NSF主要研究设备和设施建造计划简介

贺飞  北京大学

美国科学基金会（NSF）“主要研究设备和设施建造计划”(以下简称MREFC)是一项由NSF支持购买或建造开展科学、工程和技术研究探索所需要的主要研究设施和仪器的一个项目。所谓的主要研究设施包括望远镜、地球模拟器、天文观测以及移动研究平台等各方面设施。NSF每年大约提供10多亿美元用于支持设施和其他基础设施计划。从管理体制上来看，NSF虽然并不直接指导设计或运行这些大型研究设施，但它具有监督和管理的最终权限。由于这些设施投入十分巨大，科技界对NSF设施的规划和管理也提出许多质疑，对其用于遴选MREFC项目的相关标准也有争论。在这一背景下，《2007年NSF授权法案》要求国家科学委员会（NSB）评估NSF主要研究仪器和设施计划的成本分配、管理和运行的政策。本文将简要介绍一下NSF的主要研究设备和设施建造计划(MREFC)的相关情况。

一、项目发展背景

美国科学基金会（NSF）的主要研究设备和设施建造计划(MREFC)于1995财年设立，主要是支持科学与工程前沿研究所需的主要研究设施和设备的购买、建造和调试。主要研究设施是指其设计、建造和运行都很复杂，在有限时间段内需要大量的投资的设施。这些设施的一些典型例子包括：望远镜、科考船、加速器、网络高技术研究平台、先进计算资源、天文台以及地震模拟装置等。此外，这些复杂的项目还常涉及国际合作。目前，NSF每年大约提供10亿美元支持设施和其他基础设施项目。建造单个设施所获得的资助额度从几千万美元到几亿美元不等。此外，每年还有额外经费支持设施的运行、维护、升级和改造。

从项目运行机制来看，除南极设施明显例外，NSF并不直接参与设计或运行研究设施，而是资助大学、大学联盟或非营利组织等其他机构来建造、运行和管理相关设施。NSF同这些外部机构签订合作协议，但其对设施项目的开发、管理和执行拥有最终的监管权。

项目发展近20年来，NSF的设施投资不断扩张并呈多样化趋势，建设范围既包括复杂的多学科项目，也包括分布式项目。由于这些主要设施计划都是多年投入的项目，其财务、管理和监督等相关要求较传统项目更为复杂和详细，因而，国会和学术界担心NSF设施项目的规划和管理问题，相关担心主要围绕在这些主要设施项目是如何遴选的，通过MREFC资助的成本类别以及NSF职员如何参与主要设施项目等。早在项目发展初期，布什总统在其提交2002财年预算时，就明确指示NSF制定清晰的政策和程序来管理大型设施计划的方方面面，包括经费控制和有效项目管理。

2000年12月，NSF总审计长办公室(OIG)发布了对双子座天文台（Gemini）计划的审计报告，报告认为Gemini计划已经超支其批准建造的1.84亿美元水平。OIG进一步指出NSF已经使用或计划使用大约5280万美元来自研究和相关活动账户(RRA)的资金来支付超支的建设和服役成本。NSF管理层驳斥了OIG的结论，坚持认为超支成本运行中自然发生的，通过RRA适当支持同MREFC账户并不冲突。2002财年预算文件《新开始的蓝图：美国优先发展的负责任预算》中指出“NSF将制定规划加强估算成本的能力，对项目管理和建设提供监督。这一规划将帮助确保NSF能实现其主要设施计划所设定的成本和进程[i]。”

二、什么是主要研究设施？

主要设施计划定义为建设或运行那些能为科学与教育带来潜在利益的主要工具或设施。项目必须“..提供知识转化的可能性，有潜力改变现有的科学理解、工程工艺、以及（或）基础设施技术的范式”[ii]。一个研究设施被认为是“主要（major）”是当其总建设成本和（或）其所获得的持续投资超过该资助所在学部或办公室年度预算的10%的项目。MREFC是一个全NSF范围的建设项目，资助主要科学与工程基础设施计划，提议建造的设施过于庞大以至于不适合在任何学部的单一计划账户中资助，其成本非单一项目预算能够支持的。大多数大型设施计划通过MREFC资助，但也有的已得到研究和相关活动账户(RRA)资助。决策层和学术界对资助如此大型项目的主要担忧是认为其会“干扰”其他计划的预算，并挤占和损害NSF传统支持的“核心”研究计划。

