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论原创性、引领性国家重大科技项目的决策逻辑与方法

浏览次数:182 发布时间:2023-10-23 09:43:00

原创性、引领性国家重大科技项目位居中国重大科技项目体系的“金字塔尖”,是科技决策领域的关键核心问题之一,但对此类项目的科技决策研究尚存空白。本文指出,此类项目的科技决策逻辑应能界定“超强科学性”,还需应对组织管理超复杂、工程实现超高难度、经费审计这三类决策难题。本研究选取近30年来全球科技界已建成的原创性、引领性级别的重大科技项目中的佼佼者,即由美国主导、欧洲、加拿大主要参与的“詹姆斯·韦伯太空望远镜”项目为案例,凝练总结出此类项目的决策逻辑及方法,为“十四五”及2021-2035年中长期时段集聚力量进行原创性、引领性国家重大科技项目之科技决策补充新的理论视角与方法探究,并期许引起科技政策研究界对这一重要课题的深入挖掘。


01问题提出:“不相称”的研究窘境


2022年10月16日,习近平总书记在党的二十大报告中指出,要“集聚力量进行原创性引领性科技攻关”,彰显了集聚力量实施具有原创性、引领性国家重大科技项目对实现高水平科技自立自强的路径意义。从20世纪80至90年代我国实施“攻关、863、973国家科技项目”,到21世纪初启动“国家重大科技专项”,再到“2030国家科技重大项目”,如何从宏观及整体角度研究国家重大科技项目对一国科技能力的提升和推动,一直是个长盛不衰的主题。然而,过往讨论在处理这一问题时,似将“国家重大科技项目”不言自明地落脚为大手笔经费投入、目标和方向均有先例可循的核心技术攻关、工程化成果规上量产,但“原创性、引领性科技项目”从未处于讨论的核心地位。过往的“国家重大科技项目”的政策思路在推动我国科技能力完成“追赶”使命时极富成效,但在高水平科技自立自强的新时代背景下,过往的政策思路难以圆满完成“从追赶迈向引领”的新要求。因此,寻找适用于原创性、引领性科技项目之决策逻辑与方法势在必行。


02难题溯源:为什么过往的科技项目之旧决策逻辑难以适用于原创性、引领性科技项目



2.1 过往的科技项目之旧决策逻辑


改革开放以来,我国一般性科技项目决策主要遵循两个原则:其一,具体科技领域较重要,即“重要原则”;其二,具体科技领域从属方向的基础较好,即“基础好原则”。“重要原则”在科技战略、科技规划及计划的指南文本中会有明晰体现;“基础好原则”通常依据该领域发表的高水平论文、国际三方专利数等一系列直观指标来帮助专家完成复杂的决策辅助任务。



2.2 原创性、引领性科技项目的核心决策特征


不同于一般科技项目,原创性、引领性科技项目起源于当代基础研究最前沿,要么回答已知边界内的终极性问题、要么提出人类知识边界之外的新终极性问题,这些终极性问题只能由“超强科学性”来回答或提出。故而,原创性、引领性科技项目的核心决策特征是界定项目的“超强科学性”。所谓“超强科学性”,是指能对科研产生革命性影响、有改变基础认知的重大发现级别的高科学产出,以及由此具备的原创、引领、未知因而难以规划的项目性质。原创性、引领性科技项目之新决策逻辑与一般性科技项目之旧决策逻辑存在两点本质不同:此类项目之决策逻辑着重处理的是掌握全新事物的增量潜力,不同于一般科技项目之旧决策逻辑着重处理的是释放既有领域的存量能力;此类项目所承载的未知探索性和一般科技项目决策逻辑所蕴含的已知既定性和高成功率,非突破则难以兼容,且候选项目越原创、越引领,一般科技项目决策逻辑的适用性可能就会越低。



2.3 为什么过往科技项目的旧决策方法难以解决原创性、引领性科技项目的具体管理难题


除了难以界定项目的“超强科学性”之外,过往科技项目旧决策方法同样较难完善解决此类科技项目所必然面临的组织管理超复杂、工程实现难度超高、经费审计风险超大等具体管理难题。


组织管理难题。原创性、引领性科技项目往往是一个巨型项目,其从理念孕育到建成运营可能需要跨越30年以上,需经历数代、数任决策者,并包含巨量的信息交换、复杂的利益分配及共识形成,要求科技项目决策者对管理秩序、管理过程和各利益方的合理预期有相当程度的把握能力,这里的组织管理不仅包括通过政务文件、合同契约实现的庞繁有形管理,而且覆盖官产学研用、军民、代际、国内外等所有利益相关方之间的艰巨无形管理。因此,过往科技项目的组织管理方法并不适用。


