美國融合科研加速器的發(fā)展特點及啟示

楊雅南，鐘書華

（1.湖北經(jīng)濟學院財政與公共管理學院，武漢 430205；2.華中科技大學馬克思主義學院，武漢 430074）

空前激烈的全球科技競爭和日益復(fù)雜的社會經(jīng)濟體系，正在推動科學研究范式的深刻變革。融合研究（Convergence Research）就是在此背景下產(chǎn)生的一種科研新范式，它通過整合來自不同學科的知識、方法和技術(shù)，促進科學發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新發(fā)展[1-2]。各主要科技強國都積極倡議和推動融合研究發(fā)展，歐美主要發(fā)達國家都把融合研究放在科技發(fā)展戰(zhàn)略的重要位置，美國甚至將融合研究作為科學和工程未來投資的優(yōu)先領(lǐng)域之一[3]。為有效應(yīng)對開展融合研究的機遇和挑戰(zhàn)，中國科學院和美國國家基金會等重要研究機構(gòu)都在積極探索，建立與融合研究相適應(yīng)的制度設(shè)計和管理體系[4,5]。然而，作為一種科研新范式，融合研究本質(zhì)是問題導向的、基于超學科交叉融合的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。它之所以被視為科研領(lǐng)域的“美第奇效應(yīng)”，是由于它為解決人類所面臨的氣候變化、能源危機、環(huán)境污染、糧食安全等社會經(jīng)濟發(fā)展的重大挑戰(zhàn)提供了一條重要路徑[6-8]。因此，如何實現(xiàn)融合研究成果轉(zhuǎn)化，加速解決重大現(xiàn)實問題，是融合研究領(lǐng)域中的關(guān)鍵核心問題。

基于此，美國國家科學基金會進行了開創(chuàng)性探索，于2019年3月15日，首次創(chuàng)建了融合科研加速器（Convergence Accelerator）[9]。它是一種新型的融合研究資助和管理模式，專注于國家和地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展中戰(zhàn)略性、全局性的重大挑戰(zhàn)，依托于關(guān)鍵科學技術(shù)領(lǐng)域中前瞻性、探索性、高風險的融合研究項目，通過構(gòu)建融合研究相適應(yīng)的科研管理體制，建立起由學術(shù)界、工業(yè)界、政府和非營利組織等多元化機構(gòu)組成的融合科研團隊，在3年時間內(nèi)，加速推動融合研究成果轉(zhuǎn)化，形成切實可行的現(xiàn)實解決方案，以解決經(jīng)濟社會發(fā)展中的重大問題，鞏固和擴大美國在未來關(guān)鍵科學技術(shù)領(lǐng)域中的領(lǐng)導地位，形成長期創(chuàng)新能力和全球競爭力。本研究以美國融合科研加速器為研究對象，從戰(zhàn)略定位、科研管理和科研績效三個維度，深入分析其融合科研管理模式，并提出促進我國融合研究發(fā)展、推動融合研究成果轉(zhuǎn)化的可供借鑒的結(jié)論和建議。

1 美國融合科研加速器的由來和基本特點

1.1 美國融合科研加速器的由來

美國融合科研加速器的創(chuàng)立，源于美國政府倡導的自上而下“大科學計劃”的研究經(jīng)驗。美國融合科研加速器的改革邏輯，可以追溯到1945年由范內(nèi)瓦·布什（Vannevar Bush）寫給美國總統(tǒng)的一份題為《科學：無盡的前沿》的報告。報告中呼吁擴大政府對戰(zhàn)后科學研究的支持，并提倡采用一種“大科學”方法，跨越基礎(chǔ)科學與實際應(yīng)用之間的鴻溝，產(chǎn)生了如“曼哈頓工程”“阿波羅計劃”等國家推動科技發(fā)展的標志性工程。同時，“大科學”的研究經(jīng)驗也表明，國家可以通過建立學科交叉融合的科研管理體制，加速推進科學技術(shù)發(fā)展，響應(yīng)社會期望，應(yīng)對緊迫的全球競爭。近年來，世界主要科技強國頻繁制定科技發(fā)展戰(zhàn)略和行動計劃，不斷加大科技研發(fā)投入，大國間的科技競爭日益激烈。美國政府開始重新思考，在發(fā)揮私營部門科研創(chuàng)新主體作用的同時，強化國家對基礎(chǔ)研究，尤其是應(yīng)用基礎(chǔ)研究的促進作用。美國總統(tǒng)拜登2021年上任后，倡議將聯(lián)邦政府視為促進創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展的重要合作伙伴，此后，美國政府不斷加快支持創(chuàng)新和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的改革進程，2021年6月美國眾議院和參議院極力推進美國創(chuàng)新和競爭立法，到2022年3月美國國家科學基金會宣布技術(shù)、創(chuàng)新和伙伴關(guān)系管理局（Technology，Innovation and Partnerships）正式成立，這是美國國家科學基金會時隔32年后再次成立新的分支機構(gòu)，而融合科研加速器由該機構(gòu)直接管理，凸顯了融合科研加速器加速推進融合研究成果轉(zhuǎn)化的使命和愿景。

