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实验科学是科研活动的重要组成部分。造福人类的电力、无线电、原子能、半导体、激光、基因工程等，最早诞生于实验室。实验研究在揭示自然本质规律方面、在储备科研成果方面、在促进科研成果与经济结合方面发挥着重要的作用，所以它是国家科技现代化的标志之一。
一、我国实验室概况
1.发展简况：新中国成立初期，我国实验室建设有很大发展，1952年从国外引进1.18亿元的仪器，用于装备各科研单位实验室。“一五”期间，年均进口仪器1.3 亿元， 使得实验室装备较解放前大为改善。 1959～1962年，在中央提出“调整、巩固、充实、提高”八字方针的指导下，在“科研十四条”、“七十二条”和中科院“定方向、定任务、定人员、定装备、定制度”五定方针的推动下，“关于实验室建设工作意见”的出台，进一步促进了实验室建设的发展。但是在十年动乱时期，我国实验室却遭到了和其它部门一样的空前浩劫，象清华大学的实验室从89个减少到58个，仪器设备总值从5300万元下降到3500万元。党的十一届三中全会后，随着拨乱反正，我国的科技现代化被提高到重要的战略地位和日程，随之，实验室的充实、改造与发展也引起了各级领导的重视。1979～1983年国家进口电子光学、质谱、色谱、波谱等急需的大型精密仪器23种，增长量为建国以来总拥有量的2.3倍； 中科院在“六五”期间重点装备了120个实验室， 初步达到或接近国外同类实验室水平，同时还装备了220个具有国内先进水平的实验室； 国家教委利用世行贷款和科技攻关经费来充实高校实验装备，1984年全国高校共有实验室2.13万个，工作人员10.2万人（其中专职人员2.66万人），仪器设备总值45.96亿元；国务院各部门所属研究机构的实验室，在1978 年科技大会后普遍得到加强，卫生、地矿、农牧、水电、冶金、化工、铁道等产业部门的一些大型试验基地得到充实、更新和发展。从“五五”到“八五”期间各类实验室建设的快速发展，使之初具规模，并在社会主义现代化建设中发挥了越来越大的作用。
2.总体规模和能力：据国家科委1990年统计，我国部门属研究与开发机构共1027个，职工总数57.2万人，共拥有科研仪器设备130.2 万台，原值总额16.62亿元。据对国务院60个部门、935 个研究院所中的729个重点实验室抽样调查，从事基础研究的有517个， 从事综合应用技术研究的有194个，从事行业技术服务的有18个。 这些实验室仪器设备资产共计27.37亿元（占935个院所的28%），从事课题研究的人员2.67万人（占全部科技人员总数的12%，其中中科院、国家教委的课题研究人员约占30%）。其中高级工程师、工程师、助理工程师、实验员分别占21%、31%、24%和24%。此外，截止1990年底，我国共建设了70个国家重点实验室，分布在国家教委33个、中科院24个、农业部5个、 卫生部6个、国家建材局1个、国家计生委1个。 这些国家重点实验室在编人员1985人，其中研究人员有1198人，另外客座研究人员有8895人月（包括外藉研究人员115人）；固定资产原值65087万元（未考虑折旧）；共筹集科研经费9137万元（其中国家补助1614 万元）； 共承担科研项目2209项，平均每个实验室承担31.5项，包括国家攻关项目285项，863计划项目168项，国家自然科学基金项目372项，部委项目313项， 省市地方项目107项，企事业单位委托项目130项，国际合作项目54项；这些国家重点实验室所拥有的价值在10万元以上的大型仪器设备759台， 其中正常运行的占94%，总利用率为81%，总标准机时为1344629小时。
3.主要科研成果：近五年来，各类实验室获奖成果共8001项，发表论文64248篇，取得专利1027项，开发新产品6705项， 培养人才博士后97名、博士673名、硕士1730名。其中国家重点实验室1990年获奖128项，发表论文1853篇，获专利30项。比较突出的例子：①获得了一批具有国际水平的科研成果。