(1.北京航空航天大学经济管理学院；2.北京航空航天大学人文社会科学(公共管理)学院，北京100191)
摘要：新中国成立以来，国家在航空航天、通信计算机、智能制造、新材料等多个领域先后推出一系列重大科技项目，致力于突破关键技术、保障国防安全、推动社会经济发展。20世纪90年代末，我国将中高空长航时无人机研发作为重大战略性科技项目，在几乎一穷二白的困境下由高校牵头开展原型机自主研制并最终取得成功。以具有划时代意义的长鹰无人机研制历程为例，基于扎根理论归纳国家重大科技项目特征及科研组织模式，探讨模式中的关键组成要素及相互作用关系。结果发现，该模式以面向国家战略需求导向的大项目为牵引，在跨建制、跨单位、跨系统建成的国家队与产学研合作大平台的相互作用下，促成总体目标实现、人才队伍培养、产业发展带动等重大成果的正向激励反馈。在新时代背景下，该研究结论能为高校服务国家重大战略需求、更好地发挥科技创新生力军作用提供有价值的实践路径和管理经验。
关键词：国家重大科技项目；科研组织模式；大成果；大平台；无人机项目
ZhengShuwen1,OuyangTaohua1,ZhangFeng2
(1.SchoolofEconomicsandManagment,BeiHangUniversity;2.SchoolofHumanitiesandSocialSciences(SchoolofPublicAdministration),BeiHangUniversity,Beijing100191,China)
Abstract：Chinahaslaunchedaseriesoflarge-scaletask-orientednationalscienceandtechnologyprogramswiththeaimtomakebreakthroughsinkeytechnologiesandpromoteeconomicdevelopment.Itisofgreatsignificancetocomprehensivelysummarizeexperiencesforfuturescientificresearchorganizationpatterndevelopment.
Attheendofthe1990s,Chinaregardedthedevelopmentofmid-altitudeandlong-enduranceUAVasastrategicmajorscientificandtechnologicalproject.Startingfromscratch,BeihangUniversityledtheindependentdevelopmentofUAVprototypeandfinallyachievedsuccess.Itcanbeseenthatduetothehighlyuncertainpoliticalandeconomicenvironment,theorganizationsundertakingnationalscienceandtechnologyprojectarealsoconfrontedwithincreasinguncertainties.Therefore,boththeoreticalandpracticalcirclesareexploringtheorganizationpatternsofnationalscienceandtechnologyprograms.However,theexistingstudiesmostlyfocusontheprojectswithobviouseconomicbenefitsratherthanunclearmarketwithtechnicaldifficulties.Intermsoftheresearchcontent,itmainlyfocusesonthesummaryoftheoverallpracticalexperienceofexistingscientificandtechnologicalprojectsandthecomparativeanalysisoftheorganizationmodeofscientificandtechnologicalprojectsathomeandabroad,andtheyfailtoexploretheroleofuniversityinsuchprojects.
Therefore,thisstudyattemptstosummarizethecharacteristicsandtypesofthiskindofprojectledbyuniversitybasedonthespecificcaseofChangyingUAVdevelopment,explorethescientificresearchorganizationpatternbehindtheirsuccess,andrespondtowhyuniversityismoresuitabletoleadthelarge-scaleandtask-orientednationalscienceandtechnologyprograms.
Ontheonehand,thispaperiscommittedtoclarifyingthecharacteristicsofnationalscientificandtechnologicalprogramssuchasUAV,summarizingthescientificresearchorganizationpatterntoensureitssuccess,andexploringthekeyelementsandtheirrelationshipsinthispatternsoastoenrichrelevanttheories.Ontheotherhand,itishopedtoprovidepracticalpathsandmanagementexperienceforuniversitiestoservenationalmajorstrategicneedsandplaytheroleofnewforceofscientificandtechnologicalinnovationinthenewera.
