二OOO年数理科学和地球科学国家重点及部门
开放实验室评估工作总结
(国家自然科学基金委员会,二OOO年六月)
根据科技部关于国家重点和部门开放实验室评估工作的部署,国家自然科学基金委员会聘请145位专家,按照“国家重点实验室评估规则”,对数理科学的23个和地球科学的26个国家重点和部门开放实验室进行了评估。通过现场考察和会议复评,形成了对参评实验室的评估意见,以及数理科学和地球科学国家重点、部门开放实验室的排序结果,现将评估有关情况总结如下。
(一)
利用世界银行贷款建设的国家重点实验室现已具备参加评估资格,因此2000年度参评实验室与上一轮相比,其数量有了很大增加,数理科学实验室数目由16个增至现在的23个,地球科学实验室的数目由14个增至26个。根据实验室研究性质不同,参评实验室分为基础研究和应用基础研究两类,数理科学实验室中基础研究类19个,应用基础研究类4个;地球科学实验室中基础研究类9个,应用基础研究类17个。根据两类不同性质实验室评估指标体系,专家对数理科学实验室1995—1999年、地球科学实验室1996—1999年的研究工作与成果,队伍建设和人才培养,开放交流和运行管理等情况进行了全面评价,在充分肯定实验室成绩的基础上,指出实验室存在的问题,明确发展方向。
实验室在评估期限内承担了国家与省部委等多方面的各类任务。以实验室为主,数理科学的23个实验室承担国家863计划子课题85项,国家重点基础研究发展规划项目子课题51项,攀登计划子课题119项,自然科学基金项目605项,攻关项目子课题14项,国际合作项目85项,省部委重大(点)项目95项;地球科学的26个实验室承担国家863计划子课题41项,国家重点基础研究发展规划项目子课题55项,攀登计划子课题93项,自然科学基金项目462项,攻关项目子课题89项,国际合作项目264项,省部委重大(点)项目262项。
以实验室作为第一完成单位,数理科学有关实验室获国家自然科学一等奖1项,二等奖1项,三等奖6项,四等奖1项;国家科技进步奖二等奖1项,三等奖4项;国家发明奖二等奖2项,三等奖1项,四等奖1项;各类省部级科技进步奖94项;非双边国际会议特邀及专题邀请报告297篇,口头报告746篇,全国性会议特邀报告266篇,专题邀请报告345篇;国外刊物上发表论文3276篇,国内重要刊物上发表论文3626篇;出版中文专著40部,外文专著16部;获国内发明专利及软件证书33件,国外1件;已鉴定成果26项,技术转让19项。地球科学有关实验室共获国家自然科学三等奖5项,四等奖1项;国家科技进步奖二等奖7项,三等奖5项;各类省部级科技进步奖126项;非双边国际会议特邀及专题邀请报告220篇,口头报告814篇,全国性会议特邀报告170篇,专题邀请报告273篇;国外刊物上发表论文518篇,国内重要刊物上发表论文3320篇;出版中文专著149部,外文专著17部;获得国内发明专利及软件证书9件;已鉴定成果231项,技术转让32项。
评估结果表明,各实验室能够紧紧把握学术发展方向,研究重点突出,紧密围绕国民经济、社会发展以至国防建设的基础问题和关键问题开展研究工作。多年来实验室不懈努力,大胆创新,积极承担国家任务特别是重大科学技术研究项目,取得了许多优秀研究成果,为我国的基础与应用基础研究工作做出了很大贡献。
从事基础研究的实验室比较注重本学科领域国际前沿工作的探索与研究,努力创新,积极参与国际竞争,开展实质性的国际合作,在国际相关领域中争得一席之地。例如,固体微结构物理国家重点实验室以基础研究为主,注意学科交叉,研究工作始终处于国际前沿,在介电体超晶格、纳米结构材料和物理、物质聚集演化和强关联体系等方面的研究取得了一批创新性成果,特别在介电体超晶格方面开展了多项原创性的工作,受到国际学术界的重视,其相关工作连续发表在国际核心学术刊物上,其中在《Science》上发表文章2篇,《Physics Review Letters》、《Physical Review》和《Applied Physics Letters》上发表文章20余篇。5年来该室在国际著名刊物(Science、Nature、PRL、PRB、APL)发表的论文近200篇。该实验室的研究层面、方向设置较宽,某些研究现处于国际前沿,,对一些暂时不是国际“热点”的研究方向积极开展探索性工作,一旦有所突破,这些研究将很快跻身于世界先进行列。