美国国家科学基金会的科研基础设施建设与管理策略

基金项目： 上海市科技发展基金软科学研究重点课题3.,6+-*.0,5的阶段性成果 ， 男， 河南温县人， 博士， 复旦大学国际关系与公共事务学院副教授， 研究方向： 科技管理与公共政策。 第一作者简介： 朱春奎 （*+4./ ）
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科技政策与管理
表$ （单位： 百万美元） %++$.%++’ 财年 !"# 在设施上的投资
收稿日期： -..,/.7/.1
预算帐户， 为各政府机构提供了一种机制， 允许政府 成员在不严重违反项目预算的情况下， 承担从价值千 万美元到数亿美元的大型设施项目。 而价值在百万到 千万的建造项目依然由研究及相关活动帐户提供支 持。 $%&#’ 帐户支持提供独特研究与教育能力的设 施项目， 费用从几千万到几亿美元， 涉及采购、 建造和 调试， 而规划、 设计、 开发和运行及维修费则从研究及 相关活动帐户中支付。 -..*/-..0 财年美国国家科学 基金会在科研设施上的投资如表 * 所示， !"# 各研究 理事会和极地计划局在 -..-/-.*- 财年所需的科学 与工程基础设施如表 - 所示。 二、 大型基础设施项目优先顺序的遴选机制 在确定大型基础设施项目发展的优先顺序时， 科 学与工程界和国家科学基金会协商，提出新的思路， 考虑可选择的方案， 寻找伙伴， 制订费用概算和工程 进度。到一个建议提交给科学基金会时， 这些问题均 已进行了彻底审查。基金会收到建议后， 首先在外面 进行严格的评审， 重点放在知识的质量和项目更广泛 的影响面上。只有排名最前的建议才经过随后涉及 通过该评审过 !"# 较高级别的管理人员的评审过程。
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研究人员、教育工作者和 学生参与？它广泛服务于 多学科吗？ （( ） 需求的紧迫 度有多大？有机会窗口吗？ 有无必须满足的部门间和 国际上的承诺？ 在考虑了委员会推荐 的力度和实质，各个领域 和学科的平衡以及其他因 素后， !"# 主任挑选侯选项 目，然后送国家科学理事 会 考 虑 。 !") 评 审 每 个 项 目的优势，授权 !"# 将被 选项目纳入将来的预算申
&$ 制订部门间的规划和战略来进行下述工作
（% ） 确定部门间基础设施的优先发展顺序。该优 先发展顺序满足科学与工程的需要， 并反映作为遴选 科学与工程基础设施项目最佳方法的竞争性价值评 审。 （!） 改进对学术研究经常性的经费支持， 以便研 究机构能够承担其所从事的由联邦政府资助的研究 所涉及到的全部费用， 包括其研究基础设施的维护。
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美国国家科学基金会的科研 基础设施建设与管理策略
朱春奎
（复旦大学 国际关系与公共事务学院，上海
-..100）
摘要： 对美国国家科学基金会大型科研基础设施项目优先顺序的遴选机制、 扩大和强化科研基础设施资金分配以及通过 赛博基础设施变革科学与工程的发展战略进行了初步的探讨， 并对美国国家科学基金会的 《设施监管指南》 进行了评述。 关键词： 国家科学基金会； 科研基础设施； 赛博基础设施 中图分类号： 20**34*-5 文献标识码： ) 文章编号： *..-/.-1*3-..65.*/..0*/.6
$1M~$10M $10M~$50M $50M~250M $250M~500 M >$500M ! " (! " # $ )
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请中。每年 * 月， !"# 把按 优先顺序排列好的所有被 批准的大型设施建造项目 的清单作为预算过程的一 部分递交给国家科学理事 会。!") 对清单进行评审， 或同意优先顺序排列， 或
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纪新的科学与工程。 （! ） 加大对大型设施项目的支持。 （" ） 解决中型基础设施经费支持的差距。 （# ） 加大提升仪器技术的研究， 建造下一代观测、 通讯、 数据分析和译码及其他的计算工具。
促进开发和利用新的基础设施技术， 扶持下 （" ） 个十年里基础设施的创新。 （# ） 开发下一代高端高性能的计算和网络基础设 施， 使得具有广泛基础的科学与工程界能够在研究前 沿开展工作。 （&） 促进国际合作者便于相互支持和跨国界使用 研究设施。 保护国家在科学与工程基础设施方面的大量 （’） 投资免遭意外或蓄意攻击和滥用。 四、 通过赛博基础设施变革科学与工程的行动方 略 为了研究网络对科学与工程的促进作用， 美国国 家科学基金会委托蓝带咨询小组对此进行研究。 !((" 年， 蓝带咨询小组向国家科学基金会提交了 《通过赛
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程的建议由一个高级的 !"# 委员会进行评审， 该委员 会向 !"# 主任进行推荐。 它建议 !"# 资助的项目必须 符合以下原则： （$） 提供一个例外的启动前沿研究和教 育的机会； （% ） 在相关的科学与工程界， 具有高的优先 级，和 & 或支持位于学科边界的最佳交叉科学； （’） 及 时 （即在恰当的时间进行恰当的投资） ； （(） 就可能性、 工程效费比、部门间和国际伙伴关系及管理而言， 随 时可以实施。 被选为向主任推荐的项目分为以下三组： 第一优 先的为已经启动但未完工的批准项目； 第二优先为国 家科学理事会 （!")） 已经批准但未开工的项目； 第三 为新的项目。根据下面的考虑， 委员会按优先级将三 组中每一组的项目排序： （$ ） 项目的 “改造性” 有多大？ 会改变研究的方式吗？ 或会改变科学与工程的基本思 想 & 研究； （%） 前沿吗？ （’） 项目的效益有多大？有多少