KeyWords:NationalScienceandTechnologyPrograms;ScientificResearchOrganizationPattern;GreatAchievements;BigPlatform;UAVProgramme
DOI：10.6049/kjjbydc.2021110357
开放科学(资源服务)标识码(OSID)：
中图分类号：G644
文献标识码：A
收稿日期：2021-11-12
修回日期：2022-03-10
基金项目：国家社会科学基金重大项目(21ZDA012);北京市社会科学基金重点项目(20GLA075)
作者简介：郑舒文(1995-)，女，新疆克拉玛依人，北京航空航天大学经济管理学院博士研究生，研究方向为技术创新；欧阳桃花(1965-)，女，江西景德镇人，博士，北京航空航天大学经济管理学院教授、博士生导师，研究方向为企业战略转型、技术创新；张凤(1982-)，女，河北衡水人，博士，北京航空航天大学人文社会科学(公共管理)学院副研究员、硕士生导师，研究方向为科研管理、科技政策。本文通讯作者：张凤。
当代科学技术发展的一个重要特征就是国家广泛而深入地参与[1]。今天的科学研究和知识生产日益呈现“有组织的创新”趋势[2]。国家重大科技项目是由政府牵头、以任务为导向的大型科技创新形态[3]，以开展学科交叉和综合性研究为主要形式。新中国成立70多年来，在中国共产党领导下，从“一五”时期的156工程到863计划、973计划，再到“十三五”时期面向2030年的15个重大科技项目，我国实施了一大批系统性、战略性、规模性、前瞻性重大科技项目[4]，在突破关键技术、保障国防安全、推动社会经济发展等方面取得了举世瞩目的成就。在当前重要的历史交汇期，全面总结重大科技项目实施经验，探讨我国重大科技项目科研组织模式具有重要意义。
20世纪90年代，随着美军无人机在世界战场上的频繁使用，出于巩固和发展军事实力、维护国防安全和国家主权以及带动社会经济发展的需要，无人机研发作为战略性重大科技项目受到各国高度重视。美国、以色列、俄罗斯以及欧洲等国家和地区逐渐加大无人机研发投入力度，以寻求在该领域的战略领先地位；同时,中东、东南亚地区的紧张局势导致多个后发国家也加紧部署无人机研发。我国虽然从20世纪80年代开始在军队局部试点使用无人机，但受技术封锁、研制基础薄弱等因素的制约，与美国、以色列等航空强国存在巨大差距，特别是集成多项尖端技术且具有军事战略意义的中高空长航时无人机，从原理到技术研发再到工业生产都是一片空白。“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”，“以市场换技术”的道路也走不通。为此，原总装备部于1999年立项了“中高空长航时无人机项目”，北京航空航天大学(简称“北航”)通过竞标获得牵头单位资格。2000-2009年，北航协调60余家参研和配套单位共同组成“国家队”，最终圆满完成了这项具有国家战略意义的重大科技项目，并研制成功我国第一款中高空长航时无人机——长鹰[5]，且产生了巨大而持久的经济效益和社会效益。
由此可见，国家重大科技项目所处政治环境和经济环境高度不确定，使得承担这一项目的组织面临越来越多的难题，不仅对技术提出了极高的要求，同时对工程研制、质量管理等也是一种全新的挑战。为保质保量完成项目，相应组织管理模式逐渐从传统以技术为主导的直线型模式向以技术、管理、质量等多线并行(既有统一领导又强调专业分工)职能模式转变。对此，理论界和实践界进行探讨发现：国外航空航天系统重大科技项目往往通过建立公私伙伴关系或在政府制定的游戏规则下由企业承接，如波音公司、美国通用动力公司航天分公司、美国劳拉空间系统公司以及欧洲最大的宇航公司——欧洲航空防务航天公司(EADS公司)等均承担了此类重大科研项目[6]。我国航空航天系统重大科技项目一般也由龙头企业如航天科技、航天科工、中航工业等牵头承担，并采取“两线三师”的组织管理模式[7]，即设置对型号进度负责的指挥线和对技术负责的技术线两条平行的垂直指挥线，同时任命总设计师、总指挥师和总质量师3位领导分别对项目技术、组织架构和项目质量进行管理。
