前不久，一款原本應(yīng)用于深海礦產(chǎn)探測(cè)的機(jī)器人，搭載“魚(yú)臉識(shí)別”模塊后，上崗密云水庫(kù)，對(duì)水下魚(yú)群進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)。

像這樣的生態(tài)實(shí)驗(yàn)，在密云已經(jīng)多次開(kāi)展。實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)來(lái)自2022年成立的一家新型研發(fā)機(jī)構(gòu)——密云水庫(kù)生態(tài)文明建設(shè)研究中心。該中心由清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院和密云區(qū)共同成立，是目前北京首個(gè)面向生態(tài)領(lǐng)域成立的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，重點(diǎn)圍繞生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的前沿理論和科技開(kāi)展攻關(guān)，聚焦水環(huán)境保護(hù)治理領(lǐng)域的核心科學(xué)技術(shù)問(wèn)題和重大應(yīng)用難題開(kāi)展研究。

兩年來(lái)，該研究中心已在密云開(kāi)展多項(xiàng)生態(tài)新課題，探索出了生態(tài)領(lǐng)域新型研發(fā)機(jī)構(gòu)的發(fā)展模式。

密云水庫(kù)航拍圖。

一項(xiàng)水庫(kù)里的新實(shí)驗(yàn)

今年春季，在向密云水庫(kù)投放魚(yú)苗進(jìn)行增殖放流時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)了一名新工作成員——一款可探查魚(yú)群活動(dòng)情況的水下機(jī)器人。

它的造型有些獨(dú)特——像是一個(gè)黃色的方塊，拖著一條長(zhǎng)長(zhǎng)的通訊“尾巴”；

它的視力不錯(cuò)——即便是光線(xiàn)昏暗的水下，依然能很清晰地看見(jiàn)游魚(yú)的身影，甚至能看到閃著微光的魚(yú)鱗；

它還很聰明——只要魚(yú)兒游過(guò)鏡頭前，均能開(kāi)展“魚(yú)臉識(shí)別”，精確記錄魚(yú)的種類(lèi)、大小、魚(yú)齡等指標(biāo)。

“這個(gè)新型水生態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)器人，能夠?qū)λ虑闆r進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?！奔夹g(shù)人員譚海舟介紹，機(jī)器人前端搭載了智能雙目攝像頭，可模擬人眼對(duì)拍攝到的魚(yú)群進(jìn)行智能識(shí)別，只要魚(yú)兒從鏡頭前游過(guò)，系統(tǒng)即可記錄下當(dāng)時(shí)的環(huán)境信息和魚(yú)兒信息。經(jīng)過(guò)大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練后，還可實(shí)現(xiàn)“魚(yú)臉識(shí)別”，通過(guò)拍攝畫(huà)面判斷魚(yú)的種類(lèi)和生長(zhǎng)狀態(tài)。

對(duì)魚(yú)兒的普查，其實(shí)也是對(duì)密云水庫(kù)水生態(tài)的一次“體檢”。隨著南水進(jìn)京，密云水庫(kù)的蓄水量得到了有益補(bǔ)充，大大加強(qiáng)了北京地區(qū)水資源的戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備。南水與北水的匯合，會(huì)發(fā)生什么樣的變化？在超過(guò)150平方公里的水面之下，生活著眾多水生動(dòng)植物，它們的自在生長(zhǎng)，正是水庫(kù)水質(zhì)穩(wěn)定的明證。

去年底，密云區(qū)生態(tài)環(huán)境局啟動(dòng)密云水庫(kù)水生態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)器人項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)密云水庫(kù)魚(yú)類(lèi)等水生生物種類(lèi)、數(shù)量、分布、動(dòng)態(tài)變化規(guī)律等開(kāi)展持續(xù)監(jiān)測(cè)，支撐生物與環(huán)境因素的關(guān)聯(lián)研究，為密云水庫(kù)水生態(tài)質(zhì)量變化與評(píng)價(jià)提供可靠的定量指標(biāo)。

承接這個(gè)項(xiàng)目的單位，正是成立不久的密云水庫(kù)生態(tài)文明建設(shè)研究中心。應(yīng)用于密云水庫(kù)的這款水生態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)器人，來(lái)自清華大學(xué)自動(dòng)化系的最新科研成果。它的原型主要應(yīng)用于深海礦產(chǎn)探測(cè)，對(duì)于水下環(huán)境的感知、遙控、通信等方面都有著優(yōu)勢(shì)，在水生態(tài)監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救援、水利設(shè)施、漁業(yè)養(yǎng)殖、船舶檢測(cè)清洗乃至民用消費(fèi)等領(lǐng)域都有廣闊的推廣空間。通過(guò)搭載智能組件，這款深海探測(cè)機(jī)器人擁有了對(duì)水下生物的智能識(shí)別能力。

