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“美国国家实验室”一直是个略显“神秘”的术语，没有统一的定义，但又确实存在、代表了美国科研实力的最高水平，参与并主导国家的科研管理和科研决策，在科研领域发挥重要引领作用。由于美国联邦政府发展历史过程中，一直没有形成全国统一的科技管理专职部门，决定了美国国家实验室也没有全国统一的政府部门负责其整体规划、组织和管理。即使咨询美国国家实验室管理相关的人士，也往往无法获得明确全面的回答。
美国国家实验室之“名”
美国国家实验室，对应的英文术语一般为National Laboratory或Federal Laboratory。National Laboratory一般指狭义的美国能源部国家实验室，即美国能源部所辖的17个大型综合实验室。而Federal Laboratory则是一种广义的称呼，中文亦可译为“联邦实验室”，根据《美国法典》第15卷的3703节，国家实验室是指“由联邦政府各局所拥有、租赁甚或使用的任何实验室、任何联邦政府资助的研究与发展中心或任何中心，并且由联邦政府提供经费资助，而不论其运营者是联邦政府，还是合同商”，与美国联邦政府有科技方面合作的研究中心或享受国家科研经费支持的研究中心都可纳入广义的国家实验室范畴。
美国国家实验室的名与实
美国国家实验室在命名上不拘一格，其来源构成可以分为人名、地名、机构名、设施名等类型或相关类型的某种组合。除了大部分被称为“实验室”（Laboratory）外，还有“实验室联盟”（Laboratories）、“中心”（Center）、“研究机构/研究所/研究院”（Institute），甚至可以是长期运行、实体化了的研究计划（Project），如兰德公司下属的空军计划（Project Air Force），或称为服务（Service），如国家航空航天局下属的学术任务服务联盟（NAMS: NASA Academic Mission Services）。
单纯从名字上，无法推断该科研机构是否达到国家实验室的层次，也无法判定该研究机构是否能够纳入美国国家实验室的范畴。
美国国家实验室之“实”
根据美国国家实验室联盟的解释，美国国家实验室是由其身份属性确定的，同一个实验室可能拥有一个或多个身份属性，不同身份属性支持该国家实验室所拥有的权利和需要承担的责任。
GOGO或GOCO类型的实验室 从实验室基础设施、人员及运行管理模式来判断该实验室是否国家实验室，是一种相对客观的判断标准。一般认为，美国的科研机构可分为国有国营（GOGO）、国有民营（GOCO）和私有三类。
事实上，由于发展历程的复杂性和一些历史原因，美国国家实验室的所有和运营情况要比上述三类复杂得多，根据运营者和所有者的不同，还可以分为：场地设施军委私有，政府工作人员管理（COGO）；场地设施、成果均为私有，通过政府采购和商业化途径获得经费支持（COCO）；场地设施均为国有，政府工作人员管理（GOGO）；场地设施均为国有，民营机构运营，成果一般为私有。
负责GOGO实验室的运行管理的工作人员和承担科研和工程任务的科研人员都是联邦政府雇员，即所谓“体制内”人员。实验室都是单一项目实验室或军方直辖的实验室，研发工作大多涉密，项目周期最长、持续性要求最高。
GOCO实验室由联邦政府雇员实施指导和监督，实验室的运行管理通过签订各类承包合同，由私营公司、高校或非盈利机构等单位作为承包商来负责实施，实验室的科研和工程人员则由承包商负责招募。由于GOCO模式在尽可能确保实验室研究持续性和目的导向性的前提下，具有较高的运行管理方面的灵活性，因此美国一些最重要的实验室都采取这种类型。
美国实验室所有和管理的简化模型谱
COCO实验室在运行和管理方面具有最高的灵活度，其运行管理模式完全按私营企业的模式来实施。但是，一旦进入战时或有国家层面的需要，就会摇身一变从“预备役”迅速转化为“正规军”。
COGO实验室是特殊历史原因的产物，由于其运行管理方面仍然遵循GOGO的模式，因此，为了与其他文献资料保持一致，在研究中一般将COGO归入GOGO类型中。
美国国家实验室中，大多数属于GOGO或GOCO两种类型。一般地，成立较早，具有二战或冷战历史背景的，或军方直属的国家实验室，仍保留“体制内”的运行模式，属于GOGO类型。更多的国家实验室，为了实现在体现国家意志和保持灵活高效之间的折中，选择了GOCO类型的运行模式，这也是美国国家实验室在运行管理方面的一种创新，许多重要的国家实验室，如能源部国家实验室，除了国家能源技术实验室外的16个都属GOCO类型，并且每个GOCO国家实验室有一个同名的私营公司或高校负责其运行管理。
为了对GOGO和GOCO的细节进行分析，在下表中进一步对其管理模式、合作类型、成果归属、所属科研人员活动约束等方面作了简单比较。从中可以看出，国家实验室作用的发挥，很多情况下是通过各种合同来实现的。
FFRDC范畴的实验室 FFRDC即联邦政府资助的研究与发展中心（Federally Funded Research and Development Center），是一类以公-私合作方式为美国联邦政府开展科学研究的形式，具有独立的实体，由大学和私营公司依据美国《联邦规章典》第48卷，第35款，第35.017节实施运营管理。国家科学基金会对FFRDC的统计信息进行维护。美国科研体系由学术界、工业界和非营利组织构成稳固的“三腿凳”结构，其中FFRDC构成非营利组织的主体。因此，也有研究者将FFRDC直接等同于美国国家实验室。本质上，FFRDC都属GOCO类型，但并非GOCO类型的实验室都是FFRDC。因此，能源部17个国家实验室中，有16个属于FFRDC。
