王 戩,張薇薇,陶曄璇,李冬涼
(上海交通大學醫(yī)學院學科規(guī)劃處,上海 200025)
國家實驗室是體現國家意志、實現國家使命、代表國家水平的戰(zhàn)略科技力量,是面向國際科技競爭的創(chuàng)新基礎平臺,是保障國家安全的核心支撐,是突破型、引領型、平臺型一體化的大型綜合性研究基地[1]。作為國家戰(zhàn)略科技力量,國家實驗室是搶占國際科研創(chuàng)新制高點的重要載體,對促進我國科技源頭創(chuàng)新、提升我國自主創(chuàng)新能力、支撐社會經濟發(fā)展有著重要作用[2]。2015年,習近平總書記在《關于〈中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議〉的說明》中著重強調要提高我國創(chuàng)新能力,必須夯實自主創(chuàng)新的物質技術基礎,加快建設以國家實驗室為引領的創(chuàng)新基礎平臺[3]。2016年發(fā)布的《國家“十三五”規(guī)劃綱要》和《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》都提出要以國家戰(zhàn)略需求為導向,布局一批高水平國家實驗室[1]。2019年中央經濟工作會議和全國科技工作會議也都明確指出要抓緊布局國家實驗室[4]。
我國自2000年開始試點籌建國家實驗室[5]。2000年10月,科技部正式批準組建的沈陽材料科學國家(聯合)實驗室是我國第一個試點合并組建的國家實驗室[6]。2003年11月科技部陸續(xù)批準籌建北京凝聚態(tài)物理國家實驗室(籌)等5個國家實驗室。2006年12月,科技部又啟動了海洋、航空航天、人口與健康、核能、潔凈能源、先進制造、量子調控、蛋白質研究、農業(yè)和軌道交通等重要領域的10個國家實驗室籌建工作。目前,僅青島海洋科學與技術試點國家實驗室于2013年12月正式獲得科技部批復,2015年6月正式建成運行,是我國目前唯一官方認可的準國家實驗室[1]。2017年11月,籌建多年的北京凝聚態(tài)物理國家實驗室(籌)等6個國家實驗室轉而獲批組建國家研究中心[7],其余“籌”字號的國家實驗室仍在等待轉正。在我國如何有效建設國家實驗室的問題仍處于探索階段,其建設思路、運行機制、支持方式、歸口管理部門或機構等方面的制度設計仍在進行中,這也成為了我國國家實驗室戰(zhàn)略部署與實施中急需解決的核心問題。
美國從20世紀上半期開始建立國家實驗室制度,二戰(zhàn)期間以及二戰(zhàn)結束之后,相繼建立一批以軍工、物理、能源、生物技術等為特色的國家實驗室,形成了相對完善和成熟的國家實驗室體系[8]。對美國的國家實驗室開展剖析和研究對我國的國家實驗室建設具有重要意義。弗雷德里克癌癥研究國家實驗室(以下簡稱弗雷德里克國家實驗室)是全美唯一專注于生物醫(yī)學研究的國家實驗室[9],該實驗室在癌癥、艾滋病、新發(fā)傳染性疾病的快速響應等領域表現卓越。美國《科學家》雜志(The Scientist)將其列為美國研究機構的“十大最佳工作地點”。美國ASCO郵報(The ASCO Post)于2019年3月發(fā)表的《和平的轉變:弗雷德里克國家實驗室的起源》一文評價“弗雷德里克國家實驗室對癌癥科學家和臨床醫(yī)生來說是一個圣跡”[10]。因此,本文以弗雷德里克國家實驗室為研究對象,對其發(fā)展經驗進行剖析,為我國生物醫(yī)學類國家實驗室建設提供參考借鑒。