如北大同中科院合作，首次实现了人工合成牛胰岛素，跨入了世界先进行列；中科院半导体所黄昆和朱帮芬提出量子阱系统中的光学声子和拉曼散射理论，得到国际公认，达到国际先进水平；中科院生物大分子实验室在酶分子活性部位的柔性研究方面取得突破，开创了酶分子变性失活的比较动力学方法，提出了蛋白质功能基因的化学修饰与其生物活性之间定量公式（邹式公式），获陈嘉庚生命科学奖；南京大学固体微结构实验室提出微米超晶格概念，建立了一套准周期的微米超晶格光学效应、非线性光学效应和声学效应理论，开拓了微米级结构新材料、新器件研究领域；中科院金属所材料疲劳与断裂实验室，在金属的疲劳形变与断裂规律方面进一步扩展了OHE 弹塑性断裂模型研究，其创新性和学术价值受到国外专家学者高度好评；福州结构化学实验室提出过渡金属原子簇合成中活性元件组装的设想和过渡金属原子簇的类芳香性等立论的学术思想，引起国内外同行的高度重视，居国际领先地位；浙江大学CAD&CG实验室在CAD和CG的基础理论、 基本算法及应用研究方面，开创了计算机制图和辅助设计之先河，达到了国际先进水平。②解决了经济建设中的一批关键技术问题。如铁道科学研究院实验室在全面完成“六五”、“七五”科技攻关的基础上，使我国机车牵引动力提高21.6%，使重轨线路从无到有，开创了我国重轨列车的新纪元；中科院兰州化学物理所固体润滑实验室在较短时间内完成风云一号卫星分离段星箭解锁防冷焊与润滑涂层等关键润滑材料的研究，为我国宇航等事业发展作出重大贡献。③培养和造就了一批优秀科技人才，形成一支技术、作风、学术思想过硬而各具特色的科研梯队。如中科院大气物理所青年数学博士穆穆在数学和大气动力学交叉点上的研究颇有成效，他提出的数值模式计算方法，对实验室模式的建立起到良好作用；中科院红外物理实验室的陆卫，他的研究成果——“掺杂元序和混晶半导体晶体振动行为”获国家自然科学四等奖和中科院一等奖。
4.存在的主要问题：①各学科重点实验室分布不尽合理。一些实验室低水平的重复，造成经费分配上的不合理。究其原因，主要为条块分割和部门封闭所造成。②运行费用严重不足。从国外来看，科研设备运行费约为购置费的6～10%，而从我们这次调查（545个重点实验室）来看， 仪器设备运行费仅占2 %。又据国家教委统计， 每年所需运行费2500万元，而实际只能解决700～800万元，70%的运行费无着落。③不少实验室研究方向不明确。不少实验室研究方向尚在探索和逐步明确中；有的实验室研究课题比较分散，主攻方向不明确，尚未形成特色；有的实验室因经费难以解决而动摇研究方向；也有少数实验室着眼短期经济效益而放弃原定的研究方向。④仪器设备老化。我国虽有一些属国际一流的实验仪器设备，但大部分实验仪器设备是70年代前后购置的，有些50、60年代的产品还在服役，这些设备到“八五”末期将有69%进入老化期，亟需更新，但经费一时难以兑现。⑤实验科技人员断层。我国虽曾培养出一批高水平实验科技骨干、形成一支具有特色的科技梯队，但如今许多实验室学术带头人已进入高龄期，有的实验室缺乏学术造诣高、经验丰富的学术带头人，接班人问题亟待解决。⑥存在人才流动方面的问题。一方面是中青年人才流失严重，另一方面是优秀人才流动不起来，未能形成最佳人才配置，实验室缺乏活力，这与传统的封闭机制未打破有关。
二、我国实验室发展模式及运行机制
为改革计划经济体制下的科技工作，使之符合科技自身发展规律，使科技与经济紧密地结合，我国科技体制改革在“稳住一头，放开一片”的方针指导下，正在加速科研单位的结构调整和人才分流。为此，多元化的发展模式和富有生机活力的运行机制也开始在实验室建设中推行，其轮廓设想和做法是：
1.基础研究实验室：现代基础实验室有四个基本标志，即全方位开放、人员的流动性、学术上的联合研究、增强竞争意识。由于国家重点实验室是反映我国基础研究水平的重要部门，因此国家应保证这些实验室的经费来源，如仪器设备的更新费（保持实验手段的先进性和配套性），仪器设备的运行费（保持消耗性材料、试剂的开支以及仪器设备的维修费占仪器设备总值的8～10%）， 实验研究经费（增加科研经费投入强度，使其30～40%用于研究课题，60～70%用于实验室）等。
2.应用研究实验室：由于应用研究处于基础研究和开发研究的结口位置，它既要有代表学科方向的独创性研究，又要注重研究成果向生产力转化，所以应用研究实验室应具有以下特点：①实验室的开放性和人员的流动性；②应成为新技术、新方法和新企业的孵化器；③密切与现有企业的联系与合作。这类实验室的经费来源可有多种渠道，除国家财政拨款主要用于仪器设备的更新和重大的综合性研究课题外，实验室的运行费和一般研究经费应来自企业的资助、技术咨询和技术转让，通过与企业的协作合同获得收入。
