论原创性、引领性国家重大科技项目的决策逻辑与方法（加强原创性引领性科技攻关）
摘要：原创性、引领性国家重大科技项目位居中国重大科技项目体系的“金字塔尖”，是科技决策领域的关键核心问题之一，但对此类项目的科技决策研究尚存空白。本文指出，此类项目的科技决策逻辑应能界定“超强科学性”，还需应对组织管理超复杂、工程实现超高难度、经费审计这三类决策难题。本研究选取近30年来全球科技界已建成的原创性、引领性级别的重大科技项目中的佼佼者，即由美国主导、欧洲、加拿大主要参与的“詹姆斯·韦伯太空望远镜”项目为案例，凝练总结出此类项目的决策逻辑及方法，为“十四五”及2021-2035年中长期时段集聚力量进行原创性、引领性国家重大科技项目之科技决策补充新的理论视角与方法探究，并期许引起科技政策研究界对这一重要课题的深入挖掘。
01 问题提出：“不相称”的研究窘境
2022年10月16日，习近平总书记在党的二十大报告中指出，要“集聚力量进行原创性引领性科技攻关”，彰显了集聚力量实施具有原创性、引领性国家重大科技项目对实现高水平科技自立自强的路径意义。从20世纪80至90年代我国实施“攻关、863、973国家科技项目”，到21世纪初启动“国家重大科技专项”，再到“2030国家科技重大项目”，如何从宏观及整体角度研究国家重大科技项目对一国科技能力的提升和推动，一直是个长盛不衰的主题。然而，过往讨论在处理这一问题时，似将“国家重大科技项目”不言自明地落脚为大手笔经费投入、目标和方向均有先例可循的核心技术攻关、工程化成果规上量产，但“原创性、引领性科技项目”从未处于讨论的核心地位。过往的“国家重大科技项目”的政策思路在推动我国科技能力完成“追赶”使命时极富成效，但在高水平科技自立自强的新时代背景下，过往的政策思路难以圆满完成“从追赶迈向引领”的新要求。因此，寻找适用于原创性、引领性科技项目之决策逻辑与方法势在必行。
02 难题溯源：为什么过往的科技项目之旧决策逻辑难以适用于原创性、引领性科技项目
2.1 过往的科技项目之旧决策逻辑
改革开放以来，我国一般性科技项目决策主要遵循两个原则：其一，具体科技领域较重要，即“重要原则”；其二，具体科技领域从属方向的基础较好，即“基础好原则”。“重要原则”在科技战略、科技规划及计划的指南文本中会有明晰体现；“基础好原则”通常依据该领域发表的高水平论文、国际三方专利数等一系列直观指标来帮助专家完成复杂的决策辅助任务。
2.2 原创性、引领性科技项目的核心决策特征
不同于一般科技项目，原创性、引领性科技项目起源于当代基础研究最前沿，要么回答已知边界内的终极性问题、要么提出人类知识边界之外的新终极性问题，这些终极性问题只能由“超强科学性”来回答或提出。故而，原创性、引领性科技项目的核心决策特征是界定项目的“超强科学性”。所谓“超强科学性”，是指能对科研产生革命性影响、有改变基础认知的重大发现级别的高科学产出，以及由此具备的原创、引领、未知因而难以规划的项目性质。原创性、引领性科技项目之新决策逻辑与一般性科技项目之旧决策逻辑存在两点本质不同：此类项目之决策逻辑着重处理的是掌握全新事物的增量潜力，不同于一般科技项目之旧决策逻辑着重处理的是释放既有领域的存量能力；此类项目所承载的未知探索性和一般科技项目决策逻辑所蕴含的已知既定性和高成功率，非突破则难以兼容，且候选项目越原创、越引领，一般科技项目决策逻辑的适用性可能就会越低。
2.3 为什么过往科技项目的旧决策方法难以解决原创性、引领性科技项目的具体管理难题
除了难以界定项目的“超强科学性”之外，过往科技项目旧决策方法同样较难完善解决此类科技项目所必然面临的组织管理超复杂、工程实现难度超高、经费审计风险超大等具体管理难题。