弗雷德里克國家實驗室隸屬于衛(wèi)生與公眾服務部的國立衛(wèi)生研究院的國家癌癥研究所。該實驗室是全美唯一一家完全專注于生物醫(yī)學研究的國家實驗室[9],被賦予滿足國家最迫切的生物醫(yī)學研究需求的國家使命。國立衛(wèi)生研究院將其定位為一個獨特的生物醫(yī)學國家資源。實驗室位于美國馬里蘭州的弗雷德里克,約有2 000名雇員。1972年,弗雷德里克國家實驗室的前身弗雷德里克癌癥研究與發(fā)展中心成立。此時,該中心已成為國際公認的癌癥和艾滋病研究卓越科學中心。1975年,美國國家科學基金會通知美國衛(wèi)生與公眾服務部,弗雷德里克癌癥研究與發(fā)展中心滿足聯邦政府資助的研發(fā)中心的標準,并指定其為聯邦政府資助的研發(fā)中心之一。2012年,該機構被命名為弗雷德里克癌癥研究國家實驗室,正式將其指定為聯邦國家實驗室,進一步強化提升了其國家使命。
美國政府對國家實驗室的運營管理模式大多為政府所有,合同管理模式(Government-Owned and Contractor-Operated,GOCO模式)。實驗室的設施由聯邦政府所有,政府通過合同的方式委托大學、非盈利機構或者企業(yè)來負責實驗室的運營管理。此模式是由“國會-資助單位-運營單位(國家實驗室管理實體)-國家實驗室”四個層次構成的決策管理體系[11]。國會作為國家實驗室的最高決策機構,負責國家實驗室的設立與終止、預算審批和外部評估等關鍵管理環(huán)節(jié);聯邦部門為國家實驗室的主要資助單位,決定國家實驗室的研究領域和方向,國家實驗室需按照資助單位的要求執(zhí)行研發(fā)任務,資助單位通過駐地辦公室對國家實驗室運行中存在的風險和績效進行評估,并根據評估結果確定國家實驗室的績效收入和補貼。運營單位與資助單位簽訂長期合同(通常為5年),具體負責國家實驗室的日常管理[11]。
弗雷德里克國家實驗室同樣采用政府所有,合同管理的運營管理模式。國立衛(wèi)生研究院通過合同的方式委托雷多斯生物醫(yī)學研究公司對其進行運營管理[12]。實驗室內部設有主任辦公室,實驗室主任同時也是雷多斯生物醫(yī)學研究公司總裁。主任辦公室下設三個部門:科學技術部門、臨床研究部門及運營與財務部門。三個部門分別由雷多斯生物醫(yī)學研究公司的三個主要人員在運營與技術轉移(OTS)合同范圍內對其進行負責。三大部門主管需向實驗室主任匯報。三大部門的15個組/辦公室相互配合協作,共同完成實驗室國家使命的執(zhí)行和對聯邦客戶的支持。圖1為弗雷德里克國家實驗室的組織架構圖。
圖1 弗雷德里克國家實驗室的組織架構
根據實驗室開展的科學研究所涉及的領域可將美國的國家實驗室分為單領域實驗室與多領域實驗室[13]。弗雷德里克國家實驗室是全美唯一一個完全專注于生物醫(yī)學科學研究、技術和合作的美國國家實驗室,因此屬于單領域實驗室。該實驗室在癌癥和艾滋病方面開展基礎、轉化和臨床前研究與開發(fā)??茖W家們進行基礎的、假設驅動的研究和跨領域的合作研究,研究覆蓋了包括疾病生物標志物鑒定和驗證,蛋白質組學,下一代臨床前試驗開發(fā),以腫瘤學為重點的計算科學,為首次人體研究生產臨床級生物制藥,納米技術在治療和診斷方面的應用,臨床前模型開發(fā)、驗證和測試等生物醫(yī)學學科的前沿領域。目前,弗雷德里克國家實驗室承擔著“醫(yī)學加速治療計劃”“RAS倡議”和“癌癥登月計劃”等美國國家重大科研項目。實驗室通過兩個cGMP(動態(tài)藥品生產管理規(guī)范)生產項目,生產了近80批21種新型生物制藥產品和疫苗。此外,實驗室還在美國和海外開展著300多項人體臨床實驗,以測試癌癥、艾滋病和傳染病的創(chuàng)新治療方法。