要知道，在水下精準(zhǔn)捕捉并識(shí)別魚(yú)類(lèi)并不是一件簡(jiǎn)單的事情。水面之下，深度越深，光線(xiàn)越暗，光是“看”清都不容易，更遑論識(shí)別。而在水壓、溫度、水體流速等因素的影響下，網(wǎng)絡(luò)通訊信號(hào)也很難實(shí)時(shí)傳輸，水下的環(huán)境復(fù)雜，魚(yú)兒時(shí)刻在游動(dòng)，要想操控機(jī)器人靈活地繞過(guò)茂盛的水草、追逐魚(yú)兒的身影，并且還得實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)監(jiān)測(cè)，需要非常強(qiáng)大的技術(shù)支持。

在密云水庫(kù)生態(tài)文明建設(shè)研究中心的牽線(xiàn)搭橋之下，清華大學(xué)的科研成果被引進(jìn)到密云，原本用于探測(cè)深海礦產(chǎn)的新技術(shù)，拓展了一個(gè)意想不到的應(yīng)用新場(chǎng)景，它在生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域也能大展身手。未來(lái)，這一技術(shù)也許還有更加廣泛的應(yīng)用。

在懷柔科學(xué)城東區(qū)，地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置“寰”將地球“搬進(jìn)”實(shí)驗(yàn)室。

一家“三無(wú)”事業(yè)單位

不只是密云水庫(kù)內(nèi)的水生態(tài)監(jiān)測(cè)，近兩年來(lái)密云開(kāi)展了很多生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的科研課題，比如糧食產(chǎn)量及農(nóng)田碳排放超高精度模擬、生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值體系、碳感知網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等，都能看到密云水庫(kù)生態(tài)文明建設(shè)研究中心的身影。這家神秘的研究中心從何而來(lái)？

時(shí)間還要追溯到2022年8月30日。在懷柔科學(xué)城東區(qū)的一棟嶄新的大樓前，密云水庫(kù)生態(tài)文明建設(shè)研究中心正式揭牌。在開(kāi)幕式上的致辭中，啟迪瑞景能源環(huán)境科學(xué)研究院院長(zhǎng)、研究中心聯(lián)席執(zhí)行主任路加對(duì)該研究中心進(jìn)行了簡(jiǎn)短的介紹——以清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院為科研創(chuàng)新領(lǐng)軍力量，聯(lián)合啟迪控股等行業(yè)頂尖機(jī)構(gòu)和專(zhuān)家共建的事業(yè)單位性質(zhì)新型研發(fā)機(jī)構(gòu)。

“雖然我們的性質(zhì)是一家事業(yè)單位，但與大家普遍觀(guān)念中的事業(yè)單位又有些不同?！甭芳咏榻B，最大的不同，就在于他是一家“三無(wú)”事業(yè)單位，即無(wú)行政級(jí)別、無(wú)事業(yè)編制、無(wú)固定經(jīng)費(fèi)。這樣的新體制機(jī)制，打破了傳統(tǒng)行政體制的束縛和藩籬，讓科學(xué)家在科研項(xiàng)目的選人用人、資金使用、技術(shù)路線(xiàn)等方面有充分自主權(quán)。

這種類(lèi)型的機(jī)構(gòu)，在北京有近10家，他們有一個(gè)共同名字——新型研發(fā)機(jī)構(gòu)。對(duì)于新型研發(fā)機(jī)構(gòu)的探索，北京走在全國(guó)前列。早在2005年，北京市就與科技部牽頭推動(dòng)成立北京生命科學(xué)研究所，探索與國(guó)際接軌的管理運(yùn)行機(jī)制，下放權(quán)力，創(chuàng)新評(píng)價(jià)方式，打造國(guó)際一流的基礎(chǔ)生命科學(xué)領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)。

