组织知识创造视角下美国国家实验室的组织管理经验和启示——基于美国能源部联邦资助研发中心的研究
李振国
(中国科学院 科技战略咨询研究院，北京 100190)
国家实验室是我国国家战略科技力量的重要组成，也是区域科创中心建设的关键载体。习近平总书记在中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会、中国科协第十次全国代表大会上强调，“国家实验室要按照‘四个面向’的要求，紧跟世界科技发展大势，适应我国发展对科技发展提出的使命任务，多出战略性、关键性重大科技成果，并同国家重点实验室结合，形成中国特色国家实验室体系”。
美国国家实验室体系是全球最完善的科研体系之一，在推动科技发展、促进产业创新、保障国家安全等方面发挥了重要作用。因此，美国的国家实验室也就成为学者研究的重点。目前，关于美国国家实验室的研究主要集中在治理体制[1]、运行管理机制[2]、协同创新方式[3]、科研活动特征[4]等方面。这些研究从不同视角对美国国家实验室进行了全面刻画和深入分析，但从组织知识创造视角分析其管理经验的研究仍然欠缺。组织不仅是处理信息的机器，而且还是一个通过行动相互作用创造知识的实体[5]。国家实验室作为一类科研组织，其首要使命是面向国家发展的战略需求创造新知识，围绕知识创造环节总结分析国家实验室的组织管理举措有助于理清国家实验室建设的脉络和经验。因此，本文基于组织知识创造理论，将对美国能源部(DOE)联邦资助研发中心(FFRDCs)①的组织管理方式进行分析，并总结经验启示，以期为我国国家实验室建设提供借鉴。
组织知识创造理论最早由野中郁次郎提出。野中郁次郎和竹内弘高将“组织的知识创造”定义为组织作为一个整体来创造新知识、在整个组织内传播新知识以及将新知识体现在产品、服务及系统中的能力[6]，并将显性知识和隐性知识作为解释企业行为的基本分析单元，根据不同类型知识之间以及个体和组织之间的相互作用形式构建了组织的知识创造过程，也就是SECI模型(S为共同化，E为表出化，C为联结化，I为内隐化)。
其中，共同化(socialization)是从隐性知识到隐性知识的过程，通过分享体验创造出共有心智和技能之类的隐性知识。表出化(externalization)是从隐性知识到显性知识的过程，通过对话和反思将隐性知识表述为显性化的概念和语言。联结化(combination)是显性知识和显性知识的组合过程，通过显性知识和信息的系统化，将各种概念组合，并加以运用。内在化(internalization)是显性知识到隐性知识的内部升华，通过直接体验分享和实践，使组织内部员工吸收、消化，将显性知识转化为个人隐性知识的过程。隐性知识和显性知识的互动通过这四种模式不断放大、增强，从而形成知识创造的螺旋，在横向和纵向上不断拓展，超越部门、组织边界，不断创造新知识。
竹内弘高和野中郁次郎认为在组织的知识创造过程中，新的知识总是源于个体，组织的作用是提供适当的场所，提出“场”是知识创造的实际情景，并将“场”定义为分享、创造及运用知识的动态共有情景[5]。组织需要根据情况在组织内部，以及与供应商、竞争对手、客户、政府、大学等组织之间创建各种形式的“场”，推进知识创造过程。
在此基础上，众多学者不断拓展组织知识创造理论研究，一方面，深化对知识创造影响因素、知识创造过程的理解、认识，如唐承林和顾新从组织结构维度，分析了权力层级、集权化、合作网络结构、规范化、职业化与人员比率和信息化程度等对知识创造的影响[7]。另一方面，扩展组织知识创造理论的应用范围，从企业延伸到公共组织，如黄勇研究了第三代图书馆驱动知识创造的原则、策略和路径[8]，何慧敏对公共图书馆读者活动中知识创造螺旋进行了探讨[9]。本文将基于上述理论研究分析美国能源部联邦资助研发中心的知识创造和相关管理经验。
(一)美国能源部联邦资助研发中心知识创造的特点
美国DOE建设的16个FFRDCs已经成为是美国国家创新体系的重要组成部分。FFRDCs不同于大学或企业的研发部门，其知识创造活动具有以下三方面的特点。
