作者：劉 云 劉容光等　　　　　　《中國科學(xué)基金》2004年1期

1  科學(xué)儀器的發(fā)展是科技創(chuàng)新的重要組成部分
    據(jù)統(tǒng)計，從20世紀(jì)初至今，諾貝爾自然科學(xué)獎頒發(fā)給與分析儀器發(fā)明發(fā)展直接相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項目達(dá)27項之多，在全部的諾貝爾自然科學(xué)獎項中，物理學(xué)科的占68．4％，化學(xué)學(xué)科的占74．6％，生物醫(yī)學(xué)學(xué)科的占90％都直接與實(shí)驗(yàn)有關(guān)或本身就是實(shí)驗(yàn)項目成果，而所有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)都必須借助于先進(jìn)的科學(xué)儀器，在諾貝爾物理和化學(xué)獎中大約有1／4是
屬于測試方法和儀器創(chuàng)新的，電子顯微鏡、質(zhì)譜技術(shù)、CT斷層掃描儀、X射線物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析儀、光學(xué)相差顯微鏡、掃描隧道顯微鏡等的發(fā)明與研制是其中的代表?，F(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展歷程表明，重大科學(xué)創(chuàng)新和新的研究領(lǐng)域的開辟往往是以科學(xué)儀器和技術(shù)方法上的突破為先導(dǎo)，科學(xué)儀器的進(jìn)展代表著科學(xué)前沿的方向，科學(xué)儀器的創(chuàng)新既是科技創(chuàng)新的組成部
分，也是推動科技創(chuàng)新的重要支撐。
    鑒于科學(xué)儀器對國家科技、經(jīng)濟(jì)、國防和社會發(fā)展的戰(zhàn)略地位，加速科學(xué)儀器的發(fā)展已成為世界各國科技投入的重點(diǎn)之一，一些發(fā)達(dá)國家對科學(xué)儀器的發(fā)展，已從自發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)入有意識、有目標(biāo)的政府行為，制定專門的發(fā)展戰(zhàn)略，加強(qiáng)科學(xué)儀器與科學(xué)創(chuàng)新的結(jié)合，加大對原創(chuàng)性科學(xué)儀器發(fā)明和研制的支持，以提升和保持國在科學(xué)前沿領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。
   2  主要發(fā)達(dá)國家政府對科學(xué)儀器和設(shè)備發(fā)展的資助格局
    主要發(fā)達(dá)國家的科學(xué)基金組織和政府科技職能管理部門都將對科學(xué)儀器和設(shè)備發(fā)展的支持作為主導(dǎo)目標(biāo)或任務(wù)之一，建立了較完善的資助管理體系。
    英國科學(xué)技術(shù)辦公室(OST)將“研究、人才、研究設(shè)施、知識轉(zhuǎn)移”作為四大經(jīng)費(fèi)預(yù)算板塊，其中對科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施和科學(xué)儀器的資助主要通過三種投資機(jī)制(科學(xué)研究投資基金、共同基礎(chǔ)設(shè)施基金、共同
研究設(shè)備計劃)來實(shí)施，2002年、2003年和2004年，英國科技辦公室(OST)對三大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施和科學(xué)儀器基金的投入占當(dāng)年OST總經(jīng)費(fèi)的比例分別為7．64％、7．07％和12．06％。
    澳大利亞研究理事會(ARC)將其負(fù)責(zé)的國家競爭性資助項目劃分為兩大板塊，即“發(fā)現(xiàn)、聯(lián)系”，在聯(lián)系板塊中設(shè)立了“基礎(chǔ)設(shè)備和儀器專項計劃”，對特定領(lǐng)域高水平研究項目實(shí)施所需重要設(shè)備和儀器
進(jìn)行投資。近年來，“基礎(chǔ)設(shè)備和儀器專項計劃”經(jīng)費(fèi)占ARC總經(jīng)費(fèi)的比例高達(dá)18％一19％，在ARC的項目資助體系中僅次于聯(lián)系項目，位居第二。
    加拿大自然科學(xué)與工程研究理事會(NSERC)制定了“研究工具、儀器及設(shè)施計劃”，下分三大專項：研究工具與儀器專項(RTl)、重要研究設(shè)施利用專項(MFA)、科學(xué)考察船時(ship time)。其中，1993—
2002年，RTl年均資助項目數(shù)656項，RTl年均資助項目總經(jīng)費(fèi)3 690萬美元，占NSERC總經(jīng)費(fèi)的比例為7．40％，RTI單項資助強(qiáng)度為5．63萬美元。
