图1基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化驱动机理
聂继凯1,2
(1.扬州大学 商学院;2.扬州大学 政府治理与公共政策研究中心，江苏 扬州 225127)
摘 要：对基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化案例分析后发现，拉力(国家战略需求、问题综合复杂)和推力(自身发展追求、自我能力局限)共同驱动国家实验室网络化。强实力、精专业的优质网络节点、相似-差异-分散-役使四重属性叠加的网络关系以及星形网络结构，基于点、线、面三维视角形成了国家实验室网络化基本相态。在国家实验室需求的基础上，网络化规则体系通过实践探索自发生成，且反作用于网络化实践，为网络化文化形成提供了必要条件，成为实验室网络化持续演进的文化根基。最后，从网络化方式、依靠力量、相态、规则、嵌入情景与自主发展5个方面，总结出国家实验室网络化规律对我国国家实验室网络化发展的主要启示。
关键词：联合研究实体；国家实验室；网络化；驱动因素；相态；规则
中共十八届五中全会在实施创新驱动发展战略具体举措中明确提出了在重大创新领域组建一批国家实验室的建议，将稳健发展国家实验室的重要性凸显出来。作为国立科研机构的一种具体形式，国家实验室(National Laboratory)因学科覆盖面更宽、体量更大、承担国家重大研究项目能力更强、更可能在学科交叉点上取得突破性成果，故在科学研究与技术创新方面受到世界各国的普遍重视[1]。我国自2001年开始建设国家实验室，但由于建设投入大、管理难、运行复杂且缺乏建设经验，导致目前仅有沈阳材料科学国家实验室正式揭牌成立，其余5个国家实验尚处于筹建阶段。
基于实践理论导引需要，相关研究主要关注以下几个方面：①梳理国家实验室发展中积累的基本经验，例如功能定位[2]、与政府的关系[3]、研究方向选定[4]；②总结与比较国家实验室的运行模式，例如GOGO模式[5]、GOCO模式[6]、直接私有化[7]；③剖析国家实验室管理体制与运行机制，例如分级分类管理体制[8]、技术转移机制；④论证影响国家实验室健康发展与有效运行的关键因素，例如内部方面的领导风格、组织结构、文化[9,10]，外部方面的竞争、国家战略需求[1]；⑤探讨国家实验室借助外部组织实现自身发展方式，例如实验室之间的竞合关系[11]、与产业界的合作方式[12]，以及与多种参与主体间的协同创新[13]。可见，现有研究更多关注于国家实验室单独个体，即使相关研究已经开始以“关系”为切入点关注国家实验室发展，但研究重点仍停留在双边关系和梳理具体合作方式上[11-13]。
综上所述，以开放式创新为研究背景，以组织合作关系为切入点，以组织关系网络化为研究框架，为探究国家实验室稳健发展提供了一个新思路。本文正是在该思路的引导下，聚焦于基于联合研究实体的国家实验室网络化规律研究，以期为后续研究奠定基础。
(1)研究方法。采用单案例分析，主要原因在于：①对于探索性问题，案例研究更为契合[14]；②本文案例分析侧重对案例的深度挖掘，且案例选择与研究应具有一定的时间序列性[15]。因此，单案例研究更适合本文的研究要求。
选择埃姆斯国家实验室(Ames Laboratory)关键材料研究所(Critical Material Institute，简称CMI)作为案例研究对象，主要原因在于：①埃姆斯国家实验室是国际著名的实验室之一；②经比较分析后发现，埃姆斯国家实验室牵头成立的CMI集成了其它2个能源创新中心(Energy Innovation Hubs)的建设经验(由国家实验室牵头或参与)；③CMI网络化特征明显且运行较为成功，科研成就斐然。案例具有足够的代表性与一定程度的“极端性”，能够凸显研究问题的实质[16]，满足通过剖析典型案例探求一般规律的研究需求。
(2)资料来源。案例资料主要来源：①美国能源部官方网站(http://energy.gov/)、美国自然科学基金委员会官方网站(http://www.nsf.gov/)、埃姆斯国家实验室官方网站(https://www.ameslab.gov/)、关键材料研究所官方网站(http://www.cmi.ameslab.gov/)等公布的相关资料；②与埃姆斯国家实验室或CMI有关的各类文献研究、学术报告或新闻报道等；③埃姆斯国家实验室和CMI工作人员的邮件内容及相关资料。总之，多元化资料搜集渠道为本文案例研究提供了稳健的“三角测量”证据链[17]。
(1)国家战略需求。2010年美国能源部发布的《关键材料战略》(Critical Materials Strategy)报告指出，美国在关键材料领域面临一系列严峻挑战，并在报告最后明确提出要在2011年底实现报告内容更新及相关政策工具构建。之后，涉及关键材料的系列支持政策和行动开始切实推进，其中包括2012年9月23日奥巴马政府签署的一项综合划拨法案(Consolidated Appropriations Act)，该法案决定提供两千万美元筹建一所关键材料能源创新中心(Critical Materials Energy Innovation Hub)。在此基础上，2013年1月15日，由埃姆斯国家实验室领衔共18个组织的研究团队成功获批在未来5年内运用划拨的1.2亿美元建设一个关键材料能源创新中心项目，并将研究中心正式命名为关键材料研究所。2013年9月10日，CIM正式成立。可见，国家战略需求成为埃姆斯国家实验室借助联合研究实体CMI推进自身网络化的直接诱因。
