科学组织范式的演变及其发展趋势研究.docx

科学组织范式的演变及其开展趋势研随着第三次信息革命的深入、互联网技术普及和人工智能的开展,科学研究的组织手段不断开展，大科学研究、集成研究、公民科学、开放科学特征日趋显著，正在迈入数据密集型科研范式阶段范式(paradigm)这一概念由托马斯•库恩于1962年在《科学革命的结构》 提出，即“指得到公众认可的典型模式，作为一种模式或范例，它能 够替代作为一般科学存在的难题解决方法的明确基础性原那么” [1]在不同的开展阶段，科学活动的组织范式均基于不同的科学需求、经 济社会需求，以及研究对象和研究手段的不同而确定，其中国家科学 活动主导主体和科研活动实施主体(科研机构和科研人员)发挥着关 键作用本文通过对研究对象、组织结构、科研机构等三个方面的科 学组织范式转变及其驱动因素分析，梳理科学组织范式的重要内涵及 其重要性，并探讨科学组织范式的未来挑战与趋势1研究对象的转变：从兴趣引导到大数据驱动随着科学认知水平的不断提高与科学研究工作的不断深入，科学的开展也推动了科学知识体系的丰富及分化，并逐步形成现代的学科 学城、科学园与高校，高新科技公司聚集在一起，形成从理论到实验 到成果再到大规模产业化的链条。

科研机构由最初的兴趣、爱好驱动 逐渐转变需求驱动，组织范式更加成熟化、规范化组织范式由最初 的小规模化逐渐转化为大规模组织，甚至由政府主导3.4创新工厂和创客空间20世纪90年互联网兴起后，网络已经极大地改变了各类组织的 组织模式21世纪以来，开放科学、开放式创新同样冲击了原有科 研组织模式创客、创客空间、创新工场、开放式创新平台、孵化器、 公民科学等新形态层出不穷在电子计算机和信息技术创新价值体系下，企业科学组织开始转 型，科研准入门槛降低，创客开始出现创客(Maker)是出于兴趣爱 好将自己的创新创意实现并转化为产品的人[13],创客由产品的消费 者转化为创造者、实践者创客空间是一个社区化运营的工作空间， 面向不同年龄段、不同背景的用户(包括学生和创业者)，提供给具有 共同兴趣的创新团队和成员的一个公共开放的创新研究和培训教育 的交流平台创客空间作为一个整体，所有成员都可以参与到科学实 验中，将自己的兴趣爱好变为现实，是一个集创造、学习、创新和发 明为一体的全新工作空间创客空间将创客们聚集在一起，创业者带 着工程入驻孵化器，除了获得办公场地以外，还将获得孵化器内各个 领域专家的深度指导和帮助，而创业者本身不需要注册与投资公司, 创业风险降低。

创新工厂是企业致力于开展高新技术企业，培养高端 人才，以创新科技为支撑，集成利用企业孵化器和企业加速器功能, 为处于萌芽期的创业者提供资本、市场、技术、人力和法律支持，并 提供全方位创业培训，挖掘其内部潜能的一个创新创业平台[14-15]3. 5科研众包科研众包(crowdsourcing)是当代科研活动的一种新方式，研究 发起者通过互联网将任务外包出去，公开征集和挑选合适方案，聚集 大量的科研人员的协作进行科学研究，共同解决科研难题[16]科研 众包的主要参与者是公民科学家公民科学(Citizen Science)也被 称为公众参与科学研究(public participation in scientific research, PPSR) [17],又被称为 Crowd Science、Crowd-sourced Science、Civic Science 或 Net worked Science0 公民科学为 “主 要在业余的基础上进行系统数据收集和分析、技术开展研究、自然现 象测试等，以及这些研究活动的传播” [18]NASA借助35000多名 公民科学家的力量，在Spitzer银河系数据中找到了 5000多个红外 泡，这对全面分析银河系恒星形成过程中的能量平衡十分重要 [19-20]o科研众包包括群众和外包两局部，企业或机构就是发包方，将科研工程发到科研众包平台上；众包平台将人物细分成多个子工程、子 任务，外包给接包方，也就是公民科学家；接包方完成任务后，将其 传到众包平台上，平台对其任务进行审核、检查，整理后选择最优方案递交给发包方(该组织模式示意图见图2)o图2科研众包平台组织模式4新型科学组织范式的开展趋势分析当前科研机构正处于数据密集型的科学范式开展进程中，跨机构、 跨学科、平台化、体系化、分工细化、开放协作的特征愈加突出，全 新的科学组织范式正在形成之中。

