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杨培东的上科大使命:在中国培育开拓性研究 |《国家科学评论》 精选

已有 4517 次阅读 2018-2-28 16:24 |个人分类:国家科学评论|系统分类:论文交流| 访谈

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杨培东,上海科技大学物质科学与技术学院创院院长。图片来自:未来论坛。



导语

        上海科技大学(简称上科大)成立于2013年9月,由上海市政府和中国科学院联合创办,是一所小规模研究型大学。近年来,上海科技大学物质科学与技术学院(简称物质学院,SPST)创院院长杨培东一直致力于制定发展规划、启动科研项目、招募教职等工作。作为创院院长,杨培东的使命是在交叉科学领域取得突破,推动前沿原创研究,“从0到1”的研究。

2016年底,杨培东接受了《国家科学评论》National Science ReviewNSR的专访。在专访中,杨培东指出,中国的许多科研项目只是为他人的原创工作锦上添花,或是简单优化,导致中国科研项目重复化、碎片化。缺乏差异性和标志性贡献是中国科学界面临的主要问题。杨培东希望能通过培养具有独立精神和创新精神的年轻一代,来破解以上这些问题。



撰文 | 王玲 (《国家科学评论》特邀撰稿人)

         蒲慕明 (中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心主任,《国家科学评论》执行主编)

翻译 | 瞿立建

校译 | 张帅琰


 

  



从加州大学伯克利分校到上海科技大学


NSR:你是如何成为上海科技大学物质科学与技术学院创院院长的? 


杨培东:大约四年前,上科大校长江绵恒博士邀请我帮助创建上科大物质学院,进行高层级的架构设计,如愿景、使命、路线图等。江博士向我描述了上科大的蓝图,目标远大,又很富有挑战性。我决定接受这项工作。上科大的目标是成为一所国际性、高声望的小规模研究型大学,某种意义上说,要成为类似加州理工学院那样的大学。上科大采用了“常任轨”(Tenure track)教职制度,这是国际通行的制度,但中国还没有一所大学完全采用这样的制度。


NSR:作为物质学院创院院长,你现在最重要的工作是什么? 


杨培东:招募人才绝对是学院的头等大事。我们成立了一个由20名顶尖材料学家组成的国际科学顾问委员会,他们将会提名可能的人选,并向学院建议前沿科研方向。


NSR:你们如何评估候聘人选? 


杨培东:我们的教职人选主要是欧美毕业的博士。我们在美国加州有三个面试委员会,分别负责物理、化学、材料三个学科领域,面试委员都拥有加州大学伯克利分校或斯坦福大学的教职。候聘人选足够多时,将在旧金山机场附近接受面试。通过这轮筛选的人选将在上科大再接受一次面试,通过这次面试的人将会拿到Offer。幸运的是,目前为止,我们招募的青年人才都非常有才华,并且保持了很好的多样性。那些建校已久的大学研究基础设施相对比较成熟,上科大不一样,我们刚刚成立,新入职的年轻科学家不仅要搭建自己的实验室,还要帮助我们建设这所新学校。他们都做得非常出色!

            

NSR:青年教师非常重要,但是对于一所新大学,高级人才也很关键,因为他们在营造积极向上的氛围和培养年轻研究者方面可以发挥重要作用。一些很有声望的大学,如加州大学圣地亚哥分校,在短时间内就成为顶尖大学,一个重要因素是,这些大学聘请了一大批声望卓著的科学家。 


杨培东:的确如此。招募高级人才对我们来讲是一大挑战。我们的高级人才招聘对象是年龄35到45岁之间、已在海外拿到永久教职的学者。这样的人正处于职业巅峰期,如果能聘请到,必然可以加速我们学院的发展。遗憾的是,这样的人一般都有家庭牵绊。比如,他们的孩子一般正上中学,因此,对他们来说,举家搬到中国,是一个很艰难的决定。在过去的三年里,我们尽了很大努力来吸引资深科学家,可惜,收效甚微。不过,孩子已经上大学的科学家倒是更可能来中国。我们还在想办法解决这个紧迫的问题。


NSR:物质学院有多少位教师了? 


杨培东:我们现在有50位常任轨教师,每年继续招募10-15位学者。我们的目标是,物质学院稳定运行时,有150人的师资队伍,现在距离这个规模还有很大空间。我们希望以缓慢而坚实的招募节奏,吸引最优秀、最聪明的人才。我们认为,当师资队伍达到150人时,每年招收约200名本科生,这个比例对于本科教育才是较为理想的。


NSR:你们如何训练学生?上科大与美国大学有合作吗? 