工程实现难题。原创性、引领性科技项目的工程实现往往需要解决诸多“从0到1”式工程实现,其突破离不开科技管理机构强大的调动企业能力和高超的工程把握能力,其成功必定建立在充分调动和运用国际资源基础之上,对机构调动国内、国际顶级技术工程力量协同解决的运筹帷幄能力要求极高。因此,过往科技项目的工程实现方法并不适用。


经费审计难题。原创性、引领性科技项目旨在重塑强国科技竞争规则,高风险、高失败率、高成本、高不确定性只是其基本特征,不仅项目的技术路线往往会经历N次重大修改,项目运行失败或停工下马的不在少数,就算项目成长运行顺利,往往还需要经历超长的时段及超高的投入。因此,过往科技项目的经费管理及审计方法并不适用。



2.4 举国体制决策逻辑与原创性、引领性科技项目决策逻辑的关系


过往,我国曾以举国体制取得了“两弹一星”、青蒿素、牛胰岛素等光辉科技攻关成绩;近年,我国又以新型举国体制取得了高铁、核电等光辉科技成就。不过,学者们业已形成共识:举国体制或新型举国体制只适合攻克已有成功先例的科技攻关,但并不完全适用于没有现成先例、没有模仿目标、没有成败路径的原创性、引领性科研领域。因为这类项目指向的是“从0到1”,世界上还不存在的、人们从未见识过的、靠想象都想象不出来的东西,很难在人们脑子里一五一十、栩栩如生地规划出来。因此,原创性、引领性科技项目既不是“卡脖子”问题,也不仅仅是“卡脑子”问题,而是一类全新的认知问题。虽然新型举国体制等倡导某点实行精准化超强攻关的优势仍是优质精神资源,但是,这绝不意味着新型举国体制可以自动地、充分地成为此类科技项目的主要决策逻辑与方法。


综上,原创性、引领性科技项目究竟需要什么样的决策逻辑与方法?纵观近30年来全球科技界已建成的原创性、引领性科技项目,美国国家航空航天局(NASA)是全球运作此类项目的主要机构之一,詹姆斯·韦伯太空望远镜中体现的NASA决策逻辑与决策方法在很大程度上代表了当前全球最高水平。以此为例,本文试图凝练出此类项目的决策逻辑与方法。


03分析实例


詹姆斯·韦伯太空望远镜(以下简称韦伯项目)是红外太空望远镜,其科学目标有四:寻找大爆炸后在宇宙中形成的第一批恒星和星系的光;研究星系的形成和演化;了解恒星和行星系统的形成;研究行星系统和生命起源。韦伯项目是由NASA、欧洲航天局和加拿大航天局联合计划和资助的重大科技项目,仅主导国美国就投入100亿美元,欧洲、加拿大先后投入20多亿美元。项目正式立项于1995年,于2022年7月12日前完成了研发、制造、测试、升空、展开、聚焦、冷却、校准等前期工作,目前已经进入工作状态。



3.1 原创性、引领性科技项目决策第一步:界定超强科学性




3.1.1



以立项前的战略规划完成“项目培育”功能


由NASA业务处长积极物色原创性、引领性的潜力项目,并以计划经费培育项目。1987年,4位科学家产生要做下一代红外望远镜的构想,该构想一路凝练并获得美国天文学界的广泛认可。1989-1992年,NASA相关业务处长敏锐地注意到韦伯项目具有“超强科学性”潜力,并以该处科研计划经费不断支持韦伯项目。


通过战略规划及立项支持推动项目从“处级”升为“部级”。经过几年培育,相关处室促使NASA于1995年启动了对韦伯项目的战略规划研究,据此韦伯项目升为“部级”。1996年,规划专家对项目目标有分歧,由NASA时任局长戈尔丁拍板决定了韦伯项目的关键技术参数,1999年韦伯项目在NASA正式立项。




3.1.2



立项后反复淬炼,完成“项目培优”功能


20世纪90年代美苏争霸结束后,NASA经历了科研经费骤减的“低潮期”,韦伯项目正是在这种时代背景下立项的。立项时,NASA未贸然将韦伯项目定位为“原创性、引领性”属性,而是以少量资助的淬炼态度为主。静观项目成长进展、默许同类项目之间及异类项目之间相互竞争、等待一个最具超强科学性的项目力压群芳后,再集聚全机构力量为项目奔走,直至推动形成科技精英和政治精英的共识,最后举国投入天量资源,这是NASA淬炼其重大科技项目的管理思路。


