Amerykańskie laboratoria narodowe

Witold Pałosz


Wobec toczącej się w Polsce dyskusji na temat organizacji i zarządzania nauką warto przypatrzeć się cechom charakterystycznym laboratoriów narodowych w USA (National Laboratories, NL). Jest to siedemnaście placówek podlegających obecnie Ministerstwu Energii (Department of Energy, DoE), dziesięć z nich będących w gestii departamentu nauki (Office of Science). Są to: Ames Laboratory (AL), Argonne National Laboratory (ANL), Brookhaven National Laboratory (BNL), Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Idaho National Laboratory (INL), Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Los Alamos National Laboratory (LANL), National Energy Technology Laboratory (NETL), National Renewable Energy Laboratory (NREL), Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), Sandia National Laboratories (SNL), Savannah River National Laboratory (SRNL), Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), Thomas Jefferson National Accelerator Facility (TJNAF).

Powstawały one w różnym czasie (początki najstarszego można umieścić nawet w roku 1910, najnowsze rozpoczęło działalność w roku 1995) i w różnych warunkach (od budowania od podstaw do organizacyjnej konsolidacji kilku pokrewnych instytucji), ale generalnie były tworzone ze względu na potrzeby badań podstawowych wymagających urządzeń, na które nie mogły sobie pozwolić indywidualne organizacje, oraz do prowadzenia badań wysokiego ryzyka, na granicy poznania naukowego.

Status

Istotna jest pragmatyka funkcjonowania całego systemu:

1. Właściciel (DoE) określa misję każdego laboratorium i dostarcza fundusze na ich działalność. Z wyjątkiem jednego (NETL), nie zarządza jednak nimi bezpośrednio, ale stosuje tzw. rozwiązanie GOCO (Government Owned, Contractor Operated). Do tego zadania wybiera w odpowiednim procesie i na określony czas kontraktorów zarządzających. Kontraktorem bywają uniwersytety (obecnie cztery: Idaho State University, University of California, Stanford i Princeton), duże firmy (jak Battelle, same lub z uniwersytetem) lub też specjalnie utworzone organizacje typu LLC (Limited Liability Company – firma o ograniczonej odpowiedzialności) powołane do zarządzania danym laboratorium.

2. Pracownicy laboratorium określają sposób prowadzenia badań.

3. Firma zarządzająca tworzy odpowiednie warunki długoterminowe do:

• rekrutacji i utrzymania światowej klasy specjalistów do prowadzenia badań;

• stworzenia takiego intelektualnego i organizacyjnego środowiska pracy, które zapewnia naukową spójność i oddziela działalność laboratorium od nacisków politycznych;

• ocenia jakość pracy naukowej przez nadzór oparty na własnej wiedzy eksperckiej i związkach z innymi współpracownikami badawczo−rozwojowymi.

Roczny budżet laboratoriów rozciąga się od 100 mln (TJNAF) do 7,4 mld USD (Brookhaven NL). łączna liczba pracowników/etatów to od 400 (Ames L) do 8300 (Sandia NL). Udział pracowników naukowych ze stopniem doktora wynosi przeważnie 20−25 proc.

Laboratoria prowadzą badania we współpracy i na zlecenie innych laboratoriów DoE, agencji federalnych, uniwersytetów i przemysłu. Np. Argonne NL (2800 pracowników, budżet 530 mln) współpracowało od roku 1990 z ponad 600 różnymi organizacjami. Z wyjątkiem części laboratoriów i ich jednostek związanych z badaniami dla wojska i bezpieczeństwa państwa, co szczególnie dotyczy Sandia i Lawrence Livermore, laboratoria i ich poszczególne pracownie są otwarte na szeroką i międzynarodową współpracę i nieodpłatne wykorzystywanie wielu swoich wyjątkowych urządzeń przez badaczy z zewnątrz. Każdy naukowiec na świecie może złożyć propozycję badawczą i zostać zaakceptowanym przez komisję kwalifikującą. Liczba naukowców−gości potrafi przekroczyć rocznie liczbę pracowników etatowych (Brookhaven NL: na 3 tys. pracowników−gości co roku – ponad 4 tys. naukowców z zewnątrz).