(2)自我发展追求。埃姆斯国家实验室雏形是“曼哈顿计划”中生产或提纯铀材料的实验室，这为埃姆斯国家实验室专注于稀有元素及其材料制成研究奠定了坚实基础。该实验室于1947年5月17日正式成立，目前隶属于美国能源部，是能源部科学办公室(Office of Science)直辖的10个国家实验室之一。发展至今，埃姆斯国家实验室的研究领域已拓展至化学与生物科学、环境保护与国家安全、关键材料研究、材料科学与工程、决策科学等，但各研究领域均以稀有元素研究为核心立基点，例如国家安全中的稀有资源安全供给、化学与生物科学中的元素控制等，其中关键材料领域更是对实验室稀土元素研究的拓展。埃姆斯国家实验室在近70年的发展过程中逐步形成了自身发展目标，即提供材料与能源解决法案。总之，自身研究特性与发展追求成为埃姆斯国家实验室实施自身网络化的内在驱动力。
(3)问题综合复杂。美国能源部基于大量信息分析后发现，关键材料供不应求是一个极度庞杂的复合问题，以供应链视角切入，内容涉及关键材料供给、提炼、加工、成品件组装、最终产品使用及资源循环再利用。不同环节牵扯的具体内容也不同，如供给环节中的地缘政治、市场波动、出口配额，提炼、加工环节中的技术能力与智力资源支撑、合作伙伴选择，成品件组装环节中的可替代性组件研发，循环利用环节中的技术壁垒、成本效率等。与之对应的相关政策措施也纷繁复杂，涉及研发、专业工作人员培训、信息搜集、金融辅助甚至外交。可见，关键材料供需失衡问题的综合性和复杂性已成为埃姆斯国家实验室借助联合研究实体CMI实施自身网络化的外部压力。
(4)自我能力局限。尽管埃姆斯国家实验室在稀有元素研究领域实力超群，但关键材料供需问题极其复杂，仅靠埃姆斯国家实验室自身难以解决。仅关键材料供给方面的原材料勘探与挖掘，埃姆斯国家实验室就难以应对，更难以抗衡以矿产勘探、挖掘与加工见长的大型跨国公司力拓集团(Rio Tinto Group)。可见，埃姆斯国家实验室的能力局限已成为其借助联合研究实体CMI实施自身网络化的必然要求。
综上所述，如图1所示，可得出以下结论：①自身发展追求和自我能力局限是埃姆斯国家实验室网络化的内在推力，国家战略需求和问题的复杂性是埃姆斯国家实验室网络化的外在拉力，两股力量共同驱动埃姆斯国家实验室借助联合研究实体CMI实施自身网络化；②国家战略需求与埃姆斯国家实验室的发展目标相契合，而非强制匹配；③国家高层次战略需求决定了问题的综合性与复杂性，进而导致埃姆斯国家实验室自我能力局限被放大，成为该实验室实现自身发展目标的障碍。正是这一现实与理想之间的冲突成为了埃姆斯国家实验室网络化的逻辑起点——通过网络化谋求外部力量实现自身发展目标；④国家战略需求带来的大量资金投入成为埃姆斯国家实验室选择联合研究实体策略实现自身网络化的前提条件。
图1基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化驱动机理
基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化相态如图2所示。目前，CMI合作单位共20个，其中包括4所国家实验室、7所高校或科研院所、9所企业。以此为基础，探索埃姆斯国家实验室网络化相态的主要规律。
(1)星形网络结构。由图2可得，目前CMI的合作单位形成了以埃姆斯国家实验室为核心，以其它合作单位为辅助力量的星形协同网络。2013年，在合作网络形成时，其星形结构特征最明显，演化至今，各合作单位之间关系交织，如橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)与爱达荷国家实验室(Idaho National Laboratory)在稀土提纯方面的合作，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)、Eck Industries股份有限公司(Eck Industries,Inc.)与橡树岭国家实验室在铝铈合金材料方面的合作等。尽管网络结构在演进中趋于复杂，但目前一个中心、多家参与、协同发力的星形网络结构并无实质改变。联合研究实体CMI是美国解决关键材料系列问题的产物，其目标性极强，以低成本解决紧迫问题是其内在要义，而以核心力量为中心，按需结合辅助力量形成结构清晰、成本较低、运行高效的协同体系与此要求契合度最高。可见，埃姆斯国家实验室在网络化过程中采用星形网络结构绝非偶然。
图2 基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化相态
资料来源：CMI网站(http://www.cmi.ameslab.gov/about/partner-map)，有更新与改动
