2003年工程与材料科学国家和部门重点实验室

评估工作总结

(国家自然科学基金委员会,20037月 )

接受科技部的委托,按照国家重点实验室评估规则和评估指标体系,国家自然科学基金委员会组织实施了对工程与材料科学52个实验室的评估工作。根据工程和材料科学领域实验室的不同特点,将实验室分为两个大组,工程学科29个、材料学科23个分别进行。评估第一阶段从33日至27日,按照相近学科又将实验室分为工程4个小组、材料3个小组,聘请161位专家分别对所在组的实验室进行现场评估。通过听取工作报告、学术报告、质疑答辩、现场考察和认真充分的讨论,形成初步意见并给出评价分数,小组现场评估结束后进行综合调整,得出最终的评估意见和小组参评实验室的排序意见。第二阶段复评工作由于今年国内非典特殊情况的影响推迟到630日至74日,聘请工程学科17位、材料学科15位参加现场评估的专家在南京进行。通过听取每个参评实验室主任的工作报告、答辩和相关现场评估专家的情况说明后,进行评议和讨论,经过预投票、正式投票等程序,分别得到工程29个、材料23个实验室的排序结果。现将评估有关情况总结如下。

工程与材料科学领域的学科范围较广,今年参评的实验室与六年前上轮评估时的情况相比,从28个增加到52个,国家重点实验室45个,部门重点实验室7个,其中有23个国家重点实验室第一次参评,由此可以反映出我国在工程与材料科学领域的科研力量进一步增强。评估专家对这些实验室在19972002年的研究工作和成果、队伍建设和人才培养、开放交流和运行管理等几方面进行了综合评价,充分肯定成绩,明确指出不足,同时对实验室的进一步发展提出了很好的意见和建议。

一、 研究工作和成果

根据评估资料,参评的52个实验室共承担和参与了国家和省部委等各类重要任务,其中863计划427个课题,国家重点基础研究发展规划项目(973167个课题,攀登计划59个课题,国家自然科学基金项目1494项,国家攻关计划226个课题,省部委重大(点)项目468项。

实验室在评估期限内取得了大量重要的研究成果。以实验室为主要完成单位,共获得国家自然科学二等奖4项、三等奖2项、四等奖4项;国家技术发明二等奖8项、三等奖6项;国家科技进步一等奖5项、二等奖31项、三等奖19项。省部级科技奖项特等奖3项、一等奖80项、二等奖257项、三等奖233项。在国外刊物上发表学术论文7756篇,国内重要刊物上发表论文17452篇;出版外文专著28部,中文专著386部;获得国外批准发明专利5项,国内批准发明专利426项;已鉴定成果676项,技术转让成果478项。这些基础数据表明,工程与材料科学领域的实验室都能紧密围绕国民经济、社会和科技发展以及国防建设的基础、急需和关键问题开展研究工作,实验室经过多年的不懈努力,积极承担和完成国家各项任务,成绩突出,成果显著,为我国的基础研究和应用基础研究工作做出了很大的贡献。

参评实验室都能够瞄准国家经济和社会发展以及国防建设的重大需求,立足当今世界科学技术发展的前沿,充分发挥自身的特点和优势,积极探索、勇于创新,特别是在解决国民经济发展重大、关键问题上发挥了十分重要的作用。

工程科学领域动力工程多相流国家重点实验室针对能源和动力工程等相关领域的重大科技问题,在高温高压汽(气)液两相流及传热传质规律;多相流动传输机理及测量技术;叶轮机械中汽液两相流与传热传质理论;低温两相流及工质热物性测量研究等进行了系统深入的研究工作,取得了一批有重大学术价值和应用价值的研究成果,尤其是在超临界高温高压汽(气)液两相流及传热、石油多相流测量、数值传热与相变强化传热等方面处于国际先进水平。电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室围绕我国电力系统 的安全、经济、环保三大主题,发展了电力系统非线性最优控制理论并得到应用,取得了国际公认的成果,出版了英文专著,受到国际电力与控制界的重视;提出了有应用前景的电力系统混成控制理论;“大型火电机组性能与振动远程在线监测及诊断系统”、“大型发电机稳定安全监视与无刷励磁检测系统”提高了机组的安全经济运行水平分别获得国家科技进步二、三等奖。牵引动力国家重点实验室在机车车辆整车滚动振动试验台研究方面,研制出了目前国际上规模大、功能多、技术先进的机车车辆六轴滚动振动试验台,在轨道不平顺谱反演技术、机车车辆试验判稳方法以及全尺寸模型轮轨关系研究等方面取得了创新性成果,完成了铁道部近年来新型提速、重载和高速机车车辆的性能测定和参数优化,成果获1999年国家科技进步一等奖。海洋工程国家重点实验室在研制高性能、高水平仪器设备方面总体上达到了国际先进水平;在潜水器与水下机器人、海底管线检测与维修、浮式生产储油系统关键技术、新型海洋平台等结构物设计与研究方面取得了突出进展;获得10项国际竞标项目,具备了与国际一流海洋实验室竞争的能力。火灾科学国家重点实验室在建筑火灾演化及烟气运动模拟研究、林火行为规律与预测预报、大空间早期火灾图像多重模式识别、定位与控制技术、清洁高效阻燃技术等领域开展了深入系统和卓有成效的研究工作,尤其是在建筑火灾场-区-网复合模型、大空间建筑火灾综合实验平台与火灾特性研究、大空间早期火灾智能监测与电气火灾隐患检测系统等研究成果达到国际先进水平。一批智能火灾探测和新型阻燃材料等成果已得到应用。煤燃烧国家重点实验室对煤燃烧过程中非主量组分的变化行为和氧化亚氮生成规律进行了系统全面和深入细致的研究;摩擦学国家重点实验室开展润滑膜厚度处于纳米级时测量技术、润滑性能和润滑机理的研究,为解决微型机械和高精密仪器的润滑问题奠定基础;这两个实验室的研究成果分别获得国家自然科学二等奖。