在此基礎(chǔ)上，北京市為進(jìn)一步圍繞釋放科研機(jī)構(gòu)創(chuàng)新活力，吸引戰(zhàn)略科技人才集聚，搶占國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)，對(duì)標(biāo)世界一流科研機(jī)構(gòu)，2018年出臺(tái)《北京市支持建設(shè)世界一流新型研發(fā)機(jī)構(gòu)實(shí)施辦法（試行）》，相繼布局建設(shè)了北京量子信息科學(xué)研究院、北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心、北京智源人工智能研究院等8家新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，通過(guò)機(jī)制創(chuàng)新建設(shè)一批高水平的戰(zhàn)略科技力量。

黨的十八大以來(lái)，生態(tài)文明建設(shè)被提到前所未有的高度。保生態(tài)護(hù)生態(tài)，不僅要靠人們的自覺(jué)維護(hù)，更需要科技賦能。

密云水庫(kù)生態(tài)文明建設(shè)研究中心，是北京首個(gè)在生態(tài)領(lǐng)域成立的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)。他兼具新型研發(fā)機(jī)構(gòu)和事業(yè)單位雙重身份，能夠享受雙重政策支持，其對(duì)持有的科技成果享有自主處置權(quán)、收益分配權(quán)，可以自主決定成果的轉(zhuǎn)讓、許可或者作價(jià)投資等，這進(jìn)一步增強(qiáng)了他們的自主性和靈活性。

2022年8月30日，經(jīng)密云區(qū)委編辦批準(zhǔn)，密云水庫(kù)生態(tài)文明建設(shè)研究中心宣告正式設(shè)立，其科學(xué)技術(shù)委員會(huì)由來(lái)自清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、北京師范大學(xué)等單位在環(huán)境前沿技術(shù)領(lǐng)域具有重大影響力的專(zhuān)家構(gòu)成。甫一成立，他即被寄予厚望——以國(guó)家生態(tài)文明和重大環(huán)境戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，立足密云、面向北京、服務(wù)全國(guó)，充分發(fā)揮科學(xué)城東區(qū)世界級(jí)創(chuàng)新策源地引領(lǐng)作用，圍繞生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的前沿理論和科技開(kāi)展攻關(guān)。

科研人員在密云農(nóng)田中開(kāi)展設(shè)備調(diào)試與實(shí)地取樣。  

一個(gè)中心撬動(dòng)頂尖資源

兩年的時(shí)間里，一批生態(tài)領(lǐng)域的科研課題立項(xiàng)實(shí)施，為密云的生態(tài)保護(hù)與發(fā)展提供了科學(xué)支撐。

在密云城區(qū)的西側(cè)，32.5平方公里被劃為懷柔科學(xué)城東區(qū)。落戶(hù)懷柔科學(xué)城的首個(gè)大科學(xué)裝置——地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置，就在此地。真實(shí)地球的風(fēng)云變幻，它皆可計(jì)算模擬，運(yùn)算1秒的計(jì)算量，需要全球70億人同時(shí)用計(jì)算器算上4年之久，是名副其實(shí)的“大國(guó)重器”。這個(gè)裝置還有一個(gè)更簡(jiǎn)短的名字——“寰”。讓“寰”的算力服務(wù)于密云的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是密云水庫(kù)生態(tài)文明建設(shè)研究中心的一項(xiàng)新場(chǎng)景。

在密云區(qū)河南寨鎮(zhèn)的神奇種子農(nóng)場(chǎng)，多種設(shè)備不間斷地采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的土壤溫濕度、微生物環(huán)境、元素含量等各種數(shù)據(jù)。高空，衛(wèi)星提供遙感影像，智能識(shí)別地表特征；低空，無(wú)人機(jī)搭載高光譜設(shè)備，實(shí)時(shí)診斷作物的生長(zhǎng)情況、病蟲(chóng)害情況；地面，自動(dòng)傳感器結(jié)合人工采樣，將土壤的氮碳含量、溫度、近地光照、光合作用等情況摸清看透。

技術(shù)支持，來(lái)自清華大學(xué)?！啊尽▍^(qū)域高精度環(huán)境模擬系統(tǒng)等5個(gè)系統(tǒng)，清華大學(xué)負(fù)責(zé)建設(shè)其中的中國(guó)和全球主要農(nóng)產(chǎn)區(qū)糧食作物旱災(zāi)模擬分系統(tǒng)?！鼻迦A大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系主任羅勇介紹，該分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全球近實(shí)時(shí)農(nóng)業(yè)土地利用監(jiān)測(cè)、全球糧食作物動(dòng)態(tài)模擬與逐日產(chǎn)量預(yù)報(bào)等功能。

