(shí)驗(yàn)設(shè)備、計算機(jī)及其配套設(shè)備、激光器等。各類大型科學(xué)儀器設(shè)備的研制比例存在較大差異。其中，天文儀器、海洋儀器以及特種檢測儀器等專用儀器的研制比例較高，分別為 27.4%、8.7%和7.3%。相比之下，需求旺盛、通用性強(qiáng)的分析儀器的研制比例很低，僅為0.4%。研制比例最低的則是醫(yī)學(xué)診斷儀器，僅為0.2%。在分析儀器中，各個類型的研制比例比較平均，除了環(huán)境與農(nóng)業(yè)分析儀器、光譜儀器和樣品前處理及制備儀器的研制比例相對稍高（分別為1.5%、0.9%和0.9%）之外，其他類型的分析儀器均較低。實(shí)際上，很多類型的分析儀器的研制只有1臺，如色譜儀器、波譜儀器和熱分析儀器，甚至有的儀器研制數(shù)量為零，如電化學(xué)儀器。從增長速度看，天文儀器、工藝實(shí)驗(yàn)設(shè)備、物理性能測試儀器等的研制數(shù)量增長較快，而核儀器、醫(yī)學(xué)診斷儀器、大氣探測儀器等的研制數(shù)量增長較慢。

1.2大型科學(xué)儀器設(shè)備研制的資金來源

我國大型儀器的研制經(jīng)費(fèi)主要有中央財政資助、地方財政資助、企事業(yè)資金、單位自有資金等四個來源。其中，中央財政資助最重要，占總量的 84.0%；單位自有資金排在第二位，占總量的8.1%；地方財政資助相對較少，占總量的2.8%；企事業(yè)資金排第四，占總量的2.7%。

盡管我國大型研制儀器總體上主要依靠中央財政資助，但是各類儀器對中央財政的依賴程度有較大差異。與基礎(chǔ)研究和公益性研究密切相關(guān)的科學(xué)儀器，其研制經(jīng)費(fèi)對中央財政的依賴程度最高，例如，大氣探測儀器、天文儀器研制所需資金全部來自中央財政。相比之下，與市場關(guān)系密切的科學(xué)儀器，其研制經(jīng)費(fèi)來源就比較多樣化。例如，在特種檢測儀器的研制經(jīng)費(fèi)中，單位自有資金比重達(dá) 31.9%；在地球探測儀器（例如降低礦井巷道及工作面溫度的儀器設(shè)備，可得到企業(yè)資助）的研制經(jīng)費(fèi)中，企事業(yè)資金比重達(dá)71.7%。不過，中央財政對儀器研制的支持也存在波動，其經(jīng)費(fèi)支持占比“九五”期間有所下降，但“十五”、“十一五”期間又持續(xù)回升，“十一五”期間占到86.2%（圖3）。

圖3　不同時期新增大型研制儀器的經(jīng)費(fèi)來源占比（%）

1.3大型研制類科學(xué)儀器設(shè)備的使用率與對外服務(wù)率

所謂科學(xué)儀器設(shè)備的“利用率”，是指一定時期內(nèi)科學(xué)儀器的有效工作機(jī)時與定額工作機(jī)時之比。其中，年有效工作機(jī)時為儀器實(shí)際運(yùn)行機(jī)時，年定額機(jī)時設(shè)定為8小時×200天=1600小時。由于年有效工作機(jī)時有可能大于年定額工作機(jī)時，因此，利用率會出現(xiàn)大于 100%的情況，最高為547.5%（對應(yīng)于8760個有效機(jī)時）。所謂科學(xué)儀器的“對外服務(wù)率”，是指一定時期內(nèi)科學(xué)儀器的對外服務(wù)機(jī)時與有效工作機(jī)時之比，取值分布在 0 到100%之間。

根據(jù)上述定義，我國大型科學(xué)儀器設(shè)備的利用率為86.5%，對外服務(wù)率為9.4%，而其中研制類儀器設(shè)備的利用率和對外服務(wù)率都相對較高，分別為96.0%和23.0%。進(jìn)一步分析表明，大型研制儀器的使用率和對外服務(wù)率隨原值的變化呈現(xiàn)明顯變化趨勢。大體而言，高價值研制儀器的使用率和對外服務(wù)率相對較高。其中，原值在1000萬元以上的研制儀器，其使用率為222.2%，對外服務(wù)率為40.1%；原值在200-1000萬元之間的研制儀器，其使用率為 109.9%，對外服務(wù)率為25.5%；原值在100萬元到200萬元之間的研制儀器，其使用率為80.5%，對外服務(wù)率為23.7%；100萬以下的研制儀器利用率和對外服務(wù)率均最低，分別為79.1%和19.6%。除了100萬元以下的大科學(xué)儀器設(shè)備，其他各檔儀器設(shè)備的利用率和對外服務(wù)率都明顯高于所有儀器的平均值（表1）。