FFRDC是二战向冷战过渡的产物。随着冷战成为新的国际间对抗主要形式，美国联邦政府的官员及其科学顾问提出体系化研究、开发和采购的思想，使其独立于市场的两端，并不受非军事应用的种种限制。根据这一思想提出了FFRDC的概念——几乎不受联邦政府干预的私营实体，管理上鼓励学术自由，建立并保持由受过高等教育的顶尖科学家组成的稳定研究团队。通过FFRDC，联邦政府能够获得可靠的技术、采购和政策方面必需的指导，以配合利用工业集团持续制造产品和提供必要的服务。
美国著名智库兰德公司
第一个FFRDC即赫赫有名的RAND公司，是美国空军于1947年建立的，为国防部服务。其它的FFRDC很多直接脱胎于其战时的角色。美国联邦政府各有关部门利用FFRDC作为增强和增加联邦政府对R&D资助的一种模式。70多年来，FFRDC在美国的国家发展和国防安全中发挥了不可替代的作用。它们在国防、运输、能源、民事机构管理、国土安全、大气科学、科学政策及其他领域，通过直接承担科研项目或技术转移等途径支持联邦政府。另一方面，FFRDC的规模和结构也随着联邦政府对科研的需求不断调整和变化。1969年，FFRDC的数量达到峰值74个。近十年来，FFRDC的数量稳定在40个左右。根据国家科学基金会公布的最新数据，现有43个FFRDC保持正常运行状态。
UARC范畴的实验室 UARC即大学附属研究中心（University Affiliated Research Center）是美国国防部与大学联合建立的战略研究中心。UARC可以看作FFRDC的一部分，由于其发起者、运行管理者和使命能力的特殊性而从FFRDC中分流，成为一类特殊的国家实验室类型。UARC由美国国防部的国防研究及工程主任和部长办公室共同组建。其目的是支持国防部需要在某些特殊领域保持非常必要的工程和技术能力。这些非盈利组织维持着科研、开发和工程方面的核心能力；长期与其国防部的发起者保持着战略关系；根据公众需求开展研究，允许已存在或潜在的学术争议。UARC在联邦政府财年计划中有独立的经费资助；同时UARC也参与申请竞争类科研项目，除非它们与国防部签订的长期合同中明文禁止申报。
首批UARC共有6个，分别由美国海军和导弹防御局发起成立，研究领域集中在应用物理等基础学科领域，主要解决国防和军事应用中制约能力发展的基础科研问题。截至目前，UARC的数量增加到13个，其发起部门包括：美国陆军、美国海军、导弹防御局、国防部长办公室、国家安全局和航空航天局。
直属于联邦政府部门的实验室 除了GOGO、GOCO类型的国家实验室、FFRDC和UARC以外，美国联邦政府部门内部还自建了一定规模和数量的实验室，由于其联邦政府直辖的先天优势和在相关领域的主导地位，也应将其纳入国家实验室范畴，相关的联邦政府机构主要包括：国防部、国家航空航天局（NASA，National Aeronautics and Space Administration）、国家科学基金会、国立卫生院和商务部。
美国国防部主持设立或顶层监管的国家实验室大体包括三个部分，除了FFRDC和UARC外，美国在陆海空三军都设立了单独的研究实验室，分别归属陆军部、海军部和空军部下属的部门运行管理，即：陆军研究实验室、海军研究实验室和空军研究实验室。
美国国家科学基金会标识
NASA是美国联邦政府的一个行政性质的科研机构，负责制定、实施美国的太空计划，并开展航空科学暨太空科学的研究。NASA在行政上直属总统领导，由局长总体负责。NASA建立了6个战略事务部，分管下属10个研究中心/实验室。
美国国家科学基金会（NSF: National Science Foundation）是美国独立的联邦政府机构，相当于中国的国家自然科学基金委员会，还负责对FFRDC的监管。NSF还设有负责具体科研任务的研究机构，代表性的如：国家超级计算机应用中心，国家高磁场实验室。
美国国立卫生研究院（NIH，National Institute of Health）在行政上隶属于美国卫生部，是美国最高水平的医学与行为学研究机构。NIH是世界上最大的医学研究机构，拥有27个研究单元，其中包括20个研究所、3个研究中心和1个国家医学图书馆。
美国商务部（DOC，United States Department of Commerce）除了具有行政职能外，还兼具决策咨询、科研管理甚至具体科研任务的职能。其下属的国家标准与技术研究院（NIST，National Institute of Standards and Technology）和国家海洋和大气管理局（NOAA，National Oceanic and Atmospheric Administration），都是以具体科研任务和科研管理为主要职能的机构。
上述这些实验室，从其使命、成就、规模和运行管理特性来看，都可纳入美国国家实验室范畴。
结 语
通过前述分析可以认为，由于“名不副实”的情况广泛存在，无法通过名称来判定一个实验室是否属于美国的国家实验室。此外，美国的国家实验室体系也不应仅限于美国能源部国家实验室范畴，而应充分考虑美国的整个科研体系，特别是国防科研体系，以及美国联邦政府下属关键的部、局、署等政府机构所组织建立并监管运行的国家级科研平台和研究实体，应有“形神兼具”的特点。所谓“形”，即由美国联邦政府的法律法规所认可并实现规范管理；所谓“神”，应具有顶级的科研能力，能够代表该领域最高的研究水平并引领相关领域的发展。由于美国多元文化的特点，“神”要重于“形”。
在国家实验室这类代表国家科研实力最高水平，影响国家科研管理和科研决策的大型综合科研平台的建设和运行管理中，重点关注的内容应包含如下方面：与国家顶层战略决策和国家在科研方面的需求密切相关；确保国家战略科技资源始终掌控在政府手中；学科领域和研发重点项目应具有科学合理的战略布局；重点关注持续周期长、市场效益不明显的战略领域；始终保持稳定、充足的科研投入。
