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薛其坤

时间:2017-05-21 17:52    来源:未知    浏览次数:    作者:常州新闻网 字号:TT

  

清华大学副校长薛其坤院士

  编者按

  清华研读间推出系列访谈,邀请知名院士学者畅谈学术交流、博士培养等话题。本期有幸对薛其坤院士进行独家专访,让我们一睹这位「离诺贝尔奖最近的院士」对博士生培养、学科交叉、学术交流有何奇特见解吧。

  本期学者

  薛其坤,中国科学院院士,清华大学副校长。先后任中国科学院表面物理国家重点实验室主任、清华大学物理系主任、理学院院长、校长助理、科研院院长等职,曾获国家天然科学二等奖、第三世界科学院物理奖、何梁何利科学与技术造诣奖、求是出色科学家奖、陈嘉庚科学奖等奖项。2012年,他率领团队首次在试验上发现量子反常霍尔效应(被誉为诺贝尔奖级别成果)。2016年9月,薛其坤荣获首届「未来科学大奖—物质科学奖」。

  

  

  入行晚20年,一跃跻身顶尖行列

  

  问:采访杨振宁先生时,杨先生说当时物理学方向很少,研究相对聚焦。但到您这个时代,物理学分支就很多了,学科交叉趋势越来越强。这种变化的内在驱动力是什么?

  薛其坤:我先讲一下20世纪晶体管的故事。当时贝尔实验室发明了晶体管,发现晶体管有信号增益的特性,能够用来处置信息,后面有了集成电路,人们开端进入信息化时代。有一段时间,物理学家们感到晶体管技术已经成熟,器件集成度也在稳步进步,似乎没什么值得持续研究了。

  不外现实情形是人们对计算速度与集成度的要求越来越高,更高的需求反过来给物理学提出了许多新问题,好比:晶体管有发热问题,集成度越高,这种发热问题越辣手,目前为了给一台超级盘算机降温,需要专门配置散热的空调。我们团队希望通过减少电子与晶格、原子之间的碰撞来解决这个问题,后来我们实验发现量子反常霍尔效应这种全新的物理机制为解决电子器件发热供给了最佳门路。

  因此,学科不断发展的内在驱动链大体是这样:首先有重大科学和技术冲破,技术激发新需求,需求又反过来给科学和技术发展提出更高要求。这样不断循环迭代,终极实现产品和服务创新,为改良人们生活和社会发展提供支撑。

  问:据我们所知,您原来是做表面物理的,后来才转到目前的高温超导领域。这种转变当面有怎样的故事?

  薛其坤:我1987年考研究生,当时主要仍是铜氧化物高温超导,我没遇上这趟高潮。20年之后,我选择转入这个前沿领域,成果几年之内做出了世界上这十多来年高温超导领域最重要的工作之一,也就是界面高温超导,赞助中国在这个领域赢得国际当先位置。

  我们团队的科研基础比较好,根本能很快进入到其余相关领域。当时转变方向之所以能胜利,我觉得有两个关键因素。一个是不断改进的精力。当时技术上翻来覆去地调整,又有技术融会改良,但大家思想上非常统一,就是一定要把工作做到极致。另一个是宽广的学术眼界。团队在学术交流上都很积极,在研究向其他领域扩大交叉时,平时积聚的宽领域知识就能发挥大用途。

  

量子反常霍尔效应机理,来源:Science

  「别让学科边界变成科学研究的边界」

  

  问:纵观科学发展史,学科交叉融合已经非常广泛,尤其是工科。有人认为学科就应该没有边界,您怎么对待这个现象?

  薛其坤:学科是为专业化而设置的。不妨回忆一下,高中时大家都一样,数理化、历史、地理这些课都要学。到大学以后会细分专业,到研究生还会进一步聚焦在一个研究方向上。

  研究是否一头扎下去就好呢?实在并不是。任何研究都不可能一直沿着原方向发展,总会要探讨新方向,要寻找新触点。随着科学发展,研究为了「开花散叶」,自然而然会去交叉拓展,所以说学科交叉自身不是新东西。

  学科边界能辅助你,在一定的时间内,集中掌握特定范围的知识与常用处理手腕。这种基础培养要深下去,不能「蜻蜓点水」。但成为独立研究者或学术带头人以后,就要勇敢走出自己的「一亩三分地」。别让学科边界变成研究的边界,科学应该是不受约束的,可以天马行空。

  问:刚刚聊到了学科交叉,聊到可以突破原本学科边界发展研究,您身边有什么比较成功的案例吗?

  薛其坤:航院的李路明老师就是一个活泼的例子。他的导师是潘际銮院士,做焊接的。现在李老师做什么呢?他做脑起搏器,而且已经领跑寰球了。

  李老师?????????н?????的脑起搏器,关键技术在于纳米焊接。脑起搏器用碳纳米管做电极,而电极与器件之间的精细化焊接,就需要纳米级别的新焊接技术。

  以前脑起搏器的电池只能用五年,五年到了就要开腔,重新植入电池。现在他将无线充电技术引入进来,解决了供能问题。为了防止充电发热引起烧伤,他又尝试将充电装置设计成非磁材料。总之他一直在变,一直在突破。

  

脑起搏器植入体内,起源:中国科学???????