材料科学领域晶体材料国家重点实验室独创了四槽流动法,成功研制出大尺寸优质磷酸二氢钾晶体,从而满足了国家惯性激光约束核聚变工程(神光Ⅱ号)的需求,打破了国外的禁运;采用结构诱导和溶剂热方法,研制成功了立方氮化硼纳米晶体材料,引起了国际同行的重视,《Nature》等国际著名刊物对此成果作了专门介绍。粉未冶金国家重点实验室在高性能摩擦材料的研究方面,解决了气相沉积制备C/C复合材料构件的致密性技术难题,具有重大的技术创新意义。所研制的多种金属基摩擦材料也都具有优异性能,某些指标优于国外,已成功应用于国防重点型号武器装备和民用飞机的刹车副。固体润滑国家重点实验室在高承载多层金属润滑抗磨薄膜、低摩擦复合共溅固体润滑薄膜、固体润滑谐波齿轮减速器采用稀土金属基多层复合膜和MoS

基纳米复合薄膜等方面,取得一批具有国际影响的成果,已成功地用于“神舟”号飞船、“风云”和“资源” 卫星、液氢液氧和液氧煤油火箭等十多项航天领域的国家型号任务。实验室成绩的取得,体现了各实验室在发展过程中重视源头创新,从发现新现象、新规律出发,扩展相关领域的基础知识,建立新的系统理论或方法,增强原始创新能力,逐步形成独创性的理论和技术;实验室以推动经济和社会发展、解决重大科技问题、提供理论基础和技术储备并形成自主知识产权为己任,通过承担和完成国家重大任务推进学科发展,主要研究领域中的课题都与国民经济发展和国家安全战略需求有密切联系,其成果直接应用于解决国民经济需求中的关键科学技术问题,或者对于解决这些问题有重要指导意义。

二、 队伍建设和人才培养

建设高水平的科研队伍和学术群体、培养优秀的青年科技人才是实验室科研工作的需要,也是实验室长期发展的一项战略任务。因此,参评实验室都高度重视科研梯队的建设和人才培养,采取了一系列有效措施,吸引和培养优秀的中青年人才,并为其成长创造良好的工作条件,同时营造出宽松、活跃的学术氛围。老一辈科学家以事业为重,甘为人梯和铺路石精神鼓舞和教育着青年一代,培养其严谨、踏实的学风;一批优秀的中青年人才脱颖而出,迅速成长,实验室已逐渐形成一支支团结协作、求实创新、拼搏奉献的科研队伍。固体润滑、动力工程多相流和牵引动力三个国家重点实验室地处祖国西部地区,但在培养和吸引优秀人才方面有着共同的特点:创造条件,以良好的科研条件和高水平的研究工作吸引人才;团结和谐,以宽松的学术氛围稳定人才;委以重任,以高度的责任感激励人才;求贤若渴,积极在国内外招聘优秀人才。这些都说明国家重点实验室作为人才培养的基地发挥着越来越重要的作用。