(2)优质网络节点。在CMI建设协同单位中，埃姆斯国家实验室、橡树岭国家实验室、劳伦斯·利弗莫尔国家实验室及爱达荷国家实验室都是美国能源部科学办公室直接管辖的国家级科学实验室，其科研实力雄厚且成就斐然。6所大学均为美国一流、世界知名高校，包括加利福尼亚大学戴维斯分校(University of California,Davis)、普渡大学(Purdue University)、爱荷华州立大学(Lowa State University)、罗格斯新泽西州立大学(Rutgers,The State University of New Jersey)、布朗大学(Brown University)、科罗拉多矿业大学(Colorado School of Mines)。其中，1所是在磷酸、能源和开采技术方面能力突出的研究所，即佛罗里达工业与磷酸研究所(Florida Industrial and Phosphate Research Institute) ；9家企业包括力拓集团、通用电器(General Electric Company)、Symbol Materials股份有限公司(Symbol Materials,Inc.)、Eck Industries股份有限公司、氰特工业股份有限公司(Cytec Industries,Inc.)、OLI股份有限公司(OLI Systems,Inc.)、Infinium有限责任公司(Infinium,Ltd.)、Advanced Recovery 股份有限公司(Advanced Recovery,Inc.)、联合技术研究中心(United Technologies Research Center)，均为各自细分行业内的知名跨国公司。总之，从关键材料供给、加工、组装、市场化等各环节均有世界一流组织加入，基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络节点的优质程度可见一斑。
(3)相似-差异-分散-役使的网络关系。从知识距离角度看，基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化过程强调了协同关系的类似性，即选择与解决问题所需知识差距较小的协同对象。例如，4所国家实验室、6所高校及1个研究所之间的合作均以关键材料基础研究或基础应用研究为核心，且上述11个组织在关键材料涉及的开采技术、替代品研发、循环利用等环节实力超群。9家企业表现更明显：力拓集团以勘探、开采和加工矿产资源为核心竞争力来源，Infinium有限责任公司以节能与清洁金属生产为核心竞争力来源(且是美国国内唯一的稀土金属生产商)，Eck Industries股份有限公司以合金铸造为核心竞争力来源，氰特工业股份有限公司以高端化学材料生产为核心竞争力来源，通用电器以电子器件生产为核心竞争力来源，Symbol Materials股份有限公司以环保材料生产为核心竞争力来源，OLI股份有限公司以材料腐蚀及其过程模拟为核心竞争力来源，Advanced Recovery 股份有限公司以金属和电子器件回收利用为核心竞争力来源，联合技术研究中心以技术转化为核心竞争力来源。可见，9家企业专注领域与CMI所需知识高度契合。从组织距离看，基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化过程强调协同关系的差异性，即组织类型从国家实验室到高校或科研院所再到企业，呈现出阶梯型差异的特点。从地理距离看，基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化呈现分散特征，说明其已突破地理限制，将网络关系构建焦点放在了“所需”和“合适”上，如图2所示。从各组织间影响关系看，埃姆斯国家实验室是整个网络正常运行的决定性力量，并借助“役使”关系驱动其它组织积极参与，进而推动整个网络有效运转。总之，从知识距离、组织距离、地理距离、影响关系4个角度看，基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络关系呈现出相似-差异-分散-役使四相叠加特征。
综上所述，得到以下重要结论：①基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化最终形成了星形网络结构，且此结构在与现实的互动中处于动态调整与持续演化状态；②埃姆斯国家实验室协同对象选择以实力强、专业精为核心标准；③在网络关系构建中，埃姆斯国家实验室坚持相似-差异-分散-役使四重特性协调叠加的原则，为网络高效运行、动态调整、能力跃升奠定了基础；④基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化具体相态既是对现实情境的具体嵌入，又是对标靶问题的具体回应。
(1)分类参与制度。目前，CMI成员分为3种类型，上述20个协同单位属于CMI团队成员(CMI Team Member)，此外还包括联合成员(CMI Associates)与联盟成员(CMI Affiliates)，如表1所示。还有一系列辅助规定对参与规则进行具体解释，例如联盟成员组织类型及其对应的具体年度费用支出：新创公司、高校、非营利组织及联邦资助研究发展中心(FFRDCs)的年费支出为500万美元，联邦机构无需提供年度费用，其它实体则需要每年支出2 500万美元。总之，CMI已经形成了完善的成员分类参与制度体系，为吸纳协同成员，构建多层次、立体化、强稳定、可更新的优质网络提供了重要条件。
