一个特殊的实验室

武夷山

    美国Technology and Innovation（技术与创新）杂志2020年第2期（3月出版）发表亚利桑那州立大学知识企业部Mark Naufel 的文章，The Luminosity Lab—An Interdisciplinary Model of Discovery and Innovation for The 21st Century（光明实验室----适合21世纪发现与创新的跨学科模式）。

    Mark Naufel在亚利桑那州立大学获得学士和硕士学位，专业为商业情报分析和系统工程。在校期间他是学生会主席。毕业后他的经历很丰富，既在思科公司等企业干过，也在亚利桑那州商会干过。现在他是亚利桑那州立大学光明实验室的执行主任。

    亚利桑那州立大学校长Michael Crow和负责科研的副校长Sethuraman Panchanathan有一次在一起吃快餐聊天时产生了建立特殊的实验室的想法。他俩认为，适合21世纪发现与创新的新模式应该是由有志于用天马行空的创意影响社会的学生们驱动的。因此，要搞一个“臭鼬工程（SkunkWorks）”式的实验室，让学生免受官僚作风的干扰，给予他们所需的自主权与资源。

    本文作者Mark Naufel受命组建光明实验室时，才24岁。他用不到两个月就初步建起了实验室，招来了15名专业背景各异的活力满满的学生。三年后的2019年，共有100多名学生参加了这个探索性计划，他们开展的都是一些社会-技术意义重大的项目，涉及医疗保健、教育、能源、可持续发展等领域。实验室一般同时开展着20个以上的科研项目，其复杂性程度和规模不等，但都是要将以人为本的设计与新兴技术结合起来，拿出具有影响力的、灵活的解决方案。学生们自己决定搞什么项目，所有项目都组建跨学科团队。

    然后，他们将这个实验室模式推广到不同地方。前不久在首都华盛顿建立的“光明实验室”是他们在第四个地点建立的实验室了。华盛顿的光明实验室专注于可持续发展、公共政策和国际发展。华盛顿市参与光明实验室工作的学生们帮助实验室扩大人脉，建立与联邦政府相关资助机构（如美国国际发展署和国家科学基金会）的联系。光明实验室打算在世界各地建立分支机构，通过学生网络来共同应对全球性挑战。

    在项目之初，人们自然会问，没有老师对科研项目的参与，这些学生能否成事？实践表明，在一定条件下，他们能够成功。

    成功要素之一是跨学科合作。实验室是由亚利桑那州立大学的知识企业部（Knowledge Enterprise）来运营的，该部门负责监管全校的科研、创新与创业活动。而传统的组织结构中，实验室分别属于各个院系，是不利于跨学科合作的。不同领域的两个实验室之间顶多开展一些讨论，分享一些成果，或是有一点临时性的人员交流，难以将跨学科研究的潜在影响力发挥出来。

    在光明实验室中，学生们来自不同学科背景，包括设计、工程、法律、商务、计算机科学、生物学、化学、可持续发展研究、公共政策、护理、人因学、心理学、新闻学、建筑学等。Mark Naufel并未给他们事先规定科研重点是什么，只要求他们解决问题、创造价值。在此环境里，学生们并未感到自己是外来的访客。在项目的整个生命周期上，他们相互合作，利用各自的专业知识来解决某一局部的问题。如果发现能力缺口，他们就在校园网络内招兵买马，请来特殊人才以解决特定的问题。

    尽管学生来自众多专业，但Mark Naufel有意识地指导学生发展特定技能，以培育团队的核心能力。这些特定技能包括：设计、科研、物理原型制作、软件开发和情报分析（analytics）。

    光明实验室采用系统工程方法来开展项目计划和设计，采用敏捷方法来驱动项目进展。光明实验室成员引以为豪的能力是：系统思维、战略设计、快速产品实现。

    成功要素之二是学生的素质。很多人好奇，Mark Naufel如何为实验室选学生。Mark Naufel说，其实也简单。他物色的学生要心地善良，好奇心强，学习新东西快，热心于积极地影响世界。校园里有两大类学生，一类是奔着文凭来的，另一类懂得珍视几年宝贵的在校时间，努力学习，追寻伟大的事物。识别一个学生属于哪一类，并不难。物色学生是一方面，另一方面的重要工作是对他们的激励，保持他们对项目的积极参与度。2011年，企鹅出版社发表了DH Pink 的著作Drive: the surprising truth about what motivates us （内驱力：关于什么驱动着我们的惊人真相） ，该书谈到了激励人的三要素，Mark Naufel对这三条非常认同。第一是自主。实验室的学生被给与很大自主权来自我指导工作，何时来实验室，用什么方式工作，都可因人而异。第二是掌控。学生们在项目开展过程中，自己的技能集每天都遇到挑战，他们通过将本专业的知识直接应用于解决现实世界的问题，掌控力不断增强。在此过程中，他们也努力掌握本专业以外的主题知识与技能。第三是目的感。实验室的所有项目都是目的驱动的，都是学生发起的。自己的实验室能够改变世界这样一种期望值将学生们凝聚到一起。

    文章结论说，光明实验室的实践证明，学生们能够领导和实施大型项目，从创意产生到设计，从工程实现到部署。实验室的少量全职教师的作用主要是激励学生，教会他们如何推进项目周期的各个环节。实验室通过开展科研项目，产生了技术专利，有关伙伴关系获得了资助，依托某些项目成果还有望成立新公司。

    想复制该模式的其他机构应记住：这个模式的成功，取决于能否赋权给学生，让他们开展有意义的工作。不要用自上而下的传统院系模式来扼杀学生的创造力。如今的大学生将成为明天的大咖。只要具备合适的条件、进路和文化，学生们完全能够产生出有助于应对世界严峻挑战的创意、解决方案和框架。

博主后记：亚利桑那州立大学校长Michael Crow很有见地，我有多篇博文涉及他，如：

科幻作家与大学校长的有益交互，http://wap.sciencenet.cn/blog-1557-850846.html

这个大学模式新鲜吗？，http://blog.sciencenet.cn/blog-1557-884215.html

知识的极限，http://blog.sciencenet.cn/blog-1557-3592.html

大学不是“学生工厂”，http://scitech.people.com.cn/n/2014/1103/c1057-25959468.html