已有学者对重大科技项目科研组织模式的研究主要集中在对现有科技项目总体实践经验进行总结、对国内外科技项目组织模式进行对比分析等方面。具体而言，美国重视前期研究、顶层设计与政府协调以及集中分散的管理方式，鼓励产业界参与，并定期组织项目评估[9]。欧盟JTI项目存在市场缺位、需要产业界长期支持[10]。相比而言，我国重大科技项目在政府主导下表现出闭环控制模式、业主制管理模式、全生命周期项目管理模式等不同特点[11]，并可细化为联合研究机制、公私伙伴关系、项目制、企业法人制和举国体制5种模式[12]。从研究对象看，诸多学者聚焦具体科技项目进行案例分析，其中包括美国国家纳米计划组织特点[13]、欧盟框架计划管理与评价流程[14]、日本集成电路项目管理与合作以及我国“两弹一星”工程经验与局限等[15]。近年来，部分学者结合时代特征，通过对比分析政府、企业、大学与科研院3类基本主体开展的跨组织合作创新模式[16]以及由国家意志和市场利益绑定的集中力量办大事模式[17]，提出符合我国国情的重大科技项目组织模式。
近代高校科研组织模式分为小科学和大科学两大类，16～18世纪主要是“小科学”组织模式占据统治地位，即研究主体通常为科学家个人或少数科学家组成的科学小组，问题设定、研究过程、执行方案等都由科学家个人或科学小组独立完成。二战后，科学研究开始进入大科学时代。大科学通常是由大量科技人员参加并投入大量科研经费的大规模科技研发活动。大科学以精确的目标指向、注重团体协作和社会需求等特点而成为重大科技项目的主要组织模式，是各国经济实力、科研能力和综合国力的重要标志[18]。现代科研组织模式是在遵循科研发展规律的基础上，根据科学技术演进的时代特点，合理调动和配置人才、经费、研究设备等要素资源，为达成既定研究目标而构建的一种最为合理的研究结构。科研组织模式是大学知识生产的物化形态[19]。受前苏联办学模式的影响，我国高校大多采用直线职能制科研组织模式[20]；此外，以项目为导向的各种跨学科横向联合研究组织也是高校常见的科研组织模式。美国研究型大学纷纷成立独立于传统院系结构之外的“两栖型组织结构”[21]，即矩阵式科研组织体系。
本文采用程序化扎根理论方法，相较于经典扎根理论与建构型扎根理论，该方法准则严谨、操作明确，根植于资料持续互动和深度研究过程，通过对原始资料编码—理论抽象—理论修正—理论完善的不断循环，直至达到理论饱和，适合理论探索与建构。这与本文研究目标相契合，即围绕北航牵头长鹰无人机这一国家重大科技项目研制取得成功的管理实践，探究高校如何克服集多元主体协调管理、资源整合及项目高度集成化于一体的系统复杂性，将知识、人才等创新要素转化为满足国家重大战略需求的科研成果，进而归纳高校牵头重大科技项目的特征，并构建相应科研组织模式。
表1案例资料收集方式Tab.1Summaryofcasedatacollectionmethods
注：括号内数字代表访谈人数
表2访谈人员及核心内容Tab.2Summaryofintervieweesandcorecontent
职位及编号访谈内容概要访谈时长文稿字数行政指挥(XZ)复杂技术系统管理125min2.11质量师(ZL)质量管理流程、可靠性保障118min2.02职能部门(ZN)举全校之力的具体举措(财务、后勤)110min1.89配套单位(PT)与北航协作,受长鹰的影响323min6.13设计师系统(SJ)“卡脖子”技术攻关1360min12.28
程序化扎根理论方法要求在开放式编码、主轴编码、选择性编码3个阶段对原始资料进行概念化和范畴化分析，以呈现较为清晰的数据结构[26]。即运用译码技术，持续对比资料中的关键事件以及由此得出的概念数据，进而挖掘概念性质和维度[27]。这就要求研究者在与事件、现象、资料的互动过程中不断提高理论敏感性，使得理论发现与研究结论逐渐丰满直至饱和。基于此，本研究成立了由两位成员组成的编码团队，首先对资料进行双盲编码，每个成员先各自分析资料，再通过研讨方式，对各自所得的概念范畴进行对比、检验、修正，力求结果客观、公正，尽可能提高内部一致性与可信度。整个过程严格遵循扎根理论范畴归类和模型构建步骤。
2.3.1开放式编码
开放式编码是一个将所获资料打散、揉碎，再以新方式重新整合的过程，目的在于指认现象、界定概念、发现范畴。此过程既要牢记研究的初始目标，又要紧贴数据，识别数据反映的客观规律。开放式编码是扎根理论研究的首要环节，要求研究者对数据中任何可能的理论识别持开放态度，并随着研究范围的不断缩小，用概念化定义现象，进而挖掘范畴并重新命名，最终基于概念与范畴之间的内在联系界定范畴性质及维度。表3为开放性译码示例，基于关键事件共形成75个概念(ax，对相同概念只保留1个)，通过概括归纳最终形成28个范畴(Ax)。
2.3.2主轴编码