组织管理难题。原创性、引领性科技项目往往是一个巨型项目，其从理念孕育到建成运营可能需要跨越30年以上，需经历数代、数任决策者，并包含巨量的信息交换、复杂的利益分配及共识形成，要求科技项目决策者对管理秩序、管理过程和各利益方的合理预期有相当程度的把握能力，这里的组织管理不仅包括通过政务文件、合同契约实现的庞繁有形管理，而且覆盖官产学研用、军民、代际、国内外等所有利益相关方之间的艰巨无形管理。因此，过往科技项目的组织管理方法并不适用。
工程实现难题。原创性、引领性科技项目的工程实现往往需要解决诸多“从0到1”式工程实现，其突破离不开科技管理机构强大的调动企业能力和高超的工程把握能力，其成功必定建立在充分调动和运用国际资源基础之上，对机构调动国内、国际顶级技术工程力量协同解决的运筹帷幄能力要求极高。因此，过往科技项目的工程实现方法并不适用。
经费审计难题。原创性、引领性科技项目旨在重塑强国科技竞争规则，高风险、高失败率、高成本、高不确定性只是其基本特征，不仅项目的技术路线往往会经历N次重大修改，项目运行失败或停工下马的不在少数，就算项目成长运行顺利，往往还需要经历超长的时段及超高的投入。因此，过往科技项目的经费管理及审计方法并不适用。
2.4 举国体制决策逻辑与原创性、引领性科技项目决策逻辑的关系
过往，我国曾以举国体制取得了“两弹一星”、青蒿素、牛胰岛素等光辉科技攻关成绩；近年，我国又以新型举国体制取得了高铁、核电等光辉科技成就。不过，学者们业已形成共识：举国体制或新型举国体制只适合攻克已有成功先例的科技攻关，但并不完全适用于没有现成先例、没有模仿目标、没有成败路径的原创性、引领性科研领域。因为这类项目指向的是“从0到1”，世界上还不存在的、人们从未见识过的、靠想象都想象不出来的东西，很难在人们脑子里一五一十、栩栩如生地规划出来。因此，原创性、引领性科技项目既不是“卡脖子”问题，也不仅仅是“卡脑子”问题，而是一类全新的认知问题。虽然新型举国体制等倡导某点实行精准化超强攻关的优势仍是优质精神资源，但是，这绝不意味着新型举国体制可以自动地、充分地成为此类科技项目的主要决策逻辑与方法。
综上，原创性、引领性科技项目究竟需要什么样的决策逻辑与方法？纵观近30年来全球科技界已建成的原创性、引领性科技项目，美国国家航空航天局（NASA）是全球运作此类项目的主要机构之一，詹姆斯·韦伯太空望远镜中体现的NASA决策逻辑与决策方法在很大程度上代表了当前全球最高水平。以此为例，本文试图凝练出此类项目的决策逻辑与方法。
03 分析实例
詹姆斯·韦伯太空望远镜（以下简称韦伯项目）是红外太空望远镜，其科学目标有四：寻找大爆炸后在宇宙中形成的第一批恒星和星系的光；研究星系的形成和演化；了解恒星和行星系统的形成；研究行星系统和生命起源。韦伯项目是由NASA、欧洲航天局和加拿大航天局联合计划和资助的重大科技项目，仅主导国美国就投入100亿美元，欧洲、加拿大先后投入20多亿美元。项目正式立项于1995年，于2022年7月12日前完成了研发、制造、测试、升空、展开、聚焦、冷却、校准等前期工作，目前已经进入工作状态。
3.1 原创性、引领性科技项目决策第一步：界定超强科学性
3.1.1 以立项前的战略规划完成“项目培育”功能
由NASA业务处长积极物色原创性、引领性的潜力项目，并以计划经费培育项目。1987年，4位科学家产生要做下一代红外望远镜的构想，该构想一路凝练并获得美国天文学界的广泛认可。1989-1992年，NASA相关业务处长敏锐地注意到韦伯项目具有“超强科学性”潜力，并以该处科研计划经费不断支持韦伯项目。