从“部级”科技项目变为“国家级”科技项目。立项后,NASA不断邀请美国天文学界专家优化韦伯项目:韦伯项目原来只有一个科学目标,后来在科学家主导之下增为四个科学目标,这些后添科学目标的原创性、引领性极强,在人类历史上从未实现过,而且全都建立在超尖端、未经检验且昂贵的大量技术及其集成之上。除了项目目标变动之外,技术路线图经几次重大修改后已面目全非,对此,NASA都采取了“不干涉”的态度。最终,韦伯项目从原定的“比哈勃望远镜强大3倍”提升为“比哈勃望远镜强大100倍”,从“哈勃望远镜的继任者”性质变为远远超越哈勃望远镜的、原创性的、引领性的全新性质。这种项目性质仅此一家、别无第二,必然引起全球相关科技界的瞩目。对此,NASA乐见其成,其响应了科学家的意图,通过推动美国科学院《2000年天文学界十年项目愿望清单》,将韦伯项目列为“优先项目建议”第1位,顺水推舟地完成了韦伯项目从“部级”科技项目变为“国家级”科技项目。韦伯项目性质的这一提升,与项目本身科学基础牢固有必然联系,但也与NASA顺势而为、主动谋划是分不开的。


从“国家级”科技项目变为“国之重器”科技项目。把韦伯项目做成“国家级”科技项目,在进入工程实现阶段后必然带来经费超支。对于项目超支问题,美国国会曾两次组织“第三方独立审查”来找问题。由于之前规划研究基础扎实、项目代表美国科技界的共同诉求,加之得到欧洲、加拿大科技界的齐声支持,因此两次独立审查都非常认可韦伯项目的科学意义是划时代的、技术上是极其先进的,特别是后一次独立审查的结论是韦伯项目具有令人信服的科学性,该项目表明美国科技处于毋庸置疑的领导地位,因此韦伯项目已具备“国之重器”的地位。据此,NASA借着独立审查之实,巩固了“韦伯项目是国之重器”的项目性质之名。通过得到美国及欧洲、加拿大政治精英的认可,韦伯项目在美、欧、加社会声名远播,成为体现科技实力的文化符号,在美、欧、加少年儿童中掀起阵阵追星热潮。由此,项目追加经费一路绿灯。


从“国之重器”科技项目变为“国际级”独苗科技项目。由于韦伯项目的“独苗”性质,且远远超出了欧洲、加拿大的科技实力,因此吸引到欧洲、加拿大的一流科学家,他们推动欧洲、加拿大科技决策者“上赶着”要求参与项目研发及承建,因为只有成为项目贡献方,待项目完工后才能拥有更多的使用资格,更多的使用资格必然意味着增大了欧洲、加拿大科学家问鼎诺奖的可能性。一方面,吸引精锐国际资源的主动权完全握在NASA手中。NASA引入欧洲航天局调动欧洲14个国家、134个机构的科研资源(见表1),为项目投入约15亿美元,把升空等环节外包出去。NASA对加拿大相关科技界精华力量的利用更为彻底,引入加拿大航空局调动14个机构的科研资源,为项目投入约5亿美元,承担了研发、工程、配件制造等功能。由于韦伯项目有涉军性质,NASA还专门为数十位加拿大顶级科技人才申请了“绿色通道”,从而获得美国军方的相关许可,让加拿大人才进入绝密的项目设计和制造过程。另一方面,由于韦伯项目的“独苗”性质,且远远超出欧洲加拿大的科技实力,NASA始终掌握对项目的主导权。外包给欧洲、加拿大的都是一些次要环节,战略规划、原型机设计、系统集成、组装测试等关键环节都被NASA掌控。




3.2 原创性、引领性科技项目决策第二步:完成管理难题




3.2.1



组织管理的决策方法


针对原创性、引领性国家重大科技项目管理的组织管理、工程实现、经费审计等具体难题,均需要寻找新的决策方法。


项目实行“行政-科学”的双线组织原则。项目管理层设“双线三人”,其中科学线一人、行政线二人,科学线与行政线相互独立,没有隶属关系。行政线的项目经理与项目总监确立于正式立项时,项目经理为NASA选定的资深项目管理专家,负责设计和硬件制造环节、监督承建企业、与科学界沟通协调等,在行政线掌握首位话事权:项目总监为NASA总部科学任务司负责项目的副司长,负责系统集成和测试环节、与NASA总部沟通协调等,在行政线掌握第二位话事权;NASA副局长亲自挂帅,听取行政线汇报。科学线的首席科学家从1995年领导战略规划时就已由NASA选定,其对科学线拥有唯一话事权。


NASA掌握管理层三人的人事权。三人均为NASA精挑细选出来的,上项目后实行全职制。韦伯项目行政线的项目经理和项目总监历任三届,基本每一任都干10年以上,但需遵守公务员到龄退休规定:项目科学线的首席科学家2022年已76岁,他不受退休年龄限制。NASA选定项目科学线首席科学家的标准有三:卓越天体物理科学家,曾获诺贝尔物理学奖、为美国科学院