At the end of the 1990s, China regarded the development of mid-altitude and long-endurance UAV as a strategic major scientific and technological project. Starting from scratch, Beihang University led the independent development of UAV prototype and finally achieved success. It can be seen that due to the highly uncertain political and economic environment, the organizations undertaking national science and technology project are also confronted with increasing uncertainties. Therefore, both theoretical and practical circles are exploring the organization patterns of national science and technology programs. However, the existing studies mostly focus on the projects with obvious economic benefits rather than unclear market with technical difficulties. In terms of the research content, it mainly focuses on the summary of the overall practical experience of existing scientific and technological projects and the comparative analysis of the organization mode of scientific and technological projects at home and abroad, and they fail to explore the role of university in such projects.
Therefore, this study attempts to summarize the characteristics and types of this kind of project led by university based on the specific case of Changying UAV development, explore the scientific research organization pattern behind their success, and respond to why university is more suitable to lead the large-scale and task-oriented national science and technology programs.
Based on this, this paper adopts the method based on programmatic grounded theory to conceptualize and categorize the data obtained from field interview, observation and literature review in three stages: open coding, spindle coding and selective coding. Therefore, four core categories are obtained accordingly: undertaking big projects, forming large teams, relying on big platforms and making great achievements. From the structured data and original data, this study has the following findings. (1) National science and technology projects suitable for university leadership presents the connotation of "linked science and technology challenges". Thus such projects have the dual character of the initiative of scientific exploration and the breakthrough of science and technology. (2) The success of such projects can be attributed