主轴编码是对开放式编码形成的概念范畴进行聚类分析，探究不同范畴之间的联系，以形成更大类属范畴。具体而言，就是将同一性质的关键概念归为一类，如维护国家安全、攻破关键核心技术、增强航空军事实力均属于国家层面战略需求，需要国家统一领导和部署，因此将这3个概念聚为一类，形成“面向国家战略需求”这一主要范畴。按照这一逻辑，将28个概念范畴归纳为12个对应范畴，如表4所示。
2.3.3选择性编码
选择性编码阶段是指通过对概念、范畴及主范畴进行系统比较，识别出能够统领所有范畴的核心范畴。其中，面向国家战略需求、科学探索、科技攻关3个主要范畴反映了管理客体的目标与特征，可归纳为承接大项目这一核心范畴。而多学科、多功能、多领域复杂体系与有情怀的国家队直指管理主体，可归纳为建设大团队这一核心范畴。有组织的创新形式、管理理念与机制、具象平台3个主要范畴反映了管理过程中的抽象平台(要素组合方式)和具象平台，因此可归纳为依托大平台这一核心范畴。实现总体目标、产出阶段性成果等4个主要范畴可归纳为形成大成果这一核心范畴，如表5所示。
经过扎根理论三级编码过程，一方面可从现象中挖掘高校牵头国家重大科技项目的特征；另一方面可沿着现象→行动/策略→关键要素→结果的研究逻辑，对高校牵头国家重大科技项目的实践逻辑进行归纳，探究其中关键要素之间的相互关系，提炼科研组织模式。本文以扎根理论分析结构化数据为基础，通过对资料进行深入解读及重新组合，挖掘数据背后的关系，直至理论模型达到饱和。
技术标准是指对标准化领域普遍和重复出现的技术问题提出最佳解决方案，无人机技术标准一般规定了无人机定义、分类、技术要求、包装运输等各项条例，适用于无人机设计、制造、运输、存贮、使用和维修等全过程，以科学、技术和实践经验综合成果为基础，是实施规模化生产经营的必要工具。然而，在长鹰之前，中国还没有一套关于无人机的技术标准，没有技术标准就无法规范产品设计，只能摸索前进。因此，长鹰所依据的详细技术标准是在没有现成无人机技术标准且科技研发积累与实践经验均有限的背景下，基于有人机技术标准改编“裁剪”并通过无数次试验积累得出的，推动了我国无人机技术标准的起步与发展。
表3开放式编码分析举例Tab.3Examplesofopencodinganalysis
表4主轴编码形成范畴Tab.4Categoriesformedbyspindlecoding
表5核心范畴与主要范畴Tab.5Corecategoriesandmaincategories
核心范畴主要范畴承接大项目面向国家战略需求科学探索科技攻关建设大团队复杂体系有情怀的国家队依托大平台有组织的创新形式管理理念与机制具象平台形成大成果实现总体目标产出阶段性成果加快项目推进人才队伍建设行业影响
科技攻关离不开对技术资源的有机组合，不仅包括资源性能适配，更重要的是质量把控。无人机涉及的关键核心技术和技术系统众多，需要机、电、光、热、材料、信息等多个学科知识的交叉；同时，一架无人机包括上百台机载设备、上万个插件、元器件、电接点、软件语句，每台设备、每个焊点、每根导线、每行语句都需要在保证质量的基础上再考虑与其它技术单元进行适配以通过技术评审。为避免高新研率带来高风险，长鹰创新性引入重心前移质量控制程序和“步步归零，阶段清零”质量问题管理程序，以确保整机可靠性。最终，长鹰在投入使用阶段以低损耗、快维护等优势保证了出勤率，做到“国家需要飞，就能随时飞”。
前文梳理了由高校牵头的国家重大科技项目的特征及优势。在此基础上，本文对数据资料进行重新组合，探究承接大项目、建设大团队、依托大平台、形成大成果之间的行动策略，归纳高校牵头国家重大科技项目的实践逻辑。
(1)承接大项目是实践的起点，以项目目标、特征引领团队与平台建设。首先，从项目目标看，作为服务于国家重大战略需求的国家重大科技项目一般包含两类目标：满足市场需求与经济发展需要、维护国家意志与主权。20世纪末21世纪初，国家围绕自主研发中高空远程长航时无人机进行立项招标从而促成长鹰无人机的诞生，其核心目标在于提升我国军事科技实力，保障国防安全。由此，国家层面目标有利于集聚、调动人力、物力、财力资源，建设大团队，搭建大平台。
(2)从项目特征看，科学探索的首创性与科技攻关的突破性要求这支团队覆盖多学科、多领域，并且具备基础研究、工程研制、质量管理等多种功能，由此一支大规模、多层次、高质量的“国家队”应运而生。与此同时，项目特征决定整个行动的核心载体大平台既要包括实验室、验证平台、工程技术中心等具象设施，为基础研究与工程研制提供必要支持，也需要管理理念与机制等抽象平台提供保障。
