黑洞视界分享 http://blog.sciencenet.cn/u/odyssey 清华大学天体物理中心副研究员

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简论科研生态环境建设 精选

已有 2426 次阅读 2020-6-3 22:01 |个人分类:科研心得|系统分类:观点评述| 原创性成果, 核心技术, 科研团队

简论科研生态环境建设

【建设好了科研生态环境的“绿水青山”,自然会有科研成果的“金山银山”。】

      科研生态环境建设,往往说起来容易,做起来难。既涉及到文化、精神层面的引导,又要考虑到现实物质条件的可操作性。笔者不熟悉科研管理,只能基于在天文学领域的个人经历和经验发表一些陋见。

  • 原创成果、高影响力成果与核心技术

      搞好科研生态环境建设,需要厘清原创成果、高影响力成果和核心技术之间的关系。

      原创性的成果首先突出新,是0~1的突破。越是基础性的,具有广泛适用性的原创性成果,其价值也就越大。原创性成果有理论方面的,如:爱因斯坦等人预言引力波的存在;也有技术方面的,如Weiss提出用激光干涉原理来探测引力波;还有实验观测方面的,如X射线、超导现象、脉冲星等等的发现。

     高影响力成果,当前狭义的讲就是发表在高影响因子期刊,或者引用率比较高的论文。应该说原创性成果与高影响力成果存在一定的交集,但并不重合。很多原创性成果没有发表在高影响因子期刊上,刚开始的引用率也不高。相反的,在热点研究领域,一些跟进型成果相对容易发表在高影响因子期刊上,并获得高的引用率。

      核心技术则是基于单项或一组原创性成果,加上一些特殊的工艺,所形成的技术或产品。这些原创性成果或者受专利保护,或者干脆没有公开发表(如氢弹的于敏构型),使得仿制存在法律和技术上的双重困难。一些特殊的工艺,往往掌握在水平高超的技术工人手上,也是无法仿制拷贝的。

      笔者2010年访问德国科隆大学物理系,参观他们的实验室,竟然发现物理系有一个10人左右的机械加工小组,有两位年龄超过了70岁,退休后又被系里返聘回来。系主任告诉我,那两位技师是系里的“宝贝”,掌握着用微米精度机床加工出亚微米精度机械零部件的独门秘技。他们要等徒弟们完全掌握工艺后,才会真正退休。

      所以,我们要发展自己的核心技术,不但要需要科研人员提出创新的理论和技术,也需要水平高超的工程师和技术工人。

  • 科研团队建设

      现代天文研究水平的高低在整体上取决于观测设备是否先进。研制、运行、维护精密的大型天文观测设备,需要一支多种专业技术背景,规模相当的人才队伍。全世界天文研究实力排名第一的加州理工学院(Caltech),本身师生规模很小,却背靠人员规模与实力都相当雄厚的喷气推进实验室(JPL),手中握有一堆地面及空间望远镜。哈佛大学的天文系在职教师只有20~30人规模,但与之关系密切的天体物理中心(CfA),由哈佛大学与史密松协会共同拥有,人员规模在800上下波动。

      清华2001年成立天体物理中心,2019年成立天文系,中间的曲折过程撇开不说,到目前为止,与天文密切相关的研究人员恐怕不超过20人。这么小的队伍,不要说跟国际强手竞争,放在国内,综合实力恐怕也大大落后于科学院的天文台。

      与其临渊羡鱼,不如退而结网。为了支撑基础科学研究,清华借助自身在工科方面的传统优势,有必要建立类似JPL的超大型实验室。根据笔者与之合作的Mike Shao教授介绍,JPL实验室实行矩阵化管理:一个维度为按专业技能划分的人员,如机械、电子、材料、硬件、软件等等;另一个维度为项目,这些项目可能来自于天文、物理、空间、行星、地球等学科。实验室管理的一个特别之处在于:如果一个成员有好的创新想法,通过介绍,有其它成员认可你的想法,愿意跟你合作,那么实验室就会全力支持,创新想法的提出者刚开始无需耗费精力去筹集经费,也不用组建培养自己的团队。所以,JPL本身就是一个很好的创新孵化器