美國融合科研加速器的創(chuàng)立，是基于科研生態(tài)系統(tǒng)自下而上演變規(guī)律的現(xiàn)實審視。美國科研生態(tài)系統(tǒng)由多主體組成，科研創(chuàng)新主體不僅僅局限于學術(shù)界。美國國家科學基金會統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，早在2017年企業(yè)在美國研發(fā)總額中已占73%[10]，此外科研創(chuàng)新主體還包括聯(lián)邦政府和非營利組織等。為加速解決綜合性和復(fù)雜性的重大社會經(jīng)濟挑戰(zhàn)，如新冠肺炎疫情、極端天氣、糧食安全、能源危機等，為確保美國在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域中的全球領(lǐng)導地位，美國政府重新審視融合科研管理模式，在把握“大科學”中不同學科間的交叉和融合本質(zhì)基礎(chǔ)上，更關(guān)注不同科研創(chuàng)新主體間的協(xié)同與合作?；诖耍绹鴩铱茖W基金會創(chuàng)立了融合科研加速器，以一種新型的融合科研資助和管理機制，加速推動融合研究成果向?qū)嶋H應(yīng)用轉(zhuǎn)化。融合科研加速器與拜登政府和美國國會的創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)先事項、創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)讓優(yōu)先事項相一致，在大數(shù)據(jù)、人工智能、生物醫(yī)學、網(wǎng)絡(luò)安全、量子科學、食品安全、海洋經(jīng)濟等關(guān)鍵領(lǐng)域，構(gòu)建新型融合科研管理體制和服務(wù)機制，促進多元科研創(chuàng)新主體協(xié)同合作。

1.2 美國融合科研加速器的基本特點

美國融合科研加速器以自上而下的規(guī)劃設(shè)計和自下而上的融合科研生態(tài)相結(jié)合，形成了自身鮮明的特點。

一是融合科研加速器聚焦于支持和推進融合研究發(fā)展。融合科研加速器中所有項目都具備融合研究的基本要素，即研究項目融合多學科領(lǐng)域中最前沿的專業(yè)知識和技術(shù)，包括但不限于物理、數(shù)學、工程、數(shù)據(jù)科學、計算機科學、生物科學、地質(zhì)科學、社會和行為科學、教育科學以及其他學科，并且融合研究方法貫穿于科學研究的整個過程。融合研究團隊來自不同學科、專業(yè)和領(lǐng)域，不僅是學術(shù)界，還包括工業(yè)界、非營利組織、州/地方政府等。團隊沒有規(guī)模限制，可根據(jù)項目進展進行動態(tài)調(diào)整。

二是融合科研加速器建立起以融合研究團隊為核心的新型科研資助和管理模式。與以往美國國家科學基金會支持個體研究者不同，融合科研加速器的項目主體是融合研究團隊。融合科研管理和服務(wù)機制主要聚焦于建立跨組織、跨領(lǐng)域的融合研究合作伙伴關(guān)系，并不斷擴大女性、非洲裔美國人、西班牙裔、美洲印第安人、阿拉斯加原住民、夏威夷原住民、太平洋原住民島民和殘疾人等群體，以適宜的方式和途徑參與融合研究。同時，融合研究過程中強化對融合科研團隊的指導和教育，開發(fā)創(chuàng)新課程體系為研究團隊提供包括建設(shè)研究團隊、驗證科學概念、開發(fā)成果原型、交付解決方案的全流程服務(wù)，并構(gòu)建研究團隊競合機制，根據(jù)融合研究不同階段中各團隊科研進展及時調(diào)整經(jīng)費資源分配。

三是融合科研加速器的最終目標是融合研究成果轉(zhuǎn)化。與以往科研評價中使用論文和專著等成果評價指標不同，融合科研加速器采取任務(wù)驅(qū)動的科研評價機制，評價指標以可交付的科研成果和實際解決方案為核心。融合研究的項目負責人必須清楚地確定3年內(nèi)項目可交付的研究成果。尤其是在融合研究Ⅱ階段結(jié)束時，融合研究成果轉(zhuǎn)化能夠產(chǎn)生重大社會經(jīng)濟效益，能夠解決社會經(jīng)濟中的重要挑戰(zhàn)?？山桓冻晒刹捎枚喾N形式，如硬件、軟件、數(shù)據(jù)、服務(wù)、流程、協(xié)議、標準等。

四是融合科研加速器將融合研究項目與研究軌道相互整合。截至2022年，美國融合科研加速器共確定了10個研究軌道（見表1）。各階段融合研究項目清楚地匹配已確定的研究軌道，研究項目與已確定的研究軌道具有相關(guān)性和一致性。尤其是融合研究Ⅱ階段中，研究團隊在研究軌道內(nèi)與其他團隊的融合研究進行整合，以保證研究隊列中研究軌道的融合研究成果轉(zhuǎn)化能夠產(chǎn)生更大的綜合價值，達成研究軌道總體目標，實現(xiàn)研究軌道整體效益。