“在密云農(nóng)田的嘗試，正是這一系統(tǒng)在縣區(qū)級(jí)尺度的延伸?！绷_勇說(shuō)，通過(guò)對(duì)密云區(qū)歷年氣象數(shù)據(jù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，項(xiàng)目組用兩年的時(shí)間搭建了一個(gè)數(shù)值模擬的“孿生農(nóng)田”。只要將某一塊農(nóng)田的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及歷史和當(dāng)下的氣象數(shù)據(jù)代入進(jìn)去，就會(huì)形成該區(qū)域未來(lái)糧食產(chǎn)量及農(nóng)田碳排放量的可能變化范圍。

在密云試點(diǎn)農(nóng)田觀(guān)測(cè)收集的數(shù)據(jù)，將接入農(nóng)田生物地球化學(xué)模型，借助“寰”的算力，通過(guò)一系列先進(jìn)算法，實(shí)現(xiàn)糧食產(chǎn)量和農(nóng)田碳排放的超高精度模擬，從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。一旦遇到干旱等極端天氣，可以對(duì)因?yàn)?zāi)減產(chǎn)情況進(jìn)行預(yù)估，為防災(zāi)減災(zāi)提供參考。

清華大學(xué)的科研項(xiàng)目，為何選中密云的農(nóng)田開(kāi)展試驗(yàn)？其背后，正是密云水庫(kù)生態(tài)文明建設(shè)研究中心在牽線(xiàn)搭橋。研究中心主要由三方組成，一方是密云區(qū)的相關(guān)部門(mén)，擁有監(jiān)管指導(dǎo)職能；一方是清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，負(fù)責(zé)領(lǐng)銜科技專(zhuān)家委員會(huì)做好項(xiàng)目技術(shù)把關(guān)與科技論證；而中心的日常運(yùn)營(yíng)，由前身為清華大學(xué)校企的啟迪控股負(fù)責(zé)，實(shí)行市場(chǎng)化的運(yùn)營(yíng)模式，賦予更加靈活的自主權(quán)。

通過(guò)密云水庫(kù)生態(tài)文明建設(shè)研究中心，三方互聯(lián)互通，頂尖科研團(tuán)隊(duì)的研究成果與生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的實(shí)際需求達(dá)成了同一頻率，破解了“有成果不知道怎么用”“有需求不知道找誰(shuí)幫”的雙盲困境。

項(xiàng)目工作人員正在對(duì)采集回來(lái)的樣品開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

一片廣闊的藍(lán)海

科技成果轉(zhuǎn)化是科技創(chuàng)新活動(dòng)全過(guò)程的“最后一公里”。新型研發(fā)機(jī)構(gòu)作為一種聚焦科技創(chuàng)新需求的獨(dú)立法人機(jī)構(gòu)，其投資主體多元化、管理制度現(xiàn)代化、運(yùn)行機(jī)制市場(chǎng)化和用人機(jī)制靈活化的特點(diǎn)，使其在優(yōu)化科研力量布局、強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)供給、促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化以及推動(dòng)科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展深度融合方面，產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)。

“中心啟動(dòng)實(shí)施的這些科研課題，不僅聚焦解決密云當(dāng)下的科技需求，同樣也要考慮到未來(lái)向更廣闊市場(chǎng)的推廣可能性?！甭芳诱f(shuō)，比如在密云水庫(kù)進(jìn)行水下試驗(yàn)的水生態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)器人，更換搭載的傳感器或操作單元，就能實(shí)現(xiàn)更多的功能，可以用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、資源普查等多種場(chǎng)景；借助大科學(xué)裝置區(qū)域高精度環(huán)境模擬功能建立的農(nóng)田生物地球化學(xué)模型，將在北京市科委的支持下在應(yīng)用推廣方面進(jìn)行探索，其潛在應(yīng)用場(chǎng)景不局限于農(nóng)業(yè)，還可拓展至農(nóng)產(chǎn)品期貨市場(chǎng)預(yù)測(cè)、農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)等領(lǐng)域。

