周曉光 2011年國(guó)家“千人計(jì)劃”海外高層次引進(jìn)人才,長(zhǎng)期從事生命科學(xué)分析手段及高端儀器方面的研究開發(fā)工作?,F(xiàn)任職于中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所國(guó)家集成光電子學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室生物信息獲取與傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。
讀書破萬卷,下筆如有神。在周曉光身上,“破萬卷”的意義不只在多,更貴在雜。正是由于生物物理學(xué)、生物化學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等知識(shí)結(jié)合,才成就了他在生命科學(xué)儀器開發(fā)上的矚目成就——參與了世界第一臺(tái)液相色譜—離子阱多級(jí)質(zhì)譜聯(lián)用儀的研發(fā)工作并負(fù)責(zé)該項(xiàng)目數(shù)據(jù)控制分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及開發(fā),發(fā)明了獨(dú)一無二的離子阱自動(dòng)增益控制方法;參與完成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高通量、高度長(zhǎng)DNA測(cè)序系統(tǒng)原理樣機(jī)的研制,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
對(duì)于周曉光而言,跨學(xué)科是一個(gè)繞不開的話題。他認(rèn)為,跨學(xué)科人才培養(yǎng)應(yīng)打破唯分?jǐn)?shù)論的束縛,只有學(xué)生有時(shí)間去接觸感興趣的事物,才有可能在實(shí)踐中摩擦出創(chuàng)新的火花。
跨學(xué)科人才是時(shí)代稀缺品
如果說第六次科技革命的“戰(zhàn)場(chǎng)”選在生命科學(xué)領(lǐng)域,平日與科研人員親密接觸的儀器可謂當(dāng)中的“槍支”。
長(zhǎng)期以來,我國(guó)高端生命科學(xué)儀器設(shè)計(jì)能力匱乏,嚴(yán)重依賴國(guó)際進(jìn)口。然而,并非國(guó)家缺少研發(fā)意識(shí),而是制作這桿“槍”著實(shí)不易——不僅要求開發(fā)者了解生命科學(xué)、工程學(xué)、光電等知識(shí),還要求通曉軟件開發(fā)。
周曉光就是這樣一位跨學(xué)科人才。1978年,他就讀于中國(guó)科技大學(xué)生物物理專業(yè),年輕時(shí)的他希望將來成為一名中科院的科學(xué)家。大三那年,他抱著躍躍欲試的心理,前往美國(guó)休斯敦大學(xué)、萊斯大學(xué)研究生院學(xué)習(xí),于1988年獲得理學(xué)博士學(xué)位。博士畢業(yè)后,他先后在世界上最大的兩家制造生命科學(xué)儀器公司:美國(guó)熱電儀器公司(現(xiàn)美國(guó)賽默飛世爾科技公司)、美國(guó)應(yīng)用生物系統(tǒng)公司從事研發(fā)與研發(fā)管理工作。這一切看似順風(fēng)順?biāo)?,可他這一待就是二三十年。
光陰兜轉(zhuǎn)了幾十年,周曉光終于回國(guó)了,機(jī)緣巧合之下還實(shí)現(xiàn)了年輕時(shí)的夢(mèng)想——成為中科院的科學(xué)家。
“我并不是一時(shí)沖動(dòng)回國(guó)?!彼f。
早在10年前,就有人邀請(qǐng)他回國(guó)從事生命科學(xué)儀器研發(fā),當(dāng)時(shí)不僅資金缺乏,大量生產(chǎn)所需的配件公司也極為貧乏,產(chǎn)業(yè)鏈很成問題。于是,他婉拒了友人的盛情邀請(qǐng)。
2008年,中科院北京基因組研究所與中科院半導(dǎo)體所找到他共同研發(fā)DNA測(cè)序儀,這次他憂心的是人的問題。
“我在國(guó)外任職的公司職位中有一個(gè)叫儀器科學(xué)家的頭銜?!睋?jù)周曉光介紹,高端科學(xué)儀器研發(fā)的工作需要來自多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí),需要有人將多種學(xué)科技術(shù)集合起來,這就是儀器科學(xué)家的主要工作。“這個(gè)職位在國(guó)內(nèi)尚未聽說,即便在科技發(fā)達(dá)的美國(guó)、日本也不多。”
雖有疑慮,但隨著國(guó)內(nèi)生命科學(xué)儀器研發(fā)日臻成熟,周曉光決定就此留下。事實(shí)上,在“千人計(jì)劃”名單中,歸國(guó)的絕大多數(shù)人都來自于大學(xué),像周曉光這樣舍棄比大學(xué)更高的薪水、放棄全職工作的千人“創(chuàng)新”學(xué)者所占比例并不多。