美國ASCO郵報(The ASCO Post)發(fā)表于2019年3月的《和平的轉變:弗雷德里克國家實驗室的起源》一文列舉了該實驗室的一些重大成就記錄[10]:20世紀80年代,其在保護美國國家血液供應免受艾滋病病毒污染的工作中發(fā)揮了重要作用。隨后,該實驗室在一種治療兒童惡性腫瘤神經母細胞瘤的新藥——達妥昔單抗的研發(fā)和臨床實踐改變方面也發(fā)揮了關鍵作用。近年來,該實驗室與美國國家過敏與傳染病研究所合作,迅速對埃博拉和寨卡疫情做出反應,提供了急需的候選疫苗和臨床試驗支持。此外,世界衛(wèi)生組織授權該實驗室的血清學實驗室建立了衡量人類乳頭狀瘤病毒(HPV)疫苗的免疫反應的全球標準,這些標準將用于幫助現有和新的制造商開發(fā)HPV疫苗,緩解目前世界范圍內的HPV疫苗短缺現狀并降低疫苗劑量的成本,從而預防宮頸癌和其他一些癌癥。
美國國家實驗室的研發(fā)經費有以下來源:聯邦政府、州政府和地方政府、非營利性組織、企業(yè)及其他。美國國家實驗室的研發(fā)經費絕大部分(90%以上)來源于聯邦政府[14]。一個國家實驗室往往有一個主要資助政府部門,若干次要資助政府部門[14]。弗雷德里克國家實驗室的研發(fā)經費全部來源于聯邦政府(表1)。其中,衛(wèi)生與公眾服務部是其主要資助部門(占所有資助經費的99%以上)(表2)。近五年來,聯邦政府對弗雷德里克國家實驗室的研發(fā)經費支持持續(xù)增加(表1)。
表1 2013—2017財年弗雷德里克國家實驗室的研發(fā)經費支出及來源 單位:千美元
表2 2016—2017財年各聯邦機構向弗雷德里克國家實驗室提供的研發(fā)經費 單位:千美元
美國國家實驗室的研發(fā)經費支出一般分為基礎研究、應用研究和開發(fā)研究三大類[12]。弗雷德里克國家實驗室的研發(fā)經費用于支持基礎研究和應用研究,其中,80%以上的研發(fā)經費投入到了應用研究(表3)。這也與弗雷德里克國家實驗室為癌癥研究人員提供了基礎研究和臨床實踐之間的橋梁的功能定位相一致。
表3 2013—2017財年弗雷德里克國家實驗室不同類型研發(fā)活動經費支出 單位:千美元
美國的國家實驗室通常擁有若干大型科研基礎設施,如勞倫斯伯克利國家實驗室的先進光源,斯坦福加速器國家實驗室的直線加速器相干光源,勞倫斯利弗莫國家實驗室的國家點火裝置等[15]。弗雷德里克國家實驗室則是國家冷凍電鏡設施的所在地。該設施能夠為結構生物學家提供最先進的高分辨率成像技術。弗雷德里克國家實驗室配備專業(yè)的工作人員操作該設施,向用戶提供用于其研究的數據。該設施為用戶設施,對外開放,研究人員只需在設施平臺網站上注冊賬號,并提交用于表明用此設施所開展的研究內容與癌癥相關的說明材料,經設施管理委員會審核批準后即可使用。
國家實驗室不僅承擔著開展科研創(chuàng)新的任務,還肩負著培養(yǎng)創(chuàng)新人才的使命。弗雷德里克國家實驗室致力于培養(yǎng)未來的癌癥研究人員,每年不但提供許多博士后職位,而且提供了涵蓋從高中生、研究生、科研工作者、臨床醫(yī)生和醫(yī)療保健專業(yè)人員等處于不同發(fā)展階段個人的培訓項目。實驗室為中學到博士后階段的學生提供廣泛的實習機會。各種暑期實習項目為高中生、本科生、研究生提供了在暑期通過實踐形式進入實驗室進行研究的機會。