表1 融合科研加速器的研究整體布局

2 美國融合科研加速器的管理和服務(wù)機制

為促進融合研究發(fā)展，實現(xiàn)融合研究成果轉(zhuǎn)化，融合科研加速器在研究隊列和研究軌道、項目甄選、團隊建設(shè)和成果評價等方面建立起了獨特的融合科研管理體制和服務(wù)機制。

2.1 研究隊列和研究軌道

融合科研加速器管理始于研究軌道征集和論證。與特定研究重點一致的主題稱為研究軌道，軌道內(nèi)的資助團隊構(gòu)成一個研究隊列。具體而言，根據(jù)融合科研加速器軌道確定標準，融合科研加速器發(fā)布研究軌道征集函，每年10～11月組織10～15次研討會，邀請企業(yè)、高校、非營利組織、政府和其他組織的研究人員參加，并對初步甄選的約12個主題進行論證，確定下一財年融合科研加速器軌道主題。

研究隊列（Cohort）是特定財年內(nèi)融合加速器中研究軌道和研究項目的集合。2019至2022年間，融合科研加速器共啟動4個研究隊列和10個研究軌道。其中，融合科研加速器2019年研究隊列由2個軌道組成，分別是研究軌道A：開放知識網(wǎng)絡(luò)以及研究軌道、 B：人工智能和未來工作；2020年研究隊列由研究軌道、C：量子技術(shù)以及研究軌道、D：人工智能驅(qū)動的數(shù)據(jù)共享和建模組成；2021年研究隊列為研究軌道、 E：網(wǎng)絡(luò)化藍色經(jīng)濟以及研究軌道、 F：通信系統(tǒng)中的信任和真實性；2022年隊列啟動4個研究軌道，其中，研究軌道G：5G基礎(chǔ)設(shè)施安全運行由美國國防部研究與工程辦公室（OUSD R&E）、陸軍研究實驗室（ARL）和美國國家科學基金會（NSF）合作推進，其他軌道尚處于項目征集階段。

2.2 融合研究Ⅰ和Ⅱ階段

研究隊列和研究軌道確定后，融合科研加速器管理進入為期3年的融合研究Ⅰ階段和Ⅱ階段（見圖1）。在此過程中，融合科研加速器通過分階段的項目管理和培訓，創(chuàng)設(shè)一種研究團隊競合機制。研究團隊以合作伙伴關(guān)系分享專業(yè)知識和資源，以資金配置的競爭機制推進項目實施，以加快融合研究成果轉(zhuǎn)化。

圖1 融合科研加速器基本管理流程

融合科研加速器依據(jù)研究內(nèi)容、研究方法、研究團隊和研究結(jié)果4個主要標準，甄選各研究軌道的研究項目。即研究內(nèi)容是具有重大科學和社會影響的應(yīng)用基礎(chǔ)研究；研究方法是超學科的融合研究方法；研究團隊依托跨組織、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域間的合作伙伴關(guān)系；研究結(jié)果是能夠在一定期限內(nèi)可交付的，并在未來10年內(nèi)能夠在科學和社會中產(chǎn)生深遠影響。一個研究隊列中的所有團隊都從各研究軌道中的融合研究階段Ⅰ開始。該階段各研究團隊的主要任務(wù)是實現(xiàn)團隊建設(shè)和團隊融合，初步實現(xiàn)概念原型的驗證和開發(fā)。在融合研究Ⅰ階段，研究團隊可獲得高達75萬美元的科研經(jīng)費，研究團隊需要在12個月內(nèi)開展該階段的融合研究。一般是在9個月內(nèi)開發(fā)初始概念和原型，確定團隊成員和合作伙伴，并完成為期9個月的創(chuàng)新課程集訓。在隨后的3個月至融合研究Ⅰ階段結(jié)束前，研究團隊參加融合科研加速器的同行評議、成果推介和評估，并參加融合科研加速器博覽會和其他活動。

通過成果評估的研究團隊進入融合研究Ⅱ階段。Ⅱ階段主要側(cè)重開發(fā)可持續(xù)、有影響力、可交付的融合研究成果。研究團隊需在2年中應(yīng)用Ⅰ階段的融合研究成果和團隊基礎(chǔ)，將概念和原型轉(zhuǎn)換成為實踐應(yīng)用，并建立該融合研究項目的未來可持續(xù)發(fā)展模型。Ⅱ階段研究經(jīng)費分為兩部分劃撥，在融合研究Ⅱ階段第一年，科研團隊可獲得高達300萬美元的研究經(jīng)費，項目結(jié)束時可獲得總計高達500萬美元的研究支持。融合研究Ⅱ階段在第一年中，需要經(jīng)歷大約4次線上或線下的成果評估。研究團隊需在Ⅱ階段中期提交用于融合科研加速器內(nèi)部或外部評審的成果報告。待融合科研加速器審查研究項目、開展績效評估、確保研究進程如期完成時，給予融合研究Ⅱ階段中第二年的科研經(jīng)費。在融合研究Ⅱ階段結(jié)束時，研究團隊最終實現(xiàn)融合研究成果轉(zhuǎn)化，并能夠通過獲得除融合科研加速器外的科研經(jīng)費，或者拓展新市場等其他方式，實現(xiàn)該融合研究項目的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 創(chuàng)新課程

