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以建设世界科技强国为引领，深入实施创新驱动发展战略，是我国立足全局的重大战略选择。促进国家实验室建设对于我国加快实现高水平科技自立自强、建设世界科技强国意义重大。面对建设世界科技强国的艰巨任务，如何建好国家实验室是亟待解决的重要问题。从剖析建设世界科技强国的核心内涵和特征入手，梳理国家实验室的功能和定位，提出建设世界科技强国背景下国家实验室的建设原则、建设路径和保障措施。
在世界新一轮科技和产业变革与我国构建形成新发展格局的历史汇期，我国科技发展面临着复杂的外部环境和艰巨的攻坚任务。2016年《国家创新驱动发展战略纲要》正式提出建设世界科技创新强国“三步走”战略——到2020年进入创新型国家行列，到2030年跻身创新型国家前列，到2050年建成世界科技创新强国。建设世界科技强国“三步走”战略的总体安排为我国科技工作树立了清晰的中长期发展目标。党的二十大报告提出，要完善党中央对科技工作统一领导的体制，健全新型举国体制，强化国家战略科技力量，优化配置创新资源，优化国家科研机构、高水平研究型大学、科技领军企业定位和布局，形成国家实验室体系，统筹推进国际科技创新中心、区域科技创新中心建设，加强科技基础能力建设，强化科技战略咨询，提升国家创新体系整体效能。通过深入实施创新驱动发展战略建设世界科技强国，是我国在新的历史时期立足全局、面向全球、聚焦关键、带动整体的国家重大发展战略，也是我国在践行中国式现代化道路上的必然选择。
2022年，我国全球创新指数（GII）排名上升至第11位，表明我国已经进入创新型国家行列，初步完成了“第一步”的预定目标。推进建设国家实验室对于我国加快实现高水平科技自立自强、建设世界科技强国意义重大。国家实验室在实施重大科学工程、汇聚世界一流科研力量完成关键核心技术攻关方面发挥着日益重要的作用，逐渐成为建设世界科技强国的重要依托与抓手。当前科技界对于国家实验室的地位、任务、对象以及人员队伍构成方式等还存在着不同的理解。面对建设世界科技强国的艰巨任务，如何建好国家实验室是亟待解决的重要问题。鉴于此，本研究从剖析世界科技强国的核心内涵和特征入手，梳理国家实验室的类型和功能，对国家实验室在建设世界科技强国中的作用进行阐释，进而提出建设世界科技强国背景下国家实验室的主要功能和优化思路。
近年来，我国建设世界科技强国的内外部环境发生了深刻的变化。学科边界的模糊和交叉融合要求在科技攻关上提高组织化和协同化水平；与发展的战略需求迫切要求形成关键核心技术攻关长效机制；以人工智能为代表的科技在整体上赋予世界各国新兴技术产业以极大的发展潜力和竞争优势，从而实现各经济体内产业体系的重新布局。对于发展模式和产业结构均亟待转型升级的中国而言，新一轮科技和由此引发的全球经济格局重塑无疑提供了重要的历史性战略机遇。为了在激烈的科技创新竞争中抢占制高点、掌握主动权，以国家实验室为支点，充分调动全国科技创新资源、取得关键核心技术的突破以实现高水平科技自立自强、建成世界科技强国是我国在全面建设社会主义现代化国家进程中的重要战略选择。
由于现阶段对于世界科技强国的评判标准仍未明确，对世界科技强国特征的总结有助于更好地把握我国在建设世界科技强国之路上的准确坐标。何谓世界科技强国？白春礼对于远期建设世界科技强国的美好愿景进行了描绘，认为持续产出引领世界科技潮流的重大原创科学思想和科技成果、支撑我国成为综合国力和国际影响力领先的国家、创新成为政策制定和制度安排的核心因素是我国建成科技强国的重要特征。玄兆辉等认为，科技强国要能够以科技为基础带动国家综合实力的提高，也就是说科技强国要能集中本国乃至世界范围内的科技创新资源要素，形成重大科学研究成果和先进技术，使之成为经济社会迅速发展的核心驱动力。陈套认为，科技强国就是指在基础科学研究上取得全球引领性科学发现与原始创新成果，在工程与技术领域掌握关键核心技术。李瑞等则提出科技强国在科技创造力、科技支撑力、科技影响力等3个层面的具体内涵。秦铮和韩佳伟对于以上观点做了总结，认为科技强国是指科技原创水平高、创新引领能力强、发展领域均衡，同时经济实力、综合国力、世界影响力强的国家。