如:CSBC/PS-ON暑期研究項目,該項目為在跨學科的系統生物學和物理腫瘤學領域等有卓越研究潛力的中學生和高年級本科生提供與教員導師密切合作的機會;Werner H.Kirsten學生實習項目,該項目旨在讓高中畢業(yè)生接觸醫(yī)療保健環(huán)境中的研究和行政管理,參與該項目中的“科學實習”的學生通過進入實驗室進行實踐培訓,體驗生物醫(yī)學研究的基本方法;而參與項目的“支持科學/研究實習”的學生則被分配到預算、人事、信息技術、圖形和媒體等方面的項目中進行實踐。實驗室還為對生物醫(yī)學研究感興趣的大、中、小學生提供科學實踐課程,參加初中和高中的STEM(科學、技術、工程和數學)教育項目。
弗雷德里克國家實驗室是一個共享的國家資源,它提供一系列先進的生物醫(yī)學技術,提供精選的科學和技術服務,可為生物醫(yī)學研究人員提供大量的研究資源,包括超過1 500萬個生物標本、1 501個小鼠胚胎細胞系、冷凍腫瘤樣本、試劑和研究人類癌癥的基因工程小鼠模型等。在過去幾年中,實驗室對內為包括國家癌癥研究所在內的國立衛(wèi)生研究院的28個研究所(中心)提供基礎和臨床研究服務,對外為國防部、衛(wèi)生與公眾服務部、國家食品及藥物管理局、國家疾控中心和農業(yè)部等提供先進的技術和專家支持。實驗室每年為超過1800名用戶提供先進的生物醫(yī)學計算支持。
實驗室設有伙伴關系發(fā)展辦公室,致力于為實驗室內的科學家與政府、學術界、工業(yè)界和非營利研究機構的外部研究人員之間建立合作伙伴關系。為了確保合作過程中知識產權等權益明晰,更好地促進合作伙伴關系的形成,實驗室還設立了知識產權和戰(zhàn)略協議(IP/SA)辦公室。該辦公室處理所有的專利和版權問題。具體來說,根據OTS合同,實驗室所有員工的發(fā)明報告都要經IP/SA辦公室存檔,出版物的版權轉讓問題也需IP/SA辦公室處理。IP/SA辦公室還負責監(jiān)督涉及訪問學者和客座研究員項目的知識產權問題。此外,IP/SA辦公室還擬定了從交換材料的基本材料轉讓協議到更為復雜的合作研究和發(fā)展協議等一系列可供選擇的合同協議,包括但不限于以下類型:保密協議、材料轉讓協議(進料)、物料轉移協議、科研合作協議、合作協議(諒解備忘錄等)、測試/評估協議、承包商合作研究與開發(fā)協議、許可協議等。所有的戰(zhàn)略協議都需要政府批準,要求預期的活動或外部合作必須與實驗室的使命相一致,并且政府資源可以適當地用于與第三方實體一起參與活動。
通過對弗雷德里克國家實驗室的基本情況、隸屬機構、運營模式、研究領域、研發(fā)經費收支情況、大型科研設施開放共享、人才培養(yǎng)和社會教育服務、開放合作等方面進行剖析,有助于我們對美國的生物醫(yī)學類國家實驗室的了解和認識,更為重要的是窺見了其建設發(fā)展模式,啟發(fā)我們對推進我國生物醫(yī)學類國家實驗室建設進行思考。
縱觀弗雷德里克國家實驗室的發(fā)展歷程,其由1972年成立的弗雷德里克癌癥研究與發(fā)展中心,到1975年滿足聯邦政府資助的研發(fā)中心的標準,被指定為聯邦政府資助的研發(fā)中心之一,再到2012年被命名為弗雷德里克國家實驗室,正式指定其為聯邦國家實驗室。弗雷德里克國家實驗室在建立之初并不是直接以國家實驗室的形式設立的,而是在其建立后的發(fā)展過程中,其自身實力滿足國家實驗室的標準之后才被選定為國家實驗室的。這是一種“先建后選”的國家實驗室建設模式。目前,我國在建的國家實驗室多采取的是在建立之初就選定其為國家實驗室或試點國家實驗室對其進行建設的“先選后建”模式。相對于弗雷德里克國家實驗室的“先建后選”,一方面“先選后建”可能存在建設失敗后浪費國家資源的風險,另一方面被預先確立為國家實驗室進行建設的實驗室可能會因缺少競爭導致自身建設發(fā)展動力不足。因此,在我國建設國家實驗室的過程中,不妨嘗試“先建后選”模式。