大型研制儀器的原值越高，其使用及對外服務(wù)越好，這說明高精尖貴重科學(xué)儀器設(shè)備，仍然是未來需要關(guān)注的重點(diǎn)。就各類研制儀器的使用率看，研制的大氣探測儀器、地球探測儀器排在前兩位，分別為160.2%和153.2%，似乎也應(yīng)當(dāng)給予特別關(guān)注。

表1　我國大型科學(xué)儀器設(shè)備的使用率與對外服務(wù)率

2　我國大型科學(xué)儀器設(shè)備研制能力評估

本節(jié)首先基于前述科技資源調(diào)查數(shù)據(jù)，確認(rèn)中科院在我國大型科學(xué)儀器研制中的主導(dǎo)地位，而后基于問卷調(diào)查和相關(guān)資料，辨明中科院科學(xué)儀器研制能力與國外同類機(jī)構(gòu)的差距，同時也說明中科院儀器研制向好發(fā)展的潛力。據(jù)此表明，我國大型科學(xué)儀器研制能力與國外相比仍有不小差距，但也不必過于悲觀。

2.1中科院在大型科學(xué)儀器設(shè)備研制中的地位

與我國科研機(jī)構(gòu)布局相聯(lián)系，大型儀器研制的部門分布較為集中。中科院（包括各研究所、中國科技大學(xué)和當(dāng)時的中國科學(xué)院研究生院）累計擁有大型研制儀器264臺，原值共21.8億，分別占全國研制儀器總量的30.9%和70.2%；教育部（主要是教育部所屬高校）共有大型研制儀器223臺，原值共計 3.8億元，分別占全國研制儀器總量的26.1%和12.2%。從研制儀器在各自擁有的大型科學(xué)儀器設(shè)備總量中的占比看，中科院較高，為5.0%，教育部為2.5%，而全國平均值也是2.5%。進(jìn)一步分析表明，中科院的研制儀器主要包括天文儀器、醫(yī)學(xué)診斷儀器、激光器、分析儀器、計算機(jī)及其配套設(shè)備以及大氣探測儀器等，這些研制儀器占全國相應(yīng)類別研制儀器總量的比例都超過了 60%，而教育部所屬高校的研制儀器主要是地球探測儀、核儀器和工藝實(shí)驗(yàn)設(shè)備，分別占全國此類研制儀器量的80.8%、50.9%和47.8%。

從研制儀器的使用率看，中科院四個不同原值區(qū)間的大型科學(xué)儀器設(shè)備的使用率分別為233.9%、160.1%、108.9%和126.6%，都明顯高于全國相同原值區(qū)間大型研制儀器的平均水平。與此相應(yīng)，這些研制儀器的對外服務(wù)率分別為30.2%、27.3%、21.1%、17.2%，接近全國平均水平?？梢酝茢?，中科院的科研活動對研制儀器設(shè)備的依賴程度更高。同時也解釋了為什么中科院的儀器研制相對于國內(nèi)其他機(jī)構(gòu)表現(xiàn)得更為活躍。

2.2中科院大型科學(xué)儀器設(shè)備研制能力評價

為了評價我國科學(xué)儀器設(shè)備研制能力的相對水平，我們選取中科院有海外留學(xué)背景的中青年學(xué)者（主要是百人計劃入選者群體）進(jìn)行了問卷調(diào)查（2012年初進(jìn)行，有效問卷260份，回收率29%），請他們就自己所在研究所相對于國內(nèi)外同類機(jī)構(gòu)在特定學(xué)科領(lǐng)域從事儀器研制的能力進(jìn)行主觀評價。多數(shù)被調(diào)查者認(rèn)為，自己所在研究所的儀器研制能力比國內(nèi)同類機(jī)構(gòu)要高，但與國外同類機(jī)構(gòu)相比，差距甚大。具體而言，與國內(nèi)同類機(jī)構(gòu)相比，36.9%的被調(diào)查者認(rèn)為自己所在研究所的儀器研制能力相當(dāng)，28.9%的被調(diào)查者認(rèn)為稍高，還有 7.7%的人認(rèn)為高出一籌，三者合計為73.5%；與國外機(jī)構(gòu)相比，65%的被調(diào)查者認(rèn)為自己所在研究所儀器研制實(shí)力落后，只有 27.7%的人認(rèn)為相當(dāng)，5.8%的人認(rèn)為稍高，1.5%的人認(rèn)為高出一籌。

