日本实施世界顶级科学研究中心计划（WPI）的经验及启示

■文/孙艳艳 张红 苗润莲（北京市科学技术情报研究所）

强大的基础科学研究是建设世界科技强国的基石，经过多年发展，我国基础科学研究整体水平显著提高，国际影响力日益提升。但与建设世界科技强国的要求相比，我国基础科学研究短板依然突出，亟需突破体制机制“天花板”，面向基础前沿领域布局世界一流水平的战略科技力量，产生一批标志性重大原创成果。

近十几年来世界主要发达国家纷纷聚焦基础前沿领域推出重大科研资助计划，构建世界一流科学研究中心，形成国际人才环流中心，促进重大原始创新成果产出。进入21世纪后日本频获诺贝尔科学奖，其在基础研究和原始创新方面的成功经验值得我们深入剖析和借鉴。现以日本的世界顶级科学研究中心计划（简称WPI）为例，介绍其在世界顶尖科学家引进、青年人才培养、跨学科融合研究、多元化经费资助、成果评价等方面的经验，为我国构建世界一流科学研究中心提供借鉴。

一、日本世界顶级科学研究中心计划（WPI）

（一）WPI计划概况

为了巩固日本在世界的科技大国地位，2007年文部科学省设立世界顶级科学研究中心计划（WPI），旨在提高基础前沿领域研究水平，构建国际化科研平台，吸引世界最优秀的科研人才。WPI具有科研水平世界一流、跨领域融合创新、科研环境国际化、体制机制改革力度大等特点。截至2018年12月，日本政府已资助设立13个研究中心，其中以东北大学、东京大学、京都大学、大阪大学、物质材料研究机构这5个机构为依托的研究中心已结束为期十年的资助，九州大学、筑波大学等8个还在资助期（见表1）。

（二）WPI计划特点

一是形成国际顶尖人才环流中心。WPI计划是日本引进和培养国际化人才的重要载体，也成为日本融入全球科技创新网络的重要平台。WPI研究中心学术带头人必须是具有国际影响力的专家，其中世界顶尖水平的资深研究员需在20人以上，且20%必须为外籍专家；研究人员总数需在100人以上，30%以上必须为外籍人才。WPI计划研究中心基本工作语言均为英语，博士后人才面向国际公开招聘，由于成果突出，这些博士后出站后多就职于世界知名大学和科研机构，为日本构建国际科技合作网络打下良好的人脉基础。

表1 WPI计划已资助研究中心

二是跨学科融合研究为主。WPI计划优先资助基础研究和基础应用研究领域的跨学科融合研究。中心申请设立时需制定明确的融合研究战略，例如原子分子材料科学高等研究中心是由年轻数学家和材料科学家构成的交叉研究团队；Kavli IPMU中心推动物理学和数学的高水平融合研究，且每天下午三点固定设立下午茶时间，引导不同学科间的科学家开展自由讨论；iCeMS中心以细胞生物学和材料科学的融合研究为主，设立了融合研究专项基金。基础研究成果产出具有较大不确定性，但通过跨学科融合研究，各中心从10年资助期的后半期开始陆续有原创成果产出，例如原子分子材料科学高等研究中心通过融合研究解决了困扰人类长达50多年的玻璃结构之谜，Kavli IPMU中心在物理学家、天文学家和数学家的合作下利用重力透镜解析了超新星现象等。

三是多元化经费资助体系。研究中心的科研经费包括政府资助、社会资助以及依托机构的后续运营费用资助。政府资助周期一般为10年，最长为15年，经费每年平均为13.5亿日元（约9000万人民币）。政府还会一次性拨付20亿日元的研究中心设施建设费，为科研人员新建国际水准的独栋科研楼。但是政府资助经费不能用于科研经费，只能用于研究中心的日常运营、研究人员工资等。

为开展科学研究，科研人员必须从外界获得研究经费。目前各个WPI研究中心已获得了数量可观的社会资助，例如，东京大学IPMU获得美国Kavli财团（以资助数学、物理领域的基础研究为主）的基金资助，2012年研究中心开始更名为Kavli IPMU，冠以“Kavli”的名字之后，IPMU的国际认知度大大提升。东京工业大学的ELSI研究中心从美国的John Templeton财团获得了科研资助，用于开展国际合作研究。大阪大学的IFReC从2017年开始获得日本中外制药株式会社年均10亿日元、连续资助10年的巨额资助。

各个科学研究中心并不是独立机构，而是依托知名大学、科研院所而成立的下属机构。政府资助结束后，依托机构需负担研究中心后续运营费用，为此依托机构在申请设立研究中心时就要提交完整的独立运营计划书，保证研究中心不因政府资助结束而消失。

四是引入国际同行评议机制。WPI的跟踪评价由计划委员会委员、计划总负责人（PD）、中心带头人（PO）、工作组委员具体负责，PD、PO是WPI计划和各中心的运营责任人。同时设立由计划委员会和中心巡查组构成的监督审查体系，中心巡查组由PD、PO、工作组委员、文部科学省、日本学术振兴会的相关人员构成。参与评价和监督审查的专家多是诺贝尔奖获得者和某领域国际知名专家，外籍专家必须占到50%以上。

评价指标方面，科学水平是最重要的衡量指标，但是评价指标并不限于论文发文量和被引量，科学水平、挑战精神以及对未来科学的贡献是评价专家最看重的。与科学水平同样重要的评价指标还有融合研究水平、国际化水平以及体制机制改革力度等几个方面，融合研究评价也不限于成果产出速度和数量，相较而言，更看重推动融合研究的战略和举措，国际化水平主要依据外籍科研人员数量进行评价。

