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“大儀器聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”是培養(yǎng)交叉人才的重要平臺(tái)

當(dāng)今科學(xué)高速發(fā)展，學(xué)科之間互相融合、共同進(jìn)步，交叉學(xué)科成為了現(xiàn)下的學(xué)術(shù)熱潮。

程和平院士的背景就很“交叉”：他是北大的第一個(gè)雙學(xué)士，證書(shū)編號(hào)是001?！拔铱梢哉f(shuō)是當(dāng)年北大的實(shí)驗(yàn)品”，程和平院士說(shuō)，他當(dāng)時(shí)在力學(xué)系(現(xiàn)工學(xué)院)和生物系(現(xiàn)生命科學(xué)學(xué)院)都讀過(guò)書(shū), 后來(lái)又在無(wú)線(xiàn)電系, 也就是現(xiàn)在的信科院做過(guò)兩年助教。

青年時(shí)的博學(xué)，使他在數(shù)學(xué)、物理、生命科學(xué)、實(shí)驗(yàn)技能多方面打下了堅(jiān)實(shí)的功底，為他以后發(fā)現(xiàn)鈣火花、超氧炫、研發(fā)微型化雙光子顯微鏡、建立成像大設(shè)施平臺(tái)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2017年，程和平院士領(lǐng)銜的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了雙光子顯微鏡核心部件的微型化，將原本幾百公斤的儀器縮減為幾十公斤的組合體，核心部件縮減至2.2克， 成為可被自由活動(dòng)的小鼠戴在頭上的觀測(cè)利器。這一成果是生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的重大突破， 也是我國(guó)科學(xué)家在自主研發(fā)大型儀器方面取得的重大進(jìn)展。

而他的研發(fā)團(tuán)隊(duì)也很“交叉”：有來(lái)自北大生命科學(xué)學(xué)院、工學(xué)院、信科院的人才，也有來(lái)自中科院自動(dòng)化所、計(jì)算所、北航、華中科大等單位的人才，最終組建成了一個(gè)非常牛的跨學(xué)科人才隊(duì)伍。

談及交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)，程和平院士認(rèn)為有三種方式或途徑。

第一，需要有“童子功”，即從大學(xué)高年級(jí)開(kāi)始交叉融合，不鼓勵(lì)太早開(kāi)始，要有一兩門(mén)專(zhuān)業(yè)精通之后再去深入地交叉融合。

第二種方式，則是在研究生階段，通過(guò)課題合作，不同領(lǐng)域的導(dǎo)師之間去交叉融合，這既是學(xué)生的交叉融合也是導(dǎo)師水平的交叉融合。

第三，通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)向、項(xiàng)目導(dǎo)向的方式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生。讓學(xué)生在一個(gè)屋檐底下，把項(xiàng)目攻下來(lái)。“就如微型化高分辨率雙光子顯微鏡的跨學(xué)科研發(fā)團(tuán)隊(duì)一樣，團(tuán)隊(duì)里有做激光器的、做微馬達(dá)的、做射頻電路的、做圖像處理的、做大數(shù)據(jù)分析的、做生物的等等”，程和平院士說(shuō)，不同專(zhuān)業(yè)背景的人，在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里共同學(xué)習(xí)、共同工作，為了一個(gè)目標(biāo)而共同努力，一個(gè)項(xiàng)目磨合下來(lái)學(xué)生自有提升，他稱(chēng)之為“大儀器聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，這也是培養(yǎng)交叉人才的一個(gè)重要平臺(tái)。

科技創(chuàng)新呼喚從0到1的原創(chuàng)，而不是“修橋補(bǔ)路”

程和平院士是努力的、優(yōu)秀的，也是幸運(yùn)的，他在讀博期間克服重重困難，于1993年在馬里蘭大學(xué) Jon Lederer 實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)鈣釋放的最小單位，并命名為“鈣火花”，使他一舉成名，相關(guān)論文多次發(fā)表在《科學(xué)》等頂級(jí)期刊上。

人都會(huì)喜歡做自己會(huì)做的事情，特別是在有了一定成就之后。但是程和平院士在通過(guò)鈣火花的研究成名之后，決心從零開(kāi)始，要去做神經(jīng)中的信號(hào)傳導(dǎo)。

“我們的民族占據(jù)著世界五分之一的人口，是不是應(yīng)該貢獻(xiàn)世界五分之一甚至更多人類(lèi)歷史上的大智慧，大成果？而且更多的是從 0 到 1 的原創(chuàng)，而不是修橋補(bǔ)路?！背毯推皆菏空f(shuō)。

如今，從基礎(chǔ)研究到核心技術(shù)研發(fā)、科技成果轉(zhuǎn)化，“原創(chuàng)”“關(guān)鍵”“引領(lǐng)”等詞語(yǔ)越來(lái)越多出現(xiàn)在中國(guó)科技的詞典里。中國(guó)現(xiàn)在科技論文的發(fā)表數(shù)量已位居世界第二，但我們真正做到世界頂尖的領(lǐng)域依舊極少。大多數(shù)情況下，我們都是在其他人開(kāi)辟的田地里耕種，極少能開(kāi)辟自己的領(lǐng)域。

