我们向读者推荐胡钓的这篇访问随笔,对作者所介绍的美国劳伦斯 · 伯克利国家实验室,我们的读者可能不会太陌生,但从这位年轻中国学者对该实验室的所识所悟中,读者或许会得到一些新的启示。中国的科技要在世界占一席之地,需要做的事情很多,但更全面地了解一些世界一流科研机构的运作情况,如已知彼,也实为一件紧要的事。正是出于这一想法,我们恳请更多年轻或年长的中国访问学者,将你们这些年在海外著名实验室、高校学习、访问的心得写给我们,以使更多的人受益。也希望广大读者向我们推荐这方面的材料和信息。

——编者

在先进材料研究中心实验大楼后面的山坡上,可以看见远处著名的金门大桥。遇到大雾天,大桥的下半部被白雾遮盖,从这里望去,金门大桥宛如漂浮在云海中的海市蜃楼。劳伦斯 · 伯克利国立实验室(LBNL)坐落在加州伯克利镇的一座小山上,这里许多地方都可以俯瞰到旧金山湾区美丽的景色。LBNL专门制作了一张风景透明片,用以宣传介绍自己。我们研究组的老板(课题组长)到欧洲去招募学生时,常拿出这张透明片做“诱饵”,据他说“年轻人一看到这种风景后,就再也不会犹豫了这当然只是一种幽默的说法。吸引世界各地青年学子纷纷前来LBNL的真正原因,并不是它周围优美的风景,而是它一流的学术地位。

1993年我得到中国科学院的一个公费赴美访问机会。公费有一个极大的好处,由于是自己国家出钱,因此可以选择最一流的地方。我选择LBNL,是因为这里的一个研究组在我所研究的领域内有几项国际领先的成就,其中一项还曾列1989年《大众科学》评选的当年度全美100项科技成就的首位。我的愿望是想在这里熏陶熏陶,感受一下一流学术研究的气氛,目的是为今后在国内研究上新台阶打下基础。来到LBNL后,发现那些从欧洲、日本等发达国家来的年轻学者跟我的想法差不多,一开始也都是自己国家出钱,目的也是为在LBNL熏陶一下。一位德国小伙子说,在这里工作一年的资历,对他今后回德国在学术界找一个好位置很重要。后来的事实也证明了他的话是对的。

拥有9位诺贝尔奖得主

LBNL是美国众多的国立实验室之一。众所周知,美国国立实验室在国际学术界的地位是十分突出的,而LBNL是其中的佼佼者。LBNL创立于1931年,是美国第一个国立实验室,拥有9位诺贝尔奖得主,是国立实验室中最多的。LBNL的创立者是著名的加速器之父劳伦斯(Ernest O. Lawrence),他是1939年诺贝尔物理奖得主。LBNL早期以加速器、核物理研究为主。进入80年代后,转向生命科学、材料科学和环境科学等新兴学科,现已成为一个向全世界开放的多学科交叉研究中心,这也是LBNL相对于其他国立实验室的较特殊之处。LBNL在美国国立实验室中并不算大,有近2000名雇员,800多名博士生与博士后,1600多名客座研究人员,年经费近3亿美元。美国的国立实验室有点类似中国科学院的研究所,有自己独立的一整套行政管理机构以及相应的后勤配套部门。LBNL有自己的图书馆、食堂、工厂、安全部门、车队,甚至还有自己的消防队。LBNL隶属于美国能源部(DOE),行政上挂靠于著名的加州大学伯克利分校(UC Berkeley)。UC Berkeley校区就在LBNL脚下,两者关系非常紧密。LBNL的研究组老板大多数都是UC Berkeley的教授,学生来源也都出自UC Berkeley。这种国立实验室与名牌大学“联姻”的模式在美国很普遍。对LBNL自身来说,与UC Berkeley的挂钩是非常重要的,UC Berkeley不仅提供了一个更为广阔的研究环境,同时也提供了大批优秀的学生。实际上,LBNL的声望相当程度上来自于UC Berkeley的著名。