科研成果转化水平虽然不是WPI计划的硬性评价指标，但WPI委员会也鼓励成果转化，并取得实际成效，例如原子分子材料科学高等研究中心的研究成果在产业界认知度很高，围绕成果产业化已形成了由多个企业参与的产业化联合体，且已在东芝、日立、NEC等大企业实现产业化。

（三）WPI计划取得的成效

一是科学研究达到世界一流水平。获奖方面，截至2016年12月WPI研究中心已斩获国内外大奖25项，包括2位诺贝尔奖获得者，以及加德纳国际奖、拉斯卡奖、罗伯特·科赫科学奖、赫尔曼威尔奖、美国数学会艾森巴德奖等国际知名大奖，文化勋章、紫绶勋章等日本国内大奖。论文发表方面，WPI计划第一批的5个研究中心在2007—2015年共发表论文10,392篇，5个中心的TOP1%高被引论文在世界排名第七，全球高被引科学家人数达58人，占日本全国的23.4%。

二是国际化水平得到显著提高。日本各大学的国际化水平并不高，外籍教师、留学生、国际论文三个国际化指标均在国际排名500名以下，但WPI计划正成为日本大学提高国际化水平的突破口和新载体。目前WPI计划研究中心的外籍主任研究员占比达33.6%，且常驻外籍主任研究员达到20人，外籍研究人员占比41.2%，远高于日本国立大学4.6%平均水平。国际合作论文量占总发文量的46.5%，国际合作研究数量占29.1%，高于世界平均水平的24%。

（四）典型案例分析

2007年筑波科学城以物质材料研究机构为依托申请成立WPI首批科学研究中心——国际纳米结构研究中心（MANA），MANA不仅具有领先国际的科学研究水平，还以年轻科研人才培养和国际合作网络构建见长。

MANA在纳米材料、纳米系统、纳米能源、纳米生命、纳米理论5个纳米研究领域开展前沿研究，在国际广受关注。主要研究成果有适用于超高性能电子设备的氧化纳米薄膜、原子开关、用于纳米物质测量的电子显微镜、可移动高性能超小型嗅觉传感器等。MANA的基础前沿研究和应用研究大大推动了筑波地区纳米技术产业的形成和发展。为了推动纳米科学研究成果转化，筑波科学城的产业技术综合研究所、物质材料研究机构、筑波大学、高能加速器研究机构与日本经济团体联合会共同成立了纳米技术创新中心，旨在通过跨领域、跨主体间的合作构建贯通“源头创新—技术开发—成果转化—创新创业—新兴产业”创新链，目标是建成世界先进水平的纳米技术基础研究和教育基地，加快形成以筑波科学城为核心的跨区域纳米技术产业。

在年青科研人员培养方面，MANA构建起独特的“3D人才培养体系”，即双导师、双领域、双机构，通过与国外研究机构的合作培养，为年青人提供与世界顶尖研究人员共同研究的机会，培养国际化和跨领域研究人员。面向科研成果突出的年青科研人员设立独立研究员制，科研人员拥有研究自主权，可自主选择研究方向。独立研究员的科研经费主要是从企业或政府机构获取的竞争性经费，拥有独立的经费预算权，MANA直接给予的研究经费补助较少。独立研究员还拥有行动自主权，可根据需要随时到国外访学交流或开展合作研究。

在国际化合作网络构建方面，MANA是开展国际合作研究的前沿基地。MANA共有216名研究人员，其中外籍人员99名，来自29个国家，23名首席研究员中四分之一为外国籍。MANA在外籍首席研究员所属国研究机构设立分支机构，构建全球科研机构合作网络，已在美国加利福尼亚大学、法国国立科学研究中心等多个国家的大学和科研机构设立分支机构。此外已有250名在MANA从事过研究的科研人员活跃在世界各地，形成了以MANA为中心的国际纳米技术合作网络。

二、对优化我国基础研究战略科技力量的启示

（一）将建设世界顶级科学研究中心纳入国家战略科技力量体系

当前我国正在对未来十年基础研究发展做出系统部署和安排，要在加快组建国家实验室、重组国家重点实验室体系的同时，将建设世界顶级科学研究中心纳入《基础研究十年行动方案》等国家顶层设计，打造“金字塔型”的国家战略科技力量体系。以新载体为依托解决基础前沿领域长期资助机制不完善、顶尖人才和团队匮乏、评价激励制度欠灵活等问题，为基础研究体制机制改革提供新样板。

（二）依托综合性国家科学研究中心建设世界顶级科学研究中心

综合性国家科学研究中心聚集了全国最优质的大学和科研院所资源，具有建设国际顶级科学研究中心的基础和优势。可在综合性国家科学研究中心选定1至2个细分领域，对标国际一流研究水平，以科研优势显著的大学、科研院所、新型研发机构等为依托设立世界顶级科学研究中心，在基础前沿领域构建“世界顶级科学研究中心+综合性国家科学研究中心”的“塔尖”新格局，形成全球原始创新高地。

（三）依托世界顶级科学研究中心构建国际化科研生态

以研究中心为依托建立与国际接轨的科研管理体制，从组织架构、运行管理、成果评价等各方面遵循国际规范，营造“类海外”环境，积极融入全球科技创新网络。成果评价可推行国际同行评议制度，以保证成果的国际前沿水平。加强诺奖级科学家和国际知名科学家的引入力度，依托知名科学家构建国际合作网络。面向国际招募优秀博士后人才，为国际学术共同体培养年青科研人才，形成国际高端人才环流中心。