美国科技管理机构为什么要设立元科学部门

概述

美国政府是美国基础研究的最大资助者，也是仅次于工业界的第二大应用研究资助者。联邦科学机构尽管发挥着主导作用，但对这笔资金的使用效果与优化路径依然知之甚少。

关于如何改进科学资助，各种设想层出不穷：从通过“快速拨款”缩短申请周期，到借助 AI 工具赋能评审人员。但绝大多数设想都缺乏强有力的实证支撑，在大规模推广或面临政府体制约束时更是如此。要想评估这些设想在实际操作中的效果，各机构必须能够在内部开展实验，将科学方法应用于科学本身。

为了实现这一目标，科学机构可以设立元科学单位，即机构领导办公室内由政府工作人员和学术专家组成的灵活团队。利用元科学工具，这些单位将开展机构实验，并挖掘内部机构沉淀的海量数据的宝库，从而为“如何最有效地推动科研突破”提供事实依据。

通过这些实验和分析，机构领导者能够识别并快速推广对项目设计的改进措施。元科学单位可以引导机构资助更高质量的项目、缩短评审周期，并填补当前科学生态系统中的空白。

动 机

联邦政府每年在研发上的投入将近2000亿美元。如果我们能够将这些资金的遴选、分配和管理流程效率提高哪怕5%，每年就能额外释放出 100 亿美元，用于造福美国人的创新项目。作为对比，这一数额已略高于我们在 NASA 全部科学项目或国家癌症研究所上的年均支出。

联邦科学事业规模庞大且分散。这种架构赋予了各机构充分的灵活性，能够探索多样化的科研资助与实施模式——从小型资助、创新奖项，到高级研究计划局（ARPA）和国家实验室。然而，究竟哪种模式最能有效地推进机构使命，目前仍无定论。关于科学进步从何而来，我们尚有许多未知。

各机构在决定如何组织、资助和开展科学研究时，普遍缺乏高质量的实证支持。联邦机构对自身科学投资功效与效率的了解，大多源自临时的外部项目评估、零散的内部分析，或是基于有限且多为历史数据的学术研究。这些成果往往既不够及时，也缺乏针对性，难以直接指导项目决策。同时，它们也未能充分利用机构的内部数据，而这些数据本可以为评估项目的优缺点提供最明确的信号。

联邦资助科学中的低效现象已有充分记录。这包括拨款流程周期过长，科研人员文书工作量巨大,最可能提出颠覆性构想的青年科学家资助有限,同行评审机制过于回避风险，以及机构内部与跨机构协作难度大。

我们知道问题所在，但需要关于如何解决这些问题的实证依据。优化科学投资的最佳途径，是由各机构亲自开展实验、挖掘沉淀的数据宝库，并推广经由数据结果验证的方案。然而，这种转变不会自然发生。

机构现有人员既缺乏明确授权，也没有精力进行此类研究——尤其是在科学机构面临严重人员短缺的情况下；而外部研究人员和咨询专家又缺乏内部数据与机构认知。因此，我们需要在各机构内部设立专门的、经授权的空间来开展此类工作。

解决方案

在联邦科学机构内建立元科学单位

为了填补决策所需实证与分析的空白，科学机构应该建立元科学单位：类似于内部智库积极主动、灵活敏捷的团队。这些单位将负责分析现有项目、开展内部研究，并探索更高效的科研资助与实施模式。最重要的是，这些单位的核心使命应始终围绕回答这一个问题：机构该如何配置其资源——无论是预算、人员精力，还是评审专家的时间——才能最有效地推动科研突破并实现其使命？

虽然这种设想在美国尚属新鲜，但它在英国已落地生根。英国在2024年成立了自己的元科学单位，旨在开展实验并在全国科学生态系统中分享洞察。自成立以来，该单位已取得初步成效，其中包括一项将资助申请的决策周期缩短了三个月的试点项目。

从去年我们提倡建立元科学单位以来，这一构想也在联邦政府内部得到广泛关注。美国国家科学基金会（NSF）在 2027 财年预算申请中明确提出设立元科学单位，白宫科技政策办公室（OSTP）发布的研究报告《科学：新的黄金时代》也向广大科学机构提出了相同的建议。此外，美国国立卫生研究院(NIH)正在筹建研究经济学、规划和分析办公室(OREPA)，专门开展经济学研究并促进其可复现性。

