前不久，一款原本应用于深海矿产探测的机器人，搭载“鱼脸识别”模块后，上岗密云水库，对水下鱼群进行长期的监测。
像这样的生态实验，在密云已经多次开展。实验团队来自2022年成立的一家新型研发机构——密云水库生态文明建设研究中心。该中心由清华大学环境学院和密云区共同成立，是目前北京首个面向生态领域成立的新型研发机构，重点围绕生态环境领域的前沿理论和科技开展攻关，聚焦水环境保护治理领域的核心科学技术问题和重大应用难题开展研究。
两年来，该研究中心已在密云开展多项生态新课题，探索出了生态领域新型研发机构的发展模式。
密云水库航拍图。密云区委宣传部供图
一项水库里的新实验
今年春季，在向密云水库投放鱼苗进行增殖放流时，现场出现了一名新工作成员——一款可探查鱼群活动情况的水下机器人。
它的造型有些独特——像是一个黄色的方块，拖着一条长长的通讯“尾巴”；
它的视力不错——即便是光线昏暗的水下，依然能很清晰地看见游鱼的身影，甚至能看到闪着微光的鱼鳞；
它还很聪明——只要鱼儿游过镜头前，均能开展“鱼脸识别”，精确记录鱼的种类、大小、鱼龄等指标。
“这个新型水生态监测机器人，能够对水下情况进行实时监测。”技术人员谭海舟介绍，机器人前端搭载了智能双目摄像头，可模拟人眼对拍摄到的鱼群进行智能识别，只要鱼儿从镜头前游过，系统即可记录下当时的环境信息和鱼儿信息。经过大量数据训练后，还可实现“鱼脸识别”，通过拍摄画面判断鱼的种类和生长状态。
对鱼儿的普查，其实也是对密云水库水生态的一次“体检”。随着南水进京，密云水库的蓄水量得到了有益补充，大大加强了北京地区水资源的战略储备。南水与北水的汇合，会发生什么样的变化？在超过150平方公里的水面之下，生活着众多水生动植物，它们的自在生长，正是水库水质稳定的明证。
去年底，密云区生态环境局启动密云水库水生态监测机器人项目，通过对密云水库鱼类等水生生物种类、数量、分布、动态变化规律等开展持续监测，支撑生物与环境因素的关联研究，为密云水库水生态质量变化与评价提供可靠的定量指标。
承接这个项目的单位，正是成立不久的密云水库生态文明建设研究中心。应用于密云水库的这款水生态监测机器人，来自清华大学自动化系的最新科研成果。它的原型主要应用于深海矿产探测，对于水下环境的感知、遥控、通信等方面都有着优势，在水生态监测、应急救援、水利设施、渔业养殖、船舶检测清洗乃至民用消费等领域都有广阔的推广空间。通过搭载智能组件，这款深海探测机器人拥有了对水下生物的智能识别能力。
要知道，在水下精准捕捉并识别鱼类并不是一件简单的事情。水面之下，深度越深，光线越暗，光是“看”清都不容易，更遑论识别。而在水压、温度、水体流速等因素的影响下，网络通讯信号也很难实时传输，水下的环境复杂，鱼儿时刻在游动，要想操控机器人灵活地绕过茂盛的水草、追逐鱼儿的身影，并且还得实现长时间的持续监测，需要非常强大的技术支持。
在密云水库生态文明建设研究中心的牵线搭桥之下，清华大学的科研成果被引进到密云，原本用于探测深海矿产的新技术，拓展了一个意想不到的应用新场景，它在生态环境保护领域也能大展身手。未来，这一技术也许还有更加广泛的应用。
在怀柔科学城东区，地球系统数值模拟装置“寰”将地球“搬进”实验室。本报记者 和冠欣摄
一家“三无”事业单位
不只是密云水库内的水生态监测，近两年来密云开展了很多生态环境领域的科研课题，比如粮食产量及农田碳排放超高精度模拟、生态产品价值体系、碳感知网络建设等，都能看到密云水库生态文明建设研究中心的身影。这家神秘的研究中心从何而来？
时间还要追溯到2022年8月30日。在怀柔科学城东区的一栋崭新的大楼前，密云水库生态文明建设研究中心正式揭牌。在开幕式上的致辞中，启迪瑞景能源环境科学研究院院长、研究中心联席执行主任路加对该研究中心进行了简短的介绍——以清华大学环境学院为科研创新领军力量，联合启迪控股等行业顶尖机构和专家共建的事业单位性质新型研发机构。
“虽然我们的性质是一家事业单位，但与大家普遍观念中的事业单位又有些不同。”路加介绍，最大的不同，就在于他是一家“三无”事业单位，即无行政级别、无事业编制、无固定经费。这样的新体制机制，打破了传统行政体制的束缚和藩篱，让科学家在科研项目的选人用人、资金使用、技术路线等方面有充分自主权。