融合科研加速器的核心服務(wù)即貫穿融合研究兩個階段的創(chuàng)新課程集訓。正如融合科研加速器主管道格拉斯·莫漢（Douglas Maughan）指出的，該創(chuàng)新課程旨在為研究團隊提供工具，以支持應(yīng)用基礎(chǔ)研究向具有可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ膶嵺`應(yīng)用轉(zhuǎn)化[11]。課程安排非常緊湊，采取在線視頻和現(xiàn)場會議混合模式，獲得研究資助的所有團隊都必須參加創(chuàng)新課程，并且每個團隊的核心成員需要參加現(xiàn)場會議。

整體而言，融合研究兩階段的創(chuàng)新課程目標和內(nèi)容各有側(cè)重。融合研究Ⅰ階段的創(chuàng)新課程旨在推動團隊建設(shè)，并將團隊的初始想法發(fā)展為可驗證概念和原型，幫助團隊加速形成解決方案，且為開展Ⅱ階段研究做準備。課程主要包括以人為本的設(shè)計思維、團隊科學、原型設(shè)計、應(yīng)用基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化、研究成果推介、用戶和客戶參與等相關(guān)課程。融合研究Ⅱ階段課程是實現(xiàn)由創(chuàng)意到市場的課程，旨在釋放研究團隊的創(chuàng)業(yè)思維和技能，并確保每個融合研究項目充分發(fā)揮其科研潛力。課程主要包括產(chǎn)品開發(fā)、知識產(chǎn)權(quán)、財務(wù)管理、可持續(xù)性科研項目規(guī)劃、成果推介以及其他創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技能。融合研究Ⅱ階段開始后的大約30天內(nèi)，科研團隊中的項目負責人還必須參加大約兩天的現(xiàn)場或線上會議，主要幫助各研究團隊理解和實現(xiàn)團隊所在研究軌道的整合目標和任務(wù)。

表2中列舉了2021年第四季度（Q4）到2022年第二季度（Q2）融合科研加速器創(chuàng)新課程時間安排和實施進度。具體來講，團隊科學類課程主要運用合作協(xié)議和工具箱對話方法，幫助多元化的團隊制定合作愿景，并專注于共同目標；以人為本的設(shè)計思維類課程，則是教授團隊基于多學科協(xié)作過程，開發(fā)以使用者需求為導向的科研成果。在此過程中，團隊能夠識別最終用戶和關(guān)鍵利益相關(guān)者，能夠進行用戶訪談，以提供研究原型的問題驗證和反饋；項目推介類課程則通過運用講故事和推銷方法，向各利益相關(guān)者（包括潛在合作伙伴、投資者和最終用戶）傳達項目的價值主張和解決方案，提升研究團隊向公眾、潛在投資者和其他利益相關(guān)者展示項目解決方案，發(fā)展新合作伙伴關(guān)系的能力。此外，在融合研究Ⅰ和Ⅱ階段，融合科研加速器為每個團隊指定一名融合科研加速器管理團隊成員，旨在幫助研究團隊更好地利用創(chuàng)新課程推進成果轉(zhuǎn)化。由于兩階段創(chuàng)新課程中需要科研團隊大量的時間投入，融合科研加速器管理團隊成員在此期間也承擔課程安排、溝通和監(jiān)督工作，同時輔助研究團隊準備成果推介和Ⅱ階段項目申報。

表2 2021年10月—2022年6月融合科研加速器創(chuàng)新課程安排

2.4 伙伴關(guān)系

融合科研加速器中經(jīng)費資助主體是融合研究團隊。融合研究團隊合作伙伴關(guān)系主要由兩部分組成。一是科研團隊負責人（PI）所確定的合作伙伴關(guān)系。該合作伙伴關(guān)系具有兩個核心要求。首先，研究團隊中的成員必須來自高校、研究機構(gòu)、實驗室、政府部門、企業(yè)等不同組織，每個團隊都應(yīng)包括至少兩種不同類型組織的研究人員。在充分必要性論證基礎(chǔ)上，才允許在子課題中與國際組織和院校建立合作伙伴關(guān)系。但尤其鼓勵聯(lián)邦、州和地方政府作為合作伙伴參與融合科研項目，并提供專業(yè)知識、公共數(shù)據(jù)和相關(guān)資源。

其次，來自所有機構(gòu)的研究者都有資格成為研究團隊負責人，并且研究團隊中可以有1個團隊負責人和4個團隊共同負責人。融合研究Ⅰ階段中，允許任何研究人員擔任，但最多僅在2個項目中擔任團隊負責人或者共同負責人；但是，融合研究Ⅱ階段中，研究人員只可以在1個項目擔任團隊負責人或者共同負責人。并且，只有融合研究Ⅰ階段的團隊負責人或共同負責人有資格申請融合研究Ⅱ階段的研究經(jīng)費。此外，當團隊成員超過5人時，可將其他團隊成員設(shè)定為高級科研人員、研究顧問、合作伙伴等，但是必須清楚地確定和說明融合研究項目中所有研究者和研究機構(gòu)在融合研究過程中的角色和職責。融合科研加速器鼓勵各研究團隊在融合研究Ⅰ階段中，確定一位合格的項目經(jīng)理對兩階段融合研究進行有效監(jiān)督。

