周燕 杜鵬輝

收稿日期：2023-03-02? 修回日期：2023-05-05

基金項目：教育部高校人文社會科學重點研究基地重大項目（22JJD630024）;廣東省教育廳項目（99123-42900002）；中山大學中國公共管理研究中心“十四五”基地自設項目（20230313）

作者簡介：周燕（1977—），女，山東平邑人，博士，中山大學政治與公共事務管理學院教授、博士生導師，研究方向為交易費用理論、科技政策、經濟體制；杜鵬輝（1992—），男，河南鄭州人，中山大學政治與公共事務管理學院博士研究生，研究方向為大科學裝置、科技創(chuàng)新、發(fā)展規(guī)劃。

摘? 要：大科學裝置具備重大科學意義、國家意義和社會意義，學界對大科學裝置的關注與日俱增?；诳茖W引文索引數據庫（WOS）和中國知網數據庫（CNKI），對從社會科學角度研究重大科技基礎設施的國內外文獻進行搜集、篩選和編碼，并展開系統分析和內容分析，對國內外重大科技基礎設施研究進行系統全面梳理，把握整體研究脈絡的同時，挖掘其研究特點。已有研究達成若干共識：大科學裝置通過適應環(huán)境變化實現長期生存，對大科學裝置的評估需要采用多維度、多手段的框架體系，大科學裝置具有顯著的科學效應和經濟社會影響，但資源開放共享仍有不足。進一步對研究特征、演進邏輯和理論聯系進行探討發(fā)現，政府、高校與企業(yè)等主體間關系，對我國重大科技基礎設施效率水平評估以及如何選擇重大科技基礎設施建設模式與運營模式從而提升效率具有重要作用，是未來研究的重中之重。其中，政府角色及邊界是大科學裝置研究中最核心的問題，管理模式與治理結構、產出評價和資源共享乃至各種影響效應在很大程度上均由其決定。

關鍵詞關鍵詞：大科學裝置；文獻綜述；裝置運行管理；裝置科學效應；裝置經濟社會影響

DOI：10.6049/kjjbydc.2023030081

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）????? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：G31

文獻標識碼：A

文章編號：1001-7348（2024）12-0151-10

0? 引言

大科學裝置，又稱國家重大科技基礎設施或大科學工程，是指通過較大規(guī)模投入和工程建設，建成后通過長期穩(wěn)定運行和持續(xù)的科學技術活動，為生物、醫(yī)學、物理等國家經濟與國防建設核心領域提供高端研發(fā)服務的科技基礎設施［1］。自20世紀50年代以來，以美國為代表的發(fā)達國家把大科學裝置建設作為促進科學技術進步的一項重要科技發(fā)展戰(zhàn)略，積極規(guī)劃未來發(fā)展，重視前瞻技術研發(fā)和布局，推動建設合作聯盟。近年來，重大科技基礎設施布局更加集群化，學科交叉融合趨勢越來越突出。

除本身具有重大自然科學研究意義外，大科學裝置的社會科學屬性也越來越引起人們的重視。一方面，大科學裝置的建設運轉受到國家目標影響，依賴政府規(guī)劃、財政撥款，還需要獲得社會民眾的理解與支持。另一方面，隨著歷史發(fā)展和國際形勢變化，大科學裝置的功能定位也在變遷分化，從單一科學目標轉向服務于材料科學、生命科學、信息科學以及推動經濟增長等多個方面［2］。政府如何提升投資效率？大科學裝置對產業(yè)有哪些影響？如何通過國家間、地區(qū)間跨學科合作研究，帶動高校學科發(fā)展和人才培養(yǎng)，通過知識溢出提升企業(yè)創(chuàng)新能力，增加社會福利以及促進科普文化傳播？這些問題均需要社會科學研究進行明確回答。我國“十四五”規(guī)劃提出的“適度超前布局國家重大科技基礎設施，提高共享水平和使用效率”正是為了解決這些實際問題。

自1988年我國首個重大科技基礎設施——北京正負電子對撞機建設以來，大科學裝置建設已經走過30多個年頭。隨著實踐的不斷推進，高資金投入、長建設周期、具備顯著科學與社會意義的大科學裝置也成為學界日益關注的話題。為促進設施實現科學目標并發(fā)揮出最佳效率，學者們從完善成果共享機制、科學開展績效管理與項目評價、優(yōu)化管理模式與治理結構、加強風險管理等方面做了大量研究工作，以求推動我國大科學裝置的健康穩(wěn)健發(fā)展。但尚未有學者對這些研究成果進行系統的綜述總結，尤其是綜合和對比國內外相關研究。當前研究形成了哪些研究主題和觀點？具有何種特征和演進邏輯？其本質核心問題是什么？又存在哪些爭論和研究空白？對以上問題的梳理回答不僅有助于客觀審視當前大科學裝置研究的成果和不足，對指導與部署未來大科學裝置建設也具有重要意義。因此，本文圍繞國內外大科學裝置相關研究搜集文獻并進行篩選和系統分析，對研究主題和觀點逐一進行介紹，最后進行總結和討論。