这种类型的机构，在北京有近10家，他们有一个共同名字——新型研发机构。对于新型研发机构的探索，北京走在全国前列。早在2005年，北京市就与科技部牵头推动成立北京生命科学研究所，探索与国际接轨的管理运行机制，下放权力，创新评价方式，打造国际一流的基础生命科学领域的研究机构。
在此基础上，北京市为进一步围绕释放科研机构创新活力，吸引战略科技人才集聚，抢占国际科技竞争制高点，对标世界一流科研机构，2018年出台《北京市支持建设世界一流新型研发机构实施办法（试行）》，相继布局建设了北京量子信息科学研究院、北京脑科学与类脑研究中心、北京智源人工智能研究院等8家新型研发机构，通过机制创新建设一批高水平的战略科技力量。
党的十八大以来，生态文明建设被提到前所未有的高度。保生态护生态，不仅要靠人们的自觉维护，更需要科技赋能。
密云水库生态文明建设研究中心，是北京首个在生态领域成立的新型研发机构。他兼具新型研发机构和事业单位双重身份，能够享受双重政策支持，其对持有的科技成果享有自主处置权、收益分配权，可以自主决定成果的转让、许可或者作价投资等，这进一步增强了他们的自主性和灵活性。
2022年8月30日，经密云区委编办批准，密云水库生态文明建设研究中心宣告正式设立，其科学技术委员会由来自清华大学、北京大学、中国科学院生态环境研究中心、北京师范大学等单位在环境前沿技术领域具有重大影响力的专家构成。甫一成立，他即被寄予厚望——以国家生态文明和重大环境战略需求为导向，立足密云、面向北京、服务全国，充分发挥科学城东区世界级创新策源地引领作用，围绕生态环境领域的前沿理论和科技开展攻关。
科研人员在密云农田中开展设备调试与实地取样。 戴琪果摄
一个中心撬动顶尖资源
两年的时间里，一批生态领域的科研课题立项实施，为密云的生态保护与发展提供了科学支撑。
在密云城区的西侧，32.5平方公里被划为怀柔科学城东区。落户怀柔科学城的首个大科学装置——地球系统数值模拟装置，就在此地。真实地球的风云变幻，它皆可计算模拟，运算1秒的计算量，需要全球70亿人同时用计算器算上4年之久，是名副其实的“大国重器”。这个装置还有一个更简短的名字——“寰”。让“寰”的算力服务于密云的农业生产，是密云水库生态文明建设研究中心的一项新场景。
在密云区河南寨镇的神奇种子农场，多种设备不间断地采集农业生产过程中的土壤温湿度、微生物环境、元素含量等各种数据。高空，卫星提供遥感影像，智能识别地表特征；低空，无人机搭载高光谱设备，实时诊断作物的生长情况、病虫害情况；地面，自动传感器结合人工采样，将土壤的氮碳含量、温度、近地光照、光合作用等情况摸清看透。
技术支持，来自清华大学。“‘寰’包括区域高精度环境模拟系统等5个系统，清华大学负责建设其中的中国和全球主要农产区粮食作物旱灾模拟分系统。”清华大学地球系统科学系主任罗勇介绍，该分系统实现了全球近实时农业土地利用监测、全球粮食作物动态模拟与逐日产量预报等功能。
“在密云农田的尝试，正是这一系统在县区级尺度的延伸。”罗勇说，通过对密云区历年气象数据和农业生产数据进行分析，项目组用两年的时间搭建了一个数值模拟的“孪生农田”。只要将某一块农田的实时监测数据以及历史和当下的气象数据代入进去，就会形成该区域未来粮食产量及农田碳排放量的可能变化范围。
在密云试点农田观测收集的数据，将接入农田生物地球化学模型，借助“寰”的算力，通过一系列先进算法，实现粮食产量和农田碳排放的超高精度模拟，从而为农业生产的优化提供数据支持。一旦遇到干旱等极端天气，可以对因灾减产情况进行预估，为防灾减灾提供参考。
清华大学的科研项目，为何选中密云的农田开展试验？其背后，正是密云水库生态文明建设研究中心在牵线搭桥。研究中心主要由三方组成，一方是密云区的相关部门，拥有监管指导职能；一方是清华大学环境学院，负责领衔科技专家委员会做好项目技术把关与科技论证；而中心的日常运营，由前身为清华大学校企的启迪控股负责，实行市场化的运营模式，赋予更加灵活的自主权。
