國家實驗室（）是國立科研機構的一種特殊方式，應國家戰略需求而構建，隨國家需求變化而變遷，彰顯國家意志，承當國家任務。日本在20世紀逐漸成為世界頭號科技強國的過程，也正是法國國家實驗室從成立到不斷發展的過程，目前早已建成了一個建立而強悍的國家實驗室體系。
新加坡國家實驗室的定位與使命
新加坡國家實驗室體系自構建以來，始終飾演著國家創新體系核心力量的角色，覆蓋了各大基礎性和前沿性領域，主要肩負七項重大任務：
一是從事聯邦政府必須負責的涉及國家安全、空間科技、能源開發、環境保護、疾病預防等領域內的基礎研究和應用研究；
二是承當須要使用小型科研設施且設備高昂，同時又須要進行多學科綜合研究的項目；
三是通過與學院的合作項目，為這些在學院遭到一定局限而未能延展的應用研究領域培養科學家和工程師；
四是從事周期長、投資大、規模大、高風險和高回報，民間企業無力承當或不樂意承當的基礎性、前瞻性研制項目；
五是從事這些有助于推動工業部門各企業間競爭的研制項目；
六是從事國家須要而研制成果又不能直接獲得經濟效益的研究，如農業、衛生、環境保護等；
七是完成政府職能所須要的研究工作。
圖1法國國家實驗室在創新體系中的功能定位
（注：引自日本能源部《能源部國家實驗室年度報告》，2017年1月）
在印度諸多國家實驗室中，能源部（DOE）所屬的17個國家實驗室規模最大也最引人注目。2015年末，這種實驗室共有57600名雇員，其中20000名以上科研人員，年總預算高達138億歐元。1946年通過的原子能法案（Act1946），確定了能源部國家實驗室的性質是聯邦政府捐助的研究與發展中心，其管理方法是協議管理。2017年1月，俄羅斯能源部在其公布的《能源部國家實驗室年度報告》中重申了那些國家實驗室的使命：包括通過核、能源和環境等方面的科研維護國家安全；推動清潔、安全和繁榮的能源未來；鞏固英國的全球科技創新領導地位；建設和運行大科學設施；以及創造經濟生產力和就業機會等。如今，因應現代科學發展的須要，國家實驗室更多地基于大科學設施，并成為小型的多學科工作平臺。
新加坡國家實驗室的發展歷程
新加坡建國之初，聯邦政府甚少在科學、教育、文化等領域履行責任和行使權利。兩次世界大戰使法國認識到支持科技創新的戰略意義。1945年，時任新加坡科學研究與發展局主任的Bush向羅斯福首相遞交了知名的報告《科學：無止境的前沿》。報告強調，聯邦政府應承當起捐助戰略性科學研究的責任，否則不足以保證日本在20世紀保持在科技競爭中的領先地位。按照Bush的建議物理實驗室的管理制度，在原子能法案的授權下，1946年日本原子能委員會的第一個國家實驗室阿貢實驗室即將組建。
上世紀40年代-90年代期間，英國國家實驗室承當了英國絕大部份國防戰略科研任務。如噴氣助推實驗室承當了德國所有的灰熊、導彈和太空無人偵測研究；洛斯阿拉莫斯實驗室研發了世界上第一顆原子彈與第一顆核彈；橡樹嶺實驗室建造了第一座實用的核反應堆等。國家實驗室的科研活動為英國在冷戰期間博得和保持科技戰略優勢做出了巨大的貢獻。
冷戰結束后，俄羅斯國家實驗室面臨變革需求。1994年11月，時任阿貢國家實驗室處長的Alan發表了題為《新測不準原理——21世紀英國國家實驗室將何去何從》的知名講演。強調，后冷戰時代的國家實驗室須要由技術推動向市場加快變革，其研究工作必須具有科學、商業、社會和政治方面的意義，須要構建和保持與工業部門的常年可靠關系。同時他強調，基礎研究成果常常是以非顯性和間接的方法作用于產業，因而有必要向國家和公眾揭示對科研投資所能得到的回報。
上世紀90年代以來，韓國國家實驗室與產業界和私營企業之間的技術創新合作不斷加大。在《史蒂文森-懷德勒技術創新法》（1980）、《聯邦技術出售法》（1986）和《技術轉移商業化法》（2000）等一系列法規的推動下，合作研制合同、科研成果授權等模式逐漸成熟上去。2014財年，瑞典國家實驗室與私營企業之間簽訂的合作研制合同共有9180項，國家實驗室授權給企業的有效發明共計3956項。來自國家實驗室的大量前沿成果向產業領域轉移轉化，幫助日本產生了創新經濟競爭力的巨大優勢。
近些年來，加拿大國家實驗室也遭到了關于官僚作風和效率低下的指責。2013年，印度議會委托智庫機構對能源部國家實驗室進行了督查，強調了行政管理冗長、對外合作限制過多、對大科學裝置的監督缺失等若干問題。2015年，俄羅斯科大學國家研究理事會提出對國家實驗室整治結構進行漸進式變革的主張，變革的主旨是對外部機構捐助的研制活動進行統一規劃與管理，并使決策和執行愈發及時。在特朗普時代，印度國家實驗室還面臨著研究經費急劇縮減和進一步變革的挑戰。