當(dāng)然，儀器研制能力在各個學(xué)科有所不同。與國內(nèi)同類機(jī)構(gòu)相比，中科院有關(guān)研究所在工程科學(xué)領(lǐng)域的儀器研制能力較強(qiáng)，62.5%的被調(diào)查者認(rèn)為稍高或高出一籌；生命科學(xué)領(lǐng)域相對最弱，僅有 26.4%的被調(diào)查者認(rèn)為中科院的儀器研制能力稍高或高出一籌。與國外同類機(jī)構(gòu)相比，認(rèn)為自己所在研究所的儀器研制能力落后于國外同類機(jī)構(gòu)的被調(diào)查者比例分別為：地理、資源與環(huán)境科學(xué)57.2%、工程科學(xué)54.1%、生命科學(xué)54.7%、物質(zhì)科學(xué)65.7%、納米科學(xué)66.7%。不過，物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域似乎存在著明顯分化，因?yàn)檫€有9.1%的學(xué)者認(rèn)為自己所在研究所相比國外同類機(jī)構(gòu)稍好或高出一籌（表2）。

表2　中科院各學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)儀器設(shè)備研制能力評估（應(yīng)答率：%）

就儀器類型而言，與國外同類機(jī)構(gòu)相比，8.3%的被調(diào)查者認(rèn)為自己所在研究所在核儀器研究領(lǐng)域比國外同類機(jī)構(gòu)高出一籌；4%的被調(diào)查者認(rèn)為中科院研究所對激光器的研制能力比國外同類機(jī)構(gòu)高出一籌。中科院研究所在大氣探測儀器和地球探測儀器方面的研制能力也得到較好認(rèn)可，分別有 33.33%和 22.22%被調(diào)查者認(rèn)為高于國外同類機(jī)構(gòu)。

2.3中科院大型科學(xué)儀器設(shè)備研制潛力

盡管中科院各個研究所的儀器研制水平相比國外同類機(jī)構(gòu)來說，還有不小距離，但無可否認(rèn)的是，中科院的儀器研制確實(shí)存在不少亮點(diǎn)。這里僅舉一個例子?；谥锌圃豪砘兄频氖澜绐?dú)有的KBBF非線性光學(xué)晶體，理化所和物理所的研究人員合作研制了紫外激光器，并以此為核心，若干研究所協(xié)同攻關(guān)，接連研制出一系列位居世界前列的科學(xué)儀器，進(jìn)而為中科院若干關(guān)鍵領(lǐng)域（如超導(dǎo)研究）的原創(chuàng)性突破奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。［5］從這里可以窺見中科院儀器研制的巨大潛力。

調(diào)查還表明，48.5%的被調(diào)查者從事過普通功能開發(fā)，37.3%的被調(diào)查從事過提升性創(chuàng)新，32.7%的被調(diào)查者從事過集成性創(chuàng)新，23.1%的被調(diào)查者從事過原理性創(chuàng)新（表3）。從年齡分布看，40-50歲的研究者是大型科學(xué)儀器設(shè)備研制的主力，在他們中間，50.8%從事過功能開發(fā)，41.9%從事過提升性創(chuàng)新，34.7%從事過集成創(chuàng)新，28.2%從事過原理性創(chuàng)新。40歲以下的被調(diào)查者從事創(chuàng)新的比例也較高：43.6%從事過功能開發(fā)，31.5%從事過提升性創(chuàng)新，31.5%從事過集成創(chuàng)新，16.9%從事過原理性創(chuàng)新。而在50歲以上的被調(diào)查者中，從事儀器創(chuàng)新的比例低了許多，這四個數(shù)據(jù)依次是 7.3%、4.8%、2.4%和 3.2%。這似乎說明了，隨著我國科研實(shí)力的增強(qiáng)，新一代科研骨干越發(fā)重視儀器創(chuàng)新并投身儀器創(chuàng)新了。