      这样的实验室不必放在校园里,或者北京市内。毕竟北京市内的生活成本很高,清华目前所拥有的非市场化资源很难维持该实验室的长期运转。放在雄安或外地或许是更合理的选择。时间也是我们要考虑的一个重要成本,即使现在马上规划实施,成熟稳定的运行恐怕也要等到5~10年之后。

      同方威视、辰安伟业与清华大学工程物理系在产学研一体化方面的密切合作模式也是创新的成功典范。这种模式与JPL模式区别在于,一个研究领域或方向的创新平台需要一个专门的实验室和一个专门的公司匹配。笔者创立MBI实验室和星帆科技公司之后,也正在朝着这个方向努力,只不过还处于早期发展阶段,还需学校的鼎力支持。

  • 科研生态环境建设

      1930年,时任清华大学数学系主的任熊庆来慧眼识英才,将只有初中文凭的华罗庚招入清华,将其培养成了数学大师【1】。多年之后,华罗庚又挖掘培养了陈景润,后者在哥德巴赫猜想方面取得了迄今为止最为接近终极目标的结果【2】

      同样的例子也发生在引力波发现的先驱——Rainer Weiss身上。1964年,Weiss回到MIT任职,潜心研究用迈克尔逊干涉仪探测引力波。工作了几年,实力很硬,但“成果”很少,最后在系里老教授们的帮助下,靠着一篇在学校内部刊物发表的报告,拿到永久职位。成为教授之后的Weiss,也支持收留过几个大学期间辍学的“坏小子”。其中两个,修梅克(David Shoemaker)和佩奇(Lyman Page),现在分别是麻省理工学院和普林斯顿大学的杰出科学家。修梅克后来还成为探测引力波国际协作项目的官方发言人【3】

      之前的很长一段时间,我们国家部分高校和科研单位学术功利化现象严重,选拔考核人才讲“唯资历、唯职称、唯论文、唯帽子”,资源配置往往倾向于资助那些跟踪性质的,容易出高影响力成果的项目。在学术功利化的驱使下,跟进型科研成了热闹的秀场:管理部门向“一流”科研项目发了大笔的经费,项目PI购买了最先进的仪器设备,学生们加班加点干活......;然后,高影响力成果出来了,管理部门忙着宣传,PI忙着申请更大的项目,争取更多的经费,学生们忙着发表更多的论文,将来可以获得相应的职位,去复制同样的“成功”......,皆大欢喜的场面!

      热闹之后,发现原创性成果和核心技术还是非常之少,创新型人才寥寥可数。早在2005年,钱学森就发出了灵魂之问:“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”。如今,又过去了15年,情况似乎没有太多的改善【4】

      或许,现在是到需要改变,也是不得不改变的时候了!这种改变不是要我们否定过去的一切,也不是悲观的认为未来遥不可及。但是,这种改变需要每一位科研人员行动起来,去完善规则,去跟学术不端斗争,去建立一个鼓励创新、欣赏创新、支持创新、保护创新的学术共同体。这种改变或许只是需要我们做到:当我们拿到一份论文、基金或项目申请书的时候,能够认真细致读完全部内容,并给出中肯的意见;我们可以微笑着倾听各种关系户的诉求,但内心需拿出“吾爱吾师,吾尤爱真理!”的公正抉择;我们可以让实验室的研究课题进度慢一点,也要把学生培养的更为强大一些,让青出于蓝而胜于蓝;......


我们每个人都是学术共同体的一员,我们责无旁贷!


参考文献

  1. https://baike.baidu.com/item/华罗庚/190988?fr=aladdin

  2. https://baike.baidu.com/item/陈景润/18067?fr=aladdin

  3. http://blog.sciencenet.cn/blog-3299525-1098770.html

  4. http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/9/349750.shtm?id=349750




http://blog.sciencenet.cn/blog-3854-1236319.html

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