楊培東的上科大使命:在中國培育開拓性研究 | NSR專欄
?楊培東,上海科技大學(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院創(chuàng)院院長。圖片來自:未來論壇。
導(dǎo)語
上??萍即髮W(xué)(簡稱上科大)成立于2013年9月,由上海市政府和中國科學(xué)院聯(lián)合創(chuàng)辦,是一所小規(guī)模研究型大學(xué)。近年來,上??萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(簡稱物質(zhì)學(xué)院,SPST)創(chuàng)院院長楊培東一直致力于制定發(fā)展規(guī)劃、啟動科研項目、招募教職等工作。作為創(chuàng)院院長,楊培東的使命是在交叉科學(xué)領(lǐng)域取得突破,推動前沿原創(chuàng)研究,“從0到1”的研究。
2016年底,楊培東接受了《國家科學(xué)評論》(National Science Review, NSR)的專訪。在專訪中,楊培東指出,中國的許多科研項目只是為他人的原創(chuàng)工作錦上添花,或是簡單優(yōu)化,導(dǎo)致中國科研項目重復(fù)化、碎片化。缺乏差異性和標(biāo)志性貢獻(xiàn)是中國科學(xué)界面臨的主要問題。楊培東希望能通過培養(yǎng)具有獨(dú)立精神和創(chuàng)新精神的年輕一代,來破解以上這些問題。
撰文 | 王玲玲 (《國家科學(xué)評論》特邀撰稿人)
蒲慕明 (中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心主任,《國家科學(xué)評論》執(zhí)行主編)
翻譯 | 瞿立建
校譯 | 張帥琰
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從加州大學(xué)伯克利分校到上??萍即髮W(xué)
NSR:你是如何成為上海科技大學(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院創(chuàng)院院長的?
楊培東:大約四年前,上科大校長江綿恒博士邀請我?guī)椭鷦?chuàng)建上科大物質(zhì)學(xué)院,進(jìn)行高層級的架構(gòu)設(shè)計,如愿景、使命、路線圖等。江博士向我描述了上科大的藍(lán)圖,目標(biāo)遠(yuǎn)大,又很富有挑戰(zhàn)性。我決定接受這項工作。上科大的目標(biāo)是成為一所國際性、高聲望的小規(guī)模研究型大學(xué),某種意義上說,要成為類似加州理工學(xué)院那樣的大學(xué)。上科大采用了“常任軌”(Tenure track)教職制度,這是國際通行的制度,但中國還沒有一所大學(xué)完全采用這樣的制度。
NSR:作為物質(zhì)學(xué)院創(chuàng)院院長,你現(xiàn)在最重要的工作是什么?
楊培東:招募人才絕對是學(xué)院的頭等大事。我們成立了一個由20名頂尖材料學(xué)家組成的國際科學(xué)顧問委員會,他們將會提名可能的人選,并向?qū)W院建議前沿科研方向。
NSR:你們?nèi)绾卧u估候聘人選?
楊培東:我們的教職人選主要是歐美畢業(yè)的博士。我們在美國加州有三個面試委員會,分別負(fù)責(zé)物理、化學(xué)、材料三個學(xué)科領(lǐng)域,面試委員都擁有加州大學(xué)伯克利分?;蛩固垢4髮W(xué)的教職。候聘人選足夠多時,將在舊金山機(jī)場附近接受面試。通過這輪篩選的人選將在上科大再接受一次面試,通過這次面試的人將會拿到Offer。幸運(yùn)的是,目前為止,我們招募的青年人才都非常有才華,并且保持了很好的多樣性。那些建校已久的大學(xué)研究基礎(chǔ)設(shè)施相對比較成熟,上科大不一樣,我們剛剛成立,新入職的年輕科學(xué)家不僅要搭建自己的實驗室,還要幫助我們建設(shè)這所新學(xué)校。他們都做得非常出色!