一是以国家目标任务为导向。DOE的FFRDCs起源于二战期间，首要目标是赢得二战，并保障原子能时代的国家安全。在随后的发展过程中，这些实验室始终面向国家需要调整研究部署，从早期的国防领域逐渐拓展到新能源等领域。实验室以解决国家技术挑战为目标，形成了各具特色的设施、重点领域和核心能力，并作为一个整体构建了与DOE任务领域一致的较为完整的科研体系，在高能物理、纳米技术、等离子体科学等方面具有主导地位。
二是开展组织化、体系化研究。FFRDCs的科研活动不同于大学，往往有组织、规模化地开展跨学科、跨领域的交叉融合性科研活动。尤其是随着科学研究逐渐成为以复杂昂贵的实验设备为支撑、学科交叉、团队合作的“大科学”组织方式，DOE的部分FFRDCs在运维重大科研基础设施的基础上，逐渐发展成为跨学科领域的综合性科研机构，例如劳伦斯伯克利国家实验室等。
三是构建广泛、密切的合作网络。随着面向经济、社会发展需求的转型，FFRDCs与企业、大学的合作愈发密切，并形成了多种多样的分工合作。大学主要开展教学和基础研究工作，多数是单个科研人员或研究小组，团队规模较小；
企业主要开展面向市场需求的产品和服务的短期研发活动；
FFRDCs主要从事大学、企业不愿或者是无能力开展的周期长、投资大、规模大、高风险的研究工作。FFRDCs填补了大学基础研究和企业技术创新的空白，并通过与大学、企业共同培养人才、开展联合研发等方式，如同其他国立科研机构一样在大学与企业之间发挥中介作用，帮助企业更轻松、容易地转移、吸收来自大学的新技术[10]。
(二)美国能源部联邦资助研发中心知识创造的“场”
知识创造源于个人，组织为知识创造提供合适的场所，“场”就是知识创造的实际情景，因此可以认为活动和制度共同构成了“场”，活动是推动显性知识和隐性知识不断转化的具体手段，制度则引导、规范了个人在知识转化过程中的行为。从知识创造的特点来看，FFRDCs主要构建了三种“场”，推动个人的知识创造和积累，并推进群体的知识创造过程。
图1 美国能源部联邦资助研发中心知识创造“场”
一是任务转化场。主要功能是推动相关人员将政府部门任务转化为科研任务。政府部门任务的形成与国家战略和部门职责密切相关，其表述方式与科研任务存在较大差别，需要政府部门的工作人员与FFRDCs的科研人员共同将其转化为科研任务。这是从隐性知识到隐性知识，再到显性知识的过程，也就是知识转换中的共同化和表出化，政府部门工作人员和FFRDCs的科研人员往往通过头脑风暴等方式，面对面交流，分享经验，增进彼此信赖，并通过对话或集体反思达成共识，形成科研任务或项目。在此过程中，行政权力和专业权威需要得到适当的平衡，一般来说适当的分权化有利于知识共享[7]。
二是内部创造场。主要功能是推动个人或团队根据科研任务创造新知识。FFRDCs的个人或团队通过交流、实践等方式，完成知识的共同化、表出化、联结化、内在化过程，并最终形成产品、服务或解决方案。FFRDCs为知识创造活动提供自主性、冗余等必要条件，并激励参与者主动参与各项活动，积极为“场”的目标奋斗，而参与者的投入也决定了“场”内创造知识的质量[5]，尤其是FFRDCs需要在联结化环节发挥组织作用，推动不同项目组、不同部门之间的合作，形成更大的知识创造螺旋。科研活动高度不确定，现代科学已经形成了一套系统的评价、激励方式，保障科研人员的自主性，并推进知识的创造和积累。FFRDCs推进知识创造的方式需要符合现代科学研究的制度规范，相关制度设计需要处理好行政管理和科研活动的关系、任务导向和自发研究的关系。
三是外部合作场。主要功能是推动不同机构的个人和团队开展合作，创造新知识。FFRDCs与大学、企业之间有多种合作方式，科研人员之间既有以交流形式实现的由隐性知识到隐形知识的共同化过程，也有以公开发表形式实现的由隐性知识到显性知识的表出化过程，还有以项目合作形式实现的共同化、表出化、联结化、内在化过程。相关的制度设计既需要处理好不同组织人员的合作问题，也需要处理好不同组织共同提供知识创造环境的机制问题。