二是國家科學基金會所確定的合作伙伴關(guān)系。是指融合科研加速器管理團隊成員，分工負責各研究軌道并積極參與軌道內(nèi)研究項目的組織和管理。截至2022年，融合科研加速器團隊共有12名團隊管理人員。融合科研加速器管理團隊成員都是科學家或者兼企業(yè)家，具有科學和工程等相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)學識，具備融合研究和研究成果轉(zhuǎn)化資深經(jīng)驗，以及科研合作、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和項目推廣等相關(guān)能力。每一位加速器管理人員獨立負責研究隊列中研究軌道的項目管理工作，組織研討會、課程培訓和成果推介等。

2.5 項目評價

融合科研加速器項目評價標準以美國國家基金會評價標準和流程為基礎(chǔ)，除了遵循知識貢獻和社會影響等相關(guān)標準外，融合科研加速器的項目同時需要充分滿足融合研究兩階段的附加標準。融合研究Ⅰ和Ⅱ階段的附加標準包括融合研究、伙伴關(guān)系、可交付成果、軌道整合和成本預(yù)算5個方面。具體而言，融合研究中研究內(nèi)容主要評估重大經(jīng)濟社會問題領(lǐng)域中研究知識前沿性和學科融合度，融合研究Ⅰ階段側(cè)重評估其對Ⅱ階段研究的支撐度，而融合研究Ⅱ階段評價更側(cè)重融合研究管理、團隊協(xié)調(diào)、知識產(chǎn)權(quán)、擴大參與計劃等的合理性和可行性，尤其關(guān)注可交付性成果的時間進度和成果轉(zhuǎn)化效果的可達成度；研究團隊主要評估學術(shù)和非學術(shù)組織間的合作伙伴關(guān)系；研究軌道整合主要評價研究項目與現(xiàn)有研究軌道匹配度，評價融合研究Ⅱ階段的可交付成果對研究軌道整體目標的貢獻度；研究預(yù)算主要評價預(yù)算安排的現(xiàn)實性和合理性。整體而言，融合科研加速器在項目、軌道和隊列3個層次上評價融合研究整體績效（見圖2）。

圖2 融合科研加速器融合研究整體績效評價標準

融合科研加速器項目評價過程主要包括成果推介和小組評審兩部分。首先，融合科研加速器確定并告知項目負責人成果推介的時間安排。成果推介主要采取線上或線下兩種途徑。線下推介會主要在美國華盛頓特區(qū)或國家科學基金會舉行。成果推介過程中，成果推介人按照評價標準，在大約10分鐘內(nèi)向?qū)彶樾〗M介紹融合研究階段中取得的可交付成果。演講結(jié)束后，評審小組成員向項目團隊負責人提問。成果推介團隊可以包括成果推介人和最多4名團隊成員，也可以包括來自融合科研加速器管理團隊的成員。成果推介人必須是經(jīng)常參與項目的研究人員，如團隊負責人、共同負責人或高級科研人員。然后是評審小組評議。評審小組由來自學術(shù)界、企業(yè)界、政府和其他部門的成員組成。項目評審中，評審小組將充分評價融合研究項目與國家科學基金會目標和使命的互補程度，該項目與融合科研加速器的研究軌道目標的關(guān)聯(lián)程度，以及該研究成果實現(xiàn)的可能性、研究團隊合作績效等，評審人員尤其關(guān)注科研團隊在實現(xiàn)既定目標的進度，特別是在產(chǎn)生可交付成果方面的進展。所有可用于可交付性成果評價的審查信息，如書面報告和推介演示等材料，都將在匯總后形成融合研究Ⅱ階段推薦材料，評審意見將決定該團隊是否會獲得后續(xù)研究經(jīng)費。

2.6 成果展示

融合科研加速器成果博覽會是一個單獨的公共活動，主要目標在于圍繞融合研究隊列和研究軌道，為融合研究團隊提供展示成果、尋找潛在合作伙伴和投資機會的平臺。博覽會一般在每年的7月下旬舉行，也就是在融合研究項目申請?zhí)峤唤刂谷掌诤蠹s4～6周，或者是成果推介小組評價后2～4周。會期一般是2天，采取線上或者線下方式。博覽會邀請企業(yè)、基金會、政府機構(gòu)、投資機構(gòu)等相關(guān)組織，尤其是有興趣為融合研究Ⅱ階段的特定研發(fā)領(lǐng)域提供潛在資源的組織和機構(gòu)，同時邀請公眾和媒體參加。如表3所示，截至2022年，融合科研加速器共舉辦3屆博覽會，2020年博覽會吸引了來自25個城市的1 500余位學者、企業(yè)家、政府官員和投資者等相關(guān)人員。2021年博覽會展示了融合科研加速器中35項具有重大社會經(jīng)濟影響的研究成果，2022年博覽會展示了6個融合研究軌道中的45項可交付性研究成果。