1? 研究方法

1.1? 概念厘清

對于大科學裝置的定義，主要有3個比較權威的來源：一是2003年6月中國科學院大科學裝置發(fā)展戰(zhàn)略研究組編制的《我國大科學裝置發(fā)展戰(zhàn)略研究和政策建議》；二是2013年國務院印發(fā)的《國家重大科技基礎設施建設中長期規(guī)劃（2012—2030年）》；三是2014年國家發(fā)展改革委、財政部、科學技術部、國家自然科學基金委印發(fā)的《國家重大科技基礎設施管理辦法》。在大多數文獻引用和使用中，一般采用中國科學院的定義，將大科學裝置定義為通過較大規(guī)模投入和工程建設，建成后通過長期穩(wěn)定運行和持續(xù)的科學技術活動，實現重要科學技術目標的大型設施。大科學裝置是科學研究的重要工具，其科學技術目標面向國際前沿，可為國家經濟建設、國防建設和社會發(fā)展作出戰(zhàn)略性、基礎性貢獻。按照不同科學用途，大科學裝置分為專用研究設施、公共實驗平臺、公益基礎設施。本研究以此定義為依據進行文獻檢索。

1.2? 文獻來源與分析方法

基于數據庫的權威性、影響力以及數據的完整性，本文選擇中國知網數據庫（CNKI）和科學引文索引數據庫（WOS）作為樣本來源，以保證樣本的可靠性，將Elsevier、EBSCO、Springer等權威數據庫作為補充，并采用人工編碼錄入信息。以重大科技基礎設施、大科學裝置、大科學工程、正負電子對撞機、核聚變實驗裝置、宇宙線觀測站、天文望遠鏡、中微子實驗裝置、同步輻射光源、X射線自由電子激光裝置、散裂中子源、遙感衛(wèi)星地面站、長短波授時中心、野生生物種質資源庫等為主題詞，選擇中國知網數據庫（CNKI）中的中文核心期刊和CSSCI期刊進行檢索，共檢索出1 467篇文獻；以Large Scale Research Infrastructures、Large-scale Facilities、Research Infrastructures、big science、National laboratories、Neutron Facility、Synchrotron Radiation Source、Electron-positron Collider、Fusion Experimental Facility、Astronomical Telescope、Neutrino Experimental Apparatus、Spallation Neutron Source等為主題詞，選擇科學引文索引數據庫（WOS）及其它數據庫中的SSCI期刊進行檢索，文獻類型為“文章”，共檢索出1 509篇相關論文。然后，經過兩輪人工篩選，剔除與大科學裝置無關的研究以及自然科學方面的應用研究和技術討論，得到社科領域關于大科學裝置的研究論文211篇，包括英文文獻51篇，中文文獻160篇。

對文獻的期刊來源、發(fā)表年度、作者、機構、關鍵詞、理論工具與方法、觀點及結論等逐篇進行編碼記錄，形成文獻系統分析的數據庫。從整體趨勢看，20世紀90年代以來，大科學裝置相關文獻數量總體呈增長趨勢，但研究力量相對分散、方法多樣而標準不一、理論研究對話不足。限于篇幅，本文重點分析研究主題、觀點及結論部分，從大科學裝置建設與運行現狀、大科學裝置產生的效應與影響、大科學裝置的歷史經驗與啟示3個方面進行綜述，然后歸納當前研究的主要結論和特征，進一步討論研究演進邏輯和主題間的理論聯系，提出大科學裝置研究的本質問題和空白，最后展望未來研究方向。

2? 大科學裝置建設與運行現狀

2.1? 大科學裝置建設運行模式

在工程管理模式方面，我國大科學工程項目形成以“行政+技術”兩條線為主干，子系統通過柔性項目制參與的管理模式。以神光Ⅲ激光裝置建設項目為例，其在管理結構中分為決策層、組織實施層、實施承擔層、監(jiān)督層4個層面，但存在層面內部與層面之間缺乏統籌、專家組作用發(fā)揮不充分、效率低下、評估缺乏客觀性等問題［3］。我國大科學工程項目管理可以從以下方面進行改進：①以合同約束機制應對市場的不成熟；②在關鍵元件采購上，積極引進市場競爭；③在科研體制方面，需要構建頂層領導體系；④學習“集散聯合”項目管理模式；⑤加強決策咨詢與評估工作。

在運行治理結構方面，我國借鑒美國的一體化模式，依托大學管理大科學實驗室，但在現實運轉中出現了大學與實驗室組織制度沖突和資源爭奪，而運營過程中的政府缺位與剩余控制權缺失、激勵制度缺乏變革動力、考核失靈等導致高校大科學裝置難以走出治理困境。美國大學與國家實驗室的關系經歷了從一體化到混合治理結構的制度變遷，混合治理結構能夠避免大學與實驗室的制度和利益沖突，而這一制度變遷過程受到歷史特定性和“試驗—學習”過程的影響?；诖?，黃振羽和丁云龍（2015）不建議中國繼續(xù)學習傳統美國模式，而是應當賦予國家實驗室獨立法人地位，或者建立專屬管理公司，以保障大學和實驗室在治理邊界上互不干涉。

2.2? 大科學裝置產出評價

大科學裝置的科學產出和績效評價是政府、社會、學界以及設施運營機構十分關注的問題。可保障機時、超額申請率和論文產出是衡量設施運行管理效率最常用的指標，而Hallonsten［4］認為這些指標并不完全可靠，以論文發(fā)表數量作為設施績效評估指標甚至可能是荒唐的。由于情景變化以及裝置各自的特征功能，純粹的數字指標很難完全反映真實信息。這些大科學裝置不是典型意義上的科學生產單位，而是服務設施，裝置提供具體的實驗工作機會，而用戶通過使用裝置產出科學成果。這種裝置與用戶間的功能分化，使得大科學裝置的績效和產率評價無法像課題組、研究所或者大學一樣使用論文發(fā)表和引用情況進行評估。因此，純粹的數字指標需要綜合考慮測量單位、出版情況的單位變化、發(fā)表類型（不同期刊類型）、裝置規(guī)模等，結合定性研究方法才可能全面有效。王婷等［5］從科技效益、經濟效益、社會效益和集群效益4個方面構建綜合評價指標體系，并對“中國天眼”（FAST）開展實證評估；喬黎黎（2021）提出涵蓋設施立項、建設、運行全周期的評價框架，包括立項功能與年度目標實現情況、人才隊伍規(guī)模、管理與運行水平、對科技與區(qū)域社會支撐等方面指標。