三、 开放交流和运行管理

实验室坚持开放、流动、联合、竞争的运行机制,充分发挥和利用国家重点实验室的研究平台和资源,积极鼓励和支持国内外有关高等院校和研究单位的科技人员到实验室开展广泛而深入的研究工作;同时积极开展高水平、高层次和实质性的国内外学术交流与合作。晶体材料国家重点实验室在体块功能晶体材料的制备居于国际前沿水平,长期以来,和美国、德国、俄罗斯、澳大利亚、日本、韩国、新加坡、马来西亚及台湾、香港等国家和地区形成了交流合作关系,特别在评估期间,与其中不少学校和研究机构建立了实质性的科研合作。海洋工程国家重点实验室与美国、英国、荷兰、挪威和日本的著名大学及研究机构建立了交流、合作关系;通过国际招标,承接并完成了国外重大工程应用项目10项,表明实验室在国际技术市场中具有很强的竞争能力,在国际海洋工程界享有较高的声誉。火灾科学国家重点实验室积极拓宽国际合作渠道,争取政府间合作研究项目;联合国国际建筑与创新委员会主持召开的全球高层建筑峰会,火灾科学实验室作为唯一来自中国的特邀代表;同时作为国内唯一受到美国建筑与火灾研究室(BFRL)正式邀请的研究机构,参与了911事件后美国开展的高层建筑火灾安全研究国际合作计划。各参评实验室通过开展广泛的国内外学术交流与合作、主办国际、国内学术会议、进行互访、出国进修和培训等各种活动促进了科研水平的提高,扩大了国际影响。

加强对实验室的管理工作,是实验室整体实力和水平提高的重要保证,因此,实验室越来越重视管理工作,不论从宏观方面还是从微观方面都力争达到科学化、规范化管理,引入现代管理理念,建立各种有效机制,健全管理规章制度,保证了实验室的正常运行。今年参评的实验室都制定了较为健全的规章制度和行之有效的管理办法,加强了对实验室科研仪器设备的合理配置和有效运行的管理手段,使科研仪器真正为科研服务,为实验室做出有特色和创新性的工作提供了强有力的技术支撑。

四、存在的不足

同上一轮评估相比,工程与材料科学领域的52个国家和部门重点实验室显示了我国该领域科技研究的整体水平和科研实力有了显著的提高,实验室作为高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展学术交流的重要基地发挥着越来越重要的作用。但应该看到,我国的基础研究和应用基础研究工作和国际先进水平比较还存在一定的差距,参评的52个实验室中侧重于基础研究的实验室所占比例很少,评估期限内尚未取得具有重大国际影响的科研成果,国家自然科学一等奖、国家技术发明一等奖空缺,约>1/4的实验室缺少国家级科技奖项。有的实验室承接的工程应用项目较多,应用基础研究工作薄弱,积累不够,难以提出学科前沿的问题。这些都说明我国在工程与材料科学领域的研究实力和学术水平有待进一步提高,国家重点实验室作为代表我国科研力量的国家队应该始终把增强原始创新能力作为实验室发展战略的重要指导思想,始终把建设国际水准的实验室作为建设和发展的方向和目标。

评估中发现,由于投入经费不足,实验室普遍存在对外开放不足的情况,而开放、交流是实验室计划实施以来特别强调的任务之一。实验室开放力度不够,体现在开放经费、课题偏少,有的实验室平均一个开放课题不到1万元;有的实验室每年的开放课题经费不到5万元。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水平,但实验室的开放力度有待普遍提高,尤其是全方位、高水平、高层次和实质性的国内外开放和交流合作有待进一步增强,国家重点实验室应该充分发挥和利用科研平台的优势条件,努力吸引优秀的国内外科学家到实验室进行科研工作和开展科研合作,不仅对实验室科研水平的提高起到促进作用,同时扩大影响,使实验室真正起到科研工作的领军作用。

加强管理,进一步提高实验室的管理水平是实验室发展过程中越来越突出的问题。在评估过程中,看到有的实验室存在固定人员和科研成果界定不清、临时包装的现象。有的实验室把有些不一定属于本实验室研究方向和学科领域的成果也作为该实验室的研究成果,甚至将整个系或学院的人员和成果都整合进去,造成实验室主要研究方向不够明确,影响其主攻方向的发展;有的实验室学科范围较广,学科交叉明显,但相互联系和渗透不够;有的实验室主要研究方向不够突出,人才力量配置不够。这些情况都反映了实验室管理工作不够到位,没有将实验室真正作为一个科研实体来运作,来发展。实验室应该强调特色,其发展以特色和定位为核心,丰富内涵拓展外延,多学科交叉亦应围绕其特色和定位进行。只有充分发挥实验室的优势力量和凝聚作用,集中优势兵力,才有可能积极探索学科前沿,体现创新思想,开展科技重大问题的研究,使实验室多出成果,上高水平。

五、发展建议

国家重点实验室的建设和发展应该进一步适应我国经济、科技、社会发展的需要,随着科学技术突飞猛进的发展,国家重点实验室在学科布局方面的不尽合理现象会越来越突出。通过评估专家认为,工程与材料科学领域实验室的数量和专业覆盖面未能满足国家经济发展的需求,实验室的学科领域大部分是80年代设立的,存在传统学科偏多、新兴学科偏少、个别学科重复的问题。有的新兴学科领域缺乏,比如:航空航天、制造业(装备制造业、电器制造业)、机床、新能源、燃料、工程热物理等。6年或10年下来需要做调整,科学技术、行业发展很快,应该紧密结合国家中长期发展目标和规划来考虑合理布局。从国家的角度加强顶层设计,明确实验室的方向、定位和任务。