通过战略规划及立项支持推动项目从“处级”升为“部级”。经过几年培育，相关处室促使NASA于1995年启动了对韦伯项目的战略规划研究，据此韦伯项目升为“部级”。1996年，规划专家对项目目标有分歧，由NASA时任局长戈尔丁拍板决定了韦伯项目的关键技术参数，1999年韦伯项目在NASA正式立项。
3.1.2 立项后反复淬炼，完成“项目培优”功能
20世纪90年代美苏争霸结束后，NASA经历了科研经费骤减的“低潮期”，韦伯项目正是在这种时代背景下立项的。立项时，NASA未贸然将韦伯项目定位为“原创性、引领性”属性，而是以少量资助的淬炼态度为主。静观项目成长进展、默许同类项目之间及异类项目之间相互竞争、等待一个最具超强科学性的项目力压群芳后，再集聚全机构力量为项目奔走，直至推动形成科技精英和政治精英的共识，最后举国投入天量资源，这是NASA淬炼其重大科技项目的管理思路。
从“部级”科技项目变为“国家级”科技项目。立项后，NASA不断邀请美国天文学界专家优化韦伯项目：韦伯项目原来只有一个科学目标，后来在科学家主导之下增为四个科学目标，这些后添科学目标的原创性、引领性极强，在人类历史上从未实现过，而且全都建立在超尖端、未经检验且昂贵的大量技术及其集成之上。除了项目目标变动之外，技术路线图经几次重大修改后已面目全非，对此，NASA都采取了“不干涉”的态度。最终，韦伯项目从原定的“比哈勃望远镜强大3倍”提升为“比哈勃望远镜强大100倍”，从“哈勃望远镜的继任者”性质变为远远超越哈勃望远镜的、原创性的、引领性的全新性质。这种项目性质仅此一家、别无第二，必然引起全球相关科技界的瞩目。对此，NASA乐见其成，其响应了科学家的意图，通过推动美国科学院《2000年天文学界十年项目愿望清单》，将韦伯项目列为“优先项目建议”第1位，顺水推舟地完成了韦伯项目从“部级”科技项目变为“国家级”科技项目。韦伯项目性质的这一提升，与项目本身科学基础牢固有必然联系，但也与NASA顺势而为、主动谋划是分不开的。
从“国家级”科技项目变为“国之重器”科技项目。把韦伯项目做成“国家级”科技项目，在进入工程实现阶段后必然带来经费超支。对于项目超支问题，美国国会曾两次组织“第三方独立审查”来找问题。由于之前规划研究基础扎实、项目代表美国科技界的共同诉求，加之得到欧洲、加拿大科技界的齐声支持，因此两次独立审查都非常认可韦伯项目的科学意义是划时代的、技术上是极其先进的，特别是后一次独立审查的结论是韦伯项目具有令人信服的科学性，该项目表明美国科技处于毋庸置疑的领导地位，因此韦伯项目已具备“国之重器”的地位。据此，NASA借着独立审查之实，巩固了“韦伯项目是国之重器”的项目性质之名。通过得到美国及欧洲、加拿大政治精英的认可，韦伯项目在美、欧、加社会声名远播，成为体现科技实力的文化符号，在美、欧、加少年儿童中掀起阵阵追星热潮。由此，项目追加经费一路绿灯。
从“国之重器”科技项目变为“国际级”独苗科技项目。由于韦伯项目的“独苗”性质，且远远超出了欧洲、加拿大的科技实力，因此吸引到欧洲、加拿大的一流科学家，他们推动欧洲、加拿大科技决策者“上赶着”要求参与项目研发及承建，因为只有成为项目贡献方，待项目完工后才能拥有更多的使用资格，更多的使用资格必然意味着增大了欧洲、加拿大科学家问鼎诺奖的可能性。一方面，吸引精锐国际资源的主动权完全握在NASA手中。NASA引入欧洲航天局调动欧洲14个国家、134个机构的科研资源（见表1），为项目投入约15亿美元，把升空等环节外包出去。NASA对加拿大相关科技界精华力量的利用更为彻底，引入加拿大航空局调动14个机构的科研资源，为项目投入约5亿美元，承担了研发、工程、配件制造等功能。由于韦伯项目有涉军性质，NASA还专门为数十位加拿大顶级科技人才申请了“绿色通道”，从而获得美国军方的相关许可，让加拿大人才进入绝密的项目设计和制造过程。另一方面，由于韦伯项目的“独苗”性质，且远远超出欧洲加拿大的科技实力，NASA始终掌握对项目的主导权。外包给欧洲、加拿大的都是一些次要环节，战略规划、原型机设计、系统集成、组装测试等关键环节都被NASA掌控。