表3　中科院被調(diào)查者從事科學(xué)儀器設(shè)備創(chuàng)新的類型（%）

3　我國科學(xué)儀器研制與創(chuàng)新的制約因素分析

總體上看，我國科學(xué)儀器的創(chuàng)新工作還存在諸多不足。不僅表現(xiàn)在儀器研制的層次較低、數(shù)量較少，而且表現(xiàn)在研制儀器的商品化和產(chǎn)業(yè)化程度很低，大多停留在“自研自用”的狀態(tài)。那么，究竟有哪些因素制約著我國科學(xué)儀器設(shè)備的研制和創(chuàng)新？

根據(jù)我們進(jìn)行的問卷調(diào)查，最關(guān)鍵的三個制約因素是“國內(nèi)加工能力無法支持儀器創(chuàng)新”、“績效評價機(jī)制不鼓勵儀器的創(chuàng)新研制”、“缺乏實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的高水平的技術(shù)人才”，被調(diào)查者認(rèn)為其重要和最重要的應(yīng)答率分別為68.9%、56.5%、45.8%。而只有 12.7%的被調(diào)查者認(rèn)為“缺乏進(jìn)行創(chuàng)新研制的資金支持”是重要制約因素，這多少有些出人意料（表4）。

表4　制約我國科學(xué)儀器設(shè)備研制與創(chuàng)新的關(guān)鍵因素

除了問卷調(diào)查，我們還對中科院化學(xué)研究所、理化技術(shù)研究所、生物物理研究所、物理研究所、電工研究所進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研，對中科院長春光機(jī)所和成都光電研究所有關(guān)人員進(jìn)行了電話訪談。以下，結(jié)合相關(guān)調(diào)查結(jié)果，歸納并分析制約我國科學(xué)儀器創(chuàng)新的關(guān)鍵因素：

第一，現(xiàn)有的激勵機(jī)制不大鼓勵科研人員從事儀器研制。盡管手-腦并用的一流研究人才對于原創(chuàng)性研究十分重要，但現(xiàn)有機(jī)制卻不大有利于此類人才脫穎而出。目前，以競爭為基礎(chǔ)的課題制已經(jīng)成為了我國占主導(dǎo)地位的科研經(jīng)費(fèi)分配機(jī)制?？蒲腥藛T的晉升、評級、研究生招生資格認(rèn)定、名額分配，甚至收入都與課題緊密聯(lián)系。在這種情況下下，科研人員四處出擊，為項(xiàng)目疲于奔命，影響了科研人員對于科研的專注程度，不能長期持續(xù)針對一個研究方向從事深入研究，更不用說對于儀器創(chuàng)新能夠長期關(guān)注了。［6］除了課題導(dǎo)向，還存在只看論文發(fā)表的評價導(dǎo)向，論文發(fā)表的數(shù)量和質(zhì)量被科研人員視為研究水平的標(biāo)志，而儀器研制成果不見得都能帶來高質(zhì)量的論文發(fā)表，因此得不到科研人員的充分重視。即使這些儀器創(chuàng)新成果可以形成論文發(fā)表，由于在國際知名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文的研究人員才會得到更高評價，因此這些論文也往往會優(yōu)先發(fā)表于國外英文學(xué)術(shù)期刊，這反而不利于我國儀器制造企業(yè)盡快吸收這類成果并將其產(chǎn)業(yè)化，因?yàn)槠溟g存在著巨大語言障礙。

第二，服務(wù)于儀器研制的高水平技術(shù)支撐人員比較缺乏。優(yōu)秀的技術(shù)支撐人員是先進(jìn)儀器設(shè)備發(fā)揮其先進(jìn)性、促進(jìn)科研成果產(chǎn)出的重要因素?？梢哉f，科學(xué)儀器與有關(guān)技術(shù)支撐人員構(gòu)成了科學(xué)研究的兩個支點(diǎn)。如果說，科學(xué)儀器是科學(xué)研究基礎(chǔ)設(shè)施的硬件，那么，技術(shù)支撐人員就是科學(xué)研究基礎(chǔ)設(shè)施的軟件，而軟件水平有時候?qū)τ布阅艿陌l(fā)揮反而起著決定作用。作為聯(lián)接科學(xué)儀器與科研人員的一條紐帶，技術(shù)支撐人員直接參與了科學(xué)研究的過程，影響著科學(xué)儀器性能的發(fā)揮，從而影響著科學(xué)成果的產(chǎn)出。在這個過程中，高水平的技術(shù)支撐人員對于科學(xué)儀器的創(chuàng)新研制至關(guān)重要。然而，就我國目前情況看，一方面，很多高校、科研機(jī)構(gòu)反映，自己單位的技術(shù)支撐人員數(shù)量不足、技術(shù)水平低、知識結(jié)構(gòu)不合理；另一方面，在整個科學(xué)界，技術(shù)支撐人員的地位不高、待遇不好、職稱晉升困難。這就形成了惡性循環(huán)，難以形成高水平的技術(shù)支撐力量，從而殃及科學(xué)研究和儀器創(chuàng)新。因此，轉(zhuǎn)變觀念，改善技術(shù)支撐人員的激勵機(jī)制，已經(jīng)成為刻不容緩的課題。［7］