to the innovative scientific research organization pattern. Guided by country-oriented project,this pattern focuses on making big achievements with feedback such as overall goal realization, talent training, industry driven development on the interaction between the national team and the industry-university-research cooperation platform. It explains why universities are suitable for taking national science and technology projects. To be more specific, colleges and universities have the advantage of theoretical accumulation rooted in scientific research for many years. Moreover colleges and universities have complete disciplines and majors to provide the latest cutting-edge theoretical research results and relevant technical talents in various fields required for the development of major scientific and technological projects. Last but not the least, the free, equal and open atmosphere provides a tolerant innovation environment for integrated innovation, and the mission of colleges and universities to serve the society ensures steady and strong spiritual strength. (3) The two key elements in this pattern are forming large teams and relying on big platforms, which are the implementation subject and core carrier of large-scale projects as well as the creator and beneficiary of great achievements. The interaction between the two drives the smooth operation of the pattern.
On the one hand, this paper is committed to clarifying the characteristics of national scientific and technological programs such as UAV, summarizing the scientific research organization pattern to ensure its success, and exploring the key elements and their relationships in this pattern so as to enrich relevant theories. On the other hand, it is hoped to provide practical paths and management experience for universities to serve national major strategic needs and play the role of new force of scientific and technological innovation in the new era.
开放科学(资源服务)标识码(OSID)：
当代科学技术发展的一个重要特征就是国家广泛而深入地参与[1]。今天的科学研究和知识生产日益呈现“有组织的创新”趋势[2]。国家重大科技项目是由政府牵头、以任务为导向的大型科技创新形态[3]，以开展学科交叉和综合性研究为主要形式。新中国成立70多年来，在中国共产党领导下，从“一五”时期的 156工程到863计划、973计划，再到“十三五”时期面向2030年的15个重大科技项目，我国实施了一大批系统性、战略性、规模性、前瞻性重大科技项目[4]，在突破关键技术、保障国防安全、推动社会经济发展等方面取得了举世瞩目的成就。在当前重要的历史交汇期，全面总结重大科技项目实施经验，探讨我国重大科技项目科研组织模式具有重要意义。