NSR:青年教師非常重要,但是對于一所新大學(xué),高級人才也很關(guān)鍵,因為他們在營造積極向上的氛圍和培養(yǎng)年輕研究者方面可以發(fā)揮重要作用。一些很有聲望的大學(xué),如加州大學(xué)圣地亞哥分校,在短時間內(nèi)就成為頂尖大學(xué),一個重要因素是,這些大學(xué)聘請了一大批聲望卓著的科學(xué)家。
楊培東:的確如此。招募高級人才對我們來講是一大挑戰(zhàn)。我們的高級人才招聘對象是年齡35到45歲之間、已在海外拿到永久教職的學(xué)者。這樣的人正處于職業(yè)巔峰期,如果能聘請到,必然可以加速我們學(xué)院的發(fā)展。遺憾的是,這樣的人一般都有家庭牽絆。比如,他們的孩子一般正上中學(xué),因此,對他們來說,舉家搬到中國,是一個很艱難的決定。在過去的三年里,我們盡了很大努力來吸引資深科學(xué)家,可惜,收效甚微。不過,孩子已經(jīng)上大學(xué)的科學(xué)家倒是更可能來中國。我們還在想辦法解決這個緊迫的問題。
NSR:物質(zhì)學(xué)院有多少位教師了?
楊培東:我們現(xiàn)在有50位常任軌教師,每年繼續(xù)招募10-15位學(xué)者。我們的目標(biāo)是,物質(zhì)學(xué)院穩(wěn)定運(yùn)行時,有150人的師資隊伍,現(xiàn)在距離這個規(guī)模還有很大空間。我們希望以緩慢而堅實的招募節(jié)奏,吸引最優(yōu)秀、最聰明的人才。我們認(rèn)為,當(dāng)師資隊伍達(dá)到150人時,每年招收約200名本科生,這個比例對于本科教育才是較為理想的。
NSR:你們?nèi)绾斡?xùn)練學(xué)生?上科大與美國大學(xué)有合作嗎?
楊培東:有合作。上科大自成立以來就與加州大學(xué)伯克利分校、麻省理工學(xué)院、芝加哥大學(xué)等多所美國大學(xué)在教學(xué)和科研方面建立了密切合作關(guān)系。我們曾經(jīng)采用加州大學(xué)伯克利分校和加州理工學(xué)院的課程體系來教學(xué),但是最初效果并不好,我認(rèn)為,主要原因是中美學(xué)生的背景完全不同。之后,我們快速重新設(shè)計和調(diào)整了課程體系。我們是一所小規(guī)模的大學(xué),因此可以輕松做出改變。
選擇科研方向
NSR:物質(zhì)學(xué)院在科研方面與美國大學(xué)有何差異?
楊培東:上科大有三所主要的學(xué)院,物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(SPST)、信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(SIST)、生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(SLST),沒有化學(xué)、物理之類的傳統(tǒng)院系。上科大鼓勵學(xué)科交叉,致力于開展原始創(chuàng)新研究。另外,物質(zhì)學(xué)院培養(yǎng)的學(xué)生步入職業(yè)生涯時,將具有從事交叉學(xué)科研究的優(yōu)勢。
上海光源(SSRF)是物質(zhì)學(xué)院另一個獨(dú)特的研究設(shè)施。上海光源可以在真實實驗條件下表征材料的結(jié)構(gòu)和功能。這一束線研究能力將會極大提升我們理解和設(shè)計下一代能源材料的能力。
事實上,應(yīng)用束線進(jìn)行材料研究是全球科研前沿領(lǐng)域,美國斯坦福直線加速器中心(SLAC)和勞倫斯伯克利國家實驗室(LBL)的多個頂尖研究組就在做同樣的事情。上海光源是中國最先進(jìn)的同步輻射加速器,并且一直在升級。物質(zhì)學(xué)院將有能力和資源在材料束線研究這一方向展現(xiàn)競爭力。
?2014年9月楊培東與上科大本科生交流。圖片來源:上科大物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院。
NSR:除了束線研究之外,物質(zhì)學(xué)院未來的主要研究方向是什么?
楊培東:我們的研究聚焦于材料、能源、環(huán)境。我們已經(jīng)建立系統(tǒng)材料學(xué)、光子科學(xué)與凝聚態(tài)物理、材料與物理生物學(xué)三個研究部。我們還會在學(xué)科交叉領(lǐng)域開辟新的方向,為能源和環(huán)境問題提供創(chuàng)新的解決方案,成為激發(fā)原創(chuàng)性思想和研究的中心。
NSR:對于這些研究方向,你對建設(shè)師資隊伍有什么具體要求?