数学与应用数学部门开放实验室几年来在动力系统、低维拓扑与几何分析方面取得了国际上有重要影响的成果,在模表示论和现代复分析方面开展了国际上有影响的工作,在统计学、偏微分方程数值解与人工智能应用方面取得了有意义的深刻结果。大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室将推动学科发展和满足国家需要紧密结合,在副热带高压变异理论方面取得突破性进展,这一成果对改善西太平洋副热带高压的天气预报和气候预测有重要的实际意义,居于国际领先水平,该室建立的海-陆-气耦合模式是我国唯一由自己研制和发展并在应用中取得显著成效的气候模式,该模式参与了国际上的模式比较计划,被认为是世界优秀气候模式之一。现代古生物学与地层学部门开放实验室在地球生命史及地质时间框架等领域开展了具有前瞻性的研究,他们首次发现的澄江动物群曾被认为是“20世纪最令人惊讶的科学发现之一”,目前对这一动物群以及对寒武纪大爆发的研究使我国在地球早期生命演化领域位居世界前列;该室的另一项举世瞩目的研究成果是1999年《Nature》上发表的云南早寒武世早期“海口虫”的发现与研究,它将脊椎动物的起源和早期演化历史追溯到距今5.3亿年前的寒武纪时期;在建立全球统一地质年表(界线层型)这项地球科学最基本立典性工作中,该室取得了重大突破,其中“中奥陶统达瑞威尔阶全球界限层型”获国际地层委员会和国际地科联通过,成为全球对比标准,这是中国地质界获得的第一个“全球界线层型剖面”。黄土与第四纪地质国家重点实验室瞄准全球变化研究的国际前沿和生态环境建设面临的重大问题,从东亚季风环境整体系统综合集成的高度开展多学科交叉的创新性研究,取得一系列重要成果,其中“中国黄土与东亚古季风”成果获1999年国家自然科学三等奖。
以应用基础研究为主的实验室,紧紧围绕国家目标,着眼于国家需求,为国民经济、社会发展和国防建设解决重大基础性、关键性问题以及重大技术难题,努力形成自主的知识产权和创新体系,积极推进科技成果转化,将基础性研究工作高层次地运用和服务于国家建设之中。测绘遥感信息工程国家重点实验室立足于创新性应用基础研究,并将其成果努力转化为生产力,在测绘遥感信息工程的应用基础研究、关键技术研究和产业化方面开展了颇具特色、卓有成效的工作。例如该室研制的“Virtuo Zo数字摄影测量系统”是目前该领域世界5大知名软件之一,产品由全球20个代理商进行销售,其经济与社会效益显著,获得1999年国家科技进步二等奖;该室具有完全自主版权并处于国际领先地位的GIS基础软件GeoStar系列产品以及其他系列产品都孵化出相应的企业,为我国的测绘遥感技术和GIS技术产业化作出了贡献。强光光学部门开放实验室紧紧抓住强光研究这一国际前沿科学问题,围绕新一代超短脉冲高功率激光研究新方法、新技术(包括OPCPA),相继成功地建成了2.8太瓦/43飞秒和5.4太瓦/46飞秒的小型超强短激光系统,使实验室成为世界上少数几个光束质量好的强场激光物理实验基地之一;该室还开展了强光与物理相互作用以及相关高技术、交叉领域的实验与研究,作出了有特色的、具有国际影响的多项研究成果,其中获得国家级二等奖的有3项;该室重视自主知识产权的保护,1995—1999年内共被批准的发明专利10项,另外还有14项发明专利尚在受理之中。声场声信息国家重点实验室基于水声基础研究的长期积累,以国家和国防任务为依托,在十多年来理论和实验研究的基础上,结合先进信号和处理技术,提出了具有自主知识产权的水下远程被动定位新方法,并取得了国际上有独创性的重大成果,为国防建设提供了关键设备;该室在语言和语音信息处理领域,提出了“基于概念层次网络的自然语言理解预处理”的理论方法,使自然语言理解水平有显著提高。
与上一轮评估相比,目前实验室的研究队伍知识结构和年龄结构趋于合理,各实验室及其依托单位和主管部门积极采取各种有效措施,吸引和培养了一批优秀青年人才,一支具有高素质的中青年研究群体正在稳定地成长,青年研究人员已经逐渐成为实验室的主要研究力量。这一切充分表明了实验室的发展潜力和竞争能力。固体微结构物理国家重点实验室把人才培养和队伍建设放在实验室建设的头等位置,几位学术造诣高、国际知名的学术领导人,为实验室的稳步发展、处于国内领先地位奠定了基础,中年学者在实验室关键岗位发挥着重要作用,实验室为年轻人成长创造了良好的学术氛围,该室在科研工作中对年轻人委以重任,使其独当一面主持科研项目,对崭露头角的优秀青年研究人员,实验室不让他们过早陷入行政事物中去,保证他们有更多的精力投入研究工作。