    美國國家科學(xué)基金會(NSF)將“人才、思想、”作為三大戰(zhàn)略目標(biāo)的主題，并形成三大資助板塊。其中"212具”的總體目標(biāo)是提供廣泛可用的、世界領(lǐng)先水平的和共享的研究與教育工具。1996--2004財年，NSF對工具的投資穩(wěn)步增長，1996財年為6．8億美元，至2002財年實(shí)際投入達(dá)11．12億美元，2004財年預(yù)期達(dá)到13．41億美元，年均增長
10．55％。NSF對工具的投資占NSF總經(jīng)費(fèi)的比例在19．03％--24．46％之間，是僅次于NSF對“思想”投資的項目類型。
    我國國家自然科學(xué)基金現(xiàn)行的資助布局對科研設(shè)施、設(shè)備和儀器的投入尚未形成定位明確且系統(tǒng)化的"32具”資助板塊。盡管1998年設(shè)立了“科學(xué)基金科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項”，但其年度資助規(guī)模較小，經(jīng)費(fèi)投入僅占科學(xué)基金總額的0．42％。    發(fā)達(dá)國家成功的經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，人才、思想、工具是基礎(chǔ)研究不可分割的有機(jī)組成部分。當(dāng)今生命科
學(xué)、微型、納米和信息技術(shù)的帶動、多學(xué)科的交叉融合以及科學(xué)前沿的迅速拓展為科學(xué)儀器和研究設(shè)施創(chuàng)新帶來了眾多的機(jī)會，基礎(chǔ)研究前沿創(chuàng)新深深地依賴于科學(xué)儀器的創(chuàng)新和獨(dú)一無二的研究設(shè)施的支撐。在新的發(fā)展時期，重視對"32具”的支持，結(jié)合科學(xué)基金的特點(diǎn)，找準(zhǔn)切人點(diǎn)，開拓重要科研儀器和設(shè)備這一富有挑戰(zhàn)性的新的戰(zhàn)略領(lǐng)域，對進(jìn)一步完善科學(xué)基金的資助體系，提升、整合我國的基礎(chǔ)研究創(chuàng)新平臺，推進(jìn)原始性創(chuàng)新研究和高素質(zhì)人才培養(yǎng)意義重大。
   3  國家自然科學(xué)基金科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項資助現(xiàn)狀
    為落實(shí)1997年全國科研條件工作會議提出的“科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究納入國家自然科學(xué)基金資助范圍，特別支持創(chuàng)新性的新型儀器研究”的精神，加強(qiáng)對科學(xué)儀器基礎(chǔ)性研究的支持，按照國家自然科學(xué)基金委員會(簡稱自然科學(xué)基金會)“九五”計劃中關(guān)于科學(xué)基金“要設(shè)立專項基金，開辟適當(dāng)渠道資助一些新型的、有特色的科學(xué)儀器和裝備的研制與更新”的部署，1998年，自然科學(xué)基金會設(shè)立了科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項。
    科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項最初定位在支持已有前期工作基礎(chǔ)的創(chuàng)新性科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究項目的延伸，重點(diǎn)資助：(1)對前沿學(xué)科發(fā)展有重要推動作用的關(guān)鍵科學(xué)儀器和部件的研制；(2)為驗(yàn)證新原理、新方法的科學(xué)儀器和部件的研制；(3)量大面廣，具有廣泛應(yīng)用背景的新穎科學(xué)儀器和部件的研制。近年來，該專項定位在資助基礎(chǔ)學(xué)科的前沿研究所必需的重要科學(xué)儀器的創(chuàng)新性研制或改進(jìn)。目前，科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項仍處于試行階段，尚未采取面上項目自由申請方式，主要是由各科學(xué)部組織推薦申請，經(jīng)同行評議后再組織專家評審會遴選資助項目。5年來，共資助38個項目，資助經(jīng)費(fèi)逐年遞增，由1998年的400萬元增長到2002年的800萬元。投入經(jīng)費(fèi)3 038萬元，單項資助強(qiáng)度79．95萬元。
    從目前我國有關(guān)部門資助科學(xué)儀器研究開發(fā)的格局來看，對以市場需求為導(dǎo)向的科學(xué)儀器創(chuàng)新研制、現(xiàn)用科學(xué)儀器技術(shù)升級改造以及科學(xué)儀器成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化的資助得到了較多的重視，而針對以科學(xué)目標(biāo)需求為導(dǎo)向的科學(xué)儀器的創(chuàng)新研制以及科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究重視不夠，科學(xué)儀器的源頭創(chuàng)新不足。目前，國家自然科學(xué)基金科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專