MREFC自启动以来，资助的主要项目包括：阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)、IceCube中微子探测研发、环境研究机载高性能平台(HIAPER)、大型强子对撞机（LHC）、万亿级（Terascale）计算系统和分布式万亿级设施、激光干涉引力波观测站(LIGO)、乔治布朗地震工程模拟网(NEES)、极地支持飞机升级、南极安全计划和南极站现代化计划、地球探测计划（EarthScope）、国家生态观测网(NEON)、双子座（Gemini）天文台、海洋科考钻探船(SODV)、阿拉斯加区域科考船、先进LIGO项目以及海洋观测计划等。关于各项目的年度投入规模，这里以NSF在其2008财年预算请求中资助的6个在建计划项目为例说明：阿拉斯加区域科考船(4200万美元)；阿塔卡玛大型毫米波天线阵(1.027亿美元)；IceCube中微子探测器(2240万美元)；国家生态观测网（NEON）(800万美元)；海洋观测计划(3100万美元)以及南极站现代化工程(660万美元)。当年启动的一个新的计划是先进LIGO (3280万美元)。

三、美国国会的项目管理角色

项目启动以来，其规划和管理问题受到美国国会关注，国会多次举行听证就项目相关问题进行辩论和质询。之所以召开这些听证会，是由于学术界和国会中有许多人担心项目遴选中的管理和监督问题，并且需要对潜在支持的MREFC项目进行排序。2001年9月6日，众议院科学委员会下属的科研分委员会召开了关于NSF主要研究设施计划规划与管理问题的听证会,在听证会上，NSF主任Rita R. Colwell陈述了《大型设施计划管理和监管计划》草案，相关规章已经汇编成册，并制定了新的财务和业务监管指南。她回应了对项目管理架构的批评，这些批评意见包括认为项目计划草案主观武断，负责监管的项目官员没有足够的监管复杂项目的专业知识和经验等。《计划》还专设了一个新职位：主管大型研究设施的副主任，这一副主任将负责执行和管理设施管理的监管的指南和程序相关问题，维护设施管理的权力结构，并对NSF参与大型设施计划的职员提供项目管理培训。

有大量的争论是关于项目遴选的，在听证会上，国家科学委员会（NSB）副主席Anita K. Jones陈述认为由于并非所有项目能及时完成，NSB设定了批准主要研究设施项目的指南[iii]。她强调项目遴选有优先次序，其中涉及NSF和学术界，由NSB实际作出优先决定。NSB在决定前主要审查项目的必要性、对科研提升的帮助、建设和运行规划的准备情况、建设预算估计以及运行成本估计等内容。另一个问题是如何保持MREFC项目支出活动的完整档案。分委员会成员质疑通过MREFC账户资助的成本类型，因为建设和运行的分界经常模糊。通常情况下，设施的购买、建造和服役通过MREFC资助，而该项目规划、设计和开发以及项目完工后的运行维护等则是通过RRA资助。分委员会指出需要建立内部机制来预防混淆使用MREFC和RRA资金。

国会于2002年6月要求美国科学院(NAS)审查NSF的大型设施计划的管理情况, 2002年NSF授权法案(P.L. 107-368, H.R. 4664)中就包含有要求NAS研究审查NSF大型设施计划的优先设置程序。这一研究始于2月，审查NSF如何决定优先资助哪一个竞争性项目，并就如何强化程序提出建议。建议包括在2004年1月由NSB和NSF联合准备的报告《设定NSF支持大型研究设施计划的优先度》[iv]中。在2004年10月NSB的一次会议上，NSF被要求开始执行报告所提议的大型设施计划评审和优化流程。报告认为问题除了已经批准未资助项目积压外，对学科开展创意性设计的活动缺乏支持，还缺乏对概念性发展、规划和设计的资助。

2007年5月2日，众议院科技委员会通过H.R. 1867 (H.Rept. 110-114)，2007年NSF授权法案。法案授权NSF在2008、2009和2010财年总计210亿美元的预算，其中MREFC预算总计为7,870亿美元(FY2008为2.45亿美元；FY2009为2.62亿美元；FY2010为2.80亿美元)。法案要求NSB评估主要研究计划的当前开支分配以及管理和运行的政策，NSB根据通过的法案需要在6个月内提交评估报告。