Naukowcy etatowi starają się cały czas i przy każdej sposobności o oddzielne granty na prowadzenie własnych badań naukowych. Nie jest to konieczne do utrzymania etatu, ale wpływa na możliwości rozwoju naukowego przez poszerzanie zakresu badań własnych (pozyskiwanie studentów czy postdoków) i tym samym na dalszą karierę zawodową. DoE ogłasza wręcz oddzielne konkursy na projekty naukowe właśnie dla pracowników laboratoriów narodowych.

Laboratoria narodowe mogą się pochwalić wieloma laureatami Nagrody Nobla za prace prowadzone właśnie w tych laboratoriach. Takich osób jest łącznie 26, z przodującym Lawrence Berkley NL, które ma na swoim koncie aż 11 noblistów.

Edukacja i patenty

Bardzo ważną cechą działalności laboratoriów jest ich powiązanie z szeroko rozumianą edukacją. Niektóre wręcz działają w symbiozie z powiązanymi uniwersytetami, jak SLAC i Stanford czy LBNL i Berkley, gdzie profesorowie na etacie laboratorium należą niejednokrotnie równocześnie do kadry akademickiej danego uniwersytetu. Każde laboratorium oferuje stypendia i ma wielu studentów czy doktorantów z uczelni pracujących nad swoimi projektami dyplomowymi. Np. w Argonne NL, na 2300 pracowników, każdego roku przewija się lub pracuje stacjonarnie 1000 studentów uniwersyteckich i postdoków. W Fermi NAL, w roku 2007, na 1960 zatrudnionych wypromowano 100 doktorów i współpracowano z setką amerykańskich i setką zagranicznych uniwersytetów. W Ames Laboratory ponad 20 proc. pracowników naukowych i inżynieryjnych to studenci.

Misja edukacyjna laboratoriów nie ogranicza się do wyższych uczelni, wiele programów nakierowanych jest na uczniów szkół średnich, a nawet podstawowych. Np. tenże Fermi NL odwiedziło w roku 2007 ok. 15 tys. uczniów lokalnych szkół, 900 nauczycieli odbyło szkolenia, a naukowcy z laboratorium spotkali się łącznie z 10 tys. uczniów w lokalnych szkołach. Ames Laboratory organizuje corocznie tzw. Science Bowl, czyli zawody naukowe (praktyczne, nie teoretyczne), tak dla uczniów liceów (high school), jak i gimnazjów (middle school), i ma program (Science Night) praktycznego zapoznawania się z naukami przyrodniczymi dla uczniów szkół podstawowych. Podobne programy ma wiele innych laboratoriów.

Zgodnie z amerykańskim pragmatyzmem badania naukowe prowadzone w laboratoriach narodowych są w dużym, jeżeli nie dominującym stopniu nakierowane na zastosowania praktyczne. Wyrazem tego jest liczba patentów uzyskiwanych przez laboratoria. Np. Pacific Northwest NL uzyskało w 2007 roku 39 patentów amerykańskich i 52 zagraniczne.

Podsumowując, amerykańskie laboratoria narodowe to przykład efektywnego zagospodarowania środków federalnych w wykorzystaniu nauki do potrzeb gospodarki i kształcenia na wszystkich szczeblach edukacji. Porównując je z polskimi jednostkami naukowo−badawczymi, pomijając dość naturalną dysproporcję w wysokości budżetów oraz duży zakres prac naukowych na potrzeby wojska w USA, warto zwrócić uwagę na trzy istotne cechy charakterystyczne, które są do wprowadzenia także w Polsce: sposób zarządzania, silne nastawienie na aplikacje i powiązanie z przemysłem oraz szerokie włączenie laboratoriów do procesów dydaktycznych na wszystkich szczeblach edukacji.

Dr Witold Palosz, fizyk, pracuje w firmie high-tech Brimrose Corporation w Baltimore/Huntsville, Maryland, USA.