2.3? 大科學裝置資源共享

資源開放共享是重大科技基礎設施充分發(fā)揮作用的必要條件，Langford［6］認為裝置使用的準入規(guī)則取決于學術界、政府和行業(yè)3個主要合作伙伴的角色，并提出衡量三重螺旋伙伴關系結構的重要指標。不同類型設施的數據特征、共享模式不同：專用研究設施的共享主要體現為通過建立（國際）合作進行科學數據共享和協作研究；公共實驗設施能為多學科研究提供強大的研究平臺，用戶產出成果的能力直接反映設施建設水平和開放共享成效；公益科技設施的特性決定設施本身即可獲得海量數據，其開放共享尤其需要建立數據資源平臺，設施本身的數據獲取能力和資源平臺建設情況是影響用戶研究成果的重要因素［7］。學者們從建立用戶委員會、成立專門機構、加強制度建設與考核評估、明確共享流程與內容、利用互聯網技術共享設施與數據、建立系統平臺推動信息公開透明等方面［8］提出促進重大科技基礎設施開放共享的建議。

2.4? 大科學裝置風險管理

大科學裝置建設運行中存在多種風險，如新技術不確定性帶來的技術風險，政治、經濟、社會環(huán)境變化對工程產生影響帶來的環(huán)境風險，大量子系統相互影響帶來的集成風險，人力資源、經費和協調不足帶來的管理風險，最終目標偏離預期帶來的科學風險［9］。無視這些風險，倉促上馬重大科技基礎設施，可能導致透支科技界信任資本、擠占其它學科發(fā)展資源以及由于資源過度集中而產生割據化現象［10］。隨著科學技術與社會之間聯系日益緊密，公眾參與科學的深度和廣度不斷拓展，科研立項利益之爭、大小科學之爭、認知與應用之爭對大科學裝置的進一步發(fā)展提出挑戰(zhàn)。碎片化治理結構下，缺乏溝通與共識、資金不足將直接導致大科學項目失敗，甚至影響整個學科領域發(fā)展。為此，Wittenburg等［11］提出分布式研究基礎設施可尋訪、可獲取、互操作、可重復使用的原則。

2.5? 大科學裝置社會參與

近年來，西方學者開始關注大科學裝置建設如何受到當地民眾意愿影響。Agrell［12］基于對歐洲散裂中子源的研究，呈現如何通過進攻型公共關系策略（如避開難以理解的科學問題介紹社會收益、獨特性、共贏等方面）和防守型策略（提前說明以打消可能的環(huán)境、輻射方面的反對）說服瑞典公眾在南部隆德建立歐洲散裂中子源。一項關于歐洲核子中心建設粒子加速器的民意調查結果顯示，多數民眾愿意繳納更多稅款進行支持，而民眾支持意愿與教育、收入、年齡以及先前對科學的認識、態(tài)度和興趣有關［13］。

在社會資本參與大科學裝置建設方面，有學者對英國鉆石同步輻射光源Diamond項目、美國尤馬沙漠汽車試驗場項目、歐盟“伽利略”計劃、日本質子加速器研究設施中心、英國哈威爾科技創(chuàng)新園等公私合營做法進行總結，相關經驗包括成立專門運營機構、各主體分階段參與、爭取公益基金支持、軍民融合吸引多方資源共建、制定完善相關法律政策等［14-15］。我國大科學裝置建設主體也在逐漸多元化：“兩彈一星”工程時期專門委員小組領導建設、改革開放初期依托中國科學院建設、 “十一五”規(guī)劃起開始依托大學建設、十八大以來央地共建以及當前鼓勵社會資本參與建設（陳馨旖，黃振羽，2019）。與西方國家相比，我國不同類型的公私合作項目均存在戰(zhàn)略規(guī)劃不夠細化、利益分配不合理、權屬制度不清晰等問題，社會資本參與大科學裝置建設尚處于探索階段。

3? 大科學裝置產生的效應與影響

王貽芳和白云翔［1］較為全面地介紹了重大科技設施發(fā)展歷程及其在重大基礎科學突破、支撐多學科發(fā)展、造就人才團隊、提供產業(yè)升級動力、帶動區(qū)域經濟社會發(fā)展和提升國家創(chuàng)新體系支撐能力等方面的作用，并從科學技術與社會角度將大科學裝置的效應分為內部科學效應和外部經濟社會影響兩個方面。

3.1? 大科學裝置的科學效應

Qiao等［16］從科技進步效應、能力培養(yǎng)效應、集群效應和網絡效應4個維度分析全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）、子午工程（Meridian Project）、上海光源（SSRF）等9個大科學裝置的科學效應?？傮w上，學界相關研究集中在支撐科學研究和促進科學合作兩個方面。