  问:在学科穿插方面,清华详细推行了哪些支持政策?

  薛其坤:以前交叉项目会遇到很多问题,比如成果只算是第一完成单位的成果,在鼓励机制上存在显著瑕疵。

  学校已经意识到这些问题,有两方面的支持。第一,学校准备在一些重要的研究方向上建实体平台,提供充分的空间和经费。在老师跨院系兼职方面,设定新规范,来梳理兼职老师与原院系的关联。同时研究全新的考察机制,把跨院系的工作量统计并考核清晰。第二,同步搭建一些虚体平台,院系之间协作完成交叉项目,在院系考核中执行交叉学科的标准。

  另外,学生培养也在寻求打破。学生想做交叉研究,但本院系学位课已经有一套,全都必需学,再要学交叉学科的内容,时间和精神都不够。学校已推出交叉学位制度,以期解决这个问题。

  「深远来看,学术方法论的培育最为关键」

  

  问:目前无论是学校还是院系,学术成长的资源都很丰盛。但我们注意到大家的学术交换热忱并不高,您以为问题出在哪了?

  薛其坤:学术交流最重要的形式就是学术报告。当前博士生研究任务重,看到报告内容离自己的方向比较远时,就会不积极。他们不积极参加学术交流,自然也领会不到交流的快活。

  我的提议是,只要有时间,每周尽量听1、2次。学术报告不仅是学者多年科研成果的稀释,它更是学术办法论的体现。从长期发展来看,通过学术报告造就科学的学术方法论,显得最为要害。

  有一些报告含金量很高,比方大师退休前的报告、获大奖后的报告。这些报告经常会从时间和空间上追溯个人发展轨迹。你能从中发现自己的差距,从更广的维度上检讨自己的研究。为什么中国做不出首创性研究?因为很多人倏地进入一个领域空间后,不能站在更高的角度审阅自我,于是也被空间彻底限制住了。

  问:能不能分享一次让您印象深入的学术报告阅历?

  薛其坤:每次学术会议听到的一些内容,都会和本人的研究方向有些关系,有一次关于新式材料制备的报告给了我很大启示。

  传统的资料研究,主要聚焦在自组织和成长材料上,探讨光刻技术、蒸镀、化学气相沉积(CVD),或者用炉子炼制。有人介绍了一套新思路。他把材料融在溶液里,然后将溶液冷冻,解冻过程中实现材料排序,后面再想方法将材料分别出来。这个想法确切很出人意料!

  

薛其坤在清华「巅峰对话」进行分享

  「把博论做成开放、融汇大家智慧的平台」

  

  问:从一位导师的视角看,您认为研究生会怎么更好地组织博论?

  薛其坤:我参加过几届博论,总体是比较成功的。不过目前好像给博论太大压力,要把博论的影响力做到特殊大其实很困难。

  因此,首先要明白博论的服务对象,主要是低年级博士生。他们在立题、立项、打基本、学习专业技巧的过程中,多接触这些专业化的训练,可以填补小范围组会的局限。随着年级增高,应该更多加入范畴内高程度的学术会议。其次要明确博论最重要的功能,是训练学生做报告的才能。这种有限时间内介绍结果的能力,不仅对博士阶段很重要,未来走向社会也一样。

  详细到组织方面,我提两个倡议:第一,怎么搞运动、搞什么活动、怎么把活动搞好,这些问题要多施展群体的智慧。要把博论做成开放、融汇大家智慧的平台。第二,要把视线放到学校之外,不仅局限于清华,还要放眼全世界,把全世界的经验学习过来。思维上、空间上、专业上更加开放,甚至不妨攻破惯例,多进行一些头脑风暴。

  要珍惜这几年来之不易的学术研究生活

  

  问:现在博士生面临的各方面压力越来越大,诸如科研任务多、就业竞争剧烈、高房价等,您认为博士生要怎么自我调适,保持在学术科研的路上继续下去?

  薛其坤:首先,要多跟导师取经。学生和导师在一起的几年,也是人生成长非常重要的阶段。导师不仅会给你学业上的指导,也应该言传身教,给予人生指导。我们团队,1/3的学生未来不会从事学术,但我对科研的严谨当真、对艰苦的乐观立场,还是会对他们发生踊跃影响。

  其次,一定要放平心态。房价问题可以议论,以后的就业方向可以选择,唯一不能选的,就是之后几年的研究生活。利用好学校的平台与机遇,充分培养剖析、解决问题的能力,以不变应万变。

  其三,清华学生应该学会独立思考,要有定力,不要被外界捣乱心神。假如这几年时间没有充足利用,那是一件非常遗憾的事。日后等你到了工作单位,可能立刻就要树立家庭,那时候各方面压力都来了,再想返回来学习,已经晚了。

  

  来源:清华研读间大众平台

[编辑:常州新闻网]
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