第三，我國儀器產(chǎn)業(yè)較為落后，儀器制造能力不能為儀器創(chuàng)新提供有效支持。根據(jù)科技資源調(diào)查數(shù)據(jù)，我國大型科學(xué)儀器設(shè)備主要依靠進(jìn)口（占 79.4%），并且進(jìn)口集中度較高，主要依賴美國、德國和日本。其中，從美國進(jìn)口的大型科學(xué)儀器設(shè)備數(shù)量占總量的41.8%，“九五”以來一直高達(dá) 50%以上，居于首位。絕大多數(shù)精密分析儀器（如質(zhì)譜、波譜和電子光學(xué)等儀器）更是高度依賴國外供應(yīng)商，國產(chǎn)化率只有5.1%。醫(yī)學(xué)診斷儀器、激光器和海洋儀器的國產(chǎn)化率稍高，分別為 12.1%、13.1%和 9.3%。只有天文儀器、工藝實(shí)驗(yàn)設(shè)備等的國產(chǎn)化率較高，分別為 60.0%和50.2%。這反映出我國科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)還比較落后，在精密儀器上缺乏起碼的制造能力，因而不大能夠支撐高水平的儀器創(chuàng)新。的確，一項(xiàng)科學(xué)儀器的研制和商品化，通常對有關(guān)材料、零部件以及加工精度提出非常高的要求甚至是苛刻要求，而目前我國落后的儀器產(chǎn)業(yè)（也包括相關(guān)產(chǎn)業(yè)）很難滿足這種要求。在這種情況下，即使有人提出了儀器研制的想法，也需要與外國企業(yè)合作，利用他們的材料、零配件和加工能力，這就很可能導(dǎo)致儀器研制成果的流失，難以在本土實(shí)現(xiàn)儀器研制的商品化和產(chǎn)業(yè)化?？梢哉f，就儀器創(chuàng)新的全過程看，我國在儀器研制與產(chǎn)業(yè)化之間存在著明顯的斷點(diǎn)。

第四，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在儀器研制方面的資金投入明顯不足。盡管我們的問卷調(diào)查表明經(jīng)費(fèi)不是根本問題，但沒有相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)支持，當(dāng)然是沒法從事儀器研制的。美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家都把發(fā)展新型科學(xué)儀器作為科技發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。例如，2007-2008年，在NSF對美國大學(xué)科學(xué)儀器支持的相關(guān)項(xiàng)目中，“研制”占總投入的42%，“購置”占58%；如按項(xiàng)目數(shù)量計，研制占29%，購置占71%。美國NIH生物醫(yī)學(xué)技術(shù)中心項(xiàng)目，每年安排1億美元用于新技術(shù)和儀器開發(fā)。相比之下，我國在“十五”期間，國家主體科技計劃用于“科學(xué)儀器設(shè)備研制與開發(fā)”項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)只有0.85億元，僅占三大科技計劃經(jīng)費(fèi)的千分之二和科學(xué)儀器購置經(jīng)費(fèi)的百分之一，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家。由于我國精密科學(xué)儀器對外依存度高、進(jìn)口數(shù)量大，不僅在一定程度上引起進(jìn)口科學(xué)儀器價格虛高，造成國家科研經(jīng)費(fèi)的浪費(fèi)，而且導(dǎo)致我國戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受制于人，甚至于威脅到國家安全。