20世纪90年代，随着美军无人机在世界战场上的频繁使用，出于巩固和发展军事实力、维护国防安全和国家主权以及带动社会经济发展的需要，无人机研发作为战略性重大科技项目受到各国高度重视。美国、以色列、俄罗斯以及欧洲等国家和地区逐渐加大无人机研发投入力度，以寻求在该领域的战略领先地位；同时,中东、东南亚地区的紧张局势导致多个后发国家也加紧部署无人机研发。我国虽然从20世纪80年代开始在军队局部试点使用无人机，但受技术封锁、研制基础薄弱等因素的制约，与美国、以色列等航空强国存在巨大差距，特别是集成多项尖端技术且具有军事战略意义的中高空长航时无人机，从原理到技术研发再到工业生产都是一片空白。“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”，“以市场换技术”的道路也走不通。为此，原总装备部于1999年立项了“中高空长航时无人机项目”，北京航空航天大学(简称“北航”)通过竞标获得牵头单位资格。2000-2009年，北航协调60余家参研和配套单位共同组成“国家队”，最终圆满完成了这项具有国家战略意义的重大科技项目，并研制成功我国第一款中高空长航时无人机——长鹰[5]，且产生了巨大而持久的经济效益和社会效益。
由此可见，国家重大科技项目所处政治环境和经济环境高度不确定，使得承担这一项目的组织面临越来越多的难题，不仅对技术提出了极高的要求，同时对工程研制、质量管理等也是一种全新的挑战。为保质保量完成项目，相应组织管理模式逐渐从传统以技术为主导的直线型模式向以技术、管理、质量等多线并行(既有统一领导又强调专业分工)职能模式转变。对此，理论界和实践界进行探讨发现：国外航空航天系统重大科技项目往往通过建立公私伙伴关系或在政府制定的游戏规则下由企业承接，如波音公司、美国通用动力公司航天分公司、美国劳拉空间系统公司以及欧洲最大的宇航公司——欧洲航空防务航天公司(EADS 公司)等均承担了此类重大科研项目[6]。我国航空航天系统重大科技项目一般也由龙头企业如航天科技、航天科工、中航工业等牵头承担，并采取“两线三师”的组织管理模式[7]，即设置对型号进度负责的指挥线和对技术负责的技术线两条平行的垂直指挥线，同时任命总设计师、总指挥师和总质量师3位领导分别对项目技术、组织架构和项目质量进行管理。
从理论上讲，较多学者围绕具有明显经济效益或已进入产业化阶段的重大科技项目组织模式进行探讨；从实践上看，较多重大科技项目交由企业牵头承担。事实上，还存在这样一类国家重大科技项目，其主要关注科技研发，对预期市场效应或经济效益尚不明确。那么，应该如何识别这类重大科技项目？具体又包含哪些特征？交由企业牵头是否合适？应采取怎样的科研组织模式联合攻关？本文通过探索国家重大科技项目研制过程，总结项目特征，归纳项目组织模式及研制规律，探究其成功背后的原因，旨在激发高校在承担国家重大科技项目中的潜力，并提供可借鉴的实践路径和管理经验。
现代科研组织模式是在遵循科研发展规律的基础上，根据科学技术演进的时代特点，合理调动和配置人才、经费、研究设备等要素资源，为达成既定研究目标而构建的一种最为合理的研究结构[8]。鉴于学术界围绕高校牵头的重大科技项目进行的研究较少，本文对相关文献进行梳理，并对科研组织模式内涵、特征等关键概念进行探讨，从而为分析本文研究对象作用机理提供参考。
已有学者对重大科技项目科研组织模式的研究主要集中在对现有科技项目总体实践经验进行总结、对国内外科技项目组织模式进行对比分析等方面。具体而言，美国重视前期研究、顶层设计与政府协调以及集中分散的管理方式，鼓励产业界参与，并定期组织项目评估[9]。欧盟JTI项目存在市场缺位、需要产业界长期支持[10]。相比而言，我国重大科技项目在政府主导下表现出闭环控制模式、业主制管理模式、全生命周期项目管理模式等不同特点[11]，并可细化为联合研究机制、公私伙伴关系、项目制、企业法人制和举国体制5种模式[12]。从研究对象看，诸多学者聚焦具体科技项目进行案例分析，其中包括美国国家纳米计划组织特点[13]、欧盟框架计划管理与评价流程[14]、日本集成电路项目管理与合作以及我国“两弹一星”工程经验与局限等[15]。近年来，部分学者结合时代特征，通过对比分析政府、企业、大学与科研院3类基本主体开展的跨组织合作创新模式[16]以及由国家意志和市场利益绑定的集中力量办大事模式[17]，提出符合我国国情的重大科技项目组织模式。
近代高校科研组织模式分为小科学和大科学两大类，16～18世纪主要是“小科学”组织模式占据统治地位，即研究主体通常为科学家个人或少数科学家组成的科学小组，问题设定、研究过程、执行方案等都由科学家个人或科学小组独立完成。二战后，科学研究开始进入大科学时代。大科学通常是由大量科技人员参加并投入大量科研经费的大规模科技研发活动。大科学以精确的目标指向、注重团体协作和社会需求等特点而成为重大科技项目的主要组织模式，是各国经济实力、科研能力和综合国力的重要标志[18]。现代科研组织模式是在遵循科研发展规律的基础上，根据科学技术演进的时代特点，合理调动和配置人才、经费、研究设备等要素资源，为达成既定研究目标而构建的一种最为合理的研究结构。科研组织模式是大学知识生产的物化形态[19]。受前苏联办学模式的影响，我国高校大多采用直线职能制科研组织模式[20]；此外，以项目为导向的各种跨学科横向联合研究组织也是高校常见的科研组织模式。美国研究型大学纷纷成立独立于传统院系结构之外的“两栖型组织结构”[21]，即矩阵式科研组织体系。