美国联邦政府和FFRDCs采取了一系列组织管理方面的举措，塑造任务转化场、内部创造场和外部合作场，凝练科研任务，激发创造活力，促进知识转换，强化知识联结，推动形成知识创造螺旋。
(一)任务转化的组织管理
1.通过多种渠道、多种方式加强沟通，凝练科研任务
美国DOE通过多种形式促进科研人员和政府行政管理人员的面对面交流，明确任务、方向，凝练科研项目。
一是组织专家参与国家战略规划。DOE组织FFRDCs的代表参与4年一次的能源评估(QER)和4年一次的技术评估(QTR)，提供专业的技术支持。QER主要是将联邦政府的政策目标转化为一套基于分析的综合行动，包括行政行为、立法提案、预算和资源需求等。QTR旨在通过探讨当前关键能源领域的技术现状和中期的研发机会，为DOE的能源技术发展和未来技术突破绘制蓝图。通过参与上述两项重要的规划，FFRDCs专家能够对DOE的战略和行动有更为清晰的认识。
二是组建国家实验室主任理事会。国家实验室主任理事会(NLDC)由17个实验室主任组成，并选出4人组成执行委员会。NLDC主要商讨国家实验室系统服务国家战略的方式，并在战略和运行方面为DOE提供咨询，协调影响所有国家实验室的事项。能源部部长定期与NLDC的执行委员会进行交流，并每年与NLDC全体成员交流两次。
三是举办国家实验室重大创意峰会。通过举办国家实验室重大创意峰会，增进能源部和实验室高级管理层的交流合作。NLDC的首席研究官负责重大创新峰会的筹备工作，在每次峰会之前征求想法，要求必须跨越多个项目领域，涉及多个实验室的不同研究，并具有变革性。重大创新峰会的想法将纳入能源部的重大举措，并纳入能源部的预算。
四是“上下互动”制订年度科研计划。为确保国家实验室专注于战略任务，合理分配政府资源，DOE要求FFRDCs每年制订计划，作为开展工作的基础，以科学办公室(SC)主管FFRDCs年度计划的制定流程为例，每年SC都会设定年度计划的预期，评估实验室核心能力和任务，并发布规划指南，FFRDCs制订计划并提交SC，共同探讨未来的方向、优势、劣势、当前和长期的挑战，以及资源需求，最终形成年度计划。
2.以契约为基础共同治理，营造平等沟通条件
美国联邦政府通过一系列制度设计，为FFRDCs的科研人员与DOE的管理人员平等交流创造条件。
一是基于契约开展公-私合作，建立战略伙伴关系。FFRDCs依据联邦采购条例(FAR)成立。该条例明确规定FFRDCs是由大学、非营利机构、企业——统称为承包商，运行管理的独立法人或是独立运行的非法人机构，致力于满足联邦的长期、特殊的研发需求，承担联邦实验室或私营部门无法有效开展的研发活动。DOE与承包商签订管理与运营合同(M&O contract)，明确了资金安排、管理信息、特殊要求(包括问责、监督、战略合作等)，以及承包商绩效的预期结果，确保FFRDCs不断发展以满足国家的需求。这种通过契约关系建立的战略伙伴关系，便于FFRDCs整合利用公、私两方面的资源。一方面，FFRDCs具有使用联邦政府和供应商的数据(包括敏感和专有信息)、雇员和设施的特权，另一方面，FFRDCs可以充分利用大学、非营利机构和企业在人事和工资制度等方面的灵活性和自主性，吸引人才、聚集资源，提升科研能力。
二是实行理事会领导下的主任负责制，共同参与治理。FFRDCs的理事会对国家实验室的日常管理具有最终决定权。理事会成员由承包商提名，联邦政府主管或发起部门批准。大学运营的实验室，大学的校董事会就是实验室最高决策部门；
由专门管理实验室的有限公司运营的实验室，理事会成员包括大学、非营利机构、企业的负责人，以及同领域的杰出代表、产业界代表等，但FFRDCs的任务和发展方向仍由承包商和DOE共同确定。
(二)内部创造的组织管理
1.前瞻研究和任务导向并重，整体推动知识的创造
FFRDCs作为组织化的大规模科研机构，内部知识创造的最大特点是：一方面，创造必要的“冗余”，为未来奠定基础；