第五，我國創(chuàng)新環(huán)境較為封閉，“開放創(chuàng)新”的氛圍不夠，不利于科學(xué)儀器的研制與創(chuàng)新。根據(jù)美國學(xué)者希普爾（Eric von Hippel）的研究，美國近 80%的科學(xué)儀器是由最知曉自己需求的大學(xué)里的科學(xué)家創(chuàng)造的，但這種創(chuàng)新絕非為了經(jīng)濟(jì)利益，相反，他們往往會積極地普及自己的創(chuàng)新：“首先，出于科學(xué)道德的需要，創(chuàng)新用戶（研究人員）會公開發(fā)表他們的研究成果，以及為獲得這種成果所自制儀器的細(xì)節(jié)。其次，他們一般會通過參加會議和參觀其他科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室將自己的創(chuàng)新告訴其他人”。［8］相比之下，我國學(xué)者過于看重知識產(chǎn)權(quán)，過于看重通過知識產(chǎn)權(quán)來謀取經(jīng)濟(jì)利益，因而時刻提防儀器創(chuàng)新成果的非盈利性擴(kuò)散。這樣，即便有了儀器創(chuàng)新成果，這些成果也不容易在科研人員之間以及科研人員與企業(yè)之間順暢傳播，因而也就不利于儀器創(chuàng)新知識的共享和成果的產(chǎn)業(yè)化?？梢哉f，科學(xué)家過分重視知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，就個體來說，可能是有利的，但是從社會層面看，從長遠(yuǎn)看，反而會不利于儀器創(chuàng)新以及儀器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4　促進(jìn)我國科學(xué)儀器設(shè)備研制與創(chuàng)新的政策建議

針對以上問題，基于中科院相關(guān)研究所的某些成功經(jīng)驗(yàn)，我們提出如下幾點(diǎn)政策建議，以促進(jìn)我國科學(xué)儀器設(shè)備的研制與創(chuàng)新：

第一，制定科學(xué)儀器創(chuàng)新國家戰(zhàn)略，找準(zhǔn)重點(diǎn)，加大政府支持力度。建議根據(jù)我國科技強(qiáng)國戰(zhàn)略需求，盡快將科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)提升為重點(diǎn)支持產(chǎn)業(yè)，集思廣益制定科學(xué)儀器創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖，明確優(yōu)先資助的學(xué)科領(lǐng)域和儀器類別，由此找到促進(jìn)我國儀器設(shè)備創(chuàng)新的突破口。［9］根據(jù)前述分析，中央財政應(yīng)該將利用率更高的價值100萬元以上的研制儀器作為資助重點(diǎn)，主要面向與基礎(chǔ)研究和公益性研究密切相關(guān)的科學(xué)儀器研制和商品化，如大氣探測儀器、電子測量儀器、激光器、天文儀器、分析儀器等。這樣，通過提高儀器裝備研制的針對性，一方面可以為我國基礎(chǔ)科研和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提供關(guān)鍵支撐，另一方面也有助于帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

第二，改進(jìn)激勵機(jī)制，鼓勵科研人員從事儀器創(chuàng)新，同時引進(jìn)擁有先進(jìn)儀器創(chuàng)新成果的科研人才。從激勵機(jī)制看，可以通過實(shí)施科研經(jīng)費(fèi)雙軌制，將一定比例的科研經(jīng)費(fèi)撥付給科研人員作為常規(guī)性科研經(jīng)費(fèi)，以激勵科研人員從事深入、穩(wěn)定、擅長的科學(xué)研究，從而可以間接促進(jìn)科研人員專注于特定的儀器研制與創(chuàng)新工作。同時，要改善科研人員的激勵方式，可以用儀器研制而不是單純用論文發(fā)表來衡量科研人員的業(yè)績，甚至還可以設(shè)立儀器研制獎，激發(fā)科研人員進(jìn)行儀器創(chuàng)新的積極性。由于儀器研制也需要領(lǐng)軍人才，因此，還可以實(shí)施“儀器創(chuàng)新人才計劃”，通過提供優(yōu)厚的待遇、良好的科研環(huán)境，從國外引進(jìn)那些既有很高的科研水平又有很強(qiáng)的儀器研制能力的儀器創(chuàng)新人才，使他們成為科研機(jī)構(gòu)儀器創(chuàng)新的“種子”選手，幫助培育新一代儀器創(chuàng)新人才。在這方面，中科院的一些研究所正在進(jìn)行這類試驗(yàn)，值得其他機(jī)構(gòu)效仿。