元科学单位应该产生关于改进项目设计的证据

关于如何组织、资助和开展科学研究，存在许多可以的探究问题。然而，元科学单位应当从那些最适合自身解答的问题入手，即充分利用其独有的两大杠杆——行政数据与前瞻性实验。这意味着，这些单位应聚焦于事后分析、试点项目以及对照实验，以此改进资助机制和授予评估流程。问题也应该与项目设计相关。因此，问题应当直接源自未来真正负责落地的业务部门和项目团队；机构领导层则可以优先推进那些能提供“最关键决策信息”的元科学实验。

元科学单位如何解决科研机构的问题

问题

现状

元科学单元的做法

拨款延迟拖慢科研进度，增加科学家负担

受资助者需要等待数月才能拿到资金；“快速拨款”项目在整体科学资助中占比极小

对比测试“快速拨款”与传统拨款；在评审速度与项目质量之间权衡

繁重的行政填报工作挤占了高效科研时间

科学家将 44% 的时间消耗在填报表格等行政事务上，且相关要求还在不断增加

试点开展多阶段评审，以及其他能减轻填报负担的资助或申报要求

青年科学家获得的资助比例偏低，导致颠覆性构想流失

青年科学家难以获得独立主持项目的经验；针对青年科学家的专项资助十分有限

实验性地扩大青年科学家资助规模；测试“部分随机抽签”机制能否提高青年科学家的获资助机会

同行评审偏好共识，降低了资助突破性成果的概率

绝大多数基础研究拨款是通过传统同行评审机制发放的

试点“金票制”以及“资助人才而非资助项目”模式；尝试引导评审专家奖励创新性

缺乏针对新型机构和新机制的实证依据，导致各机构犹豫不决

各机构往往需要等待数年才能看到外部研究报告，或者根本不评估新机构和新机制

评估新科学机构（如X-Labs, Genesis Mission）的实际影响力

AI 工具虽能加速并优化流程，但未经充分测试

各机构在未作评估的情况下直接采用，或者干脆推迟引入 AI

开展效能提升研究，试点引入内嵌评估机制的 AI 工具

元科学单位可开展研究的优化方向包括：

• 快速拨款，将从项目申请到获批的周期从数月（甚至数年）缩短至数周。美国国家科学基金会在疫情期间有效实施了快速拨款机制，其他资助机构也完善了类似模式。元科学单位应利用成本效益分析等工具，对比评估快速拨款与传统拨款的实际绩效，并就机构何时应采用快速拨款、何时应全面提速传统流程提供实证依据。

• 多阶段评审，旨在解决申请人与评审专家在不会获资助的项目上耗费大量精力的问题。多阶段评审要求申请人先提交一份简短的概念性方案，仅获邀请者才能提交完整申请。尽管部分机构已采用此做法，且美国国家科学工程与医学院（NASEM）在 2025 年的一份报告中建议在全联邦推广虽然这是一个有前途的方向，但元科学单位仍应开展实验，对比多阶段审查与传统流程，评估其对科研效率和质量的具体影响。

• 金票制，旨在解决传统评审委员会倾向于奖励共识、抑制创新构想的问题。金票制允许评审小组个别成员破格推荐资助申请，即使其他评审员给分较低，该项目仍可获得资助。这会鼓励高风险、高回报的研究项目。元科学单位应开展对比实验，评估金票机制与传统评审模式的区别；同时利用历史数据进行模拟，推演如果当年某位独给予高分的评审组成员的拥有决定权，哪些项目本可以脱颖而出。此外，还可以像 NIH 所做的那样，测试引导评审专家重点考量高风险项目收益，或奖励创新性的实际成效。

• 基于人才的资助，探究“资助科研人员的长期研究规划”是否比“资助具体研究方案”成效更好。科学机构已经在科研院校开展了部分此类资助，例如 NIH 的 R35 研究员焦点奖。有证据表明，针对个人的资助能够将科学家从撰写申请书和报告的负担中解放出来，专注于高影响力的研究。元科学单位应对基于人才的资助与标准的基于项目的资助进行对比评估。

• 延长资助周期或提高资助金额，测试给予研究人员更多的时间或资金支持，是否能促成更有野心、更有创意的科研成果。诸如 NSF 最近推出的“X-Labs”等新型项目，可以将灵活性与大规模资助相结合，鼓励科学家开展需要高端基础设施和跨学科团队参与的大胆探索。 我们相信这将孕育更多高影响力的研究。但在推广这些试点之前，元科学单位应对其进行深入分析，了解哪些是有效的。