进一步加强各管理层次对实验室的管理,在实验室的建设和发展过程中十分必要。国家重点实验室建设与管理暂行办法中明确说明:实验室是依托大学、科研院所和其他具有原始创新能力的机构建设的科研实体。应该明确界定国家工程研究中心和国家重点实验室的定位,在其人员和科研成果的管理上有明确的界定和规定。各级管理部门有责任将国家制订的政策认真贯彻落实,特别是依托大学及其主管部门,应该加大管理力度,力争短时期内有所改善,看到效果。

六. 评估工作

国家重点实验室评估是实验室建设和发展过程中的重要管理手段,也是促进实验室整体水平提高的有利措施。从国家的角度可以为国家提供宏观决策的科学依据;从管理的角度是对各管理层次工作的一次检阅;对实验室更是起到了促进和提高的推动作用。多年的评估实践和经验充分证明了评估工作的重要性和必要性。对每一参评实验室充分肯定成绩、总结经验、指出不足、提出建议,既体现了鼓励先进、鞭策后进的竞争机制,同时也使实验室的工作更加适应国家发展的需要。

今年工程与材料科学领域实验室数量较多,学科范围广泛,工程学科又是不同类型、不同特色的行业领域,工程与材料学科之间、行业与行业之间的实验室不易比较,这些都给评估工作增加了难度。由于坚持“依靠专家、发扬民主、实事求是、公正合理”的评估原则,充分依靠专家、发挥专家的作用更是评估的一贯做法。在选择评估专家时做了比较全面的考虑,既考虑专家的学术造诣和业务水平,又注重其专业背景特点和互补性;参加现场评估的大同行专家有侧重于基础研究工作的,也有侧重于应用的;同时考虑了专家的年龄结构,注重老中青相结合和专家单位分布的综合因素,还由于国防工业的特点专门聘请了国防口的专家。确定专家组长时除了业务水平之外特别强调了客观公正和组织、协调能力。评估专家在评估过程中严格遵守评估原则和纪律,对实验室的评估始终坚持高标准、严要求,认真负责、不辞辛苦,使评估任务得以圆满完成。但也有参评实验室的某些专业领域在聘请专家时考虑不够全面的情况,因此在这方面工作应该再深入细致一些,尽量避免出现一些不平衡的现象。

实验室的数量多 、专业面广,给评估工作的具体操作也带来一定的难度,尽管今年根据工程与材料科学的特点已将参评实验室分成两个大组分别进行评估,但在按相近学科分小组的具体安排上也存在一定的问题,尤其是工程学科的跨度很大,有的学科只有一个实验室,而现场评估小组由于为后面的复评做准备又不宜分得太细,因此出现个别小组实验室的专业领域偏杂的情况,这方面问题在今后的评估工作中应予以充分注意,力争使实验室的分组更趋于合理。

目前 5年左右一次的评估,虽然对实验室的发展起到了积极的促进作用,但也对实验室造成一定的压力,为了准备评估,所花费的时间和耗费的精力与收效不相称,因此,加强平时对实验室工作的监督和检查,规范管理是十分必要的。建立建全各项规章制度,比如年报制度,包括固定人员和研究成果等的上报;实验室各项成果强化标注、严格署名;通过加强日常管理可以减轻评估时实验室的负担,有些评估时出现的问题往往是平时实验室管理工作上的问题,通过一次评估来解决是不现实的。评估工作和日常管理相结合,制订有效的措施,对提高实验室日常的各项管理工作也会更加有利。

实验室评估工作有明确的标准,严密的指标体系,全面体现国家对参评实验室的要求。通过多年的评估实践,指标体系不断总结修改,加以完善。评估中采用现场评估和会议复评相结合、定性评估和定量数据相结合、学术专家和管理专家相结合的方式,基本上得到了科技界的认可。但随着实验室的不断发展,对评估指标体系的要求越来越趋于客观公正和简便易行,现行评估指标体系未能突出实验室研究成果的水平和质量;占比例很少的定量数据在核实过程中花费的时间和人力过多,给实验室带来不必要的负担;不同类型的成果应有不同的标准来衡量等等,这些问题都需要在今后的评估指标体系中加以修改和解决。评估体系起着对基础研究活动的规范和引导作用,力求科学性和客观性,简化内容、优化程序、注重实效,进而使评估工作更加公平、公正、公开,对实验室的发展真正起到促进作用。