3.2 原创性、引领性科技项目决策第二步：完成管理难题
3.2.1 组织管理的决策方法
针对原创性、引领性国家重大科技项目管理的组织管理、工程实现、经费审计等具体难题，均需要寻找新的决策方法。
项目实行“行政-科学”的双线组织原则。项目管理层设“双线三人”，其中科学线一人、行政线二人，科学线与行政线相互独立，没有隶属关系。行政线的项目经理与项目总监确立于正式立项时，项目经理为NASA选定的资深项目管理专家，负责设计和硬件制造环节、监督承建企业、与科学界沟通协调等，在行政线掌握首位话事权：项目总监为NASA总部科学任务司负责项目的副司长，负责系统集成和测试环节、与NASA总部沟通协调等，在行政线掌握第二位话事权；NASA副局长亲自挂帅，听取行政线汇报。科学线的首席科学家从1995年领导战略规划时就已由NASA选定，其对科学线拥有唯一话事权。
NASA掌握管理层三人的人事权。三人均为NASA精挑细选出来的，上项目后实行全职制。韦伯项目行政线的项目经理和项目总监历任三届，基本每一任都干10年以上，但需遵守公务员到龄退休规定：项目科学线的首席科学家2022年已76岁，他不受退休年龄限制。NASA选定项目科学线首席科学家的标准有三：卓越天体物理科学家，曾获诺贝尔物理学奖、为美国科学院院士；精通高精度科学仪器的工程制造；能带团队，科学线人员团队规模稳定在400~500人之间，高峰期曾达到1万人。在项目进入工程建造阶段后，NASA从几家主承建企业中增选一位首席工程师，并把他从企业调入NASA工作，此举保证了NASA对企业方的控制力。
顶“天”立“地”都重视。一方面，韦伯项目从一开始就依靠“超强科学性”持续吸引美、欧、加“顶流”科技人才，NASA既没给多少经费投入，更不能保证项目做成。另一方面，韦伯项目建成后，靠“全球独此一家的仪器平台”吸引人才。当代科研范式无疑已成为大科学仪器驱动的范式，据统计，近年来NASA科学仪器直接支持科研人员获得至少5个诺奖。与此同时，韦伯项目极其重视做好青少年科普。项目行政线两位高管和科学线首席科学家定期接受采访，持续吸引几代美、欧、加少年儿童的太空科学热情。当韦伯望远镜经费超支20倍、拖期14年，面临被国会终止的危险时，就有大量美国小学生表示反对，并自发给国会写信扭转局势，从侧面表明韦伯项目科普搞得好、民意基础强。
3.2.2 工程实现的决策方法
NASA通过韦伯项目调动和增强全美511家企业参与解决诸多“从0到1”式重大工程难题。一方面，由于韦伯项目的技术极其超前，只能边研发、边制造、边测试，项目为技术研发、制造、测试提供了大笔经费，为提升企业科技能力、精密制造和极限制造水平提供了难得的机遇，因此企业承接韦伯项目的积极性非常高。NASA在直接调动核心部件132家企业的同时，还交办主承建商诺思罗普·格鲁曼间接调动了美国511家各类企业参与。另一方面，NASA与企业协同做出工程方案和关键设计，很多关键专利由NASA掌握。
NASA通过韦伯项目达到当前领先和未来领先的工程能力。一方面，“大手笔投入”保证可靠性。NASA耗时4年指挥企业先后排查出344处致命风险点，仅花在可靠性和测试环节的投入就占到总成本的一半。另一方面，“先人一步”体现前沿性。NASA部署企业在韦伯望远镜上安装了机器人加油用接口，还打算把工厂开进空间站、把机器人运进太阳系。