综合以上观点，本文认为，世界科技强国的评判标准有4个维度。一是科技创造力维度。世界科技强国要有超前的科学发现能力、扎实的技术创新能力以及引领世界科技创新的能力，并能通过持续获得原创性科技成果来保证科技长期处于世界先进水平，影响世界科技发展与文明进步；同时具有世界一流大学、科研机构、创新型企业、高水平创新基地等，是世界高端创新人才汇聚地。二是科技支撑力维度。世界科技强国劳动生产率、社会生产力的提升主要靠科技进步与全面创新来实现，科技支撑力具备通过科技创新来增强国家经济实力、增进社会福祉、提升国家核心竞争力的能力。三是科技影响力维度。世界科技强国需要具备利用自身科技软实力形成重大科学研究成果，并能够将其转化为经济发展核心驱动力的能力。四是科技文化力维度。科技与人才是国力强盛的重要战略资源，而创新文化是世界科技强国具备较高创新效能的核心要素，具体包括尊重知识、推崇创新、保护产权、包容多元等全社会共同的创新理念与价值导向。
从既有文献研究的结果来看，建设世界科技强国一般可以分为萌芽—高地建设—体制建设—领跑等4个阶段（见表1），世界科技强国在能力上也具备一些共性特征（见表2）。
全球科技创新进入空前密集活跃的时期，重大技术创新正在重塑未来产业发展体系。在科学前沿领域和颠覆性技术方面，我国必须要抢抓发展先机，在新的学科领域掌握学术话语权、抢占学术制高点。国家实验室是肩负国家使命、保障的创新发展支柱，是体现国家意志、服务国家需求、代表国家水平的科技中坚力量。在建设世界科技强国的进程中，国家实验室是关键核心技术攻关的主力军、科研体制机制改革的试验田、原始创新推动社会发展的主引擎。
创造力维度：国家实验室是攻克“卡脖子”关键核心技术的主力军。当前及今后一段时期我国战略科技力量必须攻克制约产业和经济发展的一系列关键核心技术和现代工程技术难题，即所谓的“卡脖子”技术，从而提高我国产业发展水平，培育新的产业和经济增长点。从科技发展规律的视角来看，需要依靠长周期、系统性的研发投入以及整个创新链与产业链的高度融合，才能在“卡脖子”技术领域取得有效突破。从国家战略及国际竞争的视角来看，“卡脖子”技术的突破不是单一的技术性问题，而是在特定领域内一国在国际科技竞争中能否占据价值链优势位置并把握主动权的战略性问题。“卡脖子”技术的攻关突破不能仅仅依靠国家财政力量，还应以国家实验室为载体，最大限度地激发各类市场主体的创新积极性，充分调动国家实验室与社会科技力量的创新能力，形成从中央到地方、从国有到民营、从经济场域到经济社会复合场域共同参与的建设世界科技强国的力量体系。
支撑力维度：国家实验室是探索实施科研组织体制机制改革的重要“试验田”。虽然国家实验室建设的重要性已经成为举国上下的共识，但是国家实验室在组织架构和运行机制上没有明确的规范，也没有成熟的范本。在现有科技体制下，科技力量分散、设施重复建设等情况仍时有发生，难以通过有组织的协同实现跨体制的内外创新资源的有效整合，企业的创新潜能也难以得到有效发挥。国家实验室通过布局大装置、大平台、大机构、大团队，在建设世界科技强国背景下搭建创新要素与科技发展深度连接的桥梁，有望打破长期以来许多领域都存在的“闭门造车”的风气，解决这些长期制约我国科技创新效能提升的问题，实现充分的开放合作和学科交叉发展，进而更加合理地调整存量创新资源的分配，引导科技体制机制改革不断深入。
影响力维度：国家实验室是孕育原始创新、推动社会发展的“主引擎”。我国国家实验室在“突破”“引领”和“平台”等3个层面发挥着孕育重大原始创新、推动学科发展和攻关国家战略重大科学技术的重要作用。从“突破”层面来看，国家实验室的有力支持和有效组织，实现了跨学科、跨机构的交叉融合和创新资源的集聚，改变了以往“单打独斗”式的科技创新发展模式，为社会提供了原始创新成果。从“引领”层面来看，国家实验室所引领的实验室体系纵向贯通形成创新“合力”，在职能上各有分工，在任务攻关上密切配合，形成了体系化的核心技术攻关力量。从“平台”层面来看，国家实验室是面向国际科技竞争的创新基础平台，为创新资源集聚提供了平台，也为关键核心技术攻关的科技创新新型举国体制奠定了重要的平台基础。