新型 AI 赋能工具，旨在明确利用该技术辅助资助决策的最恰当方式。元科学单位非常适合通过受控的“效能提升”研究，来评估引入 AI 是否能够提高评审员的准确性。效能提升研究用于对比人在使用与不使用AI 工具两种情况下完成任务的表现，从而帮助元科学单位评估该工具是否能为机构人员提供有实质意义的协助。有前景的应用方向包括：AI 辅助项目打分、自动提取申报特征用于资助组合分析，以及基于 AI 网络分析的评审专家精准匹配。英国元科学部门所在的英国科研与创新署（UKRI）已开始研究将 AI 作为项目评审的辅助工具。推进这一工作的最佳方式是将其打造为测试环境，使元科学单位能够以超越机构常规流程的速度迭代 AI 应用，同时以机构历史数据为基础，将应用场景植根于能够反映科学影响力的指标上。

这些试点项目和对照实验能够直接测试替代方案。除了这些活动之外，对现有项目实际效果的事后分析同样具有价值。这两类工作可以相互促进：对现有数据进行回顾性分析，或许是确定“哪些问题值得投入成本开展实验”的最经济的方式之一。

元科学单位应简化实验与内部数据分析流程

元科学单位可以破解当前在探索新模式和分析内部数据方面面临的困境。在宏观层面上，它们可以通过明确机构层面需攻克的关键问题、在内部培养专业人才、缩短“从获取实证到做出决策”的反馈周期，并以外部研究人员或咨询专家无法做到的方式，深度挖掘机构工作人员的体制内部经验。

但更为重要的是，元科学单位应将构建“实验与内部数据分析的基础设施”作为其核心使命之一。

为了减轻开展实验的行政负担，元科学单位可以与企业系统管理部门和首席信息官合作，在项目申报与管理系统中内置测试与实验功能。这类基础设施的每一次优化，都能降低后续所有实验的开展成本。

如果缺乏周密考量，参与实验可能会成为业务部门的额外负担。因此，元科学单位应将“轻量化/低干预实验”嵌入默认业务流程中，并为项目部门提供参与激励。在针对新模式开展的部分随机对照试验中，元科学单位可为对照组提供额外资金支持，从而避免项目部门为了配合获取证据而削减自身预算。

在内部数据方面，元科学单位应与数据系统所有者协同合作，抓取并结构化处理那些支撑证据构建的数据。在发展初期，该单位的价值很大程度上体现在整合项目申请与遴选过程中的行政数据上——特别是那些未获资助的申请书，而这些数据是外部研究人员通常无法获取的。

但该单位的眼光不应局限于引用量和专利等传统产出指标，还应追踪更广泛的成效指标： 包括科学突破的衡量标准、项目审批周期、每项资助消耗的人力成本以及其他流程成本。特别是将“审核周期”和“评审反馈质量”的数据进行集中管理，让科学机构能更全面、动态地把握自身流程的运行绩效。

执 行

只有在拥有解答科学机构最核心问题的能力时，元科学单位的价值才能彰显。如果缺乏充足的人员配置、跨项目实验的政策支撑，或是推广有效模式的决心，元科学单位的远大前景可能沦为空谈。

元科学单位不应该被淹没在官僚体系中，而应设在机构领导办公室中，并被赋予跨机构跨项目开展试点或进行实验的权力。这不仅能确保其与机构整体目标保持一致，防止被单一项目所“绑架”，又能为实验创新提供明确的实体依托，避免该单位沦为可有可无的咨询角色。

为了落实科学机构的元科学蓝图，领导者应优先考虑招募办公室人才，并与利益相关者建立坚实的关系。这些单位的人员配置应采取“常任公务员+轮换专家”相结合的模式——例如通过《跨政府人员交流法案》引入的学术经济学家等。常任岗位负责传承机构内部的制度性记忆，而短期的轮换岗位则能引入领域内的前沿思想。

此外，团队人员必须关注并维护好与元科学学术共同体的关系，不能认为这种关系会自然而然地维系下去。

元科学单位不应充当传统的资助发放或项目评估办公室

学术界元科学家已就本文列举的部分问题做出了高质量的研究，各机构应继续通过外部资助支持这些研究人员。但元科学单位本身不应演变成针对元科学领域的“资助拨款”或“合同采购”部门。这会削弱其独特的比较优势，即开展内部数据分析与服务决策支持。