表1联合研究实体CMI协同成员的类型及参与规则
资料来源:CMI网站(http://www.cmi.ameslab.gov/about/partners)
(2)契约制度体系。如表1所示，无论是CMI团队成员、联盟成员还是联合成员都签订了不同类型的契约，该契约明确了相互间的权责关系，内容涵盖广泛，如科研合作投入与利益分配、预期成果、保密协定等。契约还为基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化提供了高效管理工具，其优势在于：①交易成本降低，无论是组织“进出”网络，还是进行成果交易，按照契约规定履行即可；②实时衡量参与者实力，实行优胜略汰，保障网络高水平、安全运行。例如当莫利矿业股份有限公司(Molycorp,Inc.)出现重大运营问题时，第一时间用实力更为强大的力拓集团进行了有效替换；③对项目进展实施有效监控，例如每年的年报就是对契约中各参与主体规定任务的实现情况进行汇总、核查与总结。
(3)自发生长理念。该理念主要体现在3个方面：①协同对象选择。在坚持“强实力、精业务”的基础上，CMI自发寻找合适的协同对象，从而保证了网络结构的有效性，例如所有参与组织的特有能力与CMI所追求的相关目标高度契合；②网络规模变化。一是体现在协同对象变化上，即根据不同发展阶段的具体要求增减协同对象，如CMI的3类协同对象数量变化，二是体现在协同关系变化上，即根据不同时期的发展需要，实现各参与主体间关系的自然链接，例如CMI网络关系复杂化；③规则体系形成。基于实践探索，逐步形成独具特色的运行规则系统，例如CMI在运行实践中形成的各种制度。
(4)开放意识。目前，CMI的价值观念体系已初步形成，主要包括7项内容：①倾听，以技术发展需求与合作伙伴提供的优质信息驱动我们不断进步；②安全，开展的所有工作以保障工作人员、公众和环境安全的模式进行；③合作，我们将以现存最专业化知识解决手头问题；④尊重，我们将以友好方式彼此敬重，并珍视所有人的贡献；⑤快速，我们将尽可能早地实现关键决策；⑥机敏，我们将快速应对环境变化与收集新信息；⑦负责，我们将恰当地使用纳税人和产业界提供的资源[18]。在7项核心价值观中，开放意识贯穿始终，为基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化的可持续演进提供了精神支撑。
图3 基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化规则作用机理
综上所述，如图3所示，可得以下重要结论：①基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化进程的有效实现，需要与之匹配的规则系统予以支持；②规则系统的形成以实验室自身实践探索为基础，是实验室自身所需的选择；③分类参与制度、契约制度体系、自发生长理念及开放的意识形态为埃姆斯国家实验室网络化有效实现和持续演进提供了重要的规则性保障；④不断成熟的规则为埃姆斯国家实验室网络文化形成提供了滋养，而这种无形文化反过来为埃姆斯国家实验室网络化提供了雄厚的文化根基，使埃姆斯国实验室可以在更高层次上实践新一轮循环。
剖析基于联合研究实体CMI的埃姆斯国家实验室网络化案例，探究国家实验室网络化规律，从实验室网络化驱动、相态和规则3个方面得到以下结论：①在网络化驱动方面，国家战略需求、问题复杂性构成的驱动拉力以及自身发展目标、自我能力局限构成的驱动推力交互作用于实验室网络化，且4个要素之间存在逻辑关系，进一步提升了驱动效能；②在网络化相态方面，星形网络结构“强实力、精专业”的优质网络节点以及“相似-差异-分散-役使”四重相态融合的网络关系是实验室在现实情境下的具体嵌入，也是对标靶问题的具体回应；③在网络化规则方面，网络化规则体系一方面基于实验室需求自发生成，同时反作用于实验室网络化实践，为实验室网络文化形成提供了条件，进而为实验室在更高层次上的网络化运作奠定了文化根基。
根据以上对基于联合研究实体CMI埃姆斯国家实验室网络化规律的把握，结合我国国家实验室网络化建设现状，可得以下重要启示：
(1)联合研究实体是国家实验室网络化的可靠载体。埃姆斯国家实验室通过联合研究实体CMI成功实现了自身网络化的战略需要，实现了人、财、物、知识等资源极大化利用，进一步提升了实验室自主创新能力，使其在科学研究、技术研发、经济驱动等方面产生了广泛而深远的影响。因此，联合研究实体建设不失为我国国家实验室实现网络化的一种重要方式。
(2)结合国家战略需求推进国家实验室网络化。契合国家发展战略需求可以为实验室网络化建设提供国家级资源。因此，在推进我国国家实验室网络化过程中，可根据实验室的具体发展优势与目标，结合国家战略需求，借助国家力量实现国家实验室网络化又快、又好发展。
(3)构建合理网络相态提升国家实验室网络化运行效能。在“强实力、精专业”的优质网络节点、“相似-差异-分散-役使”四重相态融合的网络关系及星形网络结构等实践经验支撑国家实验室网络化高效运行的基础上，还应注意以下几点：①结合我国具体国情及国家实验室的特有属性，把握“强”和“精”的程度；②在网络关系塑造方面，结合我国国家实验室发展阶段，合理选择关系特征叠加程度；③在网络结构建设方面，“一个中心，多方参与”的星形结构为我国初期国家实验室网络化建设提供了重要参考。
