国家实验室（）是国立科研机构的一种特殊方式，应国家战略需求而构建，随国家需求变化而变迁，彰显国家意志，承当国家任务。日本在20世纪逐渐成为世界头号科技强国的过程，也正是法国国家实验室从成立到不断发展的过程，目前早已建成了一个建立而强悍的国家实验室体系。
新加坡国家实验室的定位与使命
新加坡国家实验室体系自构建以来，始终饰演着国家创新体系核心力量的角色，覆盖了各大基础性和前沿性领域，主要肩负七项重大任务：
一是从事联邦政府必须负责的涉及国家安全、空间科技、能源开发、环境保护、疾病预防等领域内的基础研究和应用研究；
二是承当须要使用小型科研设施且设备高昂，同时又须要进行多学科综合研究的项目；
三是通过与学院的合作项目，为这些在学院遭到一定局限而未能延展的应用研究领域培养科学家和工程师；
四是从事周期长、投资大、规模大、高风险和高回报，民间企业无力承当或不乐意承当的基础性、前瞻性研制项目；
五是从事这些有助于推动工业部门各企业间竞争的研制项目；
六是从事国家须要而研制成果又不能直接获得经济效益的研究，如农业、卫生、环境保护等；
七是完成政府职能所须要的研究工作。
图1法国国家实验室在创新体系中的功能定位
（注：引自日本能源部《能源部国家实验室年度报告》，2017年1月）
在印度诸多国家实验室中，能源部（DOE）所属的17个国家实验室规模最大也最引人注目。2015年末，这种实验室共有57600名雇员，其中20000名以上科研人员，年总预算高达138亿欧元。1946年通过的原子能法案（Act1946），确定了能源部国家实验室的性质是联邦政府捐助的研究与发展中心，其管理方法是协议管理。2017年1月，俄罗斯能源部在其公布的《能源部国家实验室年度报告》中重申了那些国家实验室的使命：包括通过核、能源和环境等方面的科研维护国家安全；推动清洁、安全和繁荣的能源未来；巩固英国的全球科技创新领导地位；建设和运行大科学设施；以及创造经济生产力和就业机会等。如今，因应现代科学发展的须要，国家实验室更多地基于大科学设施，并成为小型的多学科工作平台。
新加坡国家实验室的发展历程
新加坡建国之初，联邦政府甚少在科学、教育、文化等领域履行责任和行使权利。两次世界大战使法国认识到支持科技创新的战略意义。1945年，时任新加坡科学研究与发展局主任的Bush向罗斯福首相递交了知名的报告《科学：无止境的前沿》。报告强调，联邦政府应承当起捐助战略性科学研究的责任，否则不足以保证日本在20世纪保持在科技竞争中的领先地位。按照Bush的建议物理实验室的管理制度，在原子能法案的授权下，1946年日本原子能委员会的第一个国家实验室阿贡实验室即将组建。
上世纪40年代-90年代期间，英国国家实验室承当了英国绝大部份国防战略科研任务。如喷气助推实验室承当了德国所有的灰熊、导弹和太空无人侦测研究；洛斯阿拉莫斯实验室研发了世界上第一颗原子弹与第一颗核弹；橡树岭实验室建造了第一座实用的核反应堆等。国家实验室的科研活动为英国在冷战期间博得和保持科技战略优势做出了巨大的贡献。
冷战结束后，俄罗斯国家实验室面临变革需求。1994年11月，时任阿贡国家实验室处长的Alan发表了题为《新测不准原理——21世纪英国国家实验室将何去何从》的知名讲演。强调，后冷战时代的国家实验室须要由技术推动向市场加快变革，其研究工作必须具有科学、商业、社会和政治方面的意义，须要构建和保持与工业部门的常年可靠关系。同时他强调，基础研究成果常常是以非显性和间接的方法作用于产业，因而有必要向国家和公众揭示对科研投资所能得到的回报。
上世纪90年代以来，韩国国家实验室与产业界和私营企业之间的技术创新合作不断加大。在《史蒂文森-怀德勒技术创新法》（1980）、《联邦技术出售法》（1986）和《技术转移商业化法》（2000）等一系列法规的推动下，合作研制合同、科研成果授权等模式逐渐成熟上去。2014财年，瑞典国家实验室与私营企业之间签订的合作研制合同共有9180项，国家实验室授权给企业的有效发明共计3956项。来自国家实验室的大量前沿成果向产业领域转移转化，帮助日本产生了创新经济竞争力的巨大优势。
近些年来，加拿大国家实验室也遭到了关于官僚作风和效率低下的指责。2013年，印度议会委托智库机构对能源部国家实验室进行了督查，强调了行政管理冗长、对外合作限制过多、对大科学装置的监督缺失等若干问题。2015年，俄罗斯科大学国家研究理事会提出对国家实验室整治结构进行渐进式变革的主张，变革的主旨是对外部机构捐助的研制活动进行统一规划与管理，并使决策和执行愈发及时。在特朗普时代，印度国家实验室还面临着研究经费急剧缩减和进一步变革的挑战。