在建设世界科技强国征程中，既要以国家实验室为核心，构建创新生态、加大协同创新力度、充分发挥社会主义制度优越性，也要通过国家实验室优化资源配置，使创新资源的使用更加科学、集约、有效。国家实验室建设和世界科技强国建设互为补充，国家实验室建设应在完善国家创新体系的进程中统筹谋划、一体推进。政府主导、协同创新、重点突出、长效评价等4个国家实验室建设的基本原则，具有一定的理论和实践借鉴意义。近两年国内外竞争形势进一步变化，国家实验室的定位和分工越来越明晰。为了更好地承担世界科技强国建设过程中的核心和支点作用，除上述4个原则外，基于前文对世界科技强国建设的分析，国家实验室的建设在科技创造力、科技支撑力、科技影响力和科技文化力等4个维度上还应遵循以下基本原则。
在科技创造力维度上，国家实验室管理要遵循科学发展规律。在产业和技术的双重因素推动下，科学技术的发展和创新活动的范式正在发生变化。国家实验室要适应上述变化，形成具有自身特色的高效创新模式。在创新内容上，坚持“四个面向”，聚焦共性需求持续发力；在研究领域上，于重大交叉领域排兵布阵；在创新生态上，实现科研体系和产业体系的高效深度融合；在创新链打造上，形成覆盖基础研究、应用基础研究、产业技术研发和科技成果转化耦合的全链条创新体系，打造面向世界科技强国建设的一流创新生态。
在科技支撑力维度上，国家实验室的项目布局要聚焦国家最紧迫的需求。以解决“四个面向”的实际问题为评判依据，在制约产业自主发展的“卡脖子”关键核心技术上、关乎的重大战略领域上、蕴含巨大经济社会价值的创新发明上，布局设立一批重量级自主创新任务。深刻把握未来社会发展带来的各种需求，创设奠定领域发展基石的理论体系、技术路线、软硬件系统和有颠覆性价值的工具，谋求在科学发展和社会进步中形成具有里程碑意义的理论与范式突破。
在科技影响力维度上，国家实验室发展方向和定位要瞄准国家战略需求。作为大国重器，国家实验室的性质决定了其必须要以满足国家和社会的紧迫需求为主要目标，这是原则性和方向性问题。党的二十大报告提出，以国家战略需求为导向，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。关键领域核心技术的攻关是我国目前最迫切、最核心的战略需求，也应该是国家实验室的主攻方向。国家实验室要聚焦基础研究和原创性突破，在主攻方向上推进重大前瞻性、引领性研究项目，加快产出一批用得上、有影响的重大科研成果，将所在区域打造成为硬核科技创新的高地，为建设具有核心竞争力的世界科技强国提供坚实基础。
在科技文化力维度上，国家实验室要形成各方共建的发展格局。国家实验室要通过聚焦国家战略任务的科研工作，使科学家具有更强的使命感和责任感，在取得重大突破之后也能够具有更大的获得感，进而培育形成国家实验室科研人员的爱国精神、科学家精神、家国情怀和科技自立自强的强大信心。深入研究并密切跟进国家关于国家实验室建设的战略部署，便于及时做出响应和调整。积极参与创建综合性国家科学中心及区域科技战略规划，发挥国家实验室核心科技支撑力的作用。
国家实验室是国家创新体系的重要组成部分，是国家参与全球科技竞争与合作的核心力量，在国家战略科技力量中发挥着不可替代的重要作用。基于建设世界科技强国的内涵和特征，对国家实验室建设提出以下几点建议。
第一，细化国家实验室承接国家科研攻关任务的“第一棒”功能。一是要发挥国家实验室在重大科研攻关中的组织作用，进一步发挥国家实验室创新资源统筹配置、科技攻关任务分发和组织协同攻关功能，在专业领域内赋予国家实验室更大的话语权。二是要发挥国家实验室在集聚创新资源方面的作用。围绕战略需求、规划需求、市场需求，由国家实验室牵头，领域内龙头企业、研究型高校、国家科研机构共同承接国家战略任务，组织开展面向重大科学问题的协同攻关。三是要扩大国家实验室在学界和产业界的影响。通过桥接机制、外溢机制、增值机制的耦合，实现国家实验室网络化发展，进一步聚集高端资源，完成重大科学问题、关键核心技术的研究，利用基础研究和应用基础研究产出的原始创新成果，实现对社会发展的突破性引领。