表3 融合科研加速器博覽會成果推介總覽

3 美國融合科研加速器的科研績效

美國融合科研加速器成立僅3年有余，但融合科研投入已初具規(guī)模，融合研究產(chǎn)出績效已初步顯現(xiàn)，融合研究成果轉(zhuǎn)化速度逐漸加快。

3.1 融合科研投入

如圖3 所示，從研究隊列和軌道經(jīng)費來看，2019至2022年間融合科研加速器共啟動4個研究隊列。融合科研加速器2019年研究隊列由2個軌道組成，該隊列中融合研究Ⅰ階段共43個團隊獲得總計約3 900 萬美元的研究經(jīng)費。2020年9月，9個團隊獲得融合科研加速器融合研究Ⅱ階段研究支持，經(jīng)費總額超過2 800萬美元。其中，2019財年融合研究Ⅰ階段的項目平均經(jīng)費，研究軌道A約為94萬美元，研究軌道B 約為83萬美元。融合研究Ⅱ階段的項目平均經(jīng)費，研究軌道A在2020財年約為223萬美元，在2021財年約為222萬美元。研究軌道B在2020財年的平均經(jīng)費約為237萬美元，2021財年約為267萬美元。2個軌道每個項目融合研究Ⅱ階段總資助都高達約500萬美元。2020年研究隊列融合研究Ⅰ階段共29個團隊獲得總額約為2 700 萬美元的研究經(jīng)費。2021年9月，10個團隊獲得融合科研加速器Ⅱ階段研究支持，總金額約為5 000萬美元。2020財年融合研究Ⅰ階段的項目平均經(jīng)費，研究軌道C約為91萬美元，研究軌道D約為97萬美元。

圖3 2019—2022年融合研究兩階段項目經(jīng)費總額

2021年研究隊列融合研究Ⅰ階段共28個團隊獲得總計約2 100萬美元的研究經(jīng)費。2021財年融合研究Ⅰ階段的項目平均經(jīng)費中（見圖4） ，研究軌道E約為73萬美元，研究軌道F約為75萬美元[3]。2022年隊列啟動4個研究軌道。其中，研究軌道G現(xiàn)已有9個團隊獲得研究經(jīng)費，該軌道融合研究Ⅰ階段預(yù)計共資助15～18個團隊，2022財年該軌道經(jīng)費預(yù)算是1 250萬美元。其他軌道融合研究Ⅰ階段甄選團隊總計約36～48個，融合研究Ⅱ階段每個軌道約選擇3～5個。研究軌道H、I、J 融合研究Ⅰ階段2022財年預(yù)算共計約3 600萬美元[1]。

圖4 2019—2022年融合研究兩階段項目平均經(jīng)費

從融合科研團隊來看，融合科研加速器研究軌道中融合研究兩階段研究團隊負責人主要來自高校、研究院所和企業(yè)。按照研究團隊負責人所在機構(gòu)，統(tǒng)計各研究軌道中研究經(jīng)費分配情況（見圖5）。從實際獲得研究經(jīng)費總額來看，獲得400萬美元以上經(jīng)費的機構(gòu)已達到15個，其中加州大學圣迭戈分校、范德堡大學和亞利桑那大學獲得的經(jīng)費總金額分別都已超過700萬美元。研究機構(gòu)中得州農(nóng)工大學工程研究所獲得經(jīng)費最多，超過600萬美元。項目負責人來自企業(yè)、獲得資助最多的是Eduworks公司，總經(jīng)費超過570萬美元。

圖5 2019—2022年融合研究兩階段各研究軌道中研究機構(gòu)經(jīng)費（≥400萬美元）

3.2 研究軌道進度

融合科研加速器各研究軌道中項目研究進度情況如表4所示，2019年的項目在融合研究Ⅰ階段，屬于研究軌道A和B，有7項在2020年完成，31項在2021年完成，4項在2022年完成。2020年9月，兩個軌道中的9 個項目通過成果評估，進入融合研究Ⅱ階段。在融合研究Ⅱ階段，2021年和2022年完成項目各2項，其余5項預(yù)計于2023年8月完成。2022年的所有研究軌道仍處于項目征集階段。

表4 融合科研加速器中各研究軌道項目進度情況

3.3 融合研究團隊

融合科研加速器共有6名管理成員分別負責現(xiàn)階段正在進行的6個軌道內(nèi)的研究項目。而融合研究兩個階段的各融合項目團隊負責人都只負責1個研究項目。根據(jù)所有研究軌道中融合研究項目統(tǒng)計情況，現(xiàn)已完成和進行中的所有融合研究項目一般都有1個項目團隊負責人和至少2個共同負責人。融合研究Ⅰ階段項目中共同負責人多為3～4人，最多為8人，共同負責人為3人的項目占Ⅰ階段項目的72.1%。Ⅱ階段共同負責人為3人的項目占94.7%。所有完成融合研究Ⅰ階段研究的團隊，在融合研究Ⅱ階段均未調(diào)整團隊負責人和共同負責人。