伴随着全球经济竞争的日趋激烈，核心技术能力提升成为世界各国普遍关注的焦点，高校在知识创新、交叉学科研究、创造性人才培养等方面的重要性不言而喻。因此，当前国内外学者都比较重视高校科研组织模式创新，以促进专业渗透和学科相互融合，实现科技创新要素的有效集聚，进而提升自主创新能力[22]。其中，部分学者指出我国高校科研组织模式存在如下不足：组织形式单一，缺乏院系牵头的协同创新；科研经费支出与项目不匹配；职能部门缺乏联动；监督机制诚信缺失[23]。基于此，学者普遍认为需要从意识、机制、管理等多方面齐头并进，如构建多维创新激励机制，培育良好的科研诚信氛围，优化科技资源配置，凝聚科研人才，组建研究团队，加强网格化管理及平台协同创新[24]。
综上所述，关于科研组织模式，从研究视角看，大多围绕高校这一主体，从宏观视角出发探讨模式特征、问题及解决办法，鲜有研究依托具体项目进行微观分析；围绕客体即重大科技项目的研究，虽然对项目成果、技术、产学研方式等进行了分类，但未与科研组织模式建立对应关系，且多关注政府、企业、产学研联合主体在模式中的牵引作用，未重视高校的作用，特别是对高校牵头重大科技项目这类科研组织模式鲜有提及。从研究方法看，描述性分析居多，鲜有研究基于具体案例展开分析，使得研究结论缺乏严谨性。从研究内容看，对于科研模式优化路径的总结有待提炼，同时忽视了中国取得的一系列重大科研成就。因此，本文基于长鹰无人机研制这一具体案例，总结由高校牵头的重大科技项目的特征，探究重大科技项目科研组织模式，以期能够为国家更好地组织实施跨学科、跨领域合作以及从基础研究到关键技术研发再到系统集成最后定型生产的全链条创新提供参考，并为新发展阶段下我国高校服务国家重大战略需求、牵头完成重大科技项目提供借鉴。
本文采用程序化扎根理论方法，相较于经典扎根理论与建构型扎根理论，该方法准则严谨、操作明确，根植于资料持续互动和深度研究过程，通过对原始资料编码—理论抽象—理论修正—理论完善的不断循环，直至达到理论饱和，适合理论探索与建构。这与本文研究目标相契合，即围绕北航牵头长鹰无人机这一国家重大科技项目研制取得成功的管理实践，探究高校如何克服集多元主体协调管理、资源整合及项目高度集成化于一体的系统复杂性，将知识、人才等创新要素转化为满足国家重大战略需求的科研成果，进而归纳高校牵头重大科技项目的特征，并构建相应科研组织模式。
基于此，本文选取与扎根理论相契合的理论抽样法，进一步确定所选样本的准确性和代表性。理论抽样并非要检验预设理论及假设，而是致力于构建新理论[25]。因此，抽样不需要过多关注样本量，只需挑选出与理论构建最为密切的资料和数据。长鹰的研制经历恰恰符合本文预期理论构建原则。从管理主体看，该项目一改常见的由龙头企业牵头的组织模式，由北航牵头、60余家参研和配套单位共同参与，有助于探索高校牵头作用机制；从管理客体看，该项目不同于经济效益的可预见的重大科技项目，项目特征有待归纳；从管理过程看，该项目研制流程涵盖从基础研究到关键技术突破再到系统集成最后定型生产交付的全链条，为相应科研组织模式构建提供了全方位、多角度支持。
资料真实性和准确性是运用扎根理论方法的基础。基于笔者长期对北航长鹰系列无人机研发的跟踪与调研，本文资料来源以实地访谈、观察以及工作人员提供的发展规划等一手资料为主，以公开可查、准确可信的文献、网页等二手资料为辅，同时依据三角验证原则，对从不同渠道获取的资料进行相互验证，剔除有偏差的信息，确保最终数据结构的稳健性。资料收集与汇总如表1所示。
表1 案例资料收集方式
Tab.1 Summary of case data collection methods
资料类型资料来源资料获取方式 一手资料第一阶段分系统副总设计师(4)、主任设计师(4)、留校学生(3)半结构化访谈第二阶段配套单位中的设计师(2)半结构化访谈后勤、财务等职能部门相关人员(2)半结构化访谈第三阶段行政指挥系统(3)、质量师(2)半结构化访谈外场(2)参与观察二手资料内部资料发展规划、培训资料、活动素材等长鹰参研人员提供公开资料官方网站、媒体报道等搜索引擎
注：括号内数字代表访谈人数
半结构化访谈是本文最重要的资料来源。研究团队共进行了3个阶段的深度访谈：第一阶段(2020年11月-2021年4月)对长鹰各分系统副总设计师、主任设计师和当时留校参与项目的本研毕业生等主要技术人员进行半结构化访谈，目的在于从技术线了解长鹰各研制阶段、各分系统重难点工作及核心技术攻关等；第二阶段(2020年12月-2021年5月)对参研重点配套单位中的主要技术骨干以及当年北航举全校之力支持长鹰项目的后勤、财务等职能部门人员进行访谈，旨在了解重大科技项目工程管理中多主体、多资源整合的复杂性表现及破解之道；第三阶段(2021年5-9月)对指挥线上的书记、总指挥以及两线三师中的质量师进行访谈，旨在从组织柔性、多目标协调、管理方案迭代等宏观层面了解重大科技项目管理的复杂性及应对之策。访谈人员与核心内容情况汇总如表2所示。
表2 访谈人员及核心内容
Tab.2 Summary of interviewees and core content
职位及编号访谈内容概要访谈时长文稿字数行政指挥(XZ)复杂技术系统管理125min2.11质量师(ZL)质量管理流程、可靠性保障118min2.02职能部门(ZN)举全校之力的具体举措(财务、后勤)110min1.89配套单位(PT)与北航协作,受长鹰的影响323min6.13设计师系统(SJ)“卡脖子”技术攻关1 360min12.28