項(簡稱科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項)，資助規(guī)模較小，這一狀況不利于我國科學(xué)儀器的原始創(chuàng)新與研制。
  4  科學(xué)基金支持科研儀器和設(shè)備發(fā)展的戰(zhàn)略切入點(diǎn)和經(jīng)費(fèi)投入建議
    基于“面向前沿、突出創(chuàng)新、項目引導(dǎo)、提升水平、促進(jìn)共享”的原則，對重要研究設(shè)施、設(shè)備和儀器的建設(shè)與研制的支持可考慮分兩個層面建立專項計劃：
    (1)重要基礎(chǔ)研究設(shè)備和設(shè)施建設(shè)專項 。
    針對重大科學(xué)前沿研究主題的需求，采取總體預(yù)算和周期性連續(xù)資助方式，體現(xiàn)“先進(jìn)、集成、共享、創(chuàng)新、優(yōu)化”的特點(diǎn)，重點(diǎn)資助高水平的重要基礎(chǔ)研究設(shè)備和設(shè)施的建造、運(yùn)行、維護(hù)和技術(shù)支持，包
括：關(guān)鍵研究設(shè)備與設(shè)施，多目標(biāo)的和多用戶的重要研究設(shè)施，參與共建的國際大科學(xué)設(shè)施，基于互聯(lián)網(wǎng)和分布式的研究設(shè)施，以及重要的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺和大型科學(xué)數(shù)據(jù)庫。
    (2)科學(xué)儀器創(chuàng)新研制專項
    重點(diǎn)支持對推動我國創(chuàng)新性的基礎(chǔ)研究發(fā)揮關(guān)鍵作用的重要科學(xué)儀器和部件的研制，以推進(jìn)下一代或新型的科學(xué)儀器、關(guān)鍵部件和儀器系統(tǒng)的研制與開發(fā)。
    2002年，美國國家科學(xué)基金會(NSF)的重要研究設(shè)備專項(MIlE)經(jīng)費(fèi)為1．15億美元，重要研究儀器專項(MRl)經(jīng)費(fèi)為8162萬美元，兩項經(jīng)費(fèi)之和占NSF總經(jīng)費(fèi)的4．13％。若以此比例為參照指標(biāo)，我國國家自然科學(xué)基金支持重要科研儀器和設(shè)備的經(jīng)費(fèi)占科學(xué)基金總經(jīng)費(fèi)的比例若達(dá)到4％，那么，每年支持重要科研儀器和設(shè)備的經(jīng)費(fèi)規(guī)模就要達(dá)到1億
元左右。即使如此，與主要發(fā)達(dá)國家科學(xué)基金組織對“工具”類項目板塊的投資規(guī)模和投資強(qiáng)度相比仍有很大差距。因此，有必要將"工具”問題提到重要議程，并盡快著手研究和制定更高層次的科學(xué)儀器和設(shè)備資助發(fā)展戰(zhàn)略，同時可向國家爭取增加科學(xué)儀器和設(shè)備專項經(jīng)費(fèi)的投入，將其作為科學(xué)基金發(fā)展的新的戰(zhàn)略增長點(diǎn)。 重要基礎(chǔ)研究設(shè)備和設(shè)施建造運(yùn)行專項應(yīng)突出科學(xué)基金的特色，準(zhǔn)確定位，并與科學(xué)基金的長遠(yuǎn)規(guī)劃和戰(zhàn)略資助領(lǐng)域接軌，還應(yīng)加強(qiáng)與現(xiàn)行的國家大科學(xué)工程及有關(guān)部門的相關(guān)計劃的協(xié)調(diào)，避免撞車，項目實(shí)施周期3—5年，單項建造運(yùn)行總經(jīng)費(fèi)在1億元以內(nèi)，單項年資助強(qiáng)度在1000--2000萬元。
   5  科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項資助與管理模式發(fā)展建議
    (1)科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究項目的定位
    國家自然科學(xué)基金科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項支持已有較強(qiáng)理論和技術(shù)基礎(chǔ)的小型創(chuàng)新性、關(guān)鍵性科學(xué)儀器和部件的研制及重大創(chuàng)新科學(xué)儀器的基礎(chǔ)理論和技術(shù)的探索性研究。
    科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究主要是指為發(fā)展創(chuàng)新性科學(xué)儀器所開展的新概念、新原理、新方法和新技術(shù)的探索性研究，既接續(xù)了科學(xué)基金重大、重點(diǎn)和面上項目有關(guān)科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究的創(chuàng)新成果，又研制出科研
急需的創(chuàng)新科學(xué)儀器和關(guān)鍵部件，推動基礎(chǔ)研究的原始創(chuàng)新，體現(xiàn)該專項基金的獨(dú)特功能。
    (2)科學(xué)儀器基礎(chǔ)研制專項的資助目標(biāo)