到目前為止，已有來自高校、企業(yè)、政府、非營利組織和其他機構(gòu)的400 多個組織參與到融合研究中，如KnowWhereGraph項目團隊融合了4家營利機構(gòu)、2家政府機構(gòu)和1個非營利組織共7個非學術(shù)組織，以及5個不同的學術(shù)組織；SCALES項目研究團隊中有22名學者來自8個大學的數(shù)據(jù)科學、經(jīng)濟學、法學、社會學和傳播學等不同學科領(lǐng)域，此外還有團隊成員來自多個世界500強企業(yè)和多個非營利組織。再如Computing the Biome融合研究團隊由工程師、數(shù)據(jù)科學家、生物學家、流行病學家、公共衛(wèi)生和政策專家組成，他們來自微軟、哈里斯縣公共衛(wèi)生局、約翰霍普金斯大學、匹茲堡大學醫(yī)學院、范德比爾特大學和華盛頓大學等機構(gòu)。該研究團隊成員對融合科研加速器融合研究團隊建設(shè)給予了高度評價，團隊負責人雅諾什·斯茲蒂帕諾維茨（Janos Sztipanovits）教授指出，學者和專家們與微軟的 Premonition 平臺合作，開創(chuàng)性地創(chuàng)建了一個全球性生物威脅實時檢測和預(yù)測系統(tǒng)，其所在的軟件集成系統(tǒng)研究所為該項目貢獻模型集成計算技術(shù)，這樣的融合研究合作能夠加速在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生巨大影響，是非常令人激動和興奮的。微軟高級總監(jiān)伊森·杰克遜（Ethan Jackson）同樣指出融合科研加速器的融合研究將學術(shù)界、公共衛(wèi)生組織、初創(chuàng)公司和成熟技術(shù)提供商整合起來以應(yīng)對重要社會經(jīng)濟挑戰(zhàn)，他對此感到興奮不已，認為提供可交付的現(xiàn)實解決方案需要的不僅僅是數(shù)據(jù)的融合，更需要人、想法和組織的融合，而融合科研加速器的融合研究團隊為達成研究目標提供了有效支撐[12]。

3.4 項目地理分布

從融合研究的地理分布來看，融合科研加速器中各研究軌道項目分布充分體現(xiàn)了美國特定城市和區(qū)域在各研究領(lǐng)域中的核心競爭優(yōu)勢。研究軌道A旨在推進各專業(yè)領(lǐng)域充分利用數(shù)據(jù)和人工智能來實現(xiàn)科學發(fā)現(xiàn)和經(jīng)濟增長，從融合研究地理分布圖上看，其地理分布最為廣泛，可見其分布特征有利于軌道內(nèi)垂直領(lǐng)域研究整合。其他研究軌道地理分布主要依托地區(qū)和城市核心科研優(yōu)勢，如華盛頓特區(qū)軌道B研究項目較為集中，軌道B整體目標即提供與未來行業(yè)需求和工作相匹配的培訓和技能提升方案。眾所周知，華盛頓特區(qū)是美國的政治中心，更是美國的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)中心。具體而言，各研究軌道項目最為集中的5個州分別是加州、紐約州、北卡羅來納州、密歇根州和馬薩諸塞州，尤其是加州最為集中，各軌道項目合計達到21項，其中研究軌道E和G的項目數(shù)量均超過3項，研究軌道A和D的項目數(shù)量均超過5項，體現(xiàn)出該州新型制造業(yè)中心的卓越競爭力。從項目分布較為集中的城市來說，軌道A主要在安娜堡，軌道B在華盛頓，軌道C在圖森，軌道D在納什維爾。

3.5 可交付性成果和軌道整合

融合科研加速器各研究軌道正在迅速推進，盡管多數(shù)研究尚未完成，對于融合科研加速器可交付性成果和軌道整合評價為時過早，但現(xiàn)階段2019年研究隊列中研究軌道A的軌道整合思路已初具雛形。研究軌道A即開放知識網(wǎng)絡(luò)，旨在充分利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，推動科學和工程所有領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新，實現(xiàn)科學發(fā)現(xiàn)和經(jīng)濟增長，特別關(guān)注加強美國政府數(shù)據(jù)和公共數(shù)據(jù)的開發(fā)和利用。該軌道中已采用垂直和水平兩個維度進行整合。水平維度是指數(shù)據(jù)底層基礎(chǔ)設(shè)施，如數(shù)據(jù)管理和細化服務(wù)、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)集成服務(wù)，以及用戶友好界面、應(yīng)用程序接口、安全訪問功能等。垂直維度包括各信息領(lǐng)域的活動數(shù)據(jù)攝取和管理，如從結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化信息中提取信息源、定義本體和跨本體映射，并支持多領(lǐng)域的應(yīng)用程序。