大多數的美國國家實驗室采用政府所有、合同管理的運營模式,所有權與運營權相分離,管理機制相對靈活。政府通過與運營單位簽訂合同的方式來規(guī)范和保證國家實驗室的運營和發(fā)展。根據聯邦采購條例,資助單位決定國家實驗室的研究方向和領域,國家實驗室要依照資助單位的特殊要求或章程來執(zhí)行研發(fā)任務。運營單位負責國家實驗室的日常管理[14]。弗雷德里克國家實驗室由衛(wèi)生與公眾服務部委托雷多斯生物醫(yī)學研究公司對其進行運營管理。這種專業(yè)的科技企業(yè)管理經驗豐富,獨立于各利益相關方,企業(yè)化運行可以實現高效的管理。這或許是一種我們可以借鑒的運行管理模式,結合我國當前正在進行的醫(yī)院、高校的事業(yè)單位改革,試點打造幾家類似的生物醫(yī)學類專業(yè)的科技管理服務公司,競爭性引入到生物醫(yī)學類國家實驗室的管理中,積累經驗,逐步推開。
弗雷德里克國家實驗室以應用研究見長。實驗室瞄準人類健康需求,緊密對接生物醫(yī)藥產業(yè),針對癌癥、艾滋病和重大傳染性疾病的預防和治療研發(fā)生產了一批新型生物藥和疫苗。在我國生物醫(yī)學類國家實驗室建設過程中,如何突出研究特點、研究與產業(yè)如何結合將是我們重點考慮的問題之一。
國家實驗室面向國家重大戰(zhàn)略需求和重點行業(yè)發(fā)展需要的戰(zhàn)略定位,客觀上要求國家實驗室不僅局限于進行基礎研究,發(fā)表高質量的學術論文,而且需要注重與產業(yè)需求和實際應用接軌,將國家實驗室的科研領先優(yōu)勢有效轉化為經濟增長。目前我國的實驗室在與產業(yè)對接開展應用研究,真正成為經濟、社會和行業(yè)發(fā)展的引擎方面普遍存在短板。因此,國家在謀劃布局國家實驗室建設時,建議在滿足國家戰(zhàn)略需求的前沿基礎研究領域進行布局的同時,錯位布局一些兼具前沿基礎研究與應用研究為目標任務導向的國家實驗室。在對國家實驗室進行績效考核時,不妨將實驗室科研成果解決產業(yè)實際問題和產業(yè)滿意度列為一項重要評價指標,以引導國家實驗室自身主動與產業(yè)對接,加強應用研究為產業(yè)服務,真正實現國家實驗室為建設世界科技強國和現代化經濟體系提供重要支撐的戰(zhàn)略任務。
分析弗雷德里克國家實驗室的經費來源與構成能夠看出,其經費全部來自聯邦政府撥款。弗雷德里克國家實驗室能夠長期承擔國家的重大戰(zhàn)略性科研項目,政府的長期穩(wěn)定經費支持是其必須的保障。國家實驗室以國家利益為重,為國家的戰(zhàn)略目標服務,承擔著與國家科技戰(zhàn)略相關的基礎性與應用性研究[16]。生物醫(yī)學類研究通常具有研究周期長、成效慢、耗資大等特點,需要大量長期穩(wěn)定的經費支持。因此,建設生物醫(yī)學類國家實驗室有必要出臺針對其專項經費支持與管理的規(guī)章制度,從制度上保障對醫(yī)療健康類戰(zhàn)略性基礎研究、應用研究的持續(xù)穩(wěn)定支持。
