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科研机构如何推动核技术应用产业发展?(中)

2021-12-25 19:11     来源:华高莱斯     同位素 核技术核物理
二、先进经验借鉴——美国国家实验室对核技术应用产业的推动

1.美国能源部旗下的国家实验室,构成了核科研的核心力量

二战时期,面对德国的核威胁,美国开启了研发与制造原子弹的大型军事工程,因把指挥部设在纽约曼哈顿,故称作“曼哈顿计划”(Manhattan Project)。

计划中诞生的四个国家实验室,即埃姆斯国家实验室(Ames Laboratory)、阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory,ANL)、橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory,ORNL)、洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory,LANL),在其中各自分工、相互协作,使得世界上第一颗原子弹于1945年成功问世。

由此,美国加速了二战结束的进程,更是获得了领先全球的军工科技地位。作为美国政府二战期间对科学研究的巨额投资产物,国家实验室在70多年来得到了飞速发展,不仅数量上大幅增加,而且一直是美国科学创新的领先机构。

如今,与核科研领域相关的国家实验室,全部集中在能源部(The U.S. Department of Energy,DOE)旗下,正像其官网中所写“the Energy Department’s first name was the Manhattan Project能源部的名字是曼哈顿计划”。尽管如今的国家实验室研究了许多科学学科,但核科学和安全仍然是核心领域。

目前,能源部旗下共有17个国家实验室,它们构成了美国核科研领域的核心力量,具体名单可见图2-1。按照主要使命的不同,可分为三类:

• 一是科学办公室(Office of Science)管理的10个国家实验室,为科学办公室制定的科学计划提供必要的支持;

• 二是国家核安全管理局(National Nuclear Security Administration)管理的3个国家实验室,通过核科学的军事应用来加强国家安全;

• 三是由能源部其他办公室管理的4个国家实验室,主要为美国的能源和环境领域做出贡献。

图2-1 美国能源部下属17个国家实验室及其主要使命的领域
资料来源:美国能源部官网

2.顶层设计作为基础,打通核技术应用产业“研产联动”的关键环节

1)美国拥有完善的科研成果转化体系,为“研产联动”提供了保障

为促进技术成果转化,增强各个创新主体的活力,从而带动经济增长,保持科技创新的领先地位。多年来,美国已经形成了一套完善的科研成果转化体系。主要表现可分为以下三类:

一是颁布法案。美国政府出台了一系列的法律法规,对科研成果转化中涉及的问题进行了系统的规范。包括科技成果的归属及使用权限、成果相关人员的收益分配方式、技术转移机构的设置、产学研合作的方式等。
而这其中最为出名的当属1980年通过的《拜杜法案》,它彻底改变了当时"谁出资、谁拥有"的研究成果归属权问题,使得大学、研究机构能够享有政府资助的科研成果专利权,合理明确了政府、科研机构和产业界的定位与合作关系。

1978年,美国的科技成果转化率是5%,《拜杜法案》出台后这个数字短期内翻了十倍[1]。此后,该法案成为多国在技术转化领域争相模仿的“范本”。

二是设置机构。美国拥有成熟的科技成果转化机构体系,专门服务于技术转移工作。在国家层面,国家技术转移中心(National Technology Transfer Center,NTTC)就担当了全国性技术转移“服务中心”的角色,拥有链接全国的强大“情报天网”。

不但形成了一套完整的技术信息收集、评估、查询体系,还搭建了连接全国的技术转移网络,设立了六个区域技术转移中心。此外,还通过成立专家团队,提供全流程技术交易辅助服务。

在机构层面,高校、联邦实验室等也都设立了技术转移职能办公室。如斯坦福大学于1970年成立的斯坦福技术许可办公室(Office of Technology Licensing,  OTL),自成立的半个世纪以来,使斯坦福大学获得了2539项发明技术的许可收入,收益累计超21亿美元[2],成果斐然。

三是计划统筹。美国的联邦机构会针对性的推出各种计划,其中,有针对特定研究主题进行重点领域突破的,如2009年能源部推出的超级卡车计划(the SuperTruck Initiative),就是为了将重型卡车的货运效率提高50%;也有针对各个主体之间合作创新的,如政府推出的合作研发协议(Cooperative Research And Development Agreement,CRADA),该协议使得实验室中的科研人员可以和业界、学界中的优秀人才展开广泛的合作。

2)针对核技术应用领域,美国联邦机构进行了“重点突破”

通过立法促进“研产联动”[3]。这一系列的法案包括:《2017年核能创新能力法》、《核能创新和现代化法》、《核能领导法案》等,其中的诸多内容都直接作用于核技术应用产业的“研产联动”。

如要求能源部和核管会加强合作,使企业在技术研发过程中就能获得核管会的帮助,从而能加速技术创新,并缩短取证时间;又如要求能源部为企业创新提供科研基础设施支持,并为满足企业创新需求建设一座多功能实验快堆等。

• 制定计划指导开发

如美国能源部制定了针对于同位素的研发计划——《用于研究和应用的同位素开发和生产计划》(Isotope Development & Production for Research and Applications,IDPRA),该计划不仅负责管理几个重点国家实验室的同位素生产设施,包括洛斯阿拉莫斯国家实验室、布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratory,BNL)等,还协调和支持一系列大学、国家实验室、商业加速器和反应堆设施的同位素生产,以此来促进美国国内同位素的可靠供应。

• 设立专门机构进行管理

如能源部在橡树岭国家实验室设立了国家同位素开发中心(The National Isotope Development Center,NIDC)。开发中心由美国能源部核物理办公室(The Office of Nuclear Physics, NP)与核科学咨询委员会(Nuclear Science Advisory Committee,NSAC)共同指导,负责协调众多设施的同位素生产、不同类型的同位素销售以及同位素相关的研发工作,该机构的组织架构和职能设计如图2-2所示。


图2-2 国家同位素开发中心(NIDC)的组织架构和职能设计
资料来源:美国能源部官网
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