例如,实验室不满30岁的陆延青博士,在介电体超晶格的研究上取得突破,他的“离子型声子晶体的光学性质”发表在《Science》杂志上,并被评为“1999年中国基础科学研究十大新闻”之一。黄土与第四纪地质国家重点实验室虽然地处祖国西北地区,但他们坚持以国际合作研究推动高层次人才的培养,以高层次的科研任务促进人才科研素质的提高,实验室的年轻人在各自的研究方向上作出了优秀的工作,并产生了两位国家杰出青年科学基金的获得者。超导国家重点实验室的闻海虎,1964年生,他领导的研究小组在高温超导上临界场的重新认识上澄清了人们一段时间以来对高温超导体临界特性方面的错误观点,对高温超导体理论图象的形成起到了促进作用,其工作的初步结果发表在1999年的《》上。
实验室经历了十多年的发展过程,大家深深体会到开放交流的重要性。目前实验室的开放交流工作已由前些年单纯追求数量逐步转变为开展实质性的国内外学术交流与合作。现代古生物学与地层学部门开放实验室多年来与英、美、澳大利亚、加拿大、瑞典、日本等国开展了卓有成效的合作,四年来共开展25项国际合作项目,取得了国际前沿性的学术成果;该实验室与国际学术组织保持密切联系,有8位学术带头人在国际学术组织中担任重要职务。黄土与第四纪地质国家重点实验室的合作对象大多为国际一流的实验室和科学家,发表成果大多以我方为主,一些重要观点均由我方首先发表,合作方式不仅是到国外从事合作研究,目前已有许多科学家来实验室从事较长期的研究工作。该实验室现已逐步成为国际性研究基地之一。数学与应用数学部门开放实验室在开放交流方面作出了出色的工作,特别是在邀请世界一流数学家访问讲学方面十分成功,4年中获国际最高层次的Wolf奖和Fields奖的访问者即达10余人之多,近30位欧美知名数学家在实验室访问工作1个月以上。
规范化、科学化的管理制度是实验室开展高效率研究工作、获得高水平研究成果的有力保障,作为利用世行贷款建设的河口海岸动力沉积与动力地貌综合国家重点实验室,今年第一次参加实验室统一评估,其研究成果的创新性和地域特色得到了专家的充分肯定,其中管理工作发挥了重要作用,为了实验室的建设与发展,依托单位领导特事特办,积极解决实验室存在的各类难题,实验室领导在起到学术带头人作用的同时,在理顺各类关系,调整引进优秀人才,加强学术梯队建设等方面投入了大量精力,这些扎实深入的管理工作为实验室开展高水平的研究工作提供了良好的条件及和谐的学术氛围,为实验室取得长足进步奠定了基础。
(二)
作为我国数理科学和地球科学的“国家队”和优秀团队,这次参评的49个国家重点和部门开放实验室显示了我国数理科学和地球科学领域基础性研究的整体学术水平和人才实力,这些实验室坚持“开放、流动、联合、竞争”的运行机制,承担了国家大量基础性研究任务,在本领域中取得了很大成绩,特别是一些实验室在利用本土资源优势方面,作出了具有特色的、世界先进和领先水平的工作。随着我国综合国力的增强,国家在科学技术的发展过程中对科技人才的要求越来越高,各类科学技术计划的出台,各部门的人才计划的实施使我国基础研究领域充满了活力,上一轮评估中曾经令人担心的人才断层问题,目前开始有所缓解,评估结果表明,相当部分的实验室的研究队伍,以青年人为骨干的研究群体正在形成,年轻学术带头人正在成长,一些优秀的青年科学家先后担起了实验室主任的重任,使实验室的研究工作显现出上升态势。这次评估,实验室的开放交流工作已由原来大多到国外考察、开国际会议、交流情况,为实验室开放而开放等形式,开始向有实质性的国际国内合作,强调高学术水平的开放等层次迈进。事实证明,实质性的国际合作现已成为各个实验室促进科研水平提高、加速人才培养的重要方式。
但是我国基础研究与国际先进水平之间的差距不容乐观,在学科前沿领域中,许多与他人激烈竞争以期获得一席之地的研究工作处于追赶状态,某些我们曾一度领先于世界的研究工作由于各种原因而落于他人之后,有些实验室的研究水平相对较低,设备与条件等较弱,从近几年来数理科学和地球科学实验室所获国家级奖励情况看,自然科学奖一等奖和二等奖各仅有1项,科技进步奖和发明奖的一等奖空缺,因此要把国家重点实验室真正建设成为代表国家水平的实验研究基地和学术活动中心还有很长的路要走。在人才培养方面,具有高学术造诣和影响力的青年学术带头人尚显不足,即使是很优秀的实验室亦存在着这一问题。开放是实验室建设初期特别强调的任务之一,它贯穿于实验室运行的始终,目前评价实验室的开放工作主要是针对课题和人员的开放水平而言,由于各部门投入以及实验室的自身研究性质,现阶段实验室开放水平和开放力度存在着差异。评估期间内,数理科学实验室平均一个开放课题1.5万元,地球科学实验室平均一个开放课题2.12万元;49个实验室平均每个实验室开放课题经费是17.24万元/年,其中开放费最高的一个实验室是53.5万元/年,平均每课题资助2.3万元,而开放费最低的一个实验室是0,没有设开放课题。虽然用于开放课题的经费量只能从一个侧面反映实验室的开放工作和水平,但是实验室开放力度有待普遍提高,要做到能够吸引优秀的科学家到实验室来工作,使实验室成为真正开放的学术交流中心,实验室和有关主管部门还要作出很大的努力。