路加表示，一項(xiàng)科研成果所展現(xiàn)的功能并非一成不變，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，還能衍生出更多的應(yīng)用方向?！斑@需要堅(jiān)持探索，也需要一些創(chuàng)新的‘好點(diǎn)子’?！痹谒磥?lái)，新型研發(fā)機(jī)構(gòu)的靈活性，讓他們能夠在科研課題選擇、經(jīng)費(fèi)利用、人員選聘、申報(bào)招投標(biāo)項(xiàng)目等方面有著充分的自主權(quán)，能夠有益地促進(jìn)不同學(xué)科的交叉融合，吸引更多的科研成果向生態(tài)保護(hù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化?！拔覀兿嘈?，未來(lái)會(huì)有更多的科技成果應(yīng)用到生態(tài)文明建設(shè)領(lǐng)域，也會(huì)誕生更多‘破圈’的新應(yīng)用場(chǎng)景。這將是一片廣闊的藍(lán)海?！甭芳诱f(shuō)。

工作人員通過(guò)水下機(jī)器人查看魚(yú)群狀態(tài)。

他山之石

國(guó)外科研機(jī)構(gòu)運(yùn)行的幾種新機(jī)制

新型研發(fā)機(jī)構(gòu)是我國(guó)創(chuàng)新實(shí)踐和政策導(dǎo)向下的專(zhuān)有名稱(chēng)。國(guó)際上其他國(guó)家也有類(lèi)似的機(jī)制探索，意在為科研人員“松綁”，掃清政策方面的阻礙，從而在前沿領(lǐng)域搶占先機(jī)。

德國(guó)弗朗霍夫協(xié)會(huì)：

“民辦官助”的合作機(jī)制

弗朗霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)，由地方政府資助建立，后獲得德國(guó)聯(lián)邦政府支持，呈現(xiàn)出典型的“民辦官助”模式。在經(jīng)費(fèi)來(lái)源結(jié)構(gòu)方面，主要以委托合同的模式開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)，其中政府委托合同資金、產(chǎn)業(yè)委托合同資金、政府非競(jìng)爭(zhēng)性資助資金各占1/3左右。各研究所以“加盟”形式加入，并與屬地高校實(shí)行捆綁式合作模式。在用人機(jī)制方面更加開(kāi)放靈活，實(shí)行固定崗位與流動(dòng)崗位相結(jié)合，以合同制招聘科研人員和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，合同崗人員連續(xù)工作10年以上獲得固定職位。

美國(guó)制造創(chuàng)新研究院：

公私合作的伙伴關(guān)系

截至2023年11月，美國(guó)已建立17個(gè)制造業(yè)相關(guān)的創(chuàng)新研究院。每個(gè)研究院由多個(gè)利益相關(guān)方組成，包括私營(yíng)企業(yè)為代表的工業(yè)界，以大學(xué)、社區(qū)學(xué)院、技術(shù)學(xué)院等為代表的學(xué)術(shù)界，以及國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、聯(lián)邦政府、州政府和地方政府等，形成公私合作伙伴關(guān)系。政府只在研究院組建、初期投入、目標(biāo)設(shè)定、考核評(píng)估等方面發(fā)揮主導(dǎo)作用，不直接參與研究院運(yùn)行。研究院形成以非營(yíng)利機(jī)構(gòu)獨(dú)立運(yùn)行、各層級(jí)企業(yè)會(huì)員入資共建的組織架構(gòu)，實(shí)行以董事會(huì)為核心的商業(yè)化治理模式，董事會(huì)包括大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、關(guān)聯(lián)企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室、政府部門(mén)等各主體，獨(dú)立的非營(yíng)利機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)日常管理。

日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究院：

國(guó)家機(jī)構(gòu)法人化改革

日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究院是“法人化改革”的典型代表。該研究院由日本通產(chǎn)省下屬的15家獨(dú)立的國(guó)立科學(xué)研究所合并而成，有“獨(dú)立行政法人”資格，由理事長(zhǎng)出任法人代表。研究所對(duì)科研人員實(shí)行無(wú)固定員額的編制管理，采用合同聘任制下的差別化的工資和浮動(dòng)的薪酬體系。同時(shí)，政府不再全額撥款，經(jīng)費(fèi)來(lái)源主要來(lái)自科研人員參與競(jìng)爭(zhēng)性科研項(xiàng)目申請(qǐng)獲取的項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，以及與產(chǎn)業(yè)界合作研究及技術(shù)轉(zhuǎn)移獲得的企業(yè)支持資金等。而政府撥款也附帶了條件，研究院必須有成效地完成依據(jù)政府所提目標(biāo)制訂的中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。政府會(huì)委托第三方進(jìn)行年度和中期目標(biāo)評(píng)估，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由注重效率向注重成果轉(zhuǎn)變。 

責(zé)編：李莉芹

一審：李莉芹

二審：唐能

三審：趙雨杉

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