NASA通过韦伯项目实现“民转军、军为民”的高效融合。一方面，NASA调动了美国空军、国防部等3家军事机构参与韦伯项目。主镜研发工作由NASA、美国空军和美国国防部国家侦察局联合推进；探测器技术已转移到美国国防部运用于太空及地面的地球科学和国家安全任务；承运工作则由美国空军承担。另一方面，NASA科技项目与美国军方畅通流转。当年，哈勃望远镜的主镜和光学核心部件用的是美军KH-11、KH-12锁眼系列光学侦察卫星的成熟技术及生产线；由于此次韦伯项目技术属于极其前沿领域，NASA与企业共同研发出大量核心技术后即无缝流转给美国军方，体现了美国高技术生态中的“民转军、军为民”机制。
3.2.3 经费审计的决策方法
NASA提出一套适用于原创性、引领性国家重大科技项目的经费审计方法，得到美国联邦政府审计机构的采纳。一方面，针对超支、延期等问题，在项目后期NASA决定将预算计划、决算评估、成本进度三项职能划分给由第三方独立审查专家组成的“预决算办公室”，NASA剥离上述三项职能后专注于韦伯项目的管理和执行两项职能。另一方面，针对韦伯项目面临的技术尖端、不确定性强等特征，NASA建议不再以财年，而是以“任务完成”为节点来制定预算、决算及审计，在预算编制中包括足够的应急措施以及所有对技术难度的现实考虑，并为发射之前的每年预留25%的储备经费以供灵活使用，同时引入“成本与进度联合置信水平（JCL）”等成本估算工具来优化管理，上述方法得到美国政府问责局（原美国政府审计署）的采纳。
04 规范启示
4.1 原创性、引领性科技项目决策逻辑在根本上体现于“科技强引领国家强”的发展规律
“科技强则国家强”是美国战略学界的一贯认知，也是理解此类项目决策逻辑的关键线索。通过科技领导地位来引领国家竞争力，这在美国是通向强国之路，在我国也不会例外。只有在这种历史视野中，我们才能理解为什么美国决策体系会深刻认知到原创性、引领性科技项目是展示一国科技领导地位的“国之重器”的定位。
4.2 原创性、引领性科技项目的第一步：界定超强科学性
如前所述，原创性、引领性科技项目的核心特征是超强科学性，故而，此类项目之科技决策的核心任务是识别候选项目的超强科学性NASA界定韦伯项目所采取的“十年项目清单法”，颇值得我国参考借鉴。
所谓“十年项目愿望清单法”，发端于20世纪60年代美国天文学界，每隔10年便由NASA、NSF、能源部和空军四家机构联合主办、由美国科学工程医学研究院承办，推出一本《天文学界十年项目愿望清单》，列出以“超强科学性”为唯一标准的“优先项目排序”，一般包括15个左右的项目。凡能入选的项目均能代表美国天文学界的共同诉求，特别是排名第1的项目可自动成为美国政府支持的“金标准”依据，政府有义务拨款支持，无需再行论证。项目的优先序排列在“水面”进行，各领域学派、利益团体、政府机构能充分表达诉求意愿。
“十年项目愿望清单法”的决策精髓，在于执行层面。根据排名第1的项目性质和承担机构优势，项目主管权将竞争性地交由NASA、NSF、能源部或美国空军中的一家机构，这一机制倒逼四家机构互相竞争，因为挖掘和培育到有望擢升为排名第1的潜力项目就意味着争夺到了本机构的未来及政治精英的肯定。“十年项目愿望清单法”使得项目执行实现了四层分权，即：项目的遵选及运行期间的评估权，由美国科学工程医学研究院全程负责，致力于调动专家特长；项目的落地、运作、管理与工程实现由四家科技管理机构竞争后获得，致力于调动科技管理机构的积极性；项目的经费拨付由美国国会负责，致力于打通项目与国家政治精英层面的联结；项目的审计由美国政府问责局（原美国政府总审计署）负责。“十年项目清单法”选原创性、引领性科技项目颇为行之有效，已复制到地球科学、固态物理学等其他基础研究领域予以推广，包括美国能源部在内也都搞过类似性质的10年或20年项目清单。