另一方面，强化不同科研人员、团队、部门的联结，为大范围知识的转换创造条件。
一是自主部署项目，开展前瞻研究。实验室自主研发活动(LDRD)是实验室维持关键核心竞争力，提前布局新兴领域，招募下一代科学家和工程师的重要工具。目前，国会将LDRD上限设定在实验室总预算的6%。每年FFRDCs主任都会通过竞争性方式遴选与能源部任务相关、具有技术前景的项目，并向主管办公室提交年度LDRD项目计划和资金需求，DOE总部办公室会根据每个FFRDC的要求和驻地办公室(site office)的建议批准年度LDRD计划和最高资助水平。
二是以重大项目牵引，推进交叉融合。FFRDCs在承担大型综合性研究项目时，都会组建跨部门、跨学科的项目研究团队。一方面，为科研人员和工程技术人员之间的信息交流创造优越条件，促进知识和信息共享；
另一方面，推动科研人员在不同团队、不同研究部门之间有序流动，促进科研人员之间的交流，激发创造性，形成新思想，创造新知识。此外，DOE的一些科研任务需要更大范围的跨领域、跨部门合作，DOE推动多个项目办公室、国家实验室共同实施跨领域科研计划。如“国家战略计算计划”中，DOE组建了由来自17个国家实验室员工组成的实施和管理团队，负责“通过百亿亿次计算实现先进仿真”项目，团队通过信息调查等方式征集相关部门科学和工程方面的需求，并制定路线图，为项目选题和工程开发提供支撑。
2.遵循学术研究规范，设计科研和人才激励制度
美国国家实验室强调“国家实验室必须允许科研兴趣中的组织冲突”，也就是不能以政治或商业行为干预国家实验室的研究工作[11]。因此，FFRDCs遵循学术研究规范设计了相关制度，平衡稳定支持和竞争支持，并采用薪酬和项目经费有限挂钩方式，激励科研人员全身心投入科研工作。
一是建立规范的学术制度，保障科研活动。首先是FFRDCs设立了学术咨询委员会等组织，为科研工作提供指导。其次是采用有限竞争方式配置资源，尽管政府为FFRDCs提供了大部分的经费支持，FFRDCs仍经通过竞争途径获得联邦政府部门的研究项目，DOE的重大项目科研经费分为只允许下属实验室申报的项目(LAB Call)和面向社会公开申请的项目(OPEN Call)，LAB Call并不是直接支持某一个FFRDC，同样采用竞争机制，DOE大部分LAB Call项目都是FFRDCs之间共同合作完成的。再者是实行同行评议制度，FFRDCs在各类科研资源配置和使用上普遍采用同行评议制，通过立项评议和跟踪评议等，一方面，保障了科研资源投入到最重要、最具创新性的研究方向，另一方面也促进科研人员之间的竞争，激发科研人员的创造性。
二是合理设计薪酬制度，支持科研人员全身心投入科研。美国联邦政府采用最高薪酬的方式对FFRDCs科研人员的薪酬定级进行干预，如果某个科研人员参与项目的薪酬累加超过了最高年薪，则要对项目薪酬进行调整，以符合最高薪酬规定。以劳伦斯伯克利国家实验室为例，实验室设定最高和最低薪酬标准，根据员工类别划定年薪的上限和下限，无论研究人员申请到的项目经费有多少，发给自己的薪酬都不能超过最高薪酬标准，对于没有申请到任何研究项目的研究人员，第一年通常会由实验室发放最低薪酬。这种个人薪酬与项目经费有限挂钩的方式，既激励了科研人员主动争取课题开展研究，也避免科研人员为了获得高额收入，盲目申请课题，影响科研质量。
(三)外部合作的组织管理
1.通过人才交流、合作研发推动知识创造
外部合作对FFRDCs科研人员获取信息、提升能力、加快知识创造的过程十分重要。FFRDCs也通过多种方式加强科研人员的沟通、合作。
一是通过人员交流，促进知识创造。FFRDCs每年都会通过多种方式招收一定数量的本科生、研究生和来自世界各地的访问学者，保持人才队伍的多样性，并通过人才的培养和交流，为实验室提供创新的活力。例如，劳伦斯伯克利国家实验室每年有2 000多名访问学者，布鲁克海文国家实验室访问学者的数量与全职员工数量相当，托马斯杰斐逊国家加速器装置访问学者的数量则是全职员工数量的2倍多[12]。