LBNL里的教授, 一般来说,都是国际上某个学术领域的权威,大家通俗的称呼是“巨头”。在LBNL,经常会有人告诉你,××是诺尔奖得主,××曾获诺贝尔奖提名,××将来极有可能获得诺贝尔奖。正是这样的一批巨头,保持了LBNL在许多领域的领先地位。一般来说,学术领域是跟人走的。这样的巨头到哪儿,哪儿就成了该领域的先锋。能进LBNL担当学术带头人的,都是些顶尖人物。这些人来到LBNL,贡献也非常大,不仅能带来一个领先的领域,还会有大笔的科研经费,同样会吸引大批优秀的学生、博士后和访问学者。材料研究中心有一位中年教授,他的研究组有三四十人,多个研究方向,经常出令人惊奇的研究成果,仅仅在Science,Nature上的文章,每年有3~4篇之多。他的创新的idea非常多, 多得学生们都来不及做。该教授是生物化学出身,但对材料物理也很有兴趣,他手下有不少物理博士,在讨论单纯的物理问题时,也不得不佩服他准确的理解力与洞察力。有人说他做学问已做通了,除做研究外,他的演讲水平也极高,他的学术报告往往座无虚席。该教授的活动能力也特强,很会宣传自己的成果,一旦有好的结果出来,会有很多报纸、刊物对此大肆渲染一番,其人争取经费也很有办法。他在外面有一家私营公司,据说,效益也相当不错,该教授可称是现代科学家的一个典范。随着科学研究的社会化,对科学家的素质要求也逐步提高。现代的科学家,与早期传统型科学家大不一样,再也不是那种呆头呆脑的书呆子或者性格冷僻的怪人。作为一流的学术带头人,必须具备以下几点素质 :扎实的学术功底和广博的知识面,这是成功之本;精明的管理才干,这样才会使研究组工作更有成效;出色的外交本领,这是争取国家及社会经费支持的必备素质。LBNL众多研究组的老板,都是一个个久经沙场的高手,正是这样的一批一流精英聚集在这里,造就了LBNL—流的学术地位。

特强的“聚焦”效应

需要强调说明一点的是,在LBNL或UC Berkeley中,这类一流的学术带头人不是一个两个,而是几百个。这种一流人才的聚集,形成了一种特殊效应。当一个研究者碰到其他领域的问题时,可以在附近迅速找到最权威的解答。有一次,我在实验中需要制备一种大面积原子级平整的单分子膜。我所使用的衬底比较特殊,从一般文献中得不到信息。一问四周,他们告诉我,在我们楼上就有单分子膜研究专家,他们已在Science上有3篇文章了。我上去花了半个小时,就明白了该怎么去做,结果也相当成功。后来一位从另外学校来参观的同行看到我们的结果后十分感叹,他说他们组早就在做同样的探索,花了1年时间,一直没好的结果。在这里,由于大家都是某个领域的前沿人物,相互咨询必然也是最前沿最权威的。更重要的是, 大家经常在一起开会、吃饭、聊天,很容易导致交叉合作。这种合作也是“强-强”相互交叉,必然容易出—流成果。

由于一流的人物多,相互合作的机会就多。这种“聚集”效应,在交叉科学研究中显得特别重要。LBNL在交叉科学研究中独领风骚,主要靠的就是这种“聚集”效应。

作为年轻人,能在这些知名教授麾下及这种环境中学习、研究,得益匪浅。对我们来说,从事一流的前沿性工作,掌握别人尚未掌握的先进方法,以及在一流杂志上发表文章,对我们今后的研究工作都是非常重要的资本。更重要的是,能在耳濡目染中学到那些一流教授的特殊思维方式及工作方法,可以明白如何在国际学术界应付自如。学生们经常在私下交流,除了谈一般研究工作外,更多部分还是对各自研究组的老板的评价。年轻人感兴趣的是,他们当年是如何开创了一门新领域,他们如何一步一步迈向成功,如何处理各种学术圈子中的特殊事件,等等。这些都是书本上或其他的地方根本无法得到的知识,对大家今后发展非常宝贵,其次,对在这里学习的年轻人来说,另一大笔财富就是教授们或研究组的想法(idea)。做学术研究,有创意的idea非常之重要。我们经常从阅读别人的研究论文中获得启示,从而产生一些新的idea。实际上,文章上的东西,都是比较成熟的。一般来说,有100个新的idea,10个有条件可以做,最后大约1~2个获得成功。然后写成文章发表。绝大部分idea是没有条件做的。但这些不成熟的idea更具创意。现在没有条件做,并非意味着今后没有条件做。对年轻人来说,可以近水楼台先得月,这也是从书本上或从其他地方得不到的东西,其中不少是金子般的思想。