(4)凝练规则体系助力国家实验室网络化持续演进。首先，采用参与分类制度构建“固定-流动”的协同群体，可有效实现网络关系常态化和优质化，为国家实验室网络化向更高层次跃迁提供关系载体；其次，以契约方式明确协同主体间的权力与责任，为国家实验室网络化持续演进达成权责共识；再次，培育开放意识，为国家实验室网络化持续演进注入鲜活动力；最后，重视国家实验室规则体系自发生成，以内部自发驱动方式确保国家实验室网络化持续演进。
此外，还应考虑国家实验室网络化嵌入的具体情境，因地制宜。同时，必须尊重国家实验室在其网络化过程中的自发性和主体性，避免政府过度干预，促进国家实验室特色网络化规则自主形成与完善。
通过对埃姆斯国家实验室网络化典型案例分析，发现了国家实验室借助联合研究实体推进自身网络化过程中的若干规律。然而，个案分析缺乏交叉验证等固有弱点仍使本研究信度不足，鉴于研究内容的局限性，本文对国家实验室网络化有效实现的关键影响因素及作用机理等具体问题尚未涉及。因此，未来可以采用多案例或实地大样本数据调查等方法验证上述研究内容，并且厘清国家实验室网络化的关键影响因素及作用机理。
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Nie Jikai1，2
(1.Business College,Yangzhou University,Yangzhou 225127,China;2.Government Governance and Public Policy Research Center,Yangzhou University,Yangzhou 225127,China)
Abstract：Based on case study,the CMI's networking of Ames National Laboratory,it is found that: pulling (national strategic demand,the comprehensive and complex problems) and thrust (self-development pursuit and the limitation of their own ability) drive the national laboratory's networking jointly; the "powerful strength","profound specialty" network nodes,"similarity-differences-scattered-serving" four attributes superimposed network relationship,the star network structure,that formed a national laboratory basic network phase from a three-dimensional perspective on the node,line and surface; the basic rules of the network system in national labs are spontaneously formed on the needs of national labs and their practice,meanwhile have reactions in practice,besides provide necessary conditions for the formation of networking culture,and then become a cultural foundation for continuous evolution of the labs' networking.At last,the paper summarizes main inspirations of the research conclusion from the network's way,strength,phase,rule,embedded situation and self-development,for our country's national labs' networking.
Key Words:Joint Research Entity; National Laboratory; Networking; Driving Factors; Phase; Rules
收稿日期：2017-06-09
作者简介：聂继凯(1985-)，男，山东潍坊人，博士，扬州大学商学院讲师，扬州大学政府治理与公共政策研究中心研究员，研究方向为科研管理。
DOI：10.6049/kjjbydc.2017040119
中图分类号：G322.2
文献标识码：A
文章编号：1001-7348(2018)01-0015-06
(责任编辑：张 悦)