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“大儀器聯(lián)合實驗室”是培養(yǎng)交叉人才的重要平臺

當今科學高速發(fā)展，學科之間互相融合、共同進步，交叉學科成為了現(xiàn)下的學術熱潮。

程和平院士的背景就很“交叉”：他是北大的第一個雙學士，證書編號是001?！拔铱梢哉f是當年北大的實驗品”，程和平院士說，他當時在力學系(現(xiàn)工學院)和生物系(現(xiàn)生命科學學院)都讀過書, 后來又在無線電系, 也就是現(xiàn)在的信科院做過兩年助教。

青年時的博學，使他在數(shù)學、物理、生命科學、實驗技能多方面打下了堅實的功底，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、建立成像大設施平臺奠定了堅實的基礎。

2017年，程和平院士領銜的跨學科團隊實現(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， 成為可被自由活動的小鼠戴在頭上的觀測利器。這一成果是生物醫(yī)學成像技術的重大突破， 也是我國科學家在自主研發(fā)大型儀器方面取得的重大進展。

而他的研發(fā)團隊也很“交叉”：有來自北大生命科學學院、工學院、信科院的人才，也有來自中科院自動化所、計算所、北航、華中科大等單位的人才，最終組建成了一個非常牛的跨學科人才隊伍。

談及交叉學科人才的培養(yǎng)，程和平院士認為有三種方式或途徑。

第一，需要有“童子功”，即從大學高年級開始交叉融合，不鼓勵太早開始，要有一兩門專業(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，通過課題合作，不同領域的導師之間去交叉融合，這既是學生的交叉融合也是導師水平的交叉融合。

第三，通過問題導向、項目導向的方式來培養(yǎng)學生。讓學生在一個屋檐底下，把項目攻下來?！熬腿缥⑿突叻直媛孰p光子顯微鏡的跨學科研發(fā)團隊一樣，團隊里有做激光器的、做微馬達的、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，不同專業(yè)背景的人，在同一個實驗室里共同學習、共同工作，為了一個目標而共同努力，一個項目磨合下來學生自有提升，他稱之為“大儀器聯(lián)合實驗室”，這也是培養(yǎng)交叉人才的一個重要平臺。

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

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

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

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

如今，從基礎研究到核心技術研發(fā)、科技成果轉(zhuǎn)化，“原創(chuàng)”“關鍵”“引領”等詞語越來越多出現(xiàn)在中國科技的詞典里。中國現(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域依舊極少。大多數(shù)情況下，我們都是在其他人開辟的田地里耕種，極少能開辟自己的領域。

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

同時他也表示，目前國家對科研的投入越來越高，支持原始創(chuàng)新，許多杰出學者陸續(xù)回國，令人欣喜?！艾F(xiàn)在國家的引導方向是正確的，只要能有足夠的耐心并且堅持下去，情況一定會越來越好。”

對青年學子抱有殷殷期望，希望他們不負這個時代

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

對于年輕的科研工作者，他提出了自己的期望。第一，格局要高。從學術的角度說，除了認真做好手上工作，要多思考課題的意義，特別是如何能夠應用到臨床中去造福更多人。從個人發(fā)展角度說，現(xiàn)在科研工作者趕上了一個非常好的時代，有更大的舞臺，同時也需要有擔當有作為，去響應國家號召、社會需求，實現(xiàn)自己的價值。第二，增加交流。我們應該珍惜現(xiàn)在交流更便利這個優(yōu)勢，去和更多人去討論、合作，取長補短、共同進步。

“歷史還會前進，希望他們不辜負這個時代。我們這一代人做了我們這一代的事，他們這一代人做這個時代的事，始終要想著我們中國應該貢獻人類五分之一的文明，這個是最大的要求，也是終極要求?！背毯推皆菏考拥卣f。

高校實驗室助力高等教育現(xiàn)代化發(fā)展

今年2月，中共中央、國務院印發(fā)了《中國教育現(xiàn)代化2035》，在十大戰(zhàn)略任務中，在提升一流人才培養(yǎng)與創(chuàng)新能力方面都提出了目標和要求。毋庸置疑，在我國高等教育現(xiàn)代化進程中，高校實驗室發(fā)揮了不可替代的作用和地位。

談及實驗室如何更好地推進我國高等教育現(xiàn)代化，程和平院士表示，首先，很多技術是實踐和理論結合的，對于人才培養(yǎng)來說，必須要讓青年一代早進實驗室。