（1）支撐科學研究。重大科技基礎設施最主要的功能就是支持科學研究。一方面，大科學裝置有助于實現重大科學突破，20世紀中葉以來物質結構方面的重大突破幾乎都與大科學裝置有關［1］。另一方面，大量與大科學裝置相關的論文發(fā)表推動了知識傳播，如Carrazza等［17］以歐洲強子對撞機為例，通過聚合分析揭示論文發(fā)表、引用的常規(guī)模式，發(fā)現實驗的影響力平均保持在10年以上。

（2）促進科學合作。大科學裝置使用中存在廣泛的科學合作，學者們主要對科學合作的類型特征及影響因素進行探討。González-Albo等［18］利用文獻計量方法梳理1970—2006年西班牙中子散射相關研究情況，發(fā)現基礎科技設施在相關研究中扮演主要角色，由于本國缺少設施，相關研究依賴國際合作，圍繞中子散射裝置特別是Laue-Langevin研究所（ILL）形成研究網絡；Lozano等［19］、Silva等［20］進一步研究證實，圍繞重大科技基礎設施形成了核心—外圍的科學合作網絡，其中核心由對設施有長期實地經驗的研究人員組成，內部團隊間合作緊密，而樹狀外圍主要由沒有實地工作經驗的研究人員組成，內外之間缺少聯系；除用戶間合作外，D' Ippolito&Ruling［21］基于對ILL科學合作的定量研究，歸納出負責儀器維護的科學家與用戶間的合作模式，并根據雙方知識經驗差距和未來合作興趣兩個維度將其劃分為完全服務、儀器服務、互補合作和平等合作4種模式，這4種模式共存對于大科學裝置的長期成功運轉十分重要。

那么，圍繞大科學裝置的科學合作受到哪些因素影響？在個體層面，Lauto&Valentin［22］基于2006—2009年美國橡樹嶺實驗室中子研究會的出版物信息數據，從認知、社會和制度條件3個方面證實，科學家的研究內容越基礎、國際合作次數越多、所屬機構的性質越類似、隸屬機構越多，則越傾向于建立國際合作。在國家層面，目前國際大科學研究計劃主要由發(fā)達國家牽頭實施，集中在氣候變化、生命科學、空間天文等領域，在參與路徑上，主要基于個人合作、機構合作和政府合作等途徑并呈多樣化發(fā)展趨勢，如個人研究帶動政府參與、國內科研機構與國外定向企業(yè)合作研究等（李強等，2016）。國際合作包括大量談判、妥協、政治以及技術標準統一等問題，機構數量、文化差異、空間和基礎設施多樣性以及研究問題的概念化等都會對國際合作產生影響［23］。此外，張玲玲等［24］研究發(fā)現，加強跨學科和團隊合作對重大科技基礎設施的科學效益具有正向影響。

3.2? 大科學裝置的經濟社會影響

陳光［25］從經濟、技術創(chuàng)新、人力資本、社會網絡與社會福利4個方面總結歸納重大科技基礎設施對經濟社會的積極影響；Florio & Sirtori［26］提出重大科技基礎設施具有技術溢出、人力資本形成、知識輸出、文化效應等六大經濟效益。在大科學裝置產業(yè)化方面，有學者根據大學、企業(yè)與裝置之間的關系，基于英國散裂中子源ISIS、日本J-PARC、中國上海光源的經驗提出4種成果轉化模式和產業(yè)化路徑［27-28］。在具體機制方面，Castelnovo等［29］通過面板數據分析發(fā)現，成為歐洲核子研究組織（CERN）的供應商后，企業(yè)將在研發(fā)和知識創(chuàng)造方面投入更多精力，進而促進生產力和盈利能力提高；Autio等［30］認為大科學中心能在經濟活動中產生工業(yè)知識溢出，這一過程主要依靠社會網絡、社會資本和組織間學習機制。

在更為宏觀的國家層面，Papon［31］對20世紀60年代以來歐洲大型科技設施發(fā)展及科學合作進行梳理總結，指出重大科技基礎設施的建設運用能夠擴大國家間合作，幫助歐洲獲得科研能力。大型科研裝置能夠吸引大量國外研究者，為本國創(chuàng)造聲望和財富，東道國需要采取包容性、適應性、可持續(xù)性策略和本土化政策獲取長期的科學、社會和經濟效益［32］。

4? 大科學裝置的歷史經驗與啟示

4.1? 西方大科學裝置發(fā)展歷史

大科學裝置在西方有較長的發(fā)展歷史，最早的大科學工程和“大科學”這一概念，起源于1942—1945年美國曼哈頓工程。在曼哈頓計劃之前，所有科學工程試驗都是“小科學”模式，而曼哈頓工程在頂峰時期曾經起用53.9萬人，總耗資高達25億美元，這是此前任何一次武器實驗均無法比擬的。1962年6月，美國科學學家普賴斯發(fā)表了以《小科學、大科學》為題的演講，認為二戰(zhàn)前的科學都屬于小科學，從二戰(zhàn)時期起進入大科學時代，其研究特點主要表現為投資強度大、多學科交叉、需要昂貴且復雜的實驗設備、研究目標宏大等。這一階段大科學裝置的建設發(fā)展受到國際環(huán)境影響，功能目的比較單一、明確，主要服務于國家戰(zhàn)略目標。