!"# 各研究理事会和极地计划局在 %++%.%+$% 财年所需的科研基础设施
!"#$ %&’ ()* + 1600 600 1600 800 600 1000 !" !" 0 0 3800 500 0 2900 ! "# !" !" 650 400 0 0 0 1050 !" !" 100 900 1800 0 0 2800 ! "# $% &" 100 500 2000 900 1000 4500 !" #$ % 100 300 400 300 0 1100 !"# $%& ’() * 300 200 0 0 0 500

对此进行争论。作为递交预算的一部分， !"# 将按优 先顺序排列的项目清单呈送管理和预算局。 三、 扩大和强化科研基础设施资金分配的行动方 略 美国国家科学理事会在其于 %++% 年 $% 月 ( 日 发布的报告 《%$ 世纪科学与工程基础设施—— —国家 科学基金会的作用》 中， 就扩大和强化美国科研基础 设施资金分配提出了如下政策建议：
#$ 通过下列措施加强基础设施的规划和预算过
程 （% ） 对某些学科和跨学科领域研究需要的美国学 术研究基础设施进行系统的评估。 对基础设施现有调 查的情况重新进行评估， 确定这些基础设施是否完全 达到和满足了目前的需要。 制订具体的标准和指标， 以帮助平衡各个科 （!） 学与工程学科和领域间的基础设施投资， 以及确定优 先发展顺序。 （" ） 为确定最有效的资助科学与工程基础设施的 预算结构而进行评估。 （#） 为基础设施项目编制预算， 包括项目整个生 命周期中发生的所有费用 （包括研究、 规划、 设计、 建 造、 调试、 维修、 运行） 和最大范围的研究投资。
2003 !"#$ !" 62 47 13 13 30 126 54 84 75 28 30 71 223 106 160 1122
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$, 增加对科学与工程基础设施的投入份额
目前国家科学基金会用于基础设施的预算太少， 仅占 %%- ， 应该增加。在提高基础设施经费份额时， 重点应该是为单个研究人员或研究组提供他们在科 学与工程前沿工作所需要的资源。
%, 对下列活动给予特别关注
（$） 开发和部署先进的赛博基础设施， 启动 %$ 世
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博基础设施变革科学与工程》 的报告。蓝带咨询小组 对于美国科学基金会通过网络基础设施变革科学与 工程的政策建议主要有：
%$ 实施先进赛博基础设施计划以创建网络科技
环境 小组最重要的建议是， 国家科学基金会应该建立 和领导一个大规模、 跨机构并开展国际合作的先进赛 博基础设施计划 )*+,- 以创建、 配置和应用网络基础 设施， 使其能从根本上加强科学与工程研究以及相关 教育。 先进赛博基础设施项目的中心目标是要定义和 建立具有下述作用的网络基础设施： 促进新应用程序 的开发， 使程序得以在各机构和领域间操作， 保证耗 费巨大成本收集的数据和软件得以保存并容易获取， 以及促成和加强跨越时空和跨领域的合作。 各领域必 须在确定基于通用网络基础设施的本领域专用软件 和硬件环境过程中起到领导作用， 但也要以一种鼓励 它们为了研究事业总体利益而回馈成果的方式进行。 新的构想是， 利用网络基础设施构建无处不在的综合 数字环境， 使研究团体在人员、 数据、 信息、 工具和仪 器方面实现互动和完善功能， 数字环境要在空前的计 算、 存储和数据传输能力水平上运行。 小组建议重新开始一次大规模、 长期的和一致的
"$ 扩大在新的和现有的科研设施上进行教育和
培训的机会 在所有主要研究设施计划中， 培训和额外服务的 活动应是关键的内容。 额外的服务活动应涵盖从可能 成为新用户的现有研究人员、 可能设计和使用未来仪 器的大学生和研究生， 到受到激励想成为科学家和工 程师的幼儿园的儿童。 通过高速网络和专门的额外服 务活动， 也有扩大公众使用国家科学与工程设施的机 会。
!" 3950 5400 6800 1700 1000 1885 0 % 20 29 37 9 5 100
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一、 美国国家科学基金会在科研基础设施建设方 面的主导作用 在美国联邦政府部门中， 国家科学基金会 （!"#） 在为学术研究界提供最先进的仪器设备方面处于主 导地位。 美国国家科学基金会的任务是广泛促进科学 的进步， 提高国民的健康、 富裕、 福利和确保国家的安 全等。其他部门资助完成其特殊任务所需的基础设 确保学术研究界继续使用 施， 而只有 !"# 广泛负责， 最先进的仪器设备， 提供有效使用这些仪器设备开展 研究所需的经费和对基础设施进行及时的改进。!"# 在联邦经费支持中起主要作用的领域包括大气和气 候变化研究、 科学与工程用的数字化的图书馆、 生物 的复杂性和多样性研究、 地球地幔的探索、 引力物理、 高性能计算和先进网络、 机器研究和统计、 认识心理 学、 基地天文学、 材料研究、 海洋学、 植物基因组、 极地 研究、 地震和地震工程等。 国家科学基金会目前主要依靠两个主要帐户为 设备建造提供支持：大型科研设备及设施建造帐户 （$%&#’） ， 研究及相关活动帐户 （%(%)） 。大型科研 设备及设施建造帐户创立于 *++, 年，是一个独立的
表%
2001 !"#$ !" 59 45 9 13 19 119 75 86 73 28 31 71 210 104 115 1055
2002 !"#$ !" 60 48 12 13 26 139 76 87 78 28 31 74 219 106 148 1145