程序化扎根理论方法要求在开放式编码、主轴编码、选择性编码3个阶段对原始资料进行概念化和范畴化分析，以呈现较为清晰的数据结构[26]。即运用译码技术，持续对比资料中的关键事件以及由此得出的概念数据，进而挖掘概念性质和维度[27]。这就要求研究者在与事件、现象、资料的互动过程中不断提高理论敏感性，使得理论发现与研究结论逐渐丰满直至饱和。基于此，本研究成立了由两位成员组成的编码团队，首先对资料进行双盲编码，每个成员先各自分析资料，再通过研讨方式，对各自所得的概念范畴进行对比、检验、修正，力求结果客观、公正，尽可能提高内部一致性与可信度。整个过程严格遵循扎根理论范畴归类和模型构建步骤。
2.3.1 开放式编码
开放式编码是一个将所获资料打散、揉碎，再以新方式重新整合的过程，目的在于指认现象、界定概念、发现范畴。此过程既要牢记研究的初始目标，又要紧贴数据，识别数据反映的客观规律。开放式编码是扎根理论研究的首要环节，要求研究者对数据中任何可能的理论识别持开放态度，并随着研究范围的不断缩小，用概念化定义现象，进而挖掘范畴并重新命名，最终基于概念与范畴之间的内在联系界定范畴性质及维度。表3为开放性译码示例，基于关键事件共形成75个概念(ax，对相同概念只保留1个)，通过概括归纳最终形成28个范畴(Ax)。
2.3.2 主轴编码
主轴编码是对开放式编码形成的概念范畴进行聚类分析，探究不同范畴之间的联系，以形成更大类属范畴。具体而言，就是将同一性质的关键概念归为一类，如维护国家安全、攻破关键核心技术、增强航空军事实力均属于国家层面战略需求，需要国家统一领导和部署，因此将这3个概念聚为一类，形成“面向国家战略需求”这一主要范畴。按照这一逻辑，将28个概念范畴归纳为12个对应范畴，如表4所示。
2.3.3 选择性编码
选择性编码阶段是指通过对概念、范畴及主范畴进行系统比较，识别出能够统领所有范畴的核心范畴。其中，面向国家战略需求、科学探索、科技攻关3个主要范畴反映了管理客体的目标与特征，可归纳为承接大项目这一核心范畴。而多学科、多功能、多领域复杂体系与有情怀的国家队直指管理主体，可归纳为建设大团队这一核心范畴。有组织的创新形式、管理理念与机制、具象平台3个主要范畴反映了管理过程中的抽象平台(要素组合方式)和具象平台，因此可归纳为依托大平台这一核心范畴。实现总体目标、产出阶段性成果等4个主要范畴可归纳为形成大成果这一核心范畴，如表5所示。
经过扎根理论三级编码过程，一方面可从现象中挖掘高校牵头国家重大科技项目的特征；另一方面可沿着现象→行动/策略→关键要素→结果的研究逻辑，对高校牵头国家重大科技项目的实践逻辑进行归纳，探究其中关键要素之间的相互关系，提炼科研组织模式。本文以扎根理论分析结构化数据为基础，通过对资料进行深入解读及重新组合，挖掘数据背后的关系，直至理论模型达到饱和。
从表5核心范畴中承接大项目可以看出，适合高校牵头的国家重大科技项目呈现出“有联系的科学和技术挑战”内涵，即技术突破从基础科学阶段就与技术开发、样机和生产等后续阶段密切相连(赵丽梅等，2013)。结合长鹰无人机的研制历程，归纳原因有如下3点：第一，无人机是综合多学科基础原理、多项关键技术应用的复杂系统，本身需要从基础理论和技术研发中实现共同突破；第二，无人机特别是中高空长航时无人机涉及的各项关键技术都不可能买来或换来，只能主动实现从原理到技术全链条创新；第三，研制初期造价高昂、应用场景单一，只能投入国防战略部署，国家给予长鹰无人机这一产品的应用反馈有限，产品迭代优化成本高，因此必须从源头突破并反复验证其可行性才能投入工程制造，以达到节约时间成本和资金成本、降低应用风险的目的。综上所述，这类项目一方面需要瞄准理论前沿，在基础研究上实现较大创新，另一方面又要锁定制约行业发展的重大技术瓶颈，在技术开发上实现较大突破。因此，这类项目具备科学探索首创性与科技攻关突破性二重特征。
(1)首创性主要体现为核心技术指标高起点和详细技术标准零起步。其中，无人机核心技术指标一般包括速度、高度、续航时间、从发射到返航的飞行半径等，长鹰作为一款中高空长航时远距离无人机，除要实现飞得高、飞得久、飞得远等性能指标外，立项单位还对其提出隐身等需求。这些指标要满足其中任何一个都不容易，更别说如何兼顾且实现整体系统最优，这是一个非常大的难题，几乎没有可借鉴的资料。当时，国内有人机最大续航时间为6小时左右，无人机则为4小时左右，而长鹰无人机却要求达到40小时，同时还要兼顾较远的飞行半径和极大的飞行高度。即使是代表国际无人机先进水平的美国、以色列两国，当时也只是在单个或部分性能指标上较为突出，而未能兼顾整体系统最优。因此，长鹰无人机需要从原理层面探索各类指标并达到系统最优，在同体积、同重量的无人机中堪称世界首创。
技术标准是指对标准化领域普遍和重复出现的技术问题提出最佳解决方案，无人机技术标准一般规定了无人机定义、分类、技术要求、包装运输等各项条例，适用于无人机设计、制造、运输、存贮、使用和维修等全过程，以科学、技术和实践经验综合成果为基础，是实施规模化生产经营的必要工具。然而，在长鹰之前，中国还没有一套关于无人机的技术标准，没有技术标准就无法规范产品设计，只能摸索前进。因此，长鹰所依据的详细技术标准是在没有现成无人机技术标准且科技研发积累与实践经验均有限的背景下，基于有人机技术标准改编“裁剪”并通过无数次试验积累得出的，推动了我国无人机技术标准的起步与发展。
表3 开放式编码分析举例