冷戰(zhàn)結束后，核物理和粒子物理發(fā)展相對衰落，以軍備競賽和核威脅為代表的科學體制也發(fā)生變化。以1993年美國超導超級對撞機項目（SSC）取消為標志，美國大科學項目投資方向開始由高能物理急劇轉向材料科學，以粒子物理研究為代表的“舊大科學”消失。Westfall［33］以美國阿貢國家實驗室先進光子源（APS）為例，指出為維持生存，美國國家實驗室必須適應社會、政治、經濟、技術和科學環(huán)境變化；Hallonsten & Heinze［34］通過比較美國國家實驗室與德國亥姆霍茲研究中心，認為國家實驗室通過漸進、內生的重新組織適應外界社會、政治和經濟狀況變化。原本具有時間限制、任務導向的大科學研究在新公共管理運動塑造下，開始服務于材料科學、生命科學、信息科學以及推動經濟增長等多個方面［2］。這將改變大科學的特征，形成包括個人、機構和整體研究環(huán)境在內的復雜互動生態(tài)系統，被稱為生態(tài)大科學［35］。

大科學裝置如何應對環(huán)境變化并持續(xù)發(fā)展？部分學者通過微觀個案觀察，指出變革的真正力量來自底層，來自探索科學機會的小規(guī)模野心以及對科學用戶要求作出謹慎和明智的反應。個別重要科學家、政治領袖、實驗室人員和機構管理者在事件進程中的作用被學者們反復提及強調，這些利益相關者的互動和政治聲望會在很大程度上影響科學進程。當出現利益沖突時，大型研究機構的管理者必須在微觀層面采取微妙的平衡行動，真正起作用的是個人作出的決定和采取的行動［36］。因此，大科學裝置表面上的發(fā)展變化，實質上卻具有個人行為的微觀基礎。

4.2? 我國大科學裝置發(fā)展經驗

研究我國大科學裝置的發(fā)展歷史需要重點討論科學技術進步與重大工程建設中的政府集權優(yōu)勢、舉國體制特征、工程實現路徑以及國家的角色作用等。學者們對原子彈工程、載人航天工程等典型案例進行分析并總結成功經驗。如盛昭瀚等（2020）通過回顧新中國成立70年來的重大工程建設歷程，認為政府集權是我國大國治理的基本方略，中國重大工程建設快速發(fā)展的原因就在于計劃經濟體制具有極強的社會動員能力、政府集中配置資源以及高積累機制；路風和何鵬宇［37］指出，設立由國家最高決策層直接領導并對任務結果直接負責的特殊機構，通過特殊機構完成重大任務的舉國體制是項目順利完成的關鍵保障。

大科學裝置的出現始于響應國家戰(zhàn)略需求，國家目標對于大科學裝置建設、運行、改造等各個階段都具有深刻影響［38］。無論是政治領袖倡導或科學家提議發(fā)起，大科學工程都是由中央決策，通過政府議程等政治過程實現。聶繼凱和危懷安［39］提出政府要通過外部環(huán)境選擇、制定路線圖的方法實施大科學工程，并發(fā)揮政府在大科學中的決策者、啟動者、協調者和評估者角色，激發(fā)大科學工程實現路徑中的協同創(chuàng)新機能。學者們在這一方面貢獻了許多對策性研究成果，包括重視戰(zhàn)略規(guī)劃與路線圖、從國家層面制定規(guī)劃與部署建設、統籌協調成立科技聯盟、參與國際合作、加強評估等方面。

5? 評估與展望

5.1? 主要研究結論

在大科學裝置相關研究中，以下若干結論得到較多驗證并達成共識：

第一，大科學裝置具有從孕育、形成、發(fā)展、成熟到維持或衰退的生命周期，各階段特征差別迥異。為維持生存，大科學裝置必須適應環(huán)境變化，如轉換體制結構與目標、生成新的組織與治理形式等，這一漸進過程在相關利益者的互動中實現。

第二，由于大科學裝置間用途差異大、生命周期長、涉及利益主體廣泛、資料數據難以獲取等原因，使得對大科學裝置的評價成為政策研究和管理的難點。對大科學裝置的評價存在多元維度，必須采用綜合評估體系，結合多種手段進行評估。

第三，大科學裝置的根本目的是支持和滿足高水平研究，因而具有顯著的科學效應，能夠有效促進科技突破、知識傳播、科學合作。圍繞大科學裝置形成的合作網絡具有中心—外圍結構，促進大科學裝置的開放共享、建立公開透明的使用規(guī)則，有助于加強內外溝通，提升裝置使用效率。

第四，前沿基礎研究重大突破對國際競爭格局的影響日益加深，大科學裝置與國家利益、國家戰(zhàn)略目標緊密關聯。一方面，國際形勢變化會影響國家戰(zhàn)略，形塑大科學裝置的功能用途與定位；另一方面，各國對科學的觀念認識和體制制度具有獨特性，進而造成各國大科學裝置發(fā)展的路徑差異。

5.2? 研究特征

通過對科學引文索引數據庫和中國知網數據庫中社科領域重大科技基礎設施研究文獻進行分析發(fā)現，重大科技基礎設施研究正受到來自經濟學、管理學、政治學等越來越多社科領域學者的廣泛關注，目前學界在大科學裝置建設與運行現狀、產生的效應與影響、經驗與啟示3個方面積累了豐碩的成果。

從研究對象與內容看，在宏觀、中觀、微觀各個層次上，主要以國家、政府、科研組織和裝置機構作為研究對象。國內研究以現狀、問題、對策建議式的報告為主，一般由比較了解裝置、有理工學科背景的專家介紹國內外發(fā)展情況，缺乏明確的研究問題和理論對話，雖然在研究主題類型和經驗上不斷擴張，但分散的經驗描述難以促進知識的積累和研究深度的提高。