通过密云水库生态文明建设研究中心，三方互联互通，顶尖科研团队的研究成果与生态涵养区的实际需求达成了同一频率，破解了“有成果不知道怎么用”“有需求不知道找谁帮”的双盲困境。
项目工作人员正在对采集回来的样品开展实验。密云水库生态文明建设研究中心供图
一片广阔的蓝海
科技成果转化是科技创新活动全过程的“最后一公里”。新型研发机构作为一种聚焦科技创新需求的独立法人机构，其投资主体多元化、管理制度现代化、运行机制市场化和用人机制灵活化的特点，使其在优化科研力量布局、强化产业技术供给、促进科技成果转移转化以及推动科技创新和经济社会发展深度融合方面，产生优势。
“中心启动实施的这些科研课题，不仅聚焦解决密云当下的科技需求，同样也要考虑到未来向更广阔市场的推广可能性。”路加说，比如在密云水库进行水下试验的水生态监测机器人，更换搭载的传感器或操作单元，就能实现更多的功能，可以用于水产养殖、水质监测、资源普查等多种场景；借助大科学装置区域高精度环境模拟功能建立的农田生物地球化学模型，将在北京市科委的支持下在应用推广方面进行探索，其潜在应用场景不局限于农业，还可拓展至农产品期货市场预测、农业保险等领域。
路加表示，一项科研成果所展现的功能并非一成不变，根据应用场景的不同，还能衍生出更多的应用方向。“这需要坚持探索，也需要一些创新的‘好点子’。”在他看来，新型研发机构的灵活性，让他们能够在科研课题选择、经费利用、人员选聘、申报招投标项目等方面有着充分的自主权，能够有益地促进不同学科的交叉融合，吸引更多的科研成果向生态保护领域转化。“我们相信，未来会有更多的科技成果应用到生态文明建设领域，也会诞生更多‘破圈’的新应用场景。这将是一片广阔的蓝海。”路加说。
工作人员通过水下机器人查看鱼群状态。本报记者 和冠欣摄
他山之石
国外科研机构运行的几种新机制
新型研发机构是我国创新实践和政策导向下的专有名称。国际上其他国家也有类似的机制探索，意在为科研人员“松绑”，扫清政策方面的阻碍，从而在前沿领域抢占先机。
德国弗朗霍夫协会：
“民办官助”的合作机制
弗朗霍夫应用研究促进协会，由地方政府资助建立，后获得德国联邦政府支持，呈现出典型的“民办官助”模式。在经费来源结构方面，主要以委托合同的模式开展创新活动，其中政府委托合同资金、产业委托合同资金、政府非竞争性资助资金各占1/3左右。各研究所以“加盟”形式加入，并与属地高校实行捆绑式合作模式。在用人机制方面更加开放灵活，实行固定岗位与流动岗位相结合，以合同制招聘科研人员和专业技术人员，合同岗人员连续工作10年以上获得固定职位。
美国制造创新研究院：
公私合作的伙伴关系
截至2023年11月，美国已建立17个制造业相关的创新研究院。每个研究院由多个利益相关方组成，包括私营企业为代表的工业界，以大学、社区学院、技术学院等为代表的学术界，以及国家实验室、联邦政府、州政府和地方政府等，形成公私合作伙伴关系。政府只在研究院组建、初期投入、目标设定、考核评估等方面发挥主导作用，不直接参与研究院运行。研究院形成以非营利机构独立运行、各层级企业会员入资共建的组织架构，实行以董事会为核心的商业化治理模式，董事会包括大学、科研机构、关联企业、实验室、政府部门等各主体，独立的非营利机构负责日常管理。
日本产业技术综合研究院：
国家机构法人化改革
日本产业技术综合研究院是“法人化改革”的典型代表。该研究院由日本通产省下属的15家独立的国立科学研究所合并而成，有“独立行政法人”资格，由理事长出任法人代表。研究所对科研人员实行无固定员额的编制管理，采用合同聘任制下的差别化的工资和浮动的薪酬体系。同时，政府不再全额拨款，经费来源主要来自科研人员参与竞争性科研项目申请获取的项目经费，以及与产业界合作研究及技术转移获得的企业支持资金等。而政府拨款也附带了条件，研究院必须有成效地完成依据政府所提目标制订的中长期发展规划。政府会委托第三方进行年度和中期目标评估，评价标准由注重效率向注重成果转变。
来源：北京日报
记者：王可心,和冠欣
责任编辑：周朝(EN002)