若强行让元科学单位承担面向外部的“科学之科学”资助职责，元科学单位应当密切追踪外部学术文献，为其开展的实验提供参考，但绝不应将主要精力放在监管这些外部资助上。

例如，美国国家科学基金会（NSF）设立的的“科学学与创新政策（SciSIP）”和“科学学：发现、传播和影响（SoS:DCI）”项目，曾资助过大量基础性元科学研究。但这类项目并不聚焦于NSF自身运行绩效的评估，也不应该承担此责。如果要求元科学单位去承担外部科学学资助发放工作，会迫使该单位在构建核心元科学能力之外，还必须开发繁复的资助与合同管理能力，从而使其偏离主业。元科学单位应当密切追踪外部学术文献，为其开展的实验提供参考，但绝不应将主要精力放在监管这些外部资助上。

为了产出具备可落地的研究成果，各机构以决策支持为导向、主动且敏捷的分析。虽然各评估办公室在响应《证据法》时推动了机构对数据的利用，但未提供决策所需的可操作证据。这些评估办公室的日常职责往往参杂了传统项目评估（通常外包给第三方）、向国会及监管机构汇报，以及向机构内部各部门索要和整理数据。

遗憾的是，在许多情况下，评估办公室的合规工作负担过重，关键能力建设不足，这极大地限制了他们发挥作用。元科学单位必须从中吸取教训。各机构应克制将元科学单位与上述绩效监督部门合并的冲动。这些单位应当具备开拓精神并面向未来，而非仅专注于合规审查与回顾过去。

哪些机构应该设立元科学单位？

并非所有科学机构都需要元科学单位。在起步阶段，元科学单位应优先设立于资助规模最大的科学机构中。美国国家科学基金会（NSF）在 2027 财年的预算申请中已包含设立元科学单位的资金；NIH也正在筹建OREPA，以履行元科学单位的部分职能。尽管 NIH 本身已具备深厚的内部研究能力（包括一个“科学学”学者项目），但考虑到其由 27 个研究所及中心构成的复杂架构，如果赋予 OREPA 充分的授权，它仍能释放出更具成效的跨机构协同实验潜力。

其他应当考虑设立元科学单位的机构还包括：能源部（DOE）、战争部（DOW）和NASA。鉴于“创世纪计划”的重要性以及国家实验室正在推进的巨额基础设施投资，能源部面临着其他机构无法解答的独特元科学问题。而战争部和 NASA 则通过多种多样的创新融资模式，投资于多元且复杂的研发项目，这两家机构可以将元科学单位的焦点集中在特定行业和转化应用领域的课题上。

建立元科学单位以获得长期成功

元科学单位产出决策所需证据的速度可能会快于外部学术界，上述建议的实验也有能力为当下的项目设计提供参考。然而，科学研究的社会回报往往需要漫长的周期（通常长达十年甚至更久）才能显现，元科学单位的部分项目也需要时间才能收效，这一过程可能跨越数届总统任期。

这些长期性回报要求我们不能将这些单位视为一次性的短期尝试。相反，即使个别实验能够在短期内见分晓，元科学单位也应该获得稳定且持续的投入。为此，白宫和国会发挥着至关重要作用。

白宫一直对元科学单位持支持态度，其发布的《科学：新黄金时代》报告便是例证。为确保这些单位取得成功，白宫应支持各机构领导层为元科学单位提出的人员配备和资金申请，同时赋予其灵活性，并认识到这些单位可能需要根据实际情况调整工作重点。

无论哪个政党执政，元科学单位都能通过提供关于“科学机构效能”与“优化方向”的洞察来创造价值。因此，国会和白宫应当确保元科学单位保持非党派化、求真务实的定位，并为此支持将相关研究成果向社会公开。一个协调机构——例如由白宫科技政策办公室（OSTP）牵头组建的“国家科学技术委员会（NSTC）下属分委会”——将有助于各元科学单位之间的横向协调、促进信息共享，并鼓励研究成果的对外发布。

同样重要的是，作为科学领域的一种新型机构，元科学单位本身就是一次实验。因此，它们自身也应当基于证据接受评估并持续改进。如果它们能够成功推动科研机构产出更高效、更具影响力的科学成果，那么元科学单位这一模式本身，就可能成为一种开创性的重大突破。

本文原标题：科学机构需要元科学单位——联邦科学机构如何通过自身实验来取得突破；网址：https://ifp.org/science-agencies-need-metascience-units/。马修·埃舍（Matthew Esche）是IFP的元科学研究员。安德鲁·杰拉德（Andrew Gerard）是IFP的高级元科学研究员，也是《Macroscience》通讯的主编。詹妮·古斯特蒂克（Jenn Gustetic）是IFP元科学和研发政策总监。翻译：邓彤，上海市科学学研究所科技与社会研究室研究实习员；肖进，原第二炮兵专利服务中心主任，专利代理师，高级工程师。文章观点不代表主办机构立场。

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