二是开展合作研发，共同推动知识创造。DOE的FFRDCs通过创新中心、研究分包合同、合作研究发展协议、战略伙伴关系项目等方式，与大学、科研机构、企业等组织共同开展研发活动。以极紫外光刻技术研究为例，DOE组织桑迪亚国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、劳伦斯利物莫国家实验室组建了虚拟国家实验室(VNL)，英特尔等6家半导体领军企业联合组建了极紫外光刻有限责任公司(EUV LLC)，在能源部合作研究发展协议(CRADA)框架下共同开展极紫外光刻技术研究。VNL科研人员从3个国家实验室抽调，与EUV LLC企业工程师共同组成联合研发工作小组，按照关键技术领域攻关任务划分成若干项目组，企业代表和工程师与VNL科研人员共同进行技术分析和项目设计。此外，顾问委员会和行业顾问团队为合作攻关提供咨询支撑，顾问委员会由国防部、DARPA、商务部等国家部门代表组成，主要从国家科技战略、经济发展、国家安全等宏观角度提供咨询建议；
行业顾问团队来自产业界、大学和政府机构，每半年或一年组织评估项目进展，研判技术方向，并提供技术路线选择建议。经过6年的协同攻关，VNL成功研制了极紫外光刻原型样机[13]。
2.设计系列制度规范，明确合作框架和条件
为规范FFRDCs的外部合作交流，美国联邦政府设计了一系列的制度规范，明确权利、义务，为知识创造活动提供必要条件。以CRADA为例，该协议是一个或多个联邦实验室与其他非联邦组织之间签署的相关协议，在此协议框架下，实验室向合作方提供人员、设备或其他资源(不包括资金)，合作方向实验室提供资金、人员、设备或其他资源用于开展与实验室使命相一致的研发活动，实验室可享有其研究人员在协议中独立完成的成果所有权，并向政府提供免费许可使用权[14]。在极紫外光刻技术研究中，VNL和EUV LLC的协议规定，企业可以使用国家实验室的研发资源，并提供全额资助，能源部不提供任何配套资金；
EUV LLC对专利拥有独家所有权，能源部保留在国防应用开发中免版税使用专利的权利。
国家实验室是国家战略任务的承担者，也是创新系统中重要的知识创造载体。从知识创造视角对美国能源部联邦资助研发中心组织管理经验进行总结分析，可以得到以下启示。
一是强化政府部门与国家实验室的沟通，凝练科研任务。国家实验室以国家任务为导向，科研项目的部署并非仅仅基于科研人员的兴趣驱动，更为重要的是要将国家任务转化为具体的科研项目。从美国的经验来看，打造多层次沟通平台，营造平等的交流环境，有利于政府部门人员和国家实验室科研人员深入交流，增进政府部门人员对科技发展的了解、科研人员对国家战略的把握，从而形成共识，凝练科研任务。
二是发挥组织功能，部署前沿研究、联结不同知识体系。国家实验室并非科研人员的简单聚集，更为重要的是能够组织化开展研究工作。一方面，能够前瞻部署科研项目，提升科研人员研究能力，形成新的知识积累。另一方面，能够跨学科、跨部门、跨机构组织实施大型科研项目，增进科研人员之间的交流、合作，联结不同知识体系，推进知识创造的螺旋。从美国的经验来看，这种科研组织功能在与产业界合作的大型项目中依然得到体现，组建由不同学科背景的科研人员组成的团队，并设立多种类型的咨询机构指导科研工作。
三是构建规范的科研组织体系，建立合理的人才激励制度。现代科学研究已经形成了一套基于竞争、同行评议的规范知识创造体系。美国DOE的FFRDCs遵循这一规范，通过竞争、同行评议的方式部署科研项目，激发了科研活力和动力。同时，为了保障科研人员能够全身心投入研究工作，国家实验室合理设计了薪酬体系，尤其是通过最高薪酬限额避免科研人员过度争取科研项目，无法保障科研质量。
注 释：
①美国能源部下属17个国家实验室，除国家能源技术实验室(NETL)以外，其余均是联邦资助的研发中心。
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