最近，美国科学院的国家研究评议会(NRC)公布了其天文十年调研报告（decadal survey)，“新的世界、新的视野 ”(New Worlds, New Horizon), 对于未来十年的美国天文学研究提出了政策建议。由于美国在天文研究方面举足轻重的地位，其十年天文调研报告一向为全世界的天文学家所关注。去年这一调研的第一阶段大量白皮书(whitepaper)发表后，我读了许多篇，也曾在博客上对此调研予以介绍(http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=228197, http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=230762)。当时原想写几篇形成一个系列，但后来因工作繁忙难以顾及，也就算了。现在借此机会，再介绍一下8月13日公布的调研报告和我阅读此报告的一些感想。我的介绍将分为两部分，这里发出的第一部分是关于调研的方法，第二部分是关于其结论的介绍和感想，稍后发出。

（1）调研的方法

关于此次十年调研的组织和基本形式, 我已在上述文章中介绍过，简单的说，第一步通过征集白皮书和项目状况报告以及在美国天文学会年会上的公开会议(town hall meeting)的形式广泛征集整个美国天文界的意见，得到了各类白皮书四百多份（白皮书是由科学家自愿撰写的关于某一研究领域现状和前景或某一学科发展问题的论文），项目信息两百多个（由准备提出项目的科学家或合作组提交的关于本项目的信息）。在第二阶段，则由调研的委员会讨论得出结论并撰写报告。这一过程又分为几个阶段，首先五个按照科学目标划分的科学前沿研讨组（1.行星系统与恒星形成，2.恒星与恒星演化,3.星系周边, 4.宇宙时间中的星系, 5. 宇宙学与基本物理) 经过研究，提出了相关科学的发展报告，勾绘了未来科学发展的蓝图，确认了重要的科学目标。在此基础上，按照观测手段划分的四个项目优先级委员会（1.空间电磁波观测, 2.粒子天体物理与引力, 3.陆基光学和红外, 4.陆基射电、毫米波和亚毫米波）针对收到的各项目信息，参考根据科学前沿研讨组的报告，并考虑项目的可行性，分别给相关领域的项目排名。最后，调研委员会经讨论形成总的排名并撰写调研报告。此外， 还有6个专题研究小组，包括（1）计算、模拟和数据处理（2）从业人员的人口组成（3）设备、资助与项目（4）国际及私人合作（5）教育与公众参与（6）天文学与公共政策，对这些与天文发展有重要的方面进行了专题研究。在这一过程中，除了依据上述书面材料外，委员会还听取了政府机关、资助机构、各项目的利益攸关方（例如有关承包商）等的介绍。进行了17次公开会议，27次分组会议，6次委员会会议和一百多次电话会议。最后形成的调研报告还由19名审稿人审阅并提出修改意见。因此，报告充分吸收了整个美国天文界的意见——当然，最后的结论还是不可能让所有人都满意，毕竟最后是“几家欢喜几家愁”，项目没排上或排名低的人肯定是失望的。8月13日首先公布的是整个委员会的报告，至于各个分会的报告还要等9月才最后公布。

对于这套调研方法，我觉得有值得我们参考学习的地方，就是更为公开、民主和从容。我国也通过调研制订各种研究规划，例如12.5规划，创新2020规划等，但这种调研一般通过行政渠道进行，公开程度比较低，往往只有少数人知道，许多在核心圈外的研究人员难以影响规划过程，因此规划更多地反映了行政领导、院士和少数精英人士或者“圈内”人士的观点。当然，任何调研，包括美国的这次调研，总是由少数的精英主导，委员会的人数是有限制的。但是通过在调研前期广泛公开地征求科学和项目白皮书的方式，可以显著地增加调研的民主性和公开性，更全面地反映学科的实际情况，获得更多有创意的项目建议，也能使最终的规划得到业界更广泛的认同。另外，我国的规划制订时间往往非常紧，因此在调研中常常也缺乏交流和反馈的过程，往往是负责调研的人征求到一些有关材料后就拼凑成报告。美国的调研耗时18个月，事先有明确的日程表，通过多次公开会议(town hall meeting)形式与利益攸关方交流，可以使有关方面充分地准备有关资料，更准确的反映各项目的实际情况。这是值得我国规划制订参考的。
调研的时间表。上半部分是调研委员会的时间表，下半部分是CATE 过程的时间表