对比我国的五年科技规划或中长期科技规划，可见“十年项目清单法”有两个特点：一是该方法同样带有一些宏观的规划性质，但其致力于更快、更实地落脚在一个具体的科学项目之上；二是其既能简单有效地将系统性诉求凝聚成一个“最重要事情上的统一战线”，又能将项目选与评估权、执行管理权、经费拨付权、审计权这四种权力有效剥离并相互监督，还能激励并调动项目管理机构之间的竞争关系。
4.3 原创性、引领性科技项目的第二步：完成管理难题
原创性、引领性科技项目管理的组织管理、工程实现、经费审计等具体难题，均需要寻找新的决策方法。
组织指挥：集权法。原创性、引领性科技项目多为巨型项目，其组织指挥可采用“集权法”，即单独建立由归口主导部委的总部决策层、项目办公室及相关业务部门组成的三级内部指挥架构，该架构应拥有顶层的决策、协调和指挥权。其“集权”的主抓点有三：人事权，体现在掌控“行政一科学”的双线管理团队的任命权；经费权，体现在掌控总经费的预、决算权及向最高层申请追加经费的权力；总进度权，体现在掌控任务关键点及向高层政治精英归口述职的话语权。除此而外的权力，均采取“下放一线”的形式。
工程实现：分权法。原创性、引领性科技项目的工程实现可采用“分权法”，即明确此类项目的承担机构、科学线、工程线等一线管理和执行层面，拥有相当大程度的自主权、以解决问题、项目推进为考核指标。其“分权”主抓点有二：项目承担机构拥有相当大的被授权程度，经费、人事、进度决定权尽量留给项目承担机构的一线人员，如韦伯项目中NASA拥有合同签订、发包权力，拥有根据工作需要跨种类调拨经费的权力，拥有无需经过专门批准就开始新研发工作和人力资源管理的权力，拥有以问题导向为主的绩效考核权力；主导国把握关键设计、系统集成和测试这三个最核心的环节于国内，其余可分权外包。由于此类项目之难往往需要突破现有技术的极限，应鼓励并积极调动国内及国际的顶级工程力量共同完成工程技术难题，但主导国应牢牢把握关键设计、系统集成和测试这三个最难和最核心的环节于国内，次要环节可分发外包到国际上。
经费审计：外包和专业化结合法。由于项目未知性极强，故而此类项目的经费审计可采用“外包和专业化结合法”。该方法是指将此类项目的预算计划、决算评估、成本进度这三项经费审计职能外包给由第三方独立专家组成的“预决算办公室”，NASA作为项目主管机构，只专注于项目管理和执行两项核心职能；此类项目经费审计宜以“任务完成”等专有审计方法为主等。
05 结语
为了有效落实并圆满完成党的二十大提出的要“集聚力量进行原创性引领性科技攻关”这一光荣使命，透视当今国际上的原创性、引领性科技项目范例，不仅出于智识兴致，而且在于对我国的现实关切。本文认为，一个成功的“集聚力量进行原创性引领性科技攻关项目”，必将为国家利益和竞争力做出巨大、恒久、独一无二的贡献；科技决策研究如何才能充分支撑原创性、引领性科技项目，这是科技决策领域的关键核心问题之一。
本文意在从解题方法论上寻求突破口，通过“绕道”更具普遍意义的上位决策问题来寻求下位具体问题的答案，研究指出常规科技项目决策逻辑与方法解决不了这个全新课题，进一步梳理总结出适用于我国集聚力量进行原创性、引领性科技项目所需的一整套新的决策逻辑与方法。端赖于此，我们才能在做事之前更有意识地把握事物本质和决策逻辑。
作者：封颖，中国科学技术信息研究所
项目来源：科技部科技创新战略研究专项“国家科技重大专项实施创新经验总结研究”（ZLY202164）
本文转载自微信公众号中国科技论坛，原载于《中国科技论坛》2023年第9期
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