從研究方法與視角看，現有文獻以案例研究和比較研究為主。相對而言，國外的研究方法更加明確且豐富，研究視角更加多樣化，也更早關注重大科技基礎設施的功能變遷、基于重大科技基礎設施的科學團隊合作等。國內研究大多缺乏明確的研究方法和資料來源，社會科學研究中常用的問卷、訪談、案例、參與式觀察、統計回歸等方法比較少見。

從發(fā)文數量與機構看，近年來大科學裝置相關文獻數量日趨增多，尤其是2017年后增長較快，來自經濟學、管理學、政治學等社科領域的研究不斷涌現。同時，研究機構之間仍處于相對封閉的狀態(tài)，學術交流與合作不多，學術資源整合能力不強。

5.3? 研究演進邏輯

為何大科學裝置研究呈現出時期、國別差異和經驗分散特征？主要可以歸為以下原因：

（1）現實邏輯。研究對象所處發(fā)展階段決定了研究者的注意力焦點和可用作分析的材料數量，國外大科學裝置發(fā)展時期長，歷經了不同歷史階段和任務轉變，相對而言，國內大科學裝置運行數量較少。因此，國內研究側重于建設階段，借鑒國外經驗的研究多，結合中國特色國情制度開展分析討論的研究少。我國大科學裝置經過多年的大規(guī)模工程建設，逐步進入大規(guī)模投入的試運行階段，一些研究問題隨之浮現，如對大科學裝置進行效益評估的迫切性日益凸顯，近年來關于大科學裝置評價體系的研究不斷涌現。此外，參與大科學裝置建設的主體正在發(fā)生變化，越來越多的高校、地方政府參與到大科學裝置建設中，如有研究討論大科學裝置對高校能力發(fā)展、實現雙一流發(fā)展目標的作用以及地方政府的行為動機與后果等。

（2）學科邏輯。大科學裝置集科學、技術、工程等特質于一體，其建設運行各個階段都涉及大量自然科學原理與工程技術知識。同時，大科學裝置的建設運行效率與系統管理、財務檔案、政策法規(guī)、科學評價等息息相關，大科學裝置的建設運行是一個跨學科、跨領域、跨組織甚至跨區(qū)域的復雜巨系統，認識和解釋這一系統需要利用多個學科的知識和分析方法。一方面，現實中最接近和熟悉大科學裝置的是其建設者、管理者和使用者，這一群體主要由有理工科背景的學者組成；另一方面，隨著科技創(chuàng)新尤其是前沿基礎研究在國內發(fā)展和國際競爭中的重要性凸顯，越來越多來自社會科學領域的研究者關注到大科學裝置的作用，嘗試對其展開分析并提出對策建議。然而，由于不同學科的研究基礎和范式差異較大，加之缺少相互審視和交流對話，導致不同學科的研究結論無法融合互動，雖然圍繞大科學裝置各個主題產生了大量觀察經驗和研究共識，但是統一的理論分析框架尚未形成。

（3）歷史邏輯。長期以來，我國科技發(fā)展落后于西方發(fā)達國家，主要表現在關鍵技術自給率低、頂尖科學人才匱乏、科技投入不足、體制機制不夠完善等方面，學習和模仿發(fā)達國家經驗做法很有必要。同時，舉國體制下，我國取得“兩彈一星”、載人航天、雜交水稻、陸相成油理論與應用、高性能計算機等一大批重大科技成就，形成了具有中國特色的科技發(fā)展路徑與體制探索經驗。大科學裝置相關研究同時受到上述兩方面歷史因素影響，相當多的研究重點介紹國外典型做法、追蹤國外最新進展，也有不少研究總結我國歷史經驗、分析本土做法與創(chuàng)新，但是很少有研究能夠將兩者統一起來，同時討論國外大科學裝置建設運行的內在機制與原理以及在國內的適用情況。

5.4? 研究主題間理論關聯

本文從建設與運行、效應與影響、經驗與啟示3個方面對大科學裝置相關研究進行回顧梳理，羅列了大科學裝置建設運行模式、大科學裝置產出評價、大科學裝置資源共享等若干研究主題。這些主題之間存在密切的內在關聯，如大科學裝置評價標準是從其內外部效應中基于價值進行選擇，大科學裝置的科學效應與其資源共享程度緊密相關，總結我國大科學裝置發(fā)展經驗是考察其管理運行模式、社會參與現狀的重要背景條件等。為進一步深化大科學裝置的研究價值與意義，需要轉換層面，思考研究主題間的理論關聯，根據各個主題引入若干社會科學領域相關理論，進而探討大科學裝置研究的本質問題。

第一，大科學裝置的建設運行模式、風險管理、西方發(fā)展歷史等主題與組織生態(tài)學討論的內容相關。組織生態(tài)學觀察組織種群和群落變化，通過構建生態(tài)學和演化模型揭示影響組織結構的動態(tài)因素，討論組織設立、成長、死亡、種群演化等現象，提出組織種群密度、生態(tài)位、關系密度、組織規(guī)模等概念及作用機制，其核心是組織資源獲?。?0］。組織生態(tài)學視角下，生態(tài)位、關系密度等能夠影響大科學裝置的生命發(fā)展歷程和組織結構變化。

第二，大科學裝置的建設運行模式、風險管理、社會參與、經濟社會影響以及我國大科學裝置發(fā)展經驗等主題與交易費用理論相關。交易費用是指在多人世界中建立競爭準則所需的代價，該理論主要關注不同制度（合約）確立、運作和維護的成本，交易費用高低將決定合約的選擇，而大量合約選擇構成組織的結構形式、政府與市場的邊界等［41］。交易費用理論視角下，大科學裝置的建設運行模式選擇取決于交易費用的高低，而預期估計不足、治理碎片化導致項目失敗的根本原因是交易費用過高，不同合約形式選擇下，政府、企業(yè)和科研院所等主體的角色定位不同，交易費用最低的合約形式選擇能夠最大化發(fā)揮大科學裝置的作用。