美國的國家實驗室內通常會有一個或者多個特有的大型科研裝置,為科學研究提供了其他科研機構不能提供的實驗條件[13],如弗雷德里克國家實驗室的國家冷凍電鏡設施能夠為結構生物學家提供最先進的高分辨率成像技術。這些大型科研設施對外開放,實驗室以外的用戶也可以使用國家實驗室的科研裝置和設備進行科學研究,高度的開放共享,提高了設備的利用率,避免了重復建設,同時促進了實驗室與外部科研機構的交流合作,提高實驗室的聲譽。在我國,大科學裝置的開放共享是實驗室建設遇到的突出問題之一,無論是高校、國家科研機構,還是企業(yè),大型科學裝置的開放共享遠遠不夠,缺乏資源共享通道[15]。張小蒙等[17]對30個國家重點實驗室進行研究,發(fā)現大部分實驗室實現了儀器設備共享,但是共享范圍較小,僅在本校內或者其他相關兄弟院校及科研機構內共享使用,30個樣本實驗室中僅有5個實驗室的儀器設備共享程度較高。我國在建設生物醫(yī)學類國家實驗室時,可以探索建立大設施聯盟,形成大型基礎科研設施開放共享平臺,面向國內外用戶開放。
弗雷德里克國家實驗室的信息公開較為全面詳細,有利于外部了解其運行狀況。美國科學基金委每年都會公布包括弗雷德里克國家實驗室在內的國家實驗室的財務年報,國內外均可查看。對其科研經費的披露,不僅使得實驗室內部運行更加透明,而且有利于外界的審查和監(jiān)督。弗雷德里克國家實驗室在其官方網站上對其科學研究、儀器平臺、人員招聘和福利待遇等進行介紹,適度公開,不但有利于外部對其進行了解,開展科研合作,而且也有利于吸引更多優(yōu)秀人才加盟。這也是值得我們借鑒的。
21世紀高科技的競爭,歸根結底是人才的競爭。人才無論對于國家實驗室自身還是國家經濟發(fā)展和綜合競爭力提升都至關重要。國家實驗室是知識、技術和人才高度密集之地,應充分利用好這筆資源,發(fā)揮其人才培養(yǎng)和社會服務的功能。目前,我國的高校、國家科研機構等只注重培養(yǎng)已經在培養(yǎng)體制之內的學生,缺乏對尚處于中小學階段的下一代對科研創(chuàng)新興趣的引導和培養(yǎng)[11]。弗雷德里克國家實驗室注重對生物醫(yī)學感興趣的中小學生的教育和培養(yǎng)值得我們借鑒。今后我們在建設國家實驗室時(不僅限于生物醫(yī)學類國家實驗室)應將其對下一代的教育引導,培養(yǎng)科研創(chuàng)新新生力量、后備人才作為必然之責。
國家實驗室作為代表國家最高水平的科學研究平臺,是許多國內外合作與交流項目的依托平臺。國內外開放合作可以促進共享和交流,加快重大科研項目的開展,提高作為國家資源的國家實驗室的利用率。為了更好地履行推動科技進步,保障經濟社會發(fā)展,服務社會的職責,國家實驗室需保持開放合作的姿態(tài)。以往的實驗室開放合作中,存在著缺乏完善的開放合作管理制度,客座科研人員管理困難,研究成果管理和知識產權保護方面存在難題等[18]。針對這些情況,國家實驗室今后的開放合作工程中,應該加強制度建設,健全和規(guī)范開放合作管理,搭建國家實驗室開放合作的保障體系。弗雷德里克國家實驗室的一些做法值得我們借鑒,如該實驗室設有伙伴關系發(fā)展辦公室來促成和管理外部合作;同時還設立了知識產權和戰(zhàn)略協議(IP/SA)辦公室,通過擬定各種類型的合作協議確保開放合作過程中知識產權問題得到保護,該辦公室還負責監(jiān)督涉及訪問學者和客座研究員項目的知識產權問題。
弗雷德里克國家實驗室,是國際公認的生物醫(yī)學領域卓越科研機構。他山之石,可以攻玉。其運營模式、研發(fā)經費保障、大型科研設施開放共享、人才培養(yǎng)和社會教育服務、開放合作等方面都能夠為我國建設生物醫(yī)學類國家實驗室提供借鑒和啟發(fā)。未來,我國生物醫(yī)學類國家實驗室的建設會在邊借鑒、邊實踐、邊改良中,探索出一條符合我國國情的道路。