杨培东:有合作。上科大自成立以来就与加州大学伯克利分校、麻省理工学院、芝加哥大学等多所美国大学在教学和科研方面建立了密切合作关系。我们曾经采用加州大学伯克利分校和加州理工学院的课程体系来教学,但是最初效果并不好,我认为,主要原因是中美学生的背景完全不同。之后,我们快速重新设计和调整了课程体系。我们是一所小规模的大学,因此可以轻松做出改变。


选择科研方向


NSR:物质学院在科研方面与美国大学有何差异? 


杨培东:上科大有三所主要的学院,物质科学与技术学院(SPST)、信息科学与技术学院(SIST)、生命科学与技术学院(SLST),没有化学、物理之类的传统院系。上科大鼓励学科交叉,致力于开展原始创新研究。另外,物质学院培养的学生步入职业生涯时,将具有从事交叉学科研究的优势。 


上海光源(SSRF)是物质学院另一个独特的研究设施。上海光源可以在真实实验条件下表征材料的结构和功能。这一束线研究能力将会极大提升我们理解和设计下一代能源材料的能力。 


事实上,应用束线进行材料研究是全球科研前沿领域,美国斯坦福直线加速器中心(SLAC)和劳伦斯伯克利国家实验室(LBL)的多个顶尖研究组就在做同样的事情。上海光源是中国最先进的同步辐射加速器,并且一直在升级。物质学院将有能力和资源在材料束线研究这一方向展现竞争力。

 

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2014年9月杨培东与上科大本科生交流。图片来源:上科大物质科学与技术学院。


NSR:除了束线研究之外,物质学院未来的主要研究方向是什么? 


杨培东:我们的研究聚焦于材料、能源、环境。我们已经建立系统材料学、光子科学与凝聚态物理、材料与物理生物学三个研究部。我们还会在学科交叉领域开辟新的方向,为能源和环境问题提供创新的解决方案,成为激发原创性思想和研究的中心。


NSR:对于这些研究方向,你对建设师资队伍有什么具体要求?


杨培东:我们根据研究部的目标和要求组建师资队伍。比如,在光子科学与凝聚态物理研究部,有些科学家有凝聚态物理背景,有些科学家有束线或光子学背景,既有高级人才,也有青年人才。实际上,所有研究部都是跨学科的,研究部内部和各研究部之间不同背景的科学家都需要密切合作。


NSR:你可以谈谈你们想要做的工作吗?就以材料生物学为例吧。 


杨培东:材料生物学是材料学和生物学相交叉而出现的新兴学科。比如,我们2016年初在 Science 上发表的一篇论文,研究的是通过半导体和细菌组成的功能复合系统来进行太阳能转移和存储。将半导体沉降到原本没有光合功能的细菌表面,半导体从光中获取能量,然后将电子送入细菌体内,然后就可以引发光合功能,这一非同寻常的人工光合过程会持续产生乙酸。这个工作为帮助我们应对能源挑战提供了一个颇有前景的方法。我们物质学院会继续鼓励这种类型的研究。


NSR:材料生物学也是生物学家的热门话题。微生物通过释放不同的化学物质来响应环境的变化,这会进一步影响微生物的宿主。生物学家正研究内源微生物群如何改变人体内环境。通过调节微生物群,科学家可能可以治疗一些人类疾病。 


杨培东:很有意思!微生物组可能对能源研究也很有意义。现在我们只研究单一菌种,未来我们应该去研究一下细菌群落。


独立与合作


NSR:你提到,年轻科学家应该独立工作,同时还要有合作精神。独立与合作,如何平衡?中国的评价体系有时会倾向于强调独立贡献,而非合作。 


杨培东:在我看来,独立与合作并非不可兼容,而是彼此互为前提。独立意味着研究者有某一具体领域的专长,有原创的思想。唯其如此,他们在合作完成的工作中才能体现出独特且不可忽视的贡献。我们的青年科学家应该有探索的自由和敢为人先的勇气!