楊培東:我們根據(jù)研究部的目標(biāo)和要求組建師資隊伍。比如,在光子科學(xué)與凝聚態(tài)物理研究部,有些科學(xué)家有凝聚態(tài)物理背景,有些科學(xué)家有束線或光子學(xué)背景,既有高級人才,也有青年人才。實際上,所有研究部都是跨學(xué)科的,研究部內(nèi)部和各研究部之間不同背景的科學(xué)家都需要密切合作。
NSR:你可以談?wù)勀銈兿胍龅墓ぷ鲉??就以材料生物學(xué)為例吧。
楊培東:材料生物學(xué)是材料學(xué)和生物學(xué)相交叉而出現(xiàn)的新興學(xué)科。比如,我們2016年初在 Science 上發(fā)表的一篇論文,研究的是通過半導(dǎo)體和細(xì)菌組成的功能復(fù)合系統(tǒng)來進(jìn)行太陽能轉(zhuǎn)移和存儲。將半導(dǎo)體沉降到原本沒有光合功能的細(xì)菌表面,半導(dǎo)體從光中獲取能量,然后將電子送入細(xì)菌體內(nèi),然后就可以引發(fā)光合功能,這一非同尋常的人工光合過程會持續(xù)產(chǎn)生乙酸。這個工作為幫助我們應(yīng)對能源挑戰(zhàn)提供了一個頗有前景的方法。我們物質(zhì)學(xué)院會繼續(xù)鼓勵這種類型的研究。
NSR:材料生物學(xué)也是生物學(xué)家的熱門話題。微生物通過釋放不同的化學(xué)物質(zhì)來響應(yīng)環(huán)境的變化,這會進(jìn)一步影響微生物的宿主。生物學(xué)家正研究內(nèi)源微生物群如何改變?nèi)梭w內(nèi)環(huán)境。通過調(diào)節(jié)微生物群,科學(xué)家可能可以治療一些人類疾病。
楊培東:很有意思!微生物組可能對能源研究也很有意義。現(xiàn)在我們只研究單一菌種,未來我們應(yīng)該去研究一下細(xì)菌群落。
獨(dú)立與合作
NSR:你提到,年輕科學(xué)家應(yīng)該獨(dú)立工作,同時還要有合作精神。獨(dú)立與合作,如何平衡?中國的評價體系有時會傾向于強(qiáng)調(diào)獨(dú)立貢獻(xiàn),而非合作。
楊培東:在我看來,獨(dú)立與合作并非不可兼容,而是彼此互為前提。獨(dú)立意味著研究者有某一具體領(lǐng)域的專長,有原創(chuàng)的思想。唯其如此,他們在合作完成的工作中才能體現(xiàn)出獨(dú)特且不可忽視的貢獻(xiàn)。我們的青年科學(xué)家應(yīng)該有探索的自由和敢為人先的勇氣!
NSR:你如何評估以技術(shù)見長的研究人員?他們的技能,如有機(jī)合成,對研究項目至關(guān)重要。
楊培東:我們要視情況來考慮。如果他只有技術(shù)沒有思想,我認(rèn)為這樣的人夠不上PI(課題負(fù)責(zé)人)的標(biāo)準(zhǔn)。但是,如果他在合成領(lǐng)域有原創(chuàng)性成就,可以與他人啟動合作,那他可以做PI。
NSR:當(dāng)今中國不是太鼓勵合作,而且評價人才時,通常只是計算論文數(shù)目和影響因子。
楊培東:在中國,科學(xué)評價機(jī)制一般是由行政官員,而非科學(xué)共同體專業(yè)人士,形成和制定的。在物質(zhì)學(xué)院,我們評價青年人才,學(xué)術(shù)委員會會廣泛評估候選人研究經(jīng)歷、科學(xué)貢獻(xiàn)、發(fā)展?jié)摿?,并給一個公平、客觀的評價。遺憾的是,中國很多大學(xué)依然靠現(xiàn)有的國家評估制度來招募師資。一名科學(xué)家一旦獲得人才計劃支持,各大學(xué)就爭相向其拋出橄欖枝。另一方面,數(shù)論文數(shù)目和影響因子的方法會使科學(xué)家急功近利,導(dǎo)致他們做些重復(fù)性和碎片化的工作。缺乏差異性和標(biāo)志性貢獻(xiàn)是中國科學(xué)界一大問題:科學(xué)家的研究專長往往類似,也就沒有合作的動力和需求。我已經(jīng)擔(dān)任《美國化學(xué)會志》(JACS)副主編15年了,來自中國的論文急劇增長,從每年一二十篇增長到數(shù)百篇,而JACS每年的總發(fā)文數(shù)一直保持穩(wěn)定,約2000篇。我們國家每年在JACS這樣聲望卓著的期刊上發(fā)表的文章越來越多,這是好事,但是,據(jù)我觀察,大部分論文仍只屬錦上添花性質(zhì)的工作。
NSR:中國參與國際科研合作越來越深入。你認(rèn)為中國如何在國際合作項目中發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)性作用?