第二，以国家实验室为平台建设国家战略人才力量。建设国家战略人才力量是建设世界科技强国的重要组成部分，也是国家实验室应承担的职责和使命之一。国家实验室在创新资源集聚过程中统筹规划和组织动员各层次的科技创新人才，将人力和智力资源调配到关键核心技术攻关领域，实现国内外高端人才资源的有效整合，形成战略人才力量的高地；通过构建广域创新生态，以国家实验室为核心节点，实现政府、市场、社会组织、科研院所等的不同人才之间的协同合作。
第三，探索具有中国特色的国家实验室建设模式。一是要减少不必要的微观管制，建立主体多元化、结构网络化、成员流动化的决策机制。二是要面向全国乃至全球遴选领军科学家、实验室管理团队等，提高科研领军人才的影响力、管理团队领导力，这样有利于高端资源集聚和创新绩效迅速提高。三是通过市场化的绩效管理制度，顺应创新规律，充分释放科研人员的研究活力和创造力。
强化资金保障，维持国家实验室稳定发展。优化投入结构，形成持续稳定的投入机制，对于以基础研究和应用基础研究为主的国家实验室的建设具有重要意义。稳定国家实验室在基础研究和应用基础研究方面的经费来源，保障长期稳定的经费投入，鼓励国家实验室大胆探索，加大对国家实验室长期重点基础研究项目和重点团队的支持力度，以助力国家实验室更好地开展基础研究和应用基础研究，产出更多的原始创新成果，推动社会经济高质量发展。利用国家—省—地方联动的国家实验室投入体系，形成实验室基础研究投入稳定长效机制，适度放松实验室基础研究经费的使用管制。
强化人才保障，破除国家实验室引才用才桎梏。人才是国家实验室建设的核心。国家实验室需要吸引一流的科研人员和管理人才，以确保实验室的科技创新能力和运行效率。一是要建立企业、大学和科研院所与国家实验室间人员自由流动的灵活机制，做好科研人员与原所属单位之间的协调工作，破除阻碍人员流动的束缚；二是要建立健全科技成果转化尽职免责机制，保证在国家实验室参与技术攻关的核心团队，其待遇和晋升不受参与科技攻关和攻关任务失败的影响；三是要减少行政事务性工作的安排，保证科研人员的研究时间，利用国家实验室的资源优势做好异地工作科研人员家属的安置工作。
强化制度保障，一是探索国家实验室利用“基金制”合作方式参与投资央地企牵头的关键核心技术攻关项目的新模式；二是探索国家、省、市、县四级财政联动投资国家实验室重大基础项目和重大创新载体建设的新模式；三是建立政府领投、社会资本跟投、国家实验室共同投资的长期投入机制，探索国家级或省级科学基金、中小企业研究基金等机构为企业提供早期融资，企业自主投入后期研发资金的全创新链投资模式。
在建设世界科技强国背景下，国家实验室作为国家创新体系的重要组成部分，具有不可替代的重要作用。为了推进国家实验室建设，需要细化国家实验室承接国家科研攻关任务的“第一棒”功能，同时以国家实验室为平台建设国家战略人才力量。此外，还需要保障长期稳定的经费投入，鼓励国家实验室向外拓展，鼓励民营企业等社会力量参与国家实验室建设等。这些措施旨在为国家实验室提供稳定的经费支持、拓展国际创新资源和促进产学研深度融合，从而推动国家实验室建设与发展。本研究从剖析建设世界科技强国的核心内涵和特征入手，梳理了国家实验室的功能和定位，详细介绍了在建设世界科技强国背景下国家实验室建设的重要性、原则、路径和保障措施，有助于更好地了解国家实验室的功能和定位，推进国家实验室建设，从而为实现高水平科技自立自强做出贡献。
作者简介：魏阙，博士，之江实验室发展研究中心助理研究员，研究方向：技术预见、科技评价、科技政策分析；辛欣，硕士，助理研究员，研究方向：大数据管理与应用、科技体制改革。本文刊发于《创新科技》杂志2023年第5期。文章观点不代表主办机构立场。