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尖端仪器在什么地方？
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前一段时间在看陈良尧的“科学研究的硬伤”， 徐坚的“我们用先进的仪器设备都做了些什么？”和张建武转的“仪器创新：实现原始创新的捷径”博文时， 本来写了段有感而发的博文，但没有写完。今天有位博友在我写的“大型科研仪器使用率低的问题”上留言，让我想起这件事，就把博文收尾贴上。
最近在听一个搞天文学的同事提职称的学术报告时，了解到在他们的研究领域中，有强调搞理论（theorist)或者是观察（observationalist) 和强调仪器制作（instrumentalist) 的差别。我这位同事属于后者。他的工作涉及太陽系外行星（exoplanet）的研究，很多的时间花在有关外行星直接成像技术和仪器的研制上。因为外行星相对于其母星是非常小和暗淡的，常会被母星的光掩盖而不能被直接观察到；所以，如何能直接对行星成像是发现并对它们进行研究的一个很关键的技术问题。这位同事做的仪器具有对只有母星亮度10-8的行星进行成像的敏感度（at sensitivities of 10-8 of the brightness of the central star)。从ppt上看，他的仪器对我来说就是复杂电线连接起来的一堆东西， 但它们能解决问题。这样的一堆东西不好看，但很“尖端”。一般购买的现成仪器，无论多“尖端”，其实已经都不尖端了。对于很多科学领域的相关仪器，不管是用了超级X-芯片拼出来，还是拿榔头敲出来的，只有自己做出来的那台世界上唯一的、能够解决别人没法解决的科学问题的仪器才是最尖端的。很多这样的设备仅有特定的用处，没有大的商业价值，没有哪个公司会去制造。只有为了想解决某些科学问题的人才会去做它，所以通常要自己动手或者组织人来做。
但去研制这样的专门仪器要花很多的时间，而愿意去做的人，需要懂得有关的科学问题，有想要解决这些问题的好奇心，同时也了解仪器设备的的物理、机械原理以及制作工艺，喜欢并能够自己动手做。这样的人，多半是些十分聪明，有跨学科知识，精力过人，动手能力很强的年轻人。一旦他做出一种能解决问题的仪器，就可以推动相关科学的发展，出现很多的“创新”点。要让人去做这样的事，有两个最基本的前提：1）本人感兴趣、有能力，可以废寝忘食地成天去钻研，不达目的不罢休；2）要得到社会的认可，让他的工作得到尊重，有资金支持，并且让他们不用担心吃饭问题。具有前者潜能的人在任何地方都可能出现，但社会体系需要有能培养和筛选出这些人的机制。而后者决定了这样的人能够有自己的社会地位，能够成长起来并成气候，出成果。
从我自己的经历和接触到的很多学生中，我觉得中国现在的教育体系还不能产生很多这样的人才。个别现象肯定会有，但有规模的产出还有差距。这些年接触到很多国内的学生，在读的和毕业的，很多都在应付老师的任务、被动的做事，从来不去问为什么要做这件事，也从来不会说或不敢说我不喜欢这疙瘩，想做点别的东西。即使有点想法，大概也没有去试一下的机会。我经常接触到的问题是：“老师，我有这样的问题，你觉得我应当怎么做？”，一片茫然，好像我有灵丹妙药会算命。很少听到“老师，我这样做了一件事，想解决这样的问题，你觉得怎么样？”想要跟你讨论，出点什么你不懂的问题难住你的心情。那种充满活力、不安分守己、想要在科学上有所作为、捣鼓出点什么好玩的东西来震惊世界的学生少见。 学生做的事，很难跑出老师的课题思路外。而且跨了学科的学生往往会被认为血统不够纯正，在圈子里边待着很吃力。老师在各种压力下和现在的科研文化中，也常常会把学生当作自己项目的一个发动机来使，而不是费力气把他们建造成好飞机让他们自己去飞翔。 思想都被调到了一个频率上，这样的状况下要来谈创新是自欺欺人。但这不能怪学生，无论是80后还是90后。
中国目前的体制也不鼓励出这样的人才。在目前追求SCI文章数量 ，撒一把米就要鸡下蛋的环境下，如何在最短的时间里弄出来一个最长的SCI文章单子比什么都重要；心眼都用在如何最快、最简约地出文章，把相似的研究内容改头换面多出文章，甚至到了要造假的地步。谁愿意去捣鼓那些花时间，吃力不讨好的事情？
我的那位同事从哥大拿到PhD才几年时间，他发的文章不算少也不算多，但第一作者的文章不多。从外单位的推荐信，他们圈子里的评审者以及他的系主任那里，我们了解到、并理解这和他的工作性质有关系。最后，他以三年的时间，提前拿到终身职位，并获得了副研究员的头衔（我们这里一般是5年后评终身职位；如果三年提前拿到终身职位，不一定能从助研升到副研。）。换句话说，他的工作得到了大家的认可；这样的认可对于追随他这种研究类型的学生会有正面影响，会有更多的年轻人去做这样的工作并感到前面有希望。有这样的一批人愿意去做这样的事，才能出来“尖端”的仪器。