学生也是一流的

当然,单靠教授们是不行的。一流的人才,还包括学生们。大家都知道,教授现在是没时间做实验的,他们大都忙着申请经费,在外面到处开会。工作在实验室第一线的都是学生和博士后们。如果这些人不行,教授再厉害也没用。LBNL的博士生,都来自于UC Berkeley。UC Berkeley的本科生不怎么样,在美国排名一般是二三十名的水平,但UC Berkeley的研究生院却是一流的,它在美国的排名总在前3名之列。1995年的一次大评比中,排名第一。实验室里由这样一批人做主力军,教授们自然也不用愁不出成果。在这里,出色的年轻人是那些能独立做出一流成果的人。有了高水平的工作,如在Science上发了一篇文章,在聚会时,别人会问“是你自己的idea,还是你老板的?”如果是老板的,那并不稀罕,这里多的是,只有是自己的,大家才佩服。年轻人之间也有一种“聚集”效应,相互交流、相互影响,水平自然会得到提高。

若要问LBNL或UC Berkeley是如何吸引了这样一批一流的教授和学生们的,的确很难回答。除了经济待遇之外(其实并不是很高),还有一些其他的因素。有不少教授是因为只有在这里,才能做一些在别的地方做不了的研究,在LBNL比较容易出成果。进LBNL做项目组组长或UC Berkeley做教授,是很难的。往往是千里挑一,只有那些非常出色的人物才能进去, 只有一流的地方才能吸引一流的人才。至于学生们,都是冲着教授们来的。所以,聚集一批一流的教授是最关键的。

尽管有一流的资质和环境,LBNL的教授和学生们干工作却十分玩命。我来这里之前,在国内常听到这样一种说法,即美国人不如中国人用功, 等等。在LBNL或UC Berkeley,我没看到这样。这里的美国学生干得非常苦,我们组的几位美国学生,常常干到深夜,周末加班也是常事。教授们自然也不例外,周末也常来加班。有时外出开会回来,马上打电话到实验室,了解工作的进度。就连欧洲来的不少学者们都说,这里工作压力太高,生活节奏太紧张了。问教授、学生们为何这样,答曰“竞争”。由于美国研究组的人员费用(包括工资)都来源于研究经费,因此,对一个研究组来说,没有经费大家都要失业。为了得到源源不断的经费,必须要源源不断地出成果。有好的成果,才能挣到更多的钱,才能为今后进一步做出成绩打下基础。对教授而言,只有不断地申请到经费,才能维护并发展壮大自己的研究组,才能干自己想干的事情。稍一松懈,别人就会赶上去,抢占自己的阵地。对学生而言,只有多出成果,才能有资本找到更好的工作。在美国,找到好的工作,一靠拥有好的工作及资历,二靠教授的推荐信,这两者都促使学生们拼命干活。

科研是第一位的

在LBNL,一切都是以研究组为中心的。研究组的老板有权雇人;除上缴管理费外独立使用经费,LBNL仅负责提供相应服务及监督。LBNL的配套部门都是围绕着研究组转的。为了做到这一点,实验室也采取了一系列的配套措施。比如,电子学部的工作人员,只发最基本的工资,很少,其余部分要从他们为其他研究组所提供的服务中提成。这样使得电子工程师们非常主动地帮助研究组做仪器设计、制备等等。一般一个电话马上就到。仓库管理人员负责向研究组提供必需的各种物品,并帮助采购、送货上门。一般只要一个传真到仓库,写明需要什么即可,一星期内肯定送到。自己去取也可以,服务非常快捷周到。仓库人员可以从服务质量上得到提成奖励。其他行政部门、后勤部门也都是这样。有一件事情给我印象非常深刻。有一天,为了准备一次国际性学术会议,我们组要制作一批Poster(广告板),为了争取时间,我们把东西都搬到走廊上来做。在制作过程中使用了一种喷雾型胶水,由于没注意,直接喷到了地板上。开始我们不知道,晚上,清洁工来打扫地板,发现很难除去, 便告诉了一位专管此事的经理。这个经理平时为人很好,但这次不免有点生气,他抱怨我们太不注意,人为地增加了清洁工的负担。正好那天晚上我在实验室,他请我转告我的老板,希望不要这样做了,并声称要亲自打电话找我们老板抱怨。第二天一大早,老板来问Poster做好了没有。我把经理的话转告了他。老板听后,回答说:“我不管这个,我只管Poster做好没有。”他又接着说“如果我是你,我就会告诉他,打扫地板正是你们的工作,这也是LBNL雇用你们的原因。我敢肯定,他不会打电话来抱怨。在这里,耽误了清洁工作并不重要,千万不能耽误了科研工作。”在LBNL,科研是第一位的。虽然这里的行政部门也很官僚,但一般不敢得罪研究组,如果研究组抱怨一下 · 特别是几个研究组联名抱怨一次,他们很有可能被解雇。所以,管理部门都特别友善。即使有时推诿,也采取一种并不会令你生气的很高明的方式。对LBNL来说,由于经费绝大部分是靠研究组挣来的,因此,研究组就是命根子,是得到优先保护的。