第三，大科學裝置的產出評價、資源共享、科學效應及經濟社會影響等主題與創(chuàng)新生態(tài)系統討論的內容相關。創(chuàng)新生態(tài)系統以創(chuàng)新活動作為觀察和分析對象，將創(chuàng)新過程理解為物種、種群乃至群落對環(huán)境變遷、擾動形成的應答過程（李萬等，2014），其核心特征是共生演化，關鍵是創(chuàng)新要素快速自由流動。創(chuàng)新生態(tài)系統概念的提出與20世紀90年代美國硅谷持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的實踐緊密相關，并且在美國、歐盟官方發(fā)布的報告中被提出并受到重視（曾國屏等，2013）。因此，基于創(chuàng)新生態(tài)系統視角，大科學裝置與其他創(chuàng)新主體間要素自由流動和資源共享是其發(fā)揮作用、促進區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展最重要的條件。

第四，大科學裝置的科學效應、西方大科學裝置發(fā)展歷史等主題與社會網絡理論相關。社會網絡理論關注個人或組織與外界的社會關系和聯結，認為不同形式的資源通過聯結在網絡主體間流動，而處于網絡中心關系稠密地帶和不同網絡聯結關鍵位置的個人、組織更加容易獲取資源，因而更具競爭優(yōu)勢。社會網絡視角下，大科學裝置所處網絡位置對其生存發(fā)展十分關鍵，在用戶網絡中更加靠近大科學裝置的科研組織和個人也更容易獲取資源。

第五，大科學裝置的建設運行模式、我國大科學裝置發(fā)展經驗等主題與控制權理論相關?？刂茩嗬碚撽P注政府治理模式及誘發(fā)的政府行為，該理論將政府內部控制權分為目標設定權、檢查驗收權和激勵分配權，這種分配形成高度關聯型、發(fā)包制、松散關聯型和聯邦制4種國家治理模式，對應不同上下級政府關系行為［42］。在該理論思路下，大科學裝置的建設運營控制權如何在中央政府、地方政府、科研院所與高校間分配，將形成不同治理模式和主體間關系，進而影響裝置的作用效果。

第六，我國大科學裝置發(fā)展經驗等主題與中國特色的財政聯邦主義假說和晉升錦標賽研究的內容相關。這兩種理論關注橫向的地方政府行為，認為我國地方政府間的競爭來自于地方留存財政收入和官員晉升的激勵［43］。基于這些理論觀點，大科學裝置研究主要討論創(chuàng)新驅動背景下地方政府熱衷于投資建設大科學裝置的行為動機和邏輯。

如圖1所示，通過研究主題關聯到相關理論，可以發(fā)現資源是眾多理論關注的核心，而大科學裝置研究討論的本質問題是：大科學裝置如何從環(huán)境中持續(xù)獲取資源？如何使大科學裝置資源利用最大化？考慮到現實中大科學裝置的建設運行情況，顯然政府角色及邊界是當前大科學裝置研究最核心的問題，管理模式與治理結構、產出評價乃至各種影響效應在很大程度上均由其決定。

5.5? 未來研究展望

隨著全球政治經濟環(huán)境變化，存在時間久遠的大型實驗室和重大科技基礎設施都發(fā)生了功能轉型，從服務于國家部門和粒子物理等基礎學科轉變?yōu)槊嫦蚋訌V闊的用戶市場：大學、研究院、企業(yè)、市民等。重大科技基礎設施的功能定位也從傳統科學功能逐漸向經濟、社會功能轉變，學者們不再只關注重大科技基礎設施的科學性，而是開始研究重大科技基礎設施對于產業(yè)發(fā)展、經濟轉型的作用。然而，從已有研究看，仍有許多亟待解決的理論與現實問題影響重大科技基礎設施經濟、社會功能的有效發(fā)揮。

第一，如何選擇重大科技基礎設施建設與運營模式？目前我國重大科技基礎設施建設模式主要學習美國，依托大學或科研院所進行建設和管理。有學者認為高校牽頭建設重大科技基礎設施對于本校學科發(fā)展、人才培養(yǎng)具有巨大作用，并列舉發(fā)達國家依托高校建設重大科技基礎設施的例子，指出高校十分有必要大力開展重大科技基礎設施的立項工作［44］。然而，陳馨旖和黃振羽（2019）從最大化利用科研資源的角度反對我國借鑒美國模式，認為大學和實驗室的制度治理結構存在沖突，使得資源得不到最有效利用，并提出應當賦予國家實驗室獨立法人地位或建立專屬管理公司，保障大學和實驗室形成治理邊界，互不干涉。究竟何種模式更利于我國重大科技基礎設施建設，還需要學者們不斷深入研究，把握我國特定情境，完善重大科技基礎設施建設的制度安排和程序設計，從而推動重大科技基礎設施建設實踐發(fā)展。當前，我國許多大科學裝置尚未建設完成，已經建設完成的大科學裝置也基本延續(xù)了事業(yè)單位的運營模式，因此在運營模式方面的研究幾乎為空白，仍有待更多探索與經驗總結。