楊培東:最重要的事情是要具有核心競爭力:對原創(chuàng)思想有顯著貢獻(xiàn)的人應(yīng)該有發(fā)言權(quán),僅滿足于做錦上添花工作的研究者是不會取得領(lǐng)導(dǎo)地位的。當(dāng)中國有越來越多的科學(xué)家在做著開拓性研究的時候,中國科學(xué)界才有望領(lǐng)導(dǎo)國際科研合作。
留下足跡
NSR:一直以來,你在納米材料多個新方向,如半導(dǎo)體納米線、納米線激光器、人工光合作用等,都是拓荒者。你選擇研究方向的動機(jī)是什么?
楊培東:原因之一可能是,我不想成為他人開辟的一個充分發(fā)展的領(lǐng)域的滄海一粟,我愿意做些與眾不同的事情,盡管失敗風(fēng)險更高。美國哲學(xué)家拉爾夫·沃爾多·愛默生說過,“不要沿著前人留的路走,去自己開路并留下足跡”。當(dāng)我在查爾斯·利伯(Charles Lieber)的實驗室讀博士的時候,碳納米管和富勒烯是當(dāng)時的研究熱門。但是我決定選擇一個新方向——納米線,當(dāng)時這個方向幾乎無人關(guān)注。約五年后,我們?nèi)〉昧顺錾倪M(jìn)展,開辟出一個新領(lǐng)域,使納米線成為研究熱門。當(dāng)我在加州大學(xué)伯克利開始獨(dú)立科研工作的時候,我又一次重新開始,選擇了一個新方向。
NSR:要做開拓性研究,想法很重要,但是支持性科研生態(tài)系統(tǒng)同樣不可或缺。美國就是一個正面的例子。
楊培東:是的。事實上,中國科學(xué)家的研究資源,包括資助和設(shè)施,這些年來,一直在大幅改善?,F(xiàn)在是中國科學(xué)家選擇做冷門但重要的研究方向的最佳時機(jī),也是做“從0到1”型工作的最佳時機(jī),從長遠(yuǎn)看來,這會獲得豐厚回報。
如果我們把創(chuàng)新過程看做百米接力賽,賽程可分成三部分:從0到1,從1到99,從99到100。第一部分應(yīng)該由大學(xué)和科研院所來做,第二部分應(yīng)該由公司或大學(xué)—公司聯(lián)合體的工程師來做,第三部分應(yīng)交給市場來做。
“從0到1”類型的研究是新知識的起源,與商業(yè)化毫無關(guān)系,這是純科學(xué),由科學(xué)家好奇心來驅(qū)動?!皬?到99”類型的研究是優(yōu)化過程,在中國最為常見。比如電池領(lǐng)域,絕大部分工作都屬于“從1到99”類型的研究。盡管器件和工藝優(yōu)化很重要,也必不可少,但是如果沒有原創(chuàng)研究,我們就無法取得領(lǐng)先。
NSR:選擇做“從0到1”類型的研究需要科學(xué)家具有冒險精神。
楊培東:是的??茖W(xué)家應(yīng)該盯住自身領(lǐng)域中的重要問題,并探索未知的知識領(lǐng)域。
NSR:你對物質(zhì)學(xué)院的發(fā)展速度滿意嗎?你認(rèn)為它會在5-10年之內(nèi)成為世界頂尖研究機(jī)構(gòu)嗎?
楊培東:我對學(xué)院目前為止所取得的成就感到滿意。我們有出色的青年科學(xué)家,希望他們在六年內(nèi)取得永久職位的時候,成熟起來,成為有經(jīng)驗的科學(xué)家。我還很有信心的一點(diǎn)是,物質(zhì)學(xué)院也將擁有一些杰出科學(xué)家,他們將成為某些特定領(lǐng)域的頂尖科學(xué)家。但是物質(zhì)學(xué)院要成為世界頂尖研究機(jī)構(gòu),還需要較長的時間來建設(shè),5-10年似乎不足以完成這個使命。
英文原文2016年12月發(fā)表于《國家科學(xué)評論》(National Science Review, NSR),原標(biāo)題為“Peidong Yang: cultivating ground-breaking research in China”?!秶铱茖W(xué)評論》是科學(xué)出版社旗下期刊,與牛津大學(xué)出版社聯(lián)合出版?!吨R分子》獲《國家科學(xué)評論》和牛津大學(xué)出版社授權(quán)刊發(fā)該文中文翻譯。
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