这一新型的科学组织范式将以数据 驱动、开放协作为主要特征，并在科学研究活动、科研管理、科研人 员组织等具体方面均具有专门的特征1)科学研究活动的组织范式科学研究活动的组织范式从第一 范式的实验科学到第二范式的理论科学，再到第三范式的计算和模拟 科学，直到最新的第四范式数据密集型科学，每一次变化都是随着科 学认知的拓展、科技应用的开展、社会和公众需求的改变等而产生当前科学研究效率的快速提升、科学成果的加快涌现，均得益于过去 数十年间信息技术和数据科学的支持开放式的网络化协作科研和数 据驱动的数据密集型科研已成为科研活动的重要组织方式，而且可以 预期，这一趋势将持续加强，并最终建立基于先进技术、开放理念的 全新的科学组织范式2)科研管理的组织范式科研管理组织范式的演变具有以下特 点：一是从最初的集中管理到分散管理，权利逐渐下放，权责不断明 晰；二是由最初的自上而下集中制向交互协助、职权清楚方向转变; 三是由最初森严的集权制向平等和谐的权责清楚制转变；四是更加注 重效率与灵活性，组织与外界联系更加密切，应变能力逐渐变强科 研管理的组织范式将更加注重组织内部与其他组织之间的关系，科研 机构和学科的边界也将被打破，并形成以科学问题为主线，跨机构、 跨地域、跨学科进行资源组织、人员管理和设施配备的新型科研管理 组织范式。

3)科研人员的组织范式先进的科研设施与技术的开展，在两 个方面影响着科研人员参与科研活动的方式：一方面，专业人员的分 析测试,、观测监测、模拟研究等手段和水平快速提升，支持专业人员 向更专业的层面开展；另一方面，技术的开展也降低了科技活动的成 本和准入门槛，在一些研究区域或研究对象宽泛的科学领域，公众的 参与度不断提高，远程、分布式、网络化的科研人员组织范式日益普 遍，允许更广泛参与的开放科学成为传统严谨科学的积极补充新型 科研人员组织范式的开展，也将在分布式科研任务的众包管理和多源 科学成果的集成等方面提出全新的管理要求门类体系人类最初对于科学的探讨主要集中在对大自然未知世界的 兴趣探索；随着专业科研机构的涌现，科学研究逐步向更加专业的经 验科学、理论科学开展，及至进入第三次科技革命和互联网时代，计 算科学和基于海量数据的数据密集型科学成为科学研究的重要组织 方式科学组织的对象也由好奇心驱动下的对于人类自身和自然界的 探讨，转变到应用驱动的产业应用需求，再到数据驱动的数据密集型 科学数据密集型科学是对经验科学的补充，并得益于计算机科学发 展的支持从自然科学到数据密集型科学的科学范式演进过程（见图 1）来看，最初只存在描述自然现象的实验科学范式，该范式是以观察 和实验为依据的研究，也称为经验范式［2］。

几百年前理论科学产生， 主要运用建模和归纳方法开展科研活动，即理论科学范式随着互联 网时代的来临，科研人员开始重点研究计算科学，运用模拟科学范式, 模拟复杂的现象进行科学研究在20世纪60年代，数据科学出现, 21世纪初期，吉姆•格雷面对数据科学时代［3］,提出了数据密集系 统科学范式（第四范式）的概念第四范式”是从认识论的高度来审 视科学研究的开展趋势，是各种科学研究范式的融合范式［7］2科学组织结构的转变：从科层制组织到网络型组织随着现代科学的不断开展，科研机构的服务对象由传统工业转化 为创新性产业产出，传统科研机构的组织特征，包括权责分配、组织 目标和人员结构等方面都在不断开展进步，逐渐转化为新型组织范式 本文将从科研机构中常见的组织结构的转变来进行说明（见表Do传统的科学组织论结构可分为科层制组织、权威接受型组织、责 任型组织其中：科层制（又称官僚制）由马克斯•韦伯提出，是一种 基于法理型统治之上的，按照职能进行分工、分层，并以规那么来管理 上下级活动的管理方式［5］科层制组织遵守固定规那么，自上而下地 对组织工作进行安排，对组织成员的职权明确规定，组织成员只需要 按照规定和指令进行工作，不需要独立思考与创造。