(三)
由于科学技术发展日新月异,实验室计划实施伊始各实验室制定的学术研究方向有一部分已不能满足目前学科发展要求,出现了一些需要解决的问题,一些实验室的研究内容与名称已不吻合,例如参加此次评估的“内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室”,其名称是80年代末该实验室在其建设可行性报告论证时提出和使用的,目前经典的“内生”与“外生”矿床成因划分准则在占矿床研究绝大部分的热液矿床研究中受到严重挑战,“内生”这一经典术语在国际矿床学界已很少使用,而且这一名称对应的是三级学科,已不能反映目前该实验室的学科群特色,因此需要改换名称,否则将有碍实验室的发展;80年代中根据当时学科现状和国家需要设置的学科布局现已发生了改变,为适应21世纪科学技术发展的需要,学科布局应作及时调整;国家重点实验室一直定位在以基础性研究为主,它的最终目的是建设成为国家需要的、在各学科领域中代表国家水平、能够立足于世界的“国家队”,在实验室建设中是否要综合考虑各部门、各地域的特殊性和平衡因素;实验室建设与目前各部门的各类科学计划关系如何等。上述问题在不同学科的评估和有关调研中也多次提到,解决这些问题已迫在眉睫。因此建议国家主管部门结合学科布局调整问题,尽快对目前实验室的研究方向、研究性质(基础研究/应用基础研究)乃至实验室的中英文名称等做一次审定,同时,对联合实验室的联合目的和设置也应做重新考虑。
(四)
实验室评估是实验室建设与发展的一项重要管理措施,它在保证实验室正常运转和高质量发展过程中起着重要的调控作用,通过评估应该肯定实验室的成绩、发现不足,明确发展方向。对于任何一个实验室,它都存在着缺点和不足,但以往评估专家组对实验室存在问题表述温和,特别是书面表述不甚明确,这一倾向有不断发展的趋势,因此这次评估特别强调了评估意见必须正面、确切地指出实验室存在的缺点,这一要求得到了评估专家和各参评实验室的充分理解。今年的“现场评估专家组意见”专门辟出了实验室“存在问题”和“建议”两栏目,要求评估专家必须填写,从结果看,专家对所有实验室,不论是优秀的还是排序比较靠后的,都提出了中肯的意见和建议,从而提高了评估专家意见的价值。
定量数据是实验室评估的一个重要组成部分,新一轮实验室评估的定量指标体系较以前有所变化和改进,对定量指标的内涵作了较明确的说明,实验室在定量数据的填报中非常认真,数据准确率较上一轮有所提高。今年评估专家和评估工作管理人员在现场对定量数据作了极为认真细致的审核,保证了定量数据的准确性、严肃性和评估结果的公正性。数据审核中发现,一些定量指标的设立需要根据其在评估中的作用和必要性做进一步修改;关于“非在编固定人员”的界定问题有待进一步明确;实验室成果署名问题应由有关部门做一些明确规定等。
这次实验室现场评估,专家组组成尝试了两种不同方式,数理科学的专家组成基本采用了“全程同行”制,地球科学则采用了“全程同行”与“小同行”相结合制,前者对实验室小组排序把握比较准确,涉及到的评估专家较少;后者则对实验室的评价表述比较明确,参与评估的专家面较大。结果表明,两种方式各具特点,评估在明确指出实验室的成绩和不足、排出实验室的先后顺序的同时,还要综合考虑评估工作的效率以及人员和费用的投入。由于实验室的研究方向与性质的不同,全程同行和小同行对实验室的评价都很重要,但应各有侧重,建议在今后的评估程序中,考虑小同行重点对该实验室的研究水平进行公正评价,全程同行则需对实验室整体水平进行综合判断,在小组评估全部完成之后由全程同行作出小组排序结果。另外,在选择评估专家时,为了避免评估现场可能出现的意见分散、某些专家对本专业的“偏爱”、或专家可能与实验室的一些非直接的关系等多方因素,全程同行与小同行专业范围的选择、数目比例、年龄结构、部门分布等需作综合考虑。