第二，如何評估我國重大科技基礎設施的效率水平？目前我國對重大科技基礎設施績效的衡量主要從可保障機時、超額申請率和論文產出3個方面展開，其特點是簡單明了、易于比較，因此被機構和學者廣泛用于績效評價。對此，Hallonsten等［4］旗幟鮮明地提出反對，指出以論文發(fā)表數量作為性能評估指標得出的結果不可靠。因為即使同樣是同步輻射光源設備，從設計到運行都有不同定位和功能，機構和人員規(guī)模也天差地別。同時，以論文產出作為指標，也不利于科技成果的有效轉化。根據目前大科學裝置呈現出的發(fā)展特點，如何選擇績效評價指標從而科學評估重大科技基礎設施的效率水平，有待進一步研究。

第三，隨著越來越多的高校、地方政府、企業(yè)參與到大科學裝置的投資建設與運營中，各主體間的關系邊界亟待研究。尤其是從微觀角度，分析各主體的作用與分工，從而提升整體效率的問題，既是目前指導各地方投資大科學裝置實踐的需要，也是上升到理論層面必須進行的本質研究。

總而言之，已有關于大科學裝置的研究多以科學家為主體，較少討論裝置運行階段的政府作用和企業(yè)活動，鮮有關于大科學裝置推動產業(yè)發(fā)展的研究，尤其缺少機制、制度設計方面的探討，這些都是當前研究存在的問題。因此，未來研究應該重點關注這些問題，對具有中國特色的重大科技基礎設施建設與運營模式進行深入研究，探討重大科技基礎設施在我國科技、經濟發(fā)展中的功能定位和作用機理，從而更好地利用重大科技基礎設施，為我國科技創(chuàng)新、產業(yè)轉型和經濟發(fā)展作出貢獻。

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（責任編輯：陳? 井）

The Construction and Operation， Effects and Implications of Large-Scale Research Infrastructures：Review and Evaluation

Zhou Yan1，2， Du Penghui2

（1.Center for Chinese Public Administration Research， Sun Yat-sen University; 2.School of Government， Sun Yat-sen University， Guangzhou 510275， China）

英文摘要Abstract：Large-scale research infrastructures （LSRIs） is of great scientific， national， and social significance. With the changes in the international situation， the function orientation of LSRIs is also undergoing transition and differentiation， shifting from a single scientific goal to serving multiple disciplines （including materials science， life science， information science） and the promotion of economic growth. How to better achieve scientific goals and maximize efficiency for LSRIs with high capital investment and long construction cycles has become a topic of concern in the academic field. The overall research presents the following three characteristics： firstly， the majority of domestic research on the current situation， problems， and suggested strategies lack clear research questions and theories; secondly， from the perspective of research methods， most existing research focuses on case studies and comparative studies， and commonly used methods in social science research， such as questionnaires， interviews， case studies and? participatory observation， and statistical regressions are rare. Thirdly， from the perspective of the number of publications and institutions， academic interaction and cooperation between research institutions are relatively scarce. Yet there has not been a systematic literature review synthesizing and comparing relevant domestic and international research to answer what research themes and viewpoints have been formed at present， what the characteristics and evolutionary logic of current research are， what the essential issues of research and the controversies and research gaps are.

A series of Chinese and English keywords are selected from the Scientific Citation Index Database and the China National Knowledge Infrastructure Database for literature search. After two rounds of screening， this study collects 211 pieces of important literature， including 51 English works and 160 Chinese works. By encoding and recording the journal sources， keywords， and conclusions of the literature， etc.， a database for systematic analysis of the literature is formed. It is found that since the 1990s， research quantity on LSRIs has shown an increasing trend， but most research is scattered empirical studies without standardized research methods and theoretical applications.

The paper reviews the construction and operation status， the scientific effects and socio-economic impacts， and the historical experience and inspiration of LSRIs. The study finds that scholars have reached a consensus on the following aspects： First， in order to survive in the long term， LSRIs must learn to adapt to changes in their environment， for example by shifting institutional structures and goals， generating new forms of organization and governance， etc. This gradual process is achieved through the interaction of elites with relevant interests. Second， there are multiple dimensions to the evaluation of LSRIs， and a comprehensive evaluation system that includes multiple evaluation methods must be adopted. Furthermore， LSRIs have significant scientific effects that can effectively promote technological breakthroughs， knowledge dissemination， and scientific cooperation. Promoting the open sharing of LSRIs and establishing open and transparent usage rules can strengthen internal and external communication and improve the efficiency of device use. Finally， LSRIs are closely related to national interests and strategic objectives. On the one hand， changes in the international situation affect national strategies and shape the role of LSRIs; on the other hand， each country has its own unique understanding of science concepts and institutional systems， resulting in differences in the development paths of LSRIs in each country.

With regards to future research，there are three questions worthy of further effort. What is the relationship among the government， universities and enterprises？ How should the efficiency level of LSRIs be evaluated？ What are the criteria for choosing the construction mode and operation mode of LSRIs？ The innovation of this study lies in that it puts forward the triple logic of reality， discipline， and history that has led to relevant research being present characteristics of period and country variation and empirical dispersion; and by introducing several relevant theories in the field of social sciences， a theoretical correlation between research topics is constructed， and it is pointed out that the role and boundaries of the government are the core issues in the research of LSRIs， and they have major impacts on management models and governance structures， output evaluation， resource sharing， and even various impact effects of LSRIs.

Key Words：Large-scale Research Infrastructures; Literature Review;LSRIs Operation and Management;LSRIs Scientific Effect;LSRIs Economic and Social Impact