跨學(xué)科需要軟環(huán)境
周曉光的跨學(xué)科經(jīng)歷始于在中國(guó)科大攻讀跨學(xué)科專業(yè)生物物理,之后在美國(guó),他一邊在休斯敦大學(xué)攻讀生物化學(xué)博士,一邊在萊斯大學(xué)研究生院攻讀計(jì)算機(jī)碩士。
在美國(guó),跨學(xué)科選課不只發(fā)生在校際及本科生、研究生層面,甚至在強(qiáng)調(diào)高、精、尖的博士生培養(yǎng)中也有類似的情況。電工學(xué)博士生跟著化學(xué)教授學(xué)習(xí)研究,這在美國(guó)高校中并不是稀罕事。
“美國(guó)大學(xué)在乎的是學(xué)生是否有取得博士的資格,而不是專業(yè)上的限制。允許學(xué)生跟著外系教授作研究,但最后拿到的是申請(qǐng)專業(yè)時(shí)的學(xué)位。”周曉光說,美國(guó)的教育體制為跨學(xué)科打開方便之門。譬如,博士生畢業(yè)答辯之時(shí),一般會(huì)有5名教授做評(píng)審,當(dāng)中至少有1名來自其他系,也可以完全來自不同學(xué)院。
中國(guó)高校的跨學(xué)科建設(shè),多由校方推動(dòng);而美國(guó)高校推動(dòng)跨學(xué)科建設(shè),很少刻意而為之。“美國(guó)的高等教育較少主動(dòng)建立一個(gè)機(jī)制,是否跨學(xué)科主要取決于學(xué)生的興趣,學(xué)校僅為有興趣的學(xué)生提供生長(zhǎng)與發(fā)揮的空間?!敝軙怨庹f。
據(jù)他介紹,美國(guó)大學(xué)的交叉學(xué)科有兩種:一是硬性結(jié)合,隨著科學(xué)的發(fā)展需要,把兩個(gè)學(xué)科結(jié)合起來,形成一個(gè)新學(xué)科;一是軟性結(jié)合,學(xué)生學(xué)完專業(yè)課程后自主跨專業(yè)選課,最后獲得的主修學(xué)位仍是本專業(yè),跨專業(yè)所修課程在成績(jī)單上有所體現(xiàn)或是學(xué)生獲得輔修學(xué)位?!昂笳哒紦?jù)大多數(shù)。”
周曉光指出,美國(guó)教育體制的成功之處在于它的軟性,校方盡量為學(xué)生培養(yǎng)興趣提供方便;而國(guó)內(nèi)高等教育有許多硬性規(guī)定,限制了諸多可能性的發(fā)生。他曾拿著SAT試題給在國(guó)內(nèi)讀書的侄女練手,看到數(shù)圖形、量角度等數(shù)學(xué)題,侄女驚呼:“好些題目在小學(xué)就學(xué)過?!?/P>
“美國(guó)教育看重總體競(jìng)爭(zhēng)力,而非分?jǐn)?shù)?!敝軙怨饨忉?,SAT題目量大、覆蓋面廣,容易從多方面挖掘考生的思維能力;中國(guó)高考只考查6~9門固定科目,限制了思維開發(fā)?!爸挥袑W(xué)生朝著加強(qiáng)總體競(jìng)爭(zhēng)力的方向而努力,跨學(xué)科建設(shè)才會(huì)有良好氛圍?!?/P>
創(chuàng)新性思維重在拓寬眼界
門門功課第一,研究生時(shí)代的周曉光是美國(guó)同學(xué)心目中的“考神”??墒莿傔M(jìn)入實(shí)驗(yàn)室不久,“考神”就犯難了。處理一個(gè)問題,周曉光往往還沒有形成思路,周圍的美國(guó)同學(xué)就有了大體的想法,一旦在問題和解決方案之間架設(shè)橋梁,問題解決起來就會(huì)得心應(yīng)手,這讓周曉光很是羨慕,也對(duì)創(chuàng)新思維有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。
“創(chuàng)新性思維就像是一朵小火花,美國(guó)學(xué)生之所以能快速想出點(diǎn)子,不是憑空想象而來,而是接觸面廣、積累了不同學(xué)科知識(shí)?!敝軙怨饨忉專皩W(xué)科越專,思路越狹窄”,一流的科學(xué)家越來越多地誕生在跨學(xué)科領(lǐng)域。
在周曉光看來,創(chuàng)新性思維應(yīng)從小培養(yǎng)。他舉例,兒子高二時(shí)看到巴菲特的文章受到啟發(fā),決定嘗試用一種數(shù)學(xué)模型來指導(dǎo)炒股,于是從零開始學(xué)習(xí),從網(wǎng)上下載金融學(xué)、炒股教程、攻略,兩周之內(nèi)掌握了基本概念,一年內(nèi)刨去本金1萬美元,凈掙了8000美元。“我并不鼓勵(lì)孩子去炒股。他有時(shí)間學(xué)炒股,證明課業(yè)壓力不大,如果學(xué)校天天考試,孩子也就失去了課外探索的機(jī)會(huì)?!?/P>
盡管兒子三天兩頭蹦出奇怪想法,但這并沒有讓周曉光感到厭煩,相反他會(huì)建議兒子先去作調(diào)研,“通過調(diào)研,孩子往往會(huì)主動(dòng)放棄初始不切實(shí)際的想法。而這些知識(shí)在課堂上是很難學(xué)到的,點(diǎn)滴創(chuàng)造力正是經(jīng)此積累而成”。