时时寻找新的方向

但是,LBNL也绝不是众多研究小组的简单拼凑。它制订整个实验室的大方向。科学研究的前沿并非一成不变,新的领域不断涌现,如果想在学术界一直保持领先地位,除要有自己的特色以外,必须时时占领当代领导潮流的科学领域。对于一个研究小组来说,也常常在寻找新的方向。因为做新的东西,一旦做出来,就是别人没做过的,那么在这个领域就自然成了领先,就比较容易发表高级文章,比较容易得到经费支持。一个研究组寻找新方向的方法主要有两种,一种是同另外一个不同领域的研究组进行交叉合作。另一种是小组不断招进新的研究人员,他们会带来新的idea、新的技术与新的领域。在LBNL,客座人员比例相当高,在研究人员中超过一半。我所在的组,每年都有30%的人员更替。这种频繁的人员流动很容易造成新领域的出现。但是,仅仅靠研究组这样做是很有限的。研究组所创立的新领域,在大的框架下还是属于原有的大学科。例如,你很难让一位物理学家在遗传学研究中创立一门新的领域。在大学科创新方面,就需要在整个实验室的层次上来做。LBNL早先在核物理研究兴盛时期,以加速器、核物理研究为龙头。到70年代末,生物学已开始逐渐成为科学研究的主要领域。LBNL迅速调整了自己的学科重心,通过招纳大批生物学家,重点支持生命科学研究,并同时注重新材料、环境科学的研究。结果到现在,生命科学成了LBNL的强项,这为LBNL在21世纪的继续发展打下了良好的基础。

1993~95年我在LBNL时,正好碰上一次关于LBNL未来发展方向的大讨论。由于冷战结束,美国的科学政策有所调整,其重心转向有利于增强国家经济而非军事竞争力。这种调整也给学术界带来了很大的震动,对于基础研究的方向选择出现了比较大的争论。尽管现在还没有形成十分明朗的结论,即科学研究在新形势下究竟应如何去做,但与现在相比,未来的学术研究必然会有所不同。有一种说法是“学术界的文化要发生变化”,这里不单指学术研究的方向、内容,还包括其价值评定。在LBNL或UC Berkeley,年轻人似乎对此十分关注,也议论得最多,有鉴于此,LBNL提出了自己面向21世纪的发展战略。在综合分析了国际国内现状及总结了LBNL自身的优、劣势后,提出了一系列应对措施,确定以生命科学、材料科学、环境科学及能源科学作为四大支柱领域,保持LBNL交叉研究的特色,并强调更进一步与产业界结合。 LBNL把自己未来定位在以下三点上:

1. 使LBNL成为吸引世界上最具天才的科学家们来创新的地方;

2. 要解决那些会影响我们生活方式的问题;

3. 继续揭开自然界的奥秘。从中我们也可以看出,科学界的“价值观”发生了不同于传统价值观的微妙变化。在论述如何保证LBNL能继续在新形势下不断成功的关键因素时, LBNL发展规划强调 :人才,一流的人才,是成功之本。千变万变,这一点始终是不变的。

(胡钧,男,1964年生,副研究员,上海优秀科技启明星,现在中科院上海原子核所从事扫描隧道显微镜研究。对胡钧的介绍,读者可参见本刊今年第1期“对科学的兴趣是我的源动力”一文)