Tab.3 Examples of open coding analysis
范畴 概念 部分经过整理后的原始资料 A1国防安全 a1侦查需要我国海岸线绵长曲折,国内地形复杂,整体侦查难度大(XZ)a2防御外来侵略无人机在世界战场上频繁使用,国际竞争加剧(XZ,SJ)a3维护国家主权某大使馆被炸是他国对我国主权的挑衅,使得强化军事实力、科技武装部队越发紧迫(XZ,SJ)………………A4方案验证a10前人积累在航空领域需要花很长时间学习前人经验和教训(SJ,PT)a11建模仿真当今设计制造模式变了,更注重前期建模,如果模型模拟好了,甚至可以一次制造成功(SJ)a12反复迭代我们白天试验拿数据,晚上根据数据调整试验设计,如此循环迭代,直至方案论证成功(SJ)A5理论创新a13没有仿制对象与技术标准正是因为我们没有可以仿制的对象,甚至一张图纸、一个数据都拿不到,所参照的技术标准也源于有人机,所以才不得不进行创新(XZ,SJ)a14对新事物有求知欲我们高校人才不怕接触新事物,钻研欲望很强,再加上也愿意钻研,愿意把事情做得非常好,从而形成创新动力(ZL,SJ)a15较强的学习与思辨能力高校人才专业基础好,最大的特长就是会学习和不怕失败、不怕试错的思考(ZL,SJ)a16高校创新氛围高校创新氛围包容、多元,给年轻人施展拳脚的空间和资源(PT)………………A9多领域多功能队伍a24从事基础研究咱们作为牵头单位,一大优势就是基础研究能力过硬,理论知识扎实,可以为实现长航时这种高难度指标提供许多理论方案(XZ,SJ)a25有型号研制经历北航在做长鹰之前,还做过北京一号、无侦五,拥有一定的型号研制经验(XZ,SJ)a26有工程制造经验高校善于创新,但在工艺、标准化生产方面存在不足,因此国家组建了这样一支全能型队伍,挑选有工程制造经验的人弥补我们的不足(SJ,PT)a27擅长思想政治工作X书记是我们这支队伍中不可或缺的力量,他在指挥线上负责我们的思想政治工作,给了我们极大的心理慰藉(SJ,XZ)………………A17柔性管理理念a46灵活的人才激励政策为组建这样一支队伍,我们专门针对本科生颁布了“干型号保研”政策,还记得当时为“挖”一个出站的博士,我们书记连夜坐火车到南京,邀请他加入团队,为此还专门安置他的家人(XZ)a47对配套单位“责任层层减压”我们作为牵头单位努力将责任上移由我们自己承担,从而让配套单位能安心踏实地做好技术支持、工程研制等工作,并给予他们极大的信任(ZL,XZ)a48有专人进行心理疏导外场条件很艰苦,有的同志很久不能回家,为此我们的X书记挨个找人谈话,做思想工作、心理疏导等(XZ,SJ)a49对供应商进行多样化监管一方面我们会不定期实地考察供应商工作,另一方面也设置了书面汇报方式以方便灵活监管(ZL,XZ)………………A21工程研制成果a55定型交付2004年12月12日首飞成功,之后在与用户对接需求的基础上设计定型,终于在2007年12月29日获得国家一级定型委员会批准,至此“长鹰”型号研制画上完美句号(XZ,PT)a56列装部队由于当时长鹰还是国家保密型号,所以直到某次国庆阅兵看到我们的型号飞过天安门城楼,那种自豪感才油然而生,后来长鹰还执行了许多国家级飞行任务(XZ,PT)a57快速改型有了原型机,长鹰改型就比较顺利,新款无人机具备全天时、全天候使用能力,能适应复杂环境,实现高原起降(SJ)………………A27无人机行业进步与赶超a70奠定无人机研制的技术基础长鹰技术成果两次获得国家科技进步一等奖,这对整个行业来说提供了极大借鉴和参考,而且许多技术都没有申请专利,属于共享(SJ)a71提供型号研制全过程经验长鹰的成功不仅贡献了一架飞机,还贡献了一套型号研制流程,包括具体研制方法、评价标准、管理机制等(XZ)a72构建无人机工业体系为什么现在改型一年半载就能成功,主要是因为长鹰构建了一套较为完整的无人机工业体系,如设备可以选现成的,惯导可以直接买而且有许多供应商可选,结构材料也很成熟,已经形成一套体系(SJ,XZ)………………
注：原始材料末尾括号中结合表2标明资料来源
表4 主轴编码形成范畴
Tab.4 Categories formed by spindle coding
主要范畴对应概念范畴 面向国家战略需求国防安全关键核心技术航空军事力量科学探索通过方案验证掌握关键核心技术原理实现理论创新满足高起点技术指标科技攻关型号研制流程故障归零以降低高新研率带来的风险复杂体系多学科交叉队伍多领域多功能队伍有情怀的国家队大规模队伍高质量队伍精神情怀有组织的创新形式多主体协同管理理念与机制强效学习机制柔性管理理念具象平台实验室试飞外场实现总体目标基础研究成果工程研制成果产出阶段性成果加快项目推进方案设计阶段成果制造总装阶段成果人才队伍建设教书育人服务于北航无人机所为国家航空航天事业作贡献行业影响无人机行业进步与赶超带动与无人机相关的配套产业发展
表5 核心范畴与主要范畴
Tab.5 Core categories and main categories
核心范畴主要范畴承接大项目面向国家战略需求科学探索科技攻关建设大团队复杂体系有情怀的国家队依托大平台有组织的创新形式管理理念与机制具象平台形成大成果实现总体目标产出阶段性成果加快项目推进人才队伍建设行业影响