https://blog.sciencenet.cn/blog-4699-39426.html
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最近在听一个搞天文学的同事提职称的学术报告时，了解到在他们的研究领域中，有强调搞理论（theorist)或者是观察（observationalist) 和强调仪器制作（instrumentalist) 的差别。我这位同事属于后者。他的工作涉及太陽系外行星（exoplanet）的研究，很多的时间花在有关外行星直接成像技术和仪器的研制上。因为外行星相对于其母星是非常小和暗淡的，常会被母星的光掩盖而不能被直接观察到；所以，如何能直接对行星成像是发现并对它们进行研究的一个很关键的技术问题。这位同事做的仪器具有对只有母星亮度10-8的行星进行成像的敏感度（at sensitivities of 10-8 of the brightness of the central star)。从ppt上看，他的仪器对我来说就是复杂电线连接起来的一堆东西， 但它们能解决问题。这样的一堆东西不好看，但很“尖端”。一般购买的现成仪器，无论多“尖端”，其实已经都不尖端了。对于很多科学领域的相关仪器，不管是用了超级X-芯片拼出来，还是拿榔头敲出来的，只有自己做出来的那台世界上唯一的、能够解决别人没法解决的科学问题的仪器才是最尖端的。很多这样的设备仅有特定的用处，没有大的商业价值，没有哪个公司会去制造。只有为了想解决某些科学问题的人才会去做它，所以通常要自己动手或者组织人来做。
但去研制这样的专门仪器要花很多的时间，而愿意去做的人，需要懂得有关的科学问题，有想要解决这些问题的好奇心，同时也了解仪器设备的的物理、机械原理以及制作工艺，喜欢并能够自己动手做。这样的人，多半是些十分聪明，有跨学科知识，精力过人，动手能力很强的年轻人。一旦他做出一种能解决问题的仪器，就可以推动相关科学的发展，出现很多的“创新”点。要让人去做这样的事，有两个最基本的前提：1）本人感兴趣、有能力，可以废寝忘食地成天去钻研，不达目的不罢休；2）要得到社会的认可，让他的工作得到尊重，有资金支持，并且让他们不用担心吃饭问题。具有前者潜能的人在任何地方都可能出现，但社会体系需要有能培养和筛选出这些人的机制。而后者决定了这样的人能够有自己的社会地位，能够成长起来并成气候，出成果。
从我自己的经历和接触到的很多学生中，我觉得中国现在的教育体系还不能产生很多这样的人才。个别现象肯定会有，但有规模的产出还有差距。这些年接触到很多国内的学生，在读的和毕业的，很多都在应付老师的任务、被动的做事，从来不去问为什么要做这件事，也从来不会说或不敢说我不喜欢这疙瘩，想做点别的东西。即使有点想法，大概也没有去试一下的机会。我经常接触到的问题是：“老师，我有这样的问题，你觉得我应当怎么做？”，一片茫然，好像我有灵丹妙药会算命。很少听到“老师，我这样做了一件事，想解决这样的问题，你觉得怎么样？”想要跟你讨论，出点什么你不懂的问题难住你的心情。那种充满活力、不安分守己、想要在科学上有所作为、捣鼓出点什么好玩的东西来震惊世界的学生少见。 学生做的事，很难跑出老师的课题思路外。而且跨了学科的学生往往会被认为血统不够纯正，在圈子里边待着很吃力。老师在各种压力下和现在的科研文化中，也常常会把学生当作自己项目的一个发动机来使，而不是费力气把他们建造成好飞机让他们自己去飞翔。 思想都被调到了一个频率上，这样的状况下要来谈创新是自欺欺人。但这不能怪学生，无论是80后还是90后。
中国目前的体制也不鼓励出这样的人才。在目前追求SCI文章数量 ，撒一把米就要鸡下蛋的环境下，如何在最短的时间里弄出来一个最长的SCI文章单子比什么都重要；心眼都用在如何最快、最简约地出文章，把相似的研究内容改头换面多出文章，甚至到了要造假的地步。谁愿意去捣鼓那些花时间，吃力不讨好的事情？
我的那位同事从哥大拿到PhD才几年时间，他发的文章不算少也不算多，但第一作者的文章不多。从外单位的推荐信，他们圈子里的评审者以及他的系主任那里，我们了解到、并理解这和他的工作性质有关系。最后，他以三年的时间，提前拿到终身职位，并获得了副研究员的头衔（我们这里一般是5年后评终身职位；如果三年提前拿到终身职位，不一定能从助研升到副研。）。换句话说，他的工作得到了大家的认可；这样的认可对于追随他这种研究类型的学生会有正面影响，会有更多的年轻人去做这样的工作并感到前面有希望。有这样的一批人愿意去做这样的事，才能出来“尖端”的仪器。
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