在这次调研中还有一个新出现的、我觉得颇值得借鉴的作法是进行独立的所谓CATE (cost and technical evaluation) 分析.  我们知道，在选择立项的项目时，除了考虑其科学上的意义外，同样非常重要的是技术上的风险、所需经费的多少和完成项目所需的时间。 一般说来，缺乏工程经验的科学家常常容易低估所需的经费和时间；更不用说有些项目为了在竞争中取得优势地位，常常有意低估所需的经费和时间，等到项目上马以后，以原有的经费无法完成，这时再要求追加经费。而选择了这些项目的资助机构此时也骑虎难下，如果不予追加则前面已投入的经费就打了水漂，另外项目的完成时间也常常推迟，这就是所谓的“钓鱼”，这对于比较“老实”的项目是不公平的。另一方面，在这种情况下多数甚至所有项目可能都会多少低估报价，这会造成资助机构整体上低估所需的经费而上马过多的项目，最终难以完成。就天文十年规划而言，以往有关项目的信息基本是由项目的提出者提供，因此也存在同样的问题。在本次调研中，调研委员会专门选择了一个独立的承包商，作为调研委员会的顾问，负责对所有项目的技术成熟度、技术风险、能否按时完成以及项目所需经费进行估计。 由一个独立的承包商对不同的项目进行CATE评估，可以避免某些项目报出不符合实际的低价，而且作为实际工程的承包商，对于相关的费用也更有经验。这样，对于项目的技术可行性和所需经费就有了一个相对来说比较统一、公正和准确的评估。 著名的Aerospace Corporation通过竞争入选担任此次CATE分析的承包商。 在具体作法上，空间项目和陆基项目有一些具体的不同（空间项目都由NASA支持，因此有比较完备一致的历史数据可供估价参考。陆基项目没有类似的数据，而且不同项目经费计算方法有很大不同，比如有些实验室有固定的研发人员和人员经费，那么人员费用未必会列入项目费用，而另一些项目则不同）。另外，处在初步阶段的项目其评估有更大的不确定性。但总的来说，整个过程是首先由四个项目优先级委员会根据科学意义挑出少数排名靠前的项目，这些项目提供自己的评估和报价，Aerospace 在此基础上进行独立的分析，结果反馈给委员会和这些项目，这之间特别是在过程的前期CATE承包商与项目方进行多次的交流，以确保对项目的准确理解。这次调研最终所得的结果是CATE分析给出的报价比各项目组的报价高百分之五十多！最后，利用Aerospace 公司开发的CoBRA 工具(Complexity Based Risk Assessment)对其费用进行了独立的验证，也得到了一致的结果。当然，要进行CATE分析需要找到合适的象Aerospace这样富有经验的承包商，也需要比较多的项目历史提供经验依据，这在我国也许未必能完全照搬，但这种方法的思路还是值得借鉴的。

资助的经费总额是制订规划的重要约束。调研委员会考虑了一个保守的前景和一个稍微“乐观”一点的前景。对于NASA来说，目前天体物理方面的年度经费是11亿美元。保守前景指的是每年的预算美元数不变（考虑通货膨胀相当于有所缩减），这意味着在本十年中期James Webb Space Telescope (JWST)发射以前，基本没有经费资助新的空间项目，乐观前景下则经费购买力不变（考虑通货膨胀预算美元数有所增加）。 对于国家科学基金NSF 和能源部DOE来说，保守估计是经费购买力不变，乐观估计是经费购买力按每年%4 增长。对于保守估计来说，由于需要维持现有的设施和项目，并要完成已立项的ALMA项目（亚毫米波阵）和ATST（先进太阳望远镜），在整个十年中几乎无法开始新的陆基大项目，除非关闭一些现有的设施。调研建议的项目是按乐观估计可以开始的。

最后，在十年间科学的发展变化很大，需要根据实施的情况不断进行调整，调研组建议设立一个常设的、独立的委员会，为有关机构不断提供关于项目实施的建议。



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