NSR:你如何评估以技术见长的研究人员?他们的技能,如有机合成,对研究项目至关重要。 


杨培东:我们要视情况来考虑。如果他只有技术没有思想,我认为这样的人够不上PI(课题负责人)的标准。但是,如果他在合成领域有原创性成就,可以与他人启动合作,那他可以做PI。


NSR:当今中国不是太鼓励合作,而且评价人才时,通常只是计算论文数目和影响因子。


杨培东:在中国,科学评价机制一般是由行政官员,而非科学共同体专业人士,形成和制定的。在物质学院,我们评价青年人才,学术委员会会广泛评估候选人研究经历、科学贡献、发展潜力,并给一个公平、客观的评价。遗憾的是,中国很多大学依然靠现有的国家评估制度来招募师资。一名科学家一旦获得人才计划支持,各大学就争相向其抛出橄榄枝。另一方面,数论文数目和影响因子的方法会使科学家急功近利,导致他们做些重复性和碎片化的工作。缺乏差异性和标志性贡献是中国科学界一大问题:科学家的研究专长往往类似,也就没有合作的动力和需求。我已经担任《美国化学会志》(JACS)副主编15年了,来自中国的论文急剧增长,从每年一二十篇增长到数百篇,而JACS每年的总发文数一直保持稳定,约2000篇。我们国家每年在JACS这样声望卓著的期刊上发表的文章越来越多,这是好事,但是,据我观察,大部分论文仍只属锦上添花性质的工作。


NSR:中国参与国际科研合作越来越深入。你认为中国如何在国际合作项目中发挥领导性作用? 


杨培东:最重要的事情是要具有核心竞争力:对原创思想有显著贡献的人应该有发言权,仅满足于做锦上添花工作的研究者是不会取得领导地位的。当中国有越来越多的科学家在做着开拓性研究的时候,中国科学界才有望领导国际科研合作。


留下足迹


NSR:一直以来,你在纳米材料多个新方向,如半导体纳米线、纳米线激光器、人工光合作用等,都是拓荒者。你选择研究方向的动机是什么? 


杨培东:原因之一可能是,我不想成为他人开辟的一个充分发展的领域的沧海一粟,我愿意做些与众不同的事情,尽管失败风险更高。美国哲学家拉尔夫·沃尔多·爱默生说过,“不要沿着前人留的路走,去自己开路并留下足迹”。当我在查尔斯·利伯(Charles Lieber)的实验室读博士的时候,碳纳米管和富勒烯是当时的研究热门。但是我决定选择一个新方向——纳米线,当时这个方向几乎无人关注。约五年后,我们取得了出色的进展,开辟出一个新领域,使纳米线成为研究热门。当我在加州大学伯克利开始独立科研工作的时候,我又一次重新开始,选择了一个新方向。


NSR:要做开拓性研究,想法很重要,但是支持性科研生态系统同样不可或缺。美国就是一个正面的例子。 


杨培东:是的。事实上,中国科学家的研究资源,包括资助和设施,这些年来,一直在大幅改善。现在是中国科学家选择做冷门但重要的研究方向的最佳时机,也是做“从0到1”型工作的最佳时机,从长远看来,这会获得丰厚回报。 


如果我们把创新过程看做百米接力赛,赛程可分成三部分:从0到1,从1到99,从99到100。第一部分应该由大学和科研院所来做,第二部分应该由公司或大学—公司联合体的工程师来做,第三部分应交给市场来做。 


“从0到1”类型的研究是新知识的起源,与商业化毫无关系,这是纯科学,由科学家好奇心来驱动。“从1到99”类型的研究是优化过程,在中国最为常见。比如电池领域,绝大部分工作都属于“从1到99”类型的研究。尽管器件和工艺优化很重要,也必不可少,但是如果没有原创研究,我们就无法取得领先。


NSR:选择做“从0到1”类型的研究需要科学家具有冒险精神。 


杨培东:是的。科学家应该盯住自身领域中的重要问题,并探索未知的知识领域。


NSR:你对物质学院的发展速度满意吗?你认为它会在5-10年之内成为世界顶尖研究机构吗? 


杨培东:我对学院目前为止所取得的成就感到满意。我们有出色的青年科学家,希望他们在六年内取得永久职位的时候,成熟起来,成为有经验的科学家。我还很有信心的一点是,物质学院也将拥有一些杰出科学家,他们将成为某些特定领域的顶尖科学家。但是物质学院要成为世界顶尖研究机构,还需要较长的时间来建设,5-10年似乎不足以完成这个使命。

 

本访谈英文原文2016年12月发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR),原标题为“Peidong Yang: cultivating ground-breaking research in China”。NSR授权《知识分子》刊发该文中文翻译。

如需阅读英文版,请点击链接:https://academic.oup.com/nsr/article/3/4/534/2631395


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