3.开发研究实验室：同生产紧密结合、致力于把科研成果转化为现实生产力的开发性实验室，大致有两种发展模式：其一是变国家主办为企业或企业集团主办，使之成为企业或企业集团进行技术和产品开发的主要力量。企业可以是现有的企业或企业集团，也可以是在现有实验室基础上发展形成的新的企业或企业集团。其二是不隶属某一企业或企业集团，而成为为多个企业进行产品开发研究的独立的经济法人。基于效益和竞争是这类实验室的两大特点，故其经费主要来自企业或与之签订的合同，而国家则给予政策上的扶持。
三、实验室管理
实验室要为国家科技发展总目标服务，要为经济建设做贡献。为此，实验室建设和管理要有利于学科发展和提高实验技术水平；要利于开展联合研究和人才能力培养；要利于提高仪器设备利用率，发挥实验室效能，开发新实验；要利于调动人的积极性，发挥人的潜能，使之一专多能；要利于对外开放和为科技服务；要为科学家、研究人员尽可能提供较多的支持和工作机会。
1.管理体制：①应设置独立的学术委员会。作为实验室的学术领导和监督机构，学术委员会的职能是：在学术上进行指导，组织上进行协调；评价、审定研究课题；确定实验室长、短期规划；提出预算方案，监督经费使用；审议和评价上年度工作和成果；推荐实验室负责人等。学术委员会应围绕实验室主要学科方向，广泛吸收相关学科科学家参加，争取形成跨学科、跨行业能组织精干力量从事科学前沿研究的权威机构。②实验室应是相对独立的科研机构。实验室主任全权负责实验室工作。实验室主任由学术委员会提名，依托单位批准。实验室主任应是精通业务、善长管理的学术带头人，其主要职责是：组织实验活动的运行，提供技术指导；统筹实验室中、长期基本建设；组织专家积极争取和参与国家及部门重点科研项目，提出立项报告，做出概算计划和详细执行计划，提交学术委员会审议；保持和政府机构及其它经费提供部门的经常联系；组织能力的技术和行政管理班子，为研究工作提供设备、场地、人员的支持和后勤服务；了解课题的计划进度，执行政策和制度，编写年度报告；协调内外部跨学科合作关系，吸引优秀科技人员来实验室工作，提高实验室科研水平。③实行目标和过程管理。目标管理的第一步是实验室专家提出项目计划和课题计划，论证研究目标和依据、用人质量和数量的必要性及购置仪器设备的必要性等；第二步是学术委员会对所提项目及课题计划进行评价；第三步是实验室主任根据学术委员会通过的目标计划编写项目、课题申请报告，报政府主管部门；第四步是政府主管部门聘请有关专家、权威评审这些项目及课题的可行性和预算可行性，决定是否给予批准。过程管理是在目标计划被批准后，专家实施在具体规定框架内的管理工作。专家有权聘用助手、秘书和实验技术人员，有权决定收取研究生，决定资助经费的使用，制定项目执行计划和进度等。自然，实验室的行政部门要服务好，协助专家完成任务。实验室主任应经常监督和检查项目进展情况，根据具体情况，给予必要的指导和协调。④共建共管。对于那些以价格昂贵的大型精密仪器构成的实验室，可以采取跨部门联合共建、共管的方式，由国家资助和部门集资配套齐全实验手段，吸收国内外科学家来实验室工作。这类实验室由出资部门组成理事会进行管理。
2.人员配置：实验室人员包括科研人员和管理人员两部分。合理的人员配置应体现一个强有力的研究队伍和精干技术队伍的结合，这是实验室高效运行、多出成果、多出人才的重要保证。实验室类型不同、任务不同，人员的构成也不同，但人员的配置原则是共同适用的，即应考虑三个合理的结构：①合理的技术结构（科技人员与其他人员，高中初级科技人员、研究人员与实验技术人员要有一个合适的比例）；②合理的年龄结构（老中青要有一个合适的比例）；③客座人员与固定人员要保持一个合理的比例。除人员恰当配置外，还要依靠和调动实验技术人员的积极性，实行岗位责任制，加强技术培训，实行定期考核和晋升，承认他们在研究工作中所做的贡献。
3.仪器设备的选择和评估：仪器设备的选择与购置应遵循适应科研任务需要和充分发挥仪器设备利用率为原则；大型精密仪器和贵重仪器的选择和购置要事先进行可行性研究，确定选购条件，严格按申请程序办事；大型、精密仪器的考核、评估是管理工作的重要组成部分，要考查它的社会经济效益，要从出成果、出人才、机时利用率等三大方面综合考核、评估。但对不同类型实验室应有不同侧重，应进行不同的加权处理。
4.环境条件：实验室的布局和环境条件是保证实验活动安全、高效进行的重要因素，它有利于减轻科技人员的工作疲劳，提高他们的工作效率，所以也是科学管理的重要组成部分。实验室应远离各种污染源，建筑物四周应加强绿化，室内应清洁、美观，水、电、气供应要保证安全，通风应良好，通信系统应畅通，室内仪器设备安置应合理、便于操作，如此等等，这些都要有先行合理的设计以及精心的施工。