(2)突破性主要体现为技术积累跨越和技术资源组合。长鹰这类重大科技项目创新往往需要多轮知识积累与技术能力迭代，才能一步一个脚印迈上新台阶。以神舟系列飞船为例，神舟五号载人飞船的顺利首飞，是以前4艘神舟无人试验飞船发射和飞行实验为基础的。同理，北斗卫星的成功离不开多款芯片的成功研制迭代。反观长鹰的研制历程，颠覆了技术发展的传统规律，实现了一步多层台阶的技术跨越。一般而言，研制一款全新型号飞行器建议70%以上的机载设备使用现成可靠的产品，新研制机载设备占比不超过30%，否则将会提升整机风险性，同时还会延长研制周期。然而，长鹰所定位的一系列高水平指标，现有技术和设备无法满足其需要，在技术储备不足、基础薄弱条件下重新研制需要花费1～2年，时间紧、任务重，最终长鹰却在没有预研情况下一举实现机载设备高达70%左右的新研率。
科技攻关离不开对技术资源的有机组合，不仅包括资源性能适配，更重要的是质量把控。无人机涉及的关键核心技术和技术系统众多，需要机、电、光、热、材料、信息等多个学科知识的交叉；同时，一架无人机包括上百台机载设备、上万个插件、元器件、电接点、软件语句，每台设备、每个焊点、每根导线、每行语句都需要在保证质量的基础上再考虑与其它技术单元进行适配以通过技术评审。为避免高新研率带来高风险，长鹰创新性引入重心前移质量控制程序和“步步归零，阶段清零”质量问题管理程序，以确保整机可靠性。最终，长鹰在投入使用阶段以低损耗、快维护等优势保证了出勤率，做到“国家需要飞，就能随时飞”。
因此，面对具备这两类特征的科研项目，需要由高校牵头完成总体设计、研制、交付全过程，原因有三：第一，高校具备长年扎根科学研究的理论优势，该优势源自科研人员基于密集性实验且在高强度学习机制的督促下对未知领域进行理性推理验证的知识、经验、方法和数据。第二，对内，高校学科专业齐全，可提供围绕重大科技项目研制所需的各领域最新前沿理论研究成果及相关技术人才；对外，高校可发挥“导师制”管理优势，柔性协调各配套单位和供应商，积极指导其在研制过程中出现的各种问题，并提出共同解决方案，客观上起到“导师”的作用，具备完整化、体系化人才队伍优势。第三，高校文化不同于一般组织，一方面自由、平等、开放的文化氛围为原理突破和集成式创新提供了宽松的创新环境；另一方面，高校服务社会的使命，尤其是牵头单位北航所特有的空天报国情怀引领着整个团队迎难而上、不惧失败，从而为整个研制过程提供了源源不断的精神动力。
前文梳理了由高校牵头的国家重大科技项目的特征及优势。在此基础上，本文对数据资料进行重新组合，探究承接大项目、建设大团队、依托大平台、形成大成果之间的行动策略，归纳高校牵头国家重大科技项目的实践逻辑。
(1)承接大项目是实践的起点，以项目目标、特征引领团队与平台建设。首先，从项目目标看，作为服务于国家重大战略需求的国家重大科技项目一般包含两类目标：满足市场需求与经济发展需要、维护国家意志与主权。20世纪末21世纪初，国家围绕自主研发中高空远程长航时无人机进行立项招标从而促成长鹰无人机的诞生，其核心目标在于提升我国军事科技实力，保障国防安全。由此，国家层面目标有利于集聚、调动人力、物力、财力资源，建设大团队，搭建大平台。
(2)从项目特征看，科学探索的首创性与科技攻关的突破性要求这支团队覆盖多学科、多领域，并且具备基础研究、工程研制、质量管理等多种功能，由此一支大规模、多层次、高质量的“国家队”应运而生。与此同时，项目特征决定整个行动的核心载体大平台既要包括实验室、验证平台、工程技术中心等具象设施，为基础研究与工程研制提供必要支持，也需要管理理念与机制等抽象平台提供保障。
(3)该项目依托大平台，在大团队的执行下，最终形成大成果。这里的“大成果”一方面作为结果，主要表现为总体目标与分系统目标的实现和阶段性成果产出；另一方面也是一种动力，能够促进整个实践链条循环和优化，如阶段性成果反馈有利于优化整体项目进程，国家队经此一役形成各自的行业优势，不仅提升了整体技术创新能力，培养了一批技术骨干，还推动整个中国无人机产业工业化发展。正如长鹰无人机项目总指挥所说：“长鹰不仅为中国贡献了一个型号，还贡献了一支队伍，带动了一系列产业，甚至整个行业。可以说，长鹰无人机这一国家重大科技项目的研制，全面奠定了我国无人机技术和产业领域核心能力基础，开辟了我国无人机发展的新时代。”
通过上述分析可以发现：组建大团队与依托大平台作为两个关键要素，处于实践链条的中间环节，承上是大项目执行主体和核心载体，启下是大成果创造者和受益者。本文进一步对两个关键要素的结构和特征进行剖析，探讨二者之间的互动关系。
(1)为研制长鹰而组建的大团队，是上级单位基于对基础研究与社会经济发展关系的整体考量，打破研发独立性、建立具有重大战略意义的覆盖基础研究、技术突破、工程研制全流程的科技创新团队，是提升科技创新效率、促进产学研协同的组织保证[28]。不同于为争夺资源而临时组建的团队，长鹰国家队从顶层设计出发，基于高校学科分布、科研院所与企业所形成的工业体系，针对未来航空事业发展趋势统一布局，形成一支包含不同“兵种”的人才集团军，既包括高校、科研院所中覆盖无人机飞行器分系统、任务设备分系统、测控与信息传输分系统、保障与维修分系统等设计人才，又包括企业中负责零部件加工、整机组装的工程制造类人才，还包括上级部门配备的质量管理师、可靠性分析专家及各单位管理人员。如此跨建制、跨单位、跨系统的组织结构，使得团队具备专业化分工明确、资源利用率高、沟通管理渠道畅通、科技创新能力突出等优势，一方面弥补了科研院所和高校在标准化、规模化生产经验方面的不足，另一方面又克服了企业在产业链中灵活性较差且处于价值链低端的劣势，以多学科和多领域高精尖人才与技术集成形成全方位技术壁垒，推进项目顺利实施。