第三，改善激勵機(jī)制，提高技術(shù)支撐人員的服務(wù)水平。技術(shù)支撐人員作為科學(xué)儀器運(yùn)行的關(guān)鍵因素，應(yīng)該得到進(jìn)一步重視，需要根據(jù)他們的工作性質(zhì)建立相應(yīng)的職稱評定和績效考評制度。也就是說，要為技術(shù)支撐人員提供符合自身職業(yè)特點(diǎn)的職稱晉升路徑和評價標(biāo)準(zhǔn)，而不是將他們的晉升途徑與其他科研人員混為一談，同時，不同類型的技術(shù)支撐人員的績效評定和晉升標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)區(qū)別開來。例如，中科院生物物理所的做法是，用儀器相關(guān)項(xiàng)目成果、相關(guān)論文影響因子、相關(guān)研究組致謝等指標(biāo)，來量化評定高級技術(shù)支撐人員（通常是擁有博士學(xué)位的工程師或高級工程師）的績效，并據(jù)此決定他們的職稱晉升；而對那些看護(hù)儀器設(shè)備的不需要高學(xué)歷的普通技術(shù)人員，則用儀器使用率、共享率、故障率等來評定他們的績效并由此決定他們的晉升。這些做法的確有推廣的價值。

第四，建立科學(xué)儀器創(chuàng)新聯(lián)盟，打通儀器研制到產(chǎn)業(yè)化之間的斷點(diǎn)。研究聯(lián)盟是在同一產(chǎn)業(yè)部門由潛在競爭對手結(jié)成的一種研究聯(lián)盟，也稱為研究協(xié)會。其最早于1917年出現(xiàn)于英國，后來相繼出現(xiàn)在德國、意大利、瑞典等國家。特別是日本的研究協(xié)會，政府在資金支持、聯(lián)絡(luò)組織合作中起到了主導(dǎo)作用。［10］根據(jù)我國現(xiàn)實(shí)情況，完全可以建立重點(diǎn)攻關(guān)科學(xué)儀器的創(chuàng)新聯(lián)盟，由中央財政提供大部分資金，其他則由參與聯(lián)盟的各個成員分擔(dān)，由此將有關(guān)企業(yè)、大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合起來，為其提供良好交流平臺和溝通渠道，促進(jìn)儀器創(chuàng)新成果的創(chuàng)新、擴(kuò)散以及產(chǎn)業(yè)化。聯(lián)盟可以是“分布式的”，也可以是“集中式的”。前者屬于虛擬組織，有分布在各地的研究力量協(xié)同創(chuàng)新；后者則是建立一個實(shí)體機(jī)構(gòu)，大家入股共同運(yùn)作。但是，無論采用哪一種方式，都要做到公平公正，而不是將聯(lián)盟事務(wù)留給特定大企業(yè)主導(dǎo)進(jìn)行。盡管技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在中國已經(jīng)不新鮮了，但我們似乎還沒有學(xué)會如何有效地組織聯(lián)盟。在這方面，日本、美國和意大利的經(jīng)驗(yàn)仍然值得我們深思和學(xué)習(xí)。

第五，對于從事科學(xué)儀器創(chuàng)新的小型企業(yè)特別是新創(chuàng)企業(yè)，要給予特別支持。像在任何高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中一樣，在科學(xué)儀器創(chuàng)新及商業(yè)化過程中，小企業(yè)特別是新創(chuàng)企業(yè)都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。他們能夠敏銳地發(fā)現(xiàn)市場機(jī)會，將具有商業(yè)價值的研制儀器商品化、產(chǎn)業(yè)化。鑒于我國儀器創(chuàng)新商業(yè)化能力偏低，整個儀器產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，這就需要國家在技術(shù)、資金、人才方面給予更大的支持，強(qiáng)化這些企業(yè)將儀器創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為商品的能力和動力。在這方面，應(yīng)該更加有效地利用科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金，來支持科學(xué)儀器創(chuàng)新尤其是原始創(chuàng)新。