科层制组织具有 稳定性强、专业化水平高、严密、效率高等优点，同时存在人员不够 灵活、缺乏创新性、积极性等问题科层制包括直线职能制、事业部 制、矩阵制等经典结构图1科学范式演进过程权威接受型组织由巴纳德提出，是对韦伯理论的继承和开展这 是一种权威接受论，即任务的权威性不是任务提供者决定，而是由任 务的接受方决定，在这种组织中，可以通过增强个体协作意愿，相互 共同交流，通过有效的协作使下级接受上级的任务和权威［6］两者 都要接受规那么（如法律、法规、规章、制度等）的约束，这有效提高了 组织人员的科研热情和工作效率随着外部的动态不确定性增强，组织的生存越来越依赖于响应需 求的速度，责任型组织由此产生比起科层制组织和权威接受型组织, 责任型组织通过内部人员的责任将其联系在一起，构成一个完整的责 任共同体，组织内部成员具有共同的目标，通过自愿参与的协作方式, 根据各自职责进行分权，每个成员对自己的岗位负责，并承当整个共 同体的责任和利益进入20世纪90年代，社会生产力不断开展，人员流动性不断增 强，组织对于创新性与灵活性有了更高要求，原本按部就班的机械化 模式严重影响了组织的创新与开展为了进一步提高组织灵活性和效 率，流程型组织和网络型组织应运而生，组织范式也在逐渐向着更加 灵活、有效的方向变化。

新型的科学组织结构又分为流程型组织和网络型组织其中，流 程型组织又称链式组织［7］,流程型组织强调组织的整体性，其根据 科研活动的各个流程来配置相应人员和工作，通过人员之间的相互协 作，将组织的投入转化为最终产出流程型组织范式因此具有明晰的 层级结构［8］,各部门间分工明确、联系紧密，上下游部门充分交流 信息和优化调整，最终完成组织的任务［9］随着跨区域、跨机构、跨学科开展合作的需求日益凸显，网络型组织逐步兴起网络型组织是以核心机构为主导，利用外部其他组织 的优势，共同开展科研任务网络型组织与其他组织的区别在于没有 集权控制，组织成员通过交流网络权责清楚除了组织结构的转变, 科研机构也从最初的实体机构变成虚拟的网络型组织，科研人员跨越 时空进行科研交流传统组织机构和新型组织机构在组织对象、结构特征、权责分配、 组织目标、组织人员等方面有明显差异（传统与新型组织范式的区别 见表2）o通过对科研机构组织范式分析研究，可以发现，组织范式 从最初的集中管理到分散管理，权力下放，权责逐渐明晰；组织范式 也更加注重效率与灵活性，组织与外界联系更加密切，应变能力变强 除此之外，组织范式也更加注重组织内部与其他组织之间的关系，向 着平等协同的方向开展。

除了组织结构外，科研经费来源也发生了转变学会这一科研机 构创立之初，由于技术等方面的限制，学会创始人及会员主要是有一 定经济基础的上层阶级，经费主要依靠他们的支撑随着工业革命的 开展，科研机构的研究成果具有了商业价值，企业、政府也开始参与 其中，甚至建立专门的科研机构进行研究随着大科学研究的出现, 大科学工程规模和投资巨大，政府开始发挥主要作用科研组织管理范式由最初的自上而下集中制向交互协助、职权清楚方向转变，由最初森严的集权制向平等和谐的权责清楚制转变组 织范式的演变主要集中在管理的集中与分散，灵活性与效率两个基本 点上因此，范式构建需要解决分权与集权、灵活性与效率等一系列 具体问题新型组织范式甚至打破了原有的制度化，新型组织受到。