程和平院士表示，要做出原創(chuàng)性的工作，首先要有人力、物力和財(cái)力的投入，足夠的投入才能提供足夠的容錯(cuò)空間，給原創(chuàng)性工作提供土壤。其次需要的就是時(shí)間，任何成果的產(chǎn)生都需要時(shí)間。創(chuàng)新環(huán)境和文化的培養(yǎng)需要時(shí)間，只看文章而不要求扎實(shí)工作的評(píng)價(jià)風(fēng)氣也需要時(shí)間來(lái)逐漸糾正。

同時(shí)他也表示，目前國(guó)家對(duì)科研的投入越來(lái)越高，支持原始創(chuàng)新，許多杰出學(xué)者陸續(xù)回國(guó)，令人欣喜。“現(xiàn)在國(guó)家的引導(dǎo)方向是正確的，只要能有足夠的耐心并且堅(jiān)持下去，情況一定會(huì)越來(lái)越好?！?/span>

對(duì)青年學(xué)子抱有殷殷期望，希望他們不負(fù)這個(gè)時(shí)代

科研工作在外人看來(lái)，也許極其枯燥，但是程和平院士從來(lái)不這樣認(rèn)為：“我就做我喜歡的事情，雖然挺忙，但是也挺有意義的?！?/span>

對(duì)于年輕的科研工作者，他提出了自己的期望。第一，格局要高。從學(xué)術(shù)的角度說(shuō)，除了認(rèn)真做好手上工作，要多思考課題的意義，特別是如何能夠應(yīng)用到臨床中去造福更多人。從個(gè)人發(fā)展角度說(shuō)，現(xiàn)在科研工作者趕上了一個(gè)非常好的時(shí)代，有更大的舞臺(tái)，同時(shí)也需要有擔(dān)當(dāng)有作為，去響應(yīng)國(guó)家號(hào)召、社會(huì)需求，實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值。第二，增加交流。我們應(yīng)該珍惜現(xiàn)在交流更便利這個(gè)優(yōu)勢(shì)，去和更多人去討論、合作，取長(zhǎng)補(bǔ)短、共同進(jìn)步。

“歷史還會(huì)前進(jìn)，希望他們不辜負(fù)這個(gè)時(shí)代。我們這一代人做了我們這一代的事，他們這一代人做這個(gè)時(shí)代的事，始終要想著我們中國(guó)應(yīng)該貢獻(xiàn)人類(lèi)五分之一的文明，這個(gè)是最大的要求，也是終極要求?！背毯推皆菏考?dòng)地說(shuō)。

高校實(shí)驗(yàn)室助力高等教育現(xiàn)代化發(fā)展

今年2月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》，在十大戰(zhàn)略任務(wù)中，在提升一流人才培養(yǎng)與創(chuàng)新能力方面都提出了目標(biāo)和要求。毋庸置疑，在我國(guó)高等教育現(xiàn)代化進(jìn)程中，高校實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮了不可替代的作用和地位。

談及實(shí)驗(yàn)室如何更好地推進(jìn)我國(guó)高等教育現(xiàn)代化，程和平院士表示，首先，很多技術(shù)是實(shí)踐和理論結(jié)合的，對(duì)于人才培養(yǎng)來(lái)說(shuō)，必須要讓青年一代早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。

第二，實(shí)驗(yàn)室特別是一些中心實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，在硬件建設(shè)上，在體系化建設(shè)上，在學(xué)生的培養(yǎng)上，應(yīng)該給與學(xué)生更多的自由空間，讓他們?nèi)ァ巴妗?，讓更多的學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)和發(fā)明創(chuàng)造的樂(lè)趣，這既是技能的培養(yǎng)，也是文化的培養(yǎng)。

第三，工程師技師隊(duì)伍的建設(shè)，尤其軟件方面，高級(jí)工程師，高級(jí)技師或者各級(jí)技師在一個(gè)創(chuàng)新體系當(dāng)中是必不可少的。“目前看我國(guó)的工程師隊(duì)伍和技術(shù)員隊(duì)伍建設(shè)是有滑坡的，現(xiàn)在需要一個(gè)更綜合的，更交叉的平臺(tái)來(lái)培養(yǎng)下一代人，讓他們能在一個(gè)高起點(diǎn)，大平臺(tái)上去學(xué)習(xí)去創(chuàng)造。換句話(huà)說(shuō)，光有理論家是不行的，未來(lái)實(shí)驗(yàn)室在工程師技師人才隊(duì)伍的建設(shè)上應(yīng)該更加強(qiáng)調(diào)?！?nbsp;

實(shí)驗(yàn)室是科研重地，也是事故頻發(fā)的“危地”，近期高校實(shí)驗(yàn)室安全事故頻發(fā)，威脅著在校師生的生命財(cái)產(chǎn)安全。今年3月，教育部辦公廳印發(fā)《關(guān)于做好2019年度高等學(xué)?？蒲袑?shí)驗(yàn)室安全工作的通知》，再次強(qiáng)調(diào)和重申高校實(shí)驗(yàn)室安全的重要性。