第六，塑造“開放創(chuàng)新”的文化氛圍?！伴_放”對于公共科研機(jī)構(gòu)來說本來就是題中應(yīng)有之義，而今天流行的所謂“開放創(chuàng)新”之所以看起來像是“新事物”，無非是越來越多的盈利性“企業(yè)”開始意識到“開放”相對于“保密”的價值。的確，知識產(chǎn)權(quán)固然重要，但過分注重并固守知識產(chǎn)權(quán)，對于從創(chuàng)新中獲取更大的收益來說，未必是最要緊的。隨著信息技術(shù)的廣泛滲透和創(chuàng)新速度的日益加快，開放創(chuàng)新越來越成為通行的規(guī)范。對于公共科研機(jī)構(gòu)或者高校來說，就更應(yīng)該采取開放的姿態(tài)了。只有這樣，實(shí)驗(yàn)室文化才能得到重建，手腦并用的人才才能不斷在這里聚集，［11］科技前沿需求與科學(xué)儀器創(chuàng)新才能更好地實(shí)現(xiàn)“融合”，也才能讓“開放的實(shí)驗(yàn)室”真正成為科技發(fā)展與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的樞紐地帶，成為撬動社會發(fā)展的重要“支點(diǎn)”。［12］

致謝

國家科技部科技平臺中心提供了2010年度全國科技資源調(diào)查數(shù)據(jù)；原中國科學(xué)院研究生院的研究生李蔚、田園、張海燕、趙明旭等協(xié)助進(jìn)行了問卷調(diào)查或?qū)嵉卣{(diào)研及訪談。中科院物理研究所、化學(xué)研究所、生物物理研究所、理化研究所、電工研究所、長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所以及光電技術(shù)研究所有關(guān)人士協(xié)助我們進(jìn)行調(diào)研或接受訪談。在此一并致謝。

［1］ Rosenberg， N. Scientific instrumentation and university research. Research Policy， 1992， 21（4）: 381-390.

［2］ 王大珩. 要從更高更全面的角度認(rèn)識儀器儀表的重要作用［J］. 現(xiàn)代科學(xué)儀器， 1997（2）: 6-7.

［3］ 吳波爾. 大力發(fā)展科學(xué)儀器設(shè)備切實(shí)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力［J］. 現(xiàn)代科學(xué)儀器， 2007（4）: 9-12.

［4］ 李新男，周元，張杰軍，等. 中國科技發(fā)展前沿與儀器保障［M］. 北京， 知識產(chǎn)權(quán)出版社， 2007.

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［6］ 王大洲. 為了學(xué)術(shù)創(chuàng)新，該反思課題制了［J］. 科學(xué)文化評論， 2011， 8（2）: 99-103.

［7］ 田園，王大洲. 科研機(jī)構(gòu)技術(shù)支撐人員：概念、角色與激勵［J］. 自然辯證法研究， 2013（10）: 56-61.

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［10］ 王大洲. 企業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)：進(jìn)化與治理［M］. 北京：知識產(chǎn)權(quán)出版社， 2006: 181-191.

［11］ 謝家麟. 謝家麟自傳［M］. 北京：科學(xué)出版社， 2012: 28-42.

［12］ Latour， B. Give Me a Laboratory and I will Raise the World. In K. Knorr and M. Mulkay ed. Science Observed，Sage， 1983: 141-170.

The Large Scientific Instrument Development and Innovation in China： Current Situation and Policy Recommendations

Wang Dazhou1， He Jiangbo1， Bi Xunlei2
（1. School of Humanities and Social Sciences， University of Chinese Academy of Sciences； Beijing 100049， China；2. General Office of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100864， China）

The authors firstly analyze the overall situation of the large-scale scientific instruments development in China based on the national science and technology resources survey by the Science and Technology Platform Center， Ministry of Science and Technology. Then， based on the questionnaire survey on the Chinese Academy of Sciences’ young and senior researchers with oversea research experiences and on field investigation and interviews in several institutes of the Chinese Academy of Sciences， they assess the level of China's scientific instruments development and innovation in comparison with that of comparable institutes in the foreign countries，and identify several constraints facing Chinese instruments developers and innovators. Finally， they attempt to propose several policy recommendations in order to promote China’s scientific instruments development and innovation.

large scientific instrument； instrument development； innovation； science and technology policy； Chinese Academy of Sciences

C931.2

A

1674-4969（2016）04-0401-10

10.3724/SP.J.1224.2016.00401

2015-09-15；

2016-07-21

國家軟科學(xué)計劃資助課題（2012GXS4B069）

王大洲（1967-），男，博士，教授，主要從事工程哲學(xué)與科技政策研究。E-mail: dzwang@ucas.ac.cn何江波（1986-），男，博士研究生，主要從事科技政策研究。畢勛磊（1983-），男，博士，業(yè)務(wù)主管，主要從事科技管理與政策研究。