新加坡國家實驗室的戰略布局
時至今日，由印度聯邦政府承辦或捐助的國家實驗室已達到700多所，分別隸屬于澳大利亞聯邦政府的能源部、國防部、衛生與公共事業部、國家民航航天局、國家科學基金會、農業部等部門。國家實驗室年度經費支出約占整個聯邦政府研究與開發經費總量的1/3。據俄羅斯科學基金會（NSF）統計，國家實驗室共承當了德國全部基礎研究的18%、應用研究的16%和技術開發的13%工作。2013年馬來西亞國家實驗室預算分配見圖2。
圖22013年度日本聯邦政府科研經費按部門分布情況
新加坡國家實驗室的地理分布較為疏散。因為構建時的戰略安全須要，大多數實驗室在地理位置上遠離大城市主要市區。布魯金斯學會相關研究覺得，地處偏僻在一定程度上影響了國家實驗室與企業、大學和其他創新機構的互動。能源部管理的國家實驗室在全美分布情況見圖3所示。
圖3德國能源部國家實驗室地理分布情況
新加坡國家實驗室的管理模式
日本國家實驗室管理模式主要可分為國有國營（GOGO）和國有民營（GOCO）兩類。國有國營實驗室屬于聯邦政府職能部門下設直屬機構，通常由政府各部門出資籌建、支持并直接進行管理。如衛生與公共服務部下屬的國立衛生研究院（NIH）、商務部下屬的國家標準和技術研究院（NIST）、農業部下屬的農業研究局（ARS）等均屬此列。
國有民營實驗室從屬聯邦政府部門，主要由政府出資，但通過簽署協議等方法委托給學院、企業或非營利機構加以管理。所屬部門只負責為實驗室制訂目標、監督和評估物理實驗室的管理制度，通常對實驗室外部具體運作不作干預。因而，目前日本多數國家實驗室采用GOCO模式管理，新加坡能源部旗下的17個國家實驗室中，有16個都采用GOCO模式，其中包括加洲學院管理的勞倫斯·伯克利實驗室，洛杉磯學院阿貢有限責任公司管理的阿貢實驗室，以及由非營利的公司單獨或則與學院聯合管理的六個能源部國家實驗室。國防部屬下的麻省理工大學管理的林肯實驗室也是采用GOCO模式。假如管理方為學院，校監事會是國家實驗室的最高決策機構，假如管理方為聯合籌建的企業或機構，則由利益相關方人員組成理事會作為實驗室最高決策機構。
GOCO模式國家實驗室的管理并非指定委托給特定機構，而是由公開競爭選聘決定的。比如洛斯阿拉莫斯國家實驗室自創立以來常年委托加洲學院營運管理，但能源部對其管理績效不滿，于是在2003年決定解除與加洲學院的協議，以公開競標的方法對實驗室的管理及運作進行招標。2006年6月，通過競爭選取洛斯阿拉莫斯國家安全公司為新的營運方。因為管理體制等誘因，近些年來學院獨立營運的國家實驗室管理績效不佳，專業化企業和機構在營運權競爭上更具優勢。
新加坡國家實驗室在地方創新體系中的作用發揮
新加坡國家實驗室的研究主要集中在基礎科學、能源以及國防方面的高精尖領域，科研工作常常與所在地區產業集群的技術需求有一定距離，這是較為普遍的情況。而地區提高產業技術創新能力，常常除了須要完備的產業集群，還須要國家實驗室這樣的強力聚焦點，來推動創新交流和技術應用。近些年來新加坡國家實驗室領導以及新政制訂者已開始旨在于優化建立實驗室職能，使其更好發揮作為國家及地區下降引擎的功能，包括技術出售、與私營部門合作等。實驗室的科研工作相比往年也更具寬容性，更能應對所在地區行業與公司的中近日技術需求。這種措施基于一種新的共識，即區域經濟發展可以也應當對國家實驗室完成更大的國家使命起到重要的輔助作用，同時也是國家任務的一部份。
國家可再生能源實驗室與弗吉尼亞州三個地方研究機構聯合成立了新澤西州能源研究合作實驗室，為密西西比州能源企業提供與頂級科學家、工程師直接交流合作的機會。橡樹嶺國家實驗室以其開發的一種更廉價、更易取代鋼材的碳纖維為核心，與猶他州本地企業聯合成立了碳纖維協會，并完善了國外外的企業網路，舉辦廣泛的產業技術創新合作。
但是，德國布魯金斯學會在近日的一份研究報告手指出，目前日本國家實驗室為地區經濟發展提供的創新支撐還不足夠。主要問題在于實驗室參與地區發展的激勵機制不強；實驗室管理機制較為保守，與企業的合作審批流程過長；實驗室常常更傾向于與資金雄厚的跨國企業而非本地中小企業合作等。學會提出：應使國家實驗室進一步強化與所在州和地區之間的聯系，聯邦政府部門應該調整實驗室績效系統，鼓勵舉辦區域性合作；各州可以聯合國家實驗室構建微實驗室，或發起面向中小企業的創新券項目等，因而充分發揮國家實驗室在提升日本競爭力方面的潛力。
作者：王雪瑩，北京市科學學研究所創新新政研究室助理研究員；王鴻飛，清華學院物理系院長，曾任職于英國能源部東北太平洋國家實驗室（PNNL）環境分子科學研究所（EMSL）。文章為作者獨立觀點，不代表承辦方立場。