2014年12月3日，众议院委员会就项目的审计报告的结果曾召开过一次听证会，审核项目由科学基金会的总审计办公室（OIG）和国防合同审计署（DCAA）提交的审计报告。科学基金会之所以要开展这次审计，也是因为其担心对部分即将进入运行阶段的高风险项目缺乏监管，没有按常规要求项目提交成本分析报告。于是在2011年6月，总审计办公室委托国防合同审计署对该项目的建设进行了全面审计。经过几周的紧张工作，DCAA建议总审计办公室取消审计，因为NEON公司所提交的信息不完整，不足以完成财务分析。于是科学基金会和总审计办公室OIG都参与干预，确保DCAA完成审计任务。但在审计完成之前，科学基金会收到NEON公司的经费请求和项目总经费4.3372亿美元的批准授权。审计在2012年9月12日完成。DCAA的审计结论是NEON公司提交的不是一个可以接受的公平合理的合同谈判价格。在其申请的4.3372亿美元总经费中，DCAA认为大约1.02亿美元存在“疑问”，并认为额外提出的5200万亿美元“没有依据”。这份神经提交给科学基金会，附带提交了一份OIG有关过量经费的书面警告并提出几点建议。OIG随后启动了第二次DCAA项目审计，主要审计公司的会计体系。DCAA在2013年5月完成审计报告初稿，但由于内部意见不一致，直到2014年10月才提交给OIG审查。于是，NSF OIG和DCAA再次对项目公司的会计系统进行了审计。这次审计包括NSF批准NEON公司这类非营利机构的管理费。DCAA审计发现，NEON公司用管理费支付了11.2万的游说费、2.5万的假日派对、以及每年1.1万的咖啡服务费等科目。

2015年2月3日，众议院委员会召开了一次听证会，主要就科学基金会监管NEON工程和其他主要研究设施的情况听取汇报。根据合作协议规定，NEON公司负责管理建设NEON观测网并移交运行，包括雇用管理人员和职员、采购、签合同、选址、财务报告、请求和接收来自NSF的批准、培训和科普、以及同社区沟通等。而作为项目资助方的NSF，则负责进度监管，包括监测项目实现合作协议目标的进展，提供阶段性报告，财务监管和管监管等。为控制MREFC项目建设成本，科学基金会为其制定了一项不能超成本的政策。要求在项目设计出了对总体成本便做出足够安排，提出不可预见费并将所有意外情况都包括在内，因而不能再额外提出经费申请。而根据NSF OIG 和DCAA 审计，NEON公司在其经费申请中有超过1.5亿美元的问题经费和没有依据的不可预见成本。

2015年9月16日，美国国会要求科学基金会解释其在建的国家生态监测网（NEON）项目中所犯的过失。9月18日上午，一个国会小组将质询NEON和科学基金会官方，询问观测网2017年一旦建设成功，是否能实现其最初设定的测度几十年来大陆尺度的气候变化、土地利用趋势以及外来物种入侵的目标，以及所有的数据是流动公开的。众议院科学委员会下属的研究和技术委员会将联合监察委员会就科学基金会的NEON项目进展举行最高听证会，会议名字干脆直接就叫“给NEON 警告信号：审查项目的管理”。听证委员会将要求柯林斯和科学基金会生物学部主任詹姆斯汇报项目进展以及其是如何监管项目的，还有就是NEON公司领导团队是否有继续管理项目的能力等[v]。

四、项目的规划与管理

2005年11月报告《MREFC规划和管理指南》规范了详细程序，大型设施研究计划推进将要经历多阶段的内部外部评审和批准过程[vi]。根据这一《指南》，一个MREFC专家小组评估项目，评估根据项目定义、科学意义、同NSF战略目标和优先计划的联系、生命周期全成本、合作伙伴、项目管理规划、程序和审查等方面。MREFC专家小组根据评审向NSF主任提出建议，拨款项目的相对重要性、可行性、以及现有基础，现有基础是指其是否能包含在即将公布的预算请求中。主任然后根据以下条件做出遴选：1)优势和信息的内容；2)不同领域、学科和学部的适度平衡；以及3)MREFC经费的杠杆机遇。主任将其选择提交给NSB批准。在NSB批准项目未来总体预算经费后，还将对项目进行优先度排序。通常，在建项目被给予第一优先度。NSB批准的新建项目被给予第二优先度。还有的项目被分类为开始准备阶段或建议推进准备阶段。此外，还有项目被分类为开发阶段。NSB每年还将审查所有NSB批准的但未得到资助项目，看是否需要调整优先次序，管理和预算办公室（OMB）可能会拒绝或改变NSF的项目优先度。如果一个项目未得到批准或项目计划不再决定为“明确和完全建造”，项目将返回到之前的设计和准备阶段进一步完善。项目可以在随后年度再次提交给NSB审查批准。由于NSB批准的项目是包含在未来的预算请求中，并不必然意味着在下一年度的预算请求中能得到资助。仅仅意味着项目可以考虑，但取决于当前预算水平和条件。