(3)该项目依托大平台，在大团队的执行下，最终形成大成果。这里的“大成果”一方面作为结果，主要表现为总体目标与分系统目标的实现和阶段性成果产出；另一方面也是一种动力，能够促进整个实践链条循环和优化，如阶段性成果反馈有利于优化整体项目进程，国家队经此一役形成各自的行业优势，不仅提升了整体技术创新能力，培养了一批技术骨干，还推动整个中国无人机产业工业化发展。正如长鹰无人机项目总指挥所说：“长鹰不仅为中国贡献了一个型号，还贡献了一支队伍，带动了一系列产业，甚至整个行业。可以说，长鹰无人机这一国家重大科技项目的研制，全面奠定了我国无人机技术和产业领域核心能力基础，开辟了我国无人机发展的新时代。”
通过上述分析可以发现：组建大团队与依托大平台作为两个关键要素，处于实践链条的中间环节，承上是大项目执行主体和核心载体，启下是大成果创造者和受益者。本文进一步对两个关键要素的结构和特征进行剖析，探讨二者之间的互动关系。
(1)为研制长鹰而组建的大团队，是上级单位基于对基础研究与社会经济发展关系的整体考量，打破研发独立性、建立具有重大战略意义的覆盖基础研究、技术突破、工程研制全流程的科技创新团队，是提升科技创新效率、促进产学研协同的组织保证[28]。不同于为争夺资源而临时组建的团队，长鹰国家队从顶层设计出发，基于高校学科分布、科研院所与企业所形成的工业体系，针对未来航空事业发展趋势统一布局，形成一支包含不同“兵种”的人才集团军，既包括高校、科研院所中覆盖无人机飞行器分系统、任务设备分系统、测控与信息传输分系统、保障与维修分系统等设计人才，又包括企业中负责零部件加工、整机组装的工程制造类人才，还包括上级部门配备的质量管理师、可靠性分析专家及各单位管理人员。如此跨建制、跨单位、跨系统的组织结构，使得团队具备专业化分工明确、资源利用率高、沟通管理渠道畅通、科技创新能力突出等优势，一方面弥补了科研院所和高校在标准化、规模化生产经验方面的不足，另一方面又克服了企业在产业链中灵活性较差且处于价值链低端的劣势，以多学科和多领域高精尖人才与技术集成形成全方位技术壁垒，推进项目顺利实施。
(2)大平台是科技人才、科研装备、实验场地等创新要素在市场需求和政府引导下，向目标集聚并相互作用的集成系统，通过整合增效服务于科学研究和技术开发需要[29]。大平台部署有利于大团队的发展壮大，一方面可以培养和集聚创新型人才，优化团队结构；另一方面可以柔化学科与部门界限，加强基础研究与市场需求协同，形成团队优势。第一，具象设施为团队人才交流与合作、试验论证提供基本载体。第二，构建面向跨建制、跨单位、跨系统的两线三师创新组织形式，实施专业化分工、高效部门管理与跨部门协作，有利于模糊团队内部组织边界，实现资源高效配置。第三，发挥高校理论推演与密集实验等强效学习优势，有利于提高团队整体知识与技术附加值，增强团队整体竞争力。第四，创新主要依靠科研人员[30]，通过贯彻高校“导师制”柔性引导模式，有利于责任上移，给予配套单位勇于创新的勇气，提升团队整体创造力。大平台的拓展与优化离不开大团队的带动，平台需要整合团队管理需求，拓宽资源配置渠道，对基础研究、应用研究、成果转化、工程研制等实行差异化资源配置。
图1高校牵头的国家重大科技项目科研组织模式Fig.1Scientificresearchorganizationpatternofnationalscienceandtechnologyprogramsledbyuniversity
本文实践价值在于：一方面，为国家进行重大科技项目战略部署与评估考核提供参考。在全局性、战略性领域组织实施国家科技重大专项是国家意志的体现，有利于充分调配资源，因此国家可以参照重大科技项目分类，选择合适的组织管理模式，以企业为创新主体，充分调动高校、科研院所等创新资源，凝聚和培养一批科技领军人才，建立跨学科、跨部门、跨地域开放式科技创新团队,确立高绩效学习型组织，建成一批引领性强的创新平台和具有国际影响力的产业化基地，使研发与市场有效链接，提升科技成果转化效率；另一方面，为高校布局学科发展、人才队伍建设、重构创新平台体系提供指导。在国家创新体系中，高校肩负着培养创新人才的重任，也负有推动知识创新和技术创新的社会责任，因此应面向国家经济和社会发展需要，围绕国家重大科技项目总体目标，定位学科特色发展方向，发挥基础研究深厚、学科交叉融合优势，构建少而精、特色鲜明的高校科技创新平台体系，强化与科研院所、高精尖企业之间的联系，以高校为阵地提升国家基础研究实力。
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