程和平院士認(rèn)為，安全問(wèn)題實(shí)際上跟科研文化是有一定的關(guān)聯(lián)的，“我們是北大最早開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)室安全課的，就是要告訴學(xué)生什么都不重要，人身安全第一重要，你必須站著進(jìn)來(lái)站著出去”，第一是不能浮躁，第二還是要規(guī)范，“不能老是抄近路，湊合，該規(guī)規(guī)矩矩的地方，就得規(guī)規(guī)矩矩，花笨工夫停下來(lái)檢查，停下來(lái)整理都是很有必要的。

程和平院士強(qiáng)調(diào)，安全問(wèn)題其實(shí)主要還是人的問(wèn)題。把安全工作做好了，對(duì)科研整體而言會(huì)更好，所謂“磨刀不誤砍柴工”，這是科研素質(zhì)的一部分，再怎么強(qiáng)調(diào)也不為過(guò)，同時(shí)也需提高科研組織的管理水平。

大科學(xué)工程建設(shè)正在引領(lǐng)我國(guó)科學(xué)研究事業(yè)發(fā)展

程和平院士曾說(shuō)：“如今大科學(xué)工程建設(shè)正在引領(lǐng)我國(guó)科學(xué)基礎(chǔ)研究事業(yè)的發(fā)展”，目前，由他主持的多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像基礎(chǔ)設(shè)施籌建工作在懷柔科學(xué)城在進(jìn)行中，屬于國(guó)家“十三五”基礎(chǔ)科學(xué)大設(shè)施布局的10項(xiàng)優(yōu)先啟動(dòng)的建設(shè)項(xiàng)目之一。

對(duì)于如何讓大科學(xué)裝置更好地服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求，在科學(xué)研究中去發(fā)揮最大限度作用，程和平院士表示，有四個(gè)命題需要大家一起來(lái)探索答案：

第一，科學(xué)家隊(duì)伍能不能提出好的科學(xué)問(wèn)題？在一個(gè)團(tuán)隊(duì)里，醫(yī)學(xué)家能提出什么樣的醫(yī)學(xué)問(wèn)題？生命科學(xué)家能提出什么樣的問(wèn)題？基于大科學(xué)工程的研究是一個(gè)新生事物，還沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可借鑒，但也是一個(gè)機(jī)會(huì)。

第二，管理水平，剛剛說(shuō)到的安全問(wèn)題實(shí)際也是科學(xué)管理水平的問(wèn)題，如何科學(xué)地去組織管理，讓大家都愿意來(lái)用，讓平臺(tái)提供最好的服務(wù)？這也是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，要做到可持續(xù)發(fā)展。

第三，怎么用大科學(xué)平臺(tái)來(lái)培養(yǎng)一代新人？大科學(xué)平臺(tái)基本都是涉及各種交叉學(xué)科，要利用好這個(gè)平臺(tái)去培養(yǎng)更多新型人才，既包括學(xué)生量級(jí)的，也包括年輕PI（獨(dú)立研究者）量級(jí)的。

第四，如何以這個(gè)平臺(tái)來(lái)帶動(dòng)國(guó)際的影響力和資源？利用大科學(xué)平臺(tái)形成大型國(guó)際合作項(xiàng)目，成為和國(guó)際的科學(xué)聯(lián)盟，國(guó)際科研人員的交往窗口，可以有效帶動(dòng)國(guó)際影響力和各種資源。話(huà)語(yǔ)權(quán)，影響力，都要利用這個(gè)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

“科學(xué)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到這一步，有些科學(xué)問(wèn)題必須要國(guó)家級(jí)平臺(tái)才能解決，甚至是世界級(jí)聯(lián)合的、國(guó)際的大科學(xué)平臺(tái)。這不是高校實(shí)驗(yàn)室的下一個(gè)升級(jí)版，而是我們面臨的一個(gè)新的趨勢(shì)和命題?！?程和平院士最后說(shuō)。

大國(guó)創(chuàng)新，當(dāng)有重器。以國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為抓手，以重大科技任務(wù)攻關(guān)和國(guó)家大型科技基礎(chǔ)設(shè)施為主線(xiàn)，圍繞國(guó)家目標(biāo)和緊迫戰(zhàn)略需求，依托最有優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)新單元，建設(shè)突破型、引領(lǐng)型、平臺(tái)型一體的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。讓國(guó)家實(shí)驗(yàn)室同其他各類(lèi)科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)形成功能互補(bǔ)、良性互動(dòng)的協(xié)同創(chuàng)新新格局，才能打造搶占國(guó)際科技制高點(diǎn)的重要戰(zhàn)略創(chuàng)新力量。

參考資料

【1】微信公眾號(hào)“中國(guó)教育在線(xiàn)EOL”（ID：eoleoleol），北京大學(xué)程和平院士：大國(guó)創(chuàng)新 當(dāng)有重器