(2)大平台是科技人才、科研装备、实验场地等创新要素在市场需求和政府引导下，向目标集聚并相互作用的集成系统，通过整合增效服务于科学研究和技术开发需要[29]。大平台部署有利于大团队的发展壮大，一方面可以培养和集聚创新型人才，优化团队结构；另一方面可以柔化学科与部门界限，加强基础研究与市场需求协同，形成团队优势。第一，具象设施为团队人才交流与合作、试验论证提供基本载体。第二，构建面向跨建制、跨单位、跨系统的两线三师创新组织形式，实施专业化分工、高效部门管理与跨部门协作，有利于模糊团队内部组织边界，实现资源高效配置。第三，发挥高校理论推演与密集实验等强效学习优势，有利于提高团队整体知识与技术附加值，增强团队整体竞争力。第四，创新主要依靠科研人员[30]，通过贯彻高校“导师制”柔性引导模式，有利于责任上移，给予配套单位勇于创新的勇气，提升团队整体创造力。大平台的拓展与优化离不开大团队的带动，平台需要整合团队管理需求，拓宽资源配置渠道，对基础研究、应用研究、成果转化、工程研制等实行差异化资源配置。
综上所述，高校牵头的国家重大科技项目以大项目为起点，面向国家战略需求调配广泛资源，形成大团队和大平台。二者兼顾理论研究与技术突破的相互作用，产出阶段性成果并将其反馈于项目进程，最终实现总体目标，培育出承担重大科技项目的人才队伍，进一步带动相关产业发展，由此形成最终科研组织模式，如图1所示。
长鹰无人机的问世，背后是高校作为牵头单位，集成技术、进度、质量、经费、人力资源、沟通、风险等多种要素而建立的新型国家重大科技项目科研组织模式。这一复杂而有趣的实践现象影响深远，它不仅为中国无人机发展贡献了一个基于独立设计、基础研发、工程研制的中高空长航时远航程新型号，还贡献了一套覆盖无人机设计、制造、运输、存贮、使用和维修等全链条的技术标准，并培养了一批年轻型号研制技术和管理人才，这些人才后来逐渐走上领导岗位和关键技术岗位。在此之后，中国无人机进入蓬勃发展的20年，产出彩虹、翼龙等一系列产品，在国际出口市场份额中与美国、以色列并驾齐驱。本文运用程序化扎根理论分析法，以长鹰这一由高校牵头的国家重大科技项目的成功研制实践为样本，归纳项目特征、实践逻辑、关键要素及相互作用关系。研究发现，对于这类具备科研探索首创性与科技攻关突破性两大特征的研究项目，国家可以根据战略需要，由高校或研究所牵头，协调有工程研制经验的企业，形成跨建制、跨单位、跨系统高水平国家科研团队共同攻关。攻关的核心与关键在于建立便于多主体互动的产学研合作平台，其中高校和科研院所发挥技术突破理论优势和试验论证经验，高校凭借“导师制”科研管理模式，与企业建立有效合作机制并完善产品研制与应用逻辑，最终，在达成国家总体目标的基础上，对研制流程、平台建设、人才培养、产业发展等产生积极影响。
图1 高校牵头的国家重大科技项目科研组织模式
Fig.1 Scientific research organization pattern of national science and technology programs led by university
本文理论贡献主要体现在：首先，界定中高空长航时无人机这类经济效益与市场收益尚不明晰的国家重大科技项目的内涵和特征。现有研究对于国家重大科技项目的分类主要以预期目标、运作特点为依据，并归纳出通过加工产生的新知识理论研究项目,以及与生产紧密结合的技术创新、工艺创新项目[31]。而长鹰恰恰兼具上述项目类型目标与过程，本文将其内涵归纳为“有联系的科学和技术挑战”，进而发现项目具有科学探索首创性与科技攻关突破性特征，这一结论丰富了国家重大科技项目类型及特点。其次，提炼高校牵头国家重大科技项目科研组织模式。现有研究多从理论视角出发归纳科研组织模式的特征、问题，鲜有研究基于具体科技项目构建相应理论体系，指导意义有限。本文从实践资料中构建数据结构，探索大项目、大团队、大平台、大成果的内涵和实践逻辑，形成回应本土实践的体系化理论成果。另外，剖析了高校牵头重大科技项目组织模式中团队和平台的关键作用。伴随着科技研发管理工作的推进，科技创新团队从学术导向型转变为市场导向型，并致力于向战略系统导向型转变[33]，进而对平台部署、重构提出了更高的要求。本文将二者纳入科研组织管理模式进行系统分析，拓展了相关研究视域范围，提升了理论科学性。
本文实践价值在于：一方面，为国家进行重大科技项目战略部署与评估考核提供参考。在全局性、战略性领域组织实施国家科技重大专项是国家意志的体现，有利于充分调配资源，因此国家可以参照重大科技项目分类，选择合适的组织管理模式，以企业为创新主体，充分调动高校、科研院所等创新资源，凝聚和培养一批科技领军人才，建立跨学科、跨部门、跨地域开放式科技创新团队,确立高绩效学习型组织，建成一批引领性强的创新平台和具有国际影响力的产业化基地，使研发与市场有效链接，提升科技成果转化效率；另一方面，为高校布局学科发展、人才队伍建设、重构创新平台体系提供指导。在国家创新体系中，高校肩负着培养创新人才的重任，也负有推动知识创新和技术创新的社会责任，因此应面向国家经济和社会发展需要，围绕国家重大科技项目总体目标，定位学科特色发展方向，发挥基础研究深厚、学科交叉融合优势，构建少而精、特色鲜明的高校科技创新平台体系，强化与科研院所、高精尖企业之间的联系，以高校为阵地提升国家基础研究实力。
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