第二，實驗室特別是一些中心實驗室應該與時俱進，在硬件建設上，在體系化建設上，在學生的培養(yǎng)上，應該給與學生更多的自由空間，讓他們?nèi)ァ巴妗?，讓更多的學生體會實驗和發(fā)明創(chuàng)造的樂趣，這既是技能的培養(yǎng)，也是文化的培養(yǎng)。

第三，工程師技師隊伍的建設，尤其軟件方面，高級工程師，高級技師或者各級技師在一個創(chuàng)新體系當中是必不可少的?！澳壳翱次覈墓こ處熽犖楹图夹g員隊伍建設是有滑坡的，現(xiàn)在需要一個更綜合的，更交叉的平臺來培養(yǎng)下一代人，讓他們能在一個高起點，大平臺上去學習去創(chuàng)造。換句話說，光有理論家是不行的，未來實驗室在工程師技師人才隊伍的建設上應該更加強調(diào)?！?nbsp;

實驗室是科研重地，也是事故頻發(fā)的“危地”，近期高校實驗室安全事故頻發(fā)，威脅著在校師生的生命財產(chǎn)安全。今年3月，教育部辦公廳印發(fā)《關于做好2019年度高等學?？蒲袑嶒炇野踩ぷ鞯耐ㄖ罚俅螐娬{(diào)和重申高校實驗室安全的重要性。

程和平院士認為，安全問題實際上跟科研文化是有一定的關聯(lián)的，“我們是北大最早開設實驗室安全課的，就是要告訴學生什么都不重要，人身安全第一重要，你必須站著進來站著出去”，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，花笨工夫停下來檢查，停下來整理都是很有必要的。

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

大科學工程建設正在引領我國科學研究事業(yè)發(fā)展

程和平院士曾說：“如今大科學工程建設正在引領我國科學基礎研究事業(yè)的發(fā)展”，目前，由他主持的多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學成像基礎設施籌建工作在懷柔科學城在進行中，屬于國家“十三五”基礎科學大設施布局的10項優(yōu)先啟動的建設項目之一。

對于如何讓大科學裝置更好地服務國家戰(zhàn)略需求，在科學研究中去發(fā)揮最大限度作用，程和平院士表示，有四個命題需要大家一起來探索答案：

第一，科學家隊伍能不能提出好的科學問題？在一個團隊里，醫(yī)學家能提出什么樣的醫(yī)學問題？生命科學家能提出什么樣的問題？基于大科學工程的研究是一個新生事物，還沒有經(jīng)驗可借鑒，但也是一個機會。

第二，管理水平，剛剛說到的安全問題實際也是科學管理水平的問題，如何科學地去組織管理，讓大家都愿意來用，讓平臺提供最好的服務？這也是一個非常重要的問題，要做到可持續(xù)發(fā)展。

第三，怎么用大科學平臺來培養(yǎng)一代新人？大科學平臺基本都是涉及各種交叉學科，要利用好這個平臺去培養(yǎng)更多新型人才，既包括學生量級的，也包括年輕PI（獨立研究者）量級的。

第四，如何以這個平臺來帶動國際的影響力和資源？利用大科學平臺形成大型國際合作項目，成為和國際的科學聯(lián)盟，國際科研人員的交往窗口，可以有效帶動國際影響力和各種資源。話語權，影響力，都要利用這個平臺來實現(xiàn)。

“科學技術已經(jīng)發(fā)展到這一步，有些科學問題必須要國家級平臺才能解決，甚至是世界級聯(lián)合的、國際的大科學平臺。這不是高校實驗室的下一個升級版，而是我們面臨的一個新的趨勢和命題?！?程和平院士最后說。

大國創(chuàng)新，當有重器。以國家實驗室建設為抓手，以重大科技任務攻關和國家大型科技基礎設施為主線，圍繞國家目標和緊迫戰(zhàn)略需求，依托最有優(yōu)勢的創(chuàng)新單元，建設突破型、引領型、平臺型一體的國家實驗室。讓國家實驗室同其他各類科研機構、大學、企業(yè)研發(fā)機構形成功能互補、良性互動的協(xié)同創(chuàng)新新格局，才能打造搶占國際科技制高點的重要戰(zhàn)略創(chuàng)新力量。

參考資料

【1】微信公眾號“中國教育在線EOL”（ID：eoleoleol），北京大學程和平院士：大國創(chuàng)新 當有重器