研究軌道A中產(chǎn)生了一些具有代表性的可交付性成果。在研究隊列的水平維度中KnowWhereGraph項目很具有代表性，它是一種知識圖譜工具，專門支持其他具有地理空間組件的數(shù)據(jù)分析，旨在改進數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策，特別是涉及地理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析。該項目正在為研究隊列中的其他項目提供地理空間分析工具。在研究軌道的垂直維度中，如城市洪水開放知識網(wǎng)絡(luò)（UFOKN）可提高城市洪水預(yù)報和響應(yīng)能力，該項目正在佛羅里達州、北卡羅來納州、俄亥俄州、弗吉尼亞州和明尼蘇達州等地的城市進行試點，并努力實現(xiàn)全國推廣。再如生物醫(yī)學開放知識網(wǎng)絡(luò)（SPOKE）項目推動精準醫(yī)療發(fā)展；新冠肺炎知識網(wǎng)絡(luò)項目創(chuàng)建綜合知識圖譜，輔助政府解決病毒大流行時期醫(yī)療產(chǎn)品和設(shè)備供應(yīng)鏈、食品供應(yīng)鏈和福利分配等方面的問題。同時，研究軌道中所有進入融合研究Ⅱ階段的項目正在開發(fā)數(shù)據(jù)知識聯(lián)盟（Data2Knowledge），以實現(xiàn)軌道內(nèi)所有項目的知識整合，從而產(chǎn)生更大、更廣泛的社會經(jīng)濟影響。

4 結(jié)論與討論

現(xiàn)階段融合研究在全世界范圍內(nèi)蓬勃興起，通過對美國融合科研加速器的系統(tǒng)分析，總結(jié)出三點有益經(jīng)驗，為促進我國融合研究發(fā)展、加快融合研究成果轉(zhuǎn)化提供借鑒。

一是要緊扣融合研究本質(zhì)，設(shè)計適宜的融合科研政策和制度。美國融合科研加速器緊抓融合研究本質(zhì)，構(gòu)建以研究團隊為核心的融合研究成果轉(zhuǎn)化制度。融合研究本質(zhì)上是一種重大實際問題驅(qū)動的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，研究成功的標志是解決重大社會經(jīng)濟挑戰(zhàn)，研究成功的關(guān)鍵在于問題相關(guān)者間的協(xié)同合作?；诖?，融合研究的政策和制度設(shè)計以美國國家基金會組織牽頭，保障融合研究啟動期科研投入的穩(wěn)定性，并首創(chuàng)融合科研加速器作為管理和服務(wù)機構(gòu)，推動融合研究團隊在既定研究軌道上產(chǎn)生累積性的科研努力，輔助研究團隊和研究項目獲得未來可持續(xù)的科研資本和團隊融合能力，從而保證了融合研究成果轉(zhuǎn)化產(chǎn)生穩(wěn)定和深遠的預(yù)期影響。

二是要堅持目標導向和前瞻布局，自上而下制定融合研究規(guī)劃和布局。美國融合科研加速器與拜登政府和美國國會的創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)先事項、創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)讓優(yōu)先事項相一致，在大數(shù)據(jù)、人工智能、生物醫(yī)學、網(wǎng)絡(luò)安全、量子科學、食品安全、海洋經(jīng)濟等關(guān)鍵領(lǐng)域推動融合研究成果轉(zhuǎn)化，并通過系統(tǒng)化的科學技術(shù)預(yù)見和論證機制，提升研究軌道的科學性以及研究成果短期可達成度。同時強調(diào)融合科研加速器研究軌道整合，通過研究項目和研究軌道的雙向整合形成合力把握未來世界科技前沿，為應(yīng)對未來二三十年中社會經(jīng)濟重大挑戰(zhàn)提供系統(tǒng)性解決方案，在滿足國家重大科技需求中形成可靠支撐。

三是要堅持“以人為中心”“以過程為中心”“以結(jié)果為中心”，自下而上構(gòu)建融合科研管理和服務(wù)機制。研究團隊是融合研究的根基。美國融合科研加速器建立了以融合研究團隊為核心的資助體系，以多元化機構(gòu)的科研人員作為研究團隊資助的根本標準，以明確的研究團隊職責和分工為研究團隊管理的基本準繩。同時建立了以融合研究團隊為核心的服務(wù)機制，開發(fā)促進合作伙伴關(guān)系建設(shè)的創(chuàng)新課程，并以研究人員對課程的反饋作為服務(wù)評價的中心標準。并且，融合科研加速器中融合研究管理無論是軌道征集和論證、融合研究Ⅰ和Ⅱ階段中的經(jīng)費管理和監(jiān)督，還是成果推介和評價、團隊建設(shè)和軌道整合等方面，無不體現(xiàn)著“以過程為中心”，實時關(guān)注融合研究項目進程，及時動態(tài)調(diào)整資助、管理和服務(wù)方式。最后，美國融合加速器始終“以結(jié)果為中心”，采用以解決問題和任務(wù)為導向的可交付性成果評價機制，采取以知識產(chǎn)權(quán)和專利歸屬為導向的成果分配和激勵機制，并幫助研究團隊建立起研究成果可持續(xù)的經(jīng)費支持和團隊合作模式?！?/p>