NSF与2007年2月发布第二份年度《设施规划》[vii]。规划涵盖了具备条件的到即将完成的项目。2007《设施规划》对NSF目标和战略的陈述是：整合现有的方法和实践，系统地选择、管理和监管大型设施工程，确保其顺利建设以及建设合适的设施。《设施规划》符合《NSF战略规划：投资美国未来，2006-2011》[viii]所列的愿景。在建项目和计划建设项目反映了NSF新的能力建设和下一代设施的长期投资优先度，必将“推动科学与工程研究的转型”。正如《设施规划》中指出：随着探索的不断深入，地平线也不断前移。每年有新的机遇出现，同时有着新的优先发展方向。结果造成列进名册的潜在项目并非最终项目....这一识别和选择过程必须不断重复[ix]。

《2007设施规划》还推荐了一种团队建设方法，详细描述了科术职员和商业运行职员的合作。权力和责任线规定为NSF主任，参与的学部主任，NSF项目官员以及任命的项目主任。在每一大型设计计划中，NSF项目官员在参与学部的主任支持下有关管理一切方面的权力。此外，NSF项目官员还负责决定项目主任和项目管理员工是否具备项目所需的有必要培训和技能。

2002年5月，NSF总审计办公室(OIG)发布初步报告《主要研究设备和设施的审计报告》[x]。报告指出当前MERFC政策仅限于MREFC，不包括NSF其他项目的主要设施。此外，现有指南规定了单独的财务审查，但并未提供审查如何开展的细节。根据审计报告，当前政策没有对NSF项目官员如何解决潜在的成本超支问题提供指导。而联邦指南要求通过追踪项目各个阶段成本来追踪主要研究设施的总成本，NSF的政策和程序在其财务报告中并未提供符合联邦标准的完整的财务成本核算。鉴于NSF追踪其主要研究设施成本和资金来源的不一致性，OIG建议NSF修订其政策和程序以遵从2002财年拨款法案中列出的相关法规。

RSVP计划（罕见的对称性破坏过程计划）最初由NSF于2000年10月批准资助，其作为新建项目包括在2005财年的预算请求中。RSVP涉及到要升级使用布鲁克海文国家实验室现有的交变梯度回旋加速器（AGS）。在2004年秋季，当RSVP尚处于设计阶段，分析报告认为其建造和运行成本将会显著攀升。成本超支引起几个国会委员会和国际学术界的关注。于是NSF启动了一个成员来自国内外的评估，试图预防项目的各方面的超支。2005年8月，根据NSF管理层的建议终止了RSVP项目。NSF在其决定中认为“继续RSVP项目将导致不能接受的基本粒子物理、物理的其他领域甚至整个数学和物理学部的所有学科的研究机遇丧失，还会影响整个NSF大型设施的建设。”[xi]于是RSVP开展了一系列的取消措施。

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参考文献：

[i]Office of Management and Budget, A Blueprint for New Beginnings: AResponsible Budget for

America’s Priorities, Washington, February 28,2001, p. 161.

[ii]National Science Foundation, Facility Plan, September 2005,Arlington, VA, p. 6

[iii]National Science Board, Guidelines for Setting Priority for MajorResearch Facilities, NSB01-

204, Arlington, VA, November 15, 2001, 2 pp.

[iv]National Academy of Sciences, Committee on Science, Engineering, andPublic Policy, and Global Affairs Division, Board on Physics and Astronomy, SettingPriorities for Large Research

Facility Projects Supported by the National ScienceFoundation, Washington, DC, January 14,

2004, 215 pp.

[v]美国科学基金会挨国会批了，http://blog.sciencenet.cn/blog-1015-921795.html

[vi]National Science Foundation, Guidelines for Planning and Managing theMajor Research Equipment and Facilities Construction (MREFC) Account,Arlington, VA, November 22, 2005, 29 pp. NOTE: The final management document,the Facility Manual, which will include the

MREFC Guidelines, is scheduled for release in FY2007.

[vii]National Science Foundation, 2007 Facility Plan, NSF07-22, February2007, Arlington, VA,

53 pp.

[viii]National Science Foundation, Investing in America’s Future - StrategicPlan FY2006-2011,

NSF06-48, September 2006, Arlington, VA, 20 pp.

[ix]2007 Facility Plan, p. 4.

[x]National Science Foundation, Office of Inspector General, Audit ofFunding for Major Research

Equipment and Facilities, OIG02-2007, May 1, 2002, Arlington, VA,17 pp.

[xi]Ibid., p. 31.