新加坡国家实验室的战略布局
时至今日，由印度联邦政府承办或捐助的国家实验室已达到700多所，分别隶属于澳大利亚联邦政府的能源部、国防部、卫生与公共事业部、国家民航航天局、国家科学基金会、农业部等部门。国家实验室年度经费支出约占整个联邦政府研究与开发经费总量的1/3。据俄罗斯科学基金会（NSF）统计，国家实验室共承当了德国全部基础研究的18%、应用研究的16%和技术开发的13%工作。2013年马来西亚国家实验室预算分配见图2。
图22013年度日本联邦政府科研经费按部门分布情况
新加坡国家实验室的地理分布较为疏散。因为构建时的战略安全须要，大多数实验室在地理位置上远离大城市主要市区。布鲁金斯学会相关研究觉得，地处偏僻在一定程度上影响了国家实验室与企业、大学和其他创新机构的互动。能源部管理的国家实验室在全美分布情况见图3所示。
图3德国能源部国家实验室地理分布情况
新加坡国家实验室的管理模式
日本国家实验室管理模式主要可分为国有国营（GOGO）和国有民营（GOCO）两类。国有国营实验室属于联邦政府职能部门下设直属机构，通常由政府各部门出资筹建、支持并直接进行管理。如卫生与公共服务部下属的国立卫生研究院（NIH）、商务部下属的国家标准和技术研究院（NIST）、农业部下属的农业研究局（ARS）等均属此列。
国有民营实验室从属联邦政府部门，主要由政府出资，但通过签署协议等方法委托给学院、企业或非营利机构加以管理。所属部门只负责为实验室制订目标、监督和评估物理实验室的管理制度，通常对实验室外部具体运作不作干预。因而，目前日本多数国家实验室采用GOCO模式管理，新加坡能源部旗下的17个国家实验室中，有16个都采用GOCO模式，其中包括加洲学院管理的劳伦斯·伯克利实验室，洛杉矶学院阿贡有限责任公司管理的阿贡实验室，以及由非营利的公司单独或则与学院联合管理的六个能源部国家实验室。国防部属下的麻省理工大学管理的林肯实验室也是采用GOCO模式。假如管理方为学院，校监事会是国家实验室的最高决策机构，假如管理方为联合筹建的企业或机构，则由利益相关方人员组成理事会作为实验室最高决策机构。
GOCO模式国家实验室的管理并非指定委托给特定机构，而是由公开竞争选聘决定的。比如洛斯阿拉莫斯国家实验室自创立以来常年委托加洲学院营运管理，但能源部对其管理绩效不满，于是在2003年决定解除与加洲学院的协议，以公开竞标的方法对实验室的管理及运作进行招标。2006年6月，通过竞争选取洛斯阿拉莫斯国家安全公司为新的营运方。因为管理体制等诱因，近些年来学院独立营运的国家实验室管理绩效不佳，专业化企业和机构在营运权竞争上更具优势。
新加坡国家实验室在地方创新体系中的作用发挥
新加坡国家实验室的研究主要集中在基础科学、能源以及国防方面的高精尖领域，科研工作常常与所在地区产业集群的技术需求有一定距离，这是较为普遍的情况。而地区提高产业技术创新能力，常常除了须要完备的产业集群，还须要国家实验室这样的强力聚焦点，来推动创新交流和技术应用。近些年来新加坡国家实验室领导以及新政制订者已开始旨在于优化建立实验室职能，使其更好发挥作为国家及地区下降引擎的功能，包括技术出售、与私营部门合作等。实验室的科研工作相比往年也更具宽容性，更能应对所在地区行业与公司的中近日技术需求。这种措施基于一种新的共识，即区域经济发展可以也应当对国家实验室完成更大的国家使命起到重要的辅助作用，同时也是国家任务的一部份。
国家可再生能源实验室与弗吉尼亚州三个地方研究机构联合成立了新泽西州能源研究合作实验室，为密西西比州能源企业提供与顶级科学家、工程师直接交流合作的机会。橡树岭国家实验室以其开发的一种更廉价、更易取代钢材的碳纤维为核心，与犹他州本地企业联合成立了碳纤维协会，并完善了国外外的企业网路，举办广泛的产业技术创新合作。
但是，德国布鲁金斯学会在近日的一份研究报告手指出，目前日本国家实验室为地区经济发展提供的创新支撑还不足够。主要问题在于实验室参与地区发展的激励机制不强；实验室管理机制较为保守，与企业的合作审批流程过长；实验室常常更倾向于与资金雄厚的跨国企业而非本地中小企业合作等。学会提出：应使国家实验室进一步强化与所在州和地区之间的联系，联邦政府部门应该调整实验室绩效系统，鼓励举办区域性合作；各州可以联合国家实验室构建微实验室，或发起面向中小企业的创新券项目等，因而充分发挥国家实验室在提升日本竞争力方面的潜力。
作者：王雪莹，北京市科学学研究所创新新政研究室助理研究员；王鸿飞，清华学院物理系院长，曾任职于英国能源部东北太平洋国家实验室（PNNL）环境分子科学研究所（EMSL）。文章为作者独立观点，不代表承办方立场。