    提高我國基礎(chǔ)研究的原始創(chuàng)新能力；為重大基礎(chǔ)科學(xué)前沿研究提供關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和手段；為重大創(chuàng)新性科學(xué)儀器的研制開發(fā)提供理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
    (3)科學(xué)儀器創(chuàng)新研制專項的資助重點(diǎn)
    基礎(chǔ)科學(xué)前沿研究急需的重要科學(xué)儀器和部件的創(chuàng)新研制；對開拓新的研究領(lǐng)域，推動原始性創(chuàng)新研究，發(fā)揮關(guān)鍵作用的重要科學(xué)儀器和部件的創(chuàng)新研制；重大創(chuàng)新科學(xué)儀器的基礎(chǔ)理論和技術(shù)的探索性研究。鼓勵面向科學(xué)前沿需要的或圍繞特定前沿領(lǐng)域研究問題的單個儀器、小型儀器系統(tǒng)、大型儀器關(guān)鍵部件的創(chuàng)新研制。
    (4)科學(xué)儀器專項資助強(qiáng)度與經(jīng)費(fèi)配置
    參照美國NSF"重要研究儀器計劃”(MRl)的經(jīng)費(fèi)投入比例和單項資助強(qiáng)度，我們認(rèn)為，“科學(xué)基金科學(xué)儀器創(chuàng)新研制專項”經(jīng)費(fèi)占科學(xué)基金總經(jīng)費(fèi)的比例為1．0％一1．5％較為合適，即將現(xiàn)行的800萬元投資規(guī)模提高到2 000--3 000萬元左右，應(yīng)加強(qiáng)對批準(zhǔn)項目的預(yù)算審計，項目資助強(qiáng)度根據(jù)項目具體情況決定，可以在10---80萬元之間不等，基本保持單項平均資助強(qiáng)度在30萬元左右，年資助項目數(shù)擴(kuò)大到60--100項。待科學(xué)儀器創(chuàng)新研制專項經(jīng)費(fèi)增加到2000萬元以上，其立項、申請等管理模式可考慮進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，如采取向社會公開發(fā)布項目指南和經(jīng)費(fèi)額度，改推薦申請為自由申請。
    (5)科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究項目的評審和遴選標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究項目的評審和遴選標(biāo)準(zhǔn)主要考慮：研制儀器設(shè)計方案的前沿性、原創(chuàng)新、新穎性、實(shí)用性和可行性等；所研制的儀器對推動科學(xué)前沿創(chuàng)新的價值和作用；所研制儀器與科學(xué)基金戰(zhàn)略目標(biāo)和優(yōu)先資助領(lǐng)域的關(guān)系；申請者相關(guān)的理論、技術(shù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，以及前期相關(guān)研究工作的質(zhì)量；項目組人員構(gòu)成、組織管理以及利用和獲取其他資源的渠道；項目經(jīng)費(fèi)預(yù)算的合理性；預(yù)期研究成果特別是原型機(jī)或?qū)嶒?yàn)樣機(jī)技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)的明確性。
    (6)科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究項目的驗(yàn)收
    項目驗(yàn)收主要依據(jù)立項任務(wù)書的研究目標(biāo)和樣機(jī)的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)和應(yīng)用指標(biāo)，因此，明確和規(guī)范立項任務(wù)書的各項軟、硬驗(yàn)收指標(biāo)是關(guān)鍵。建議在項目申請書的“預(yù)期成果”一欄中增加“樣機(jī)驗(yàn)收指標(biāo)”
內(nèi)容。    項目驗(yàn)收采取現(xiàn)場考察、測試和答辯形式，項目承擔(dān)者除提供樣機(jī)外，還應(yīng)提供論文、研制報告、專利、測試報告、查新報告、用戶使用報告等完整的驗(yàn)收材料。驗(yàn)收專家主要考慮：預(yù)期研究成果和樣機(jī)的各項指標(biāo)，項目的完成情況和完成質(zhì)量；創(chuàng)新儀器所達(dá)到的水平；創(chuàng)新儀器在科學(xué)前沿問題研究中所體現(xiàn)的價值和作用；創(chuàng)新儀器對相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)創(chuàng)新的價值和作用；創(chuàng)新儀器的自主知識產(chǎn)權(quán)情況；創(chuàng)新儀器的產(chǎn)業(yè)化前景；項目研究對人才培養(yǎng)、團(tuán)隊建設(shè)和研究合作的影響；項目經(jīng)費(fèi)的使用情況。