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一流科学家、一流大学、一流科学该是怎样

科普小知识2021-11-10 13:55:14
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■冯兆东

由“明星学生恶霸”的学术不端行为引发的热潮已经消退。然而,对学术和高等教育的讨论、反思和探索不应停止。例如,一流的科学家、一流的大学和一流的科学应该是什么样子,外国学术界和学者是什么样子?

首先,作者没有在美国一流大学担任教授的经验,也不是世界级的学者(尽管作者认为他是一个非常专注和活跃的学者)。1987年,他不情愿地从美国华盛顿大学获得了第二个硕士学位(“不情愿”是指当他从硕士学位毕业时,作者仍然不能完全理解教授在课堂上的讲课)。1991年10月,在堪萨斯大学为他的博士论文辩护后,提交人作为博士后研究员前往哥伦比亚大学的研究机构拉蒙特-多尔蒂地球观测站(以下简称LDEO)。作者在他的一部中国作品的序言中记录了这一经历——在完成我的博士论文(1991年)后,我轻松地获得了美国哥伦比亚大学的博士后奖学金。我怀着极大的兴趣走进LDEO,但当我从那里出来时,我是一张灰色的脸。我写的四份基金申请都没有被批准,在两年的博士后期结束时,我也没有找到工作。无奈之下,哥伦比亚大学将我的博士后身份“半价”延长了半年,实际上给了我找工作的时间。

然而,我想补充的是,尽管哥伦比亚大学“什么也没做”,但过去三年的奋斗过程和日常经历让我明白,科学研究不仅需要一丝不苟的态度,还需要“宗教*”的追求精神。

哥伦比亚大学LDEO的个人经历给了作者思考和总结的机会:一流的科学如此产生,一流的大学如此运作,一流的学者如此成长。作者被“说服”的另一个原因是LDEO是20世纪“地球科学三大突破”中的两个(即板块构造理论和米兰科维奇气候理论)的诞生地。在这里,笔者想谈谈这些“所以”,希望对“中国学风建设”有所帮助。

第二次世界大战结束后,为了赢得可能的第三次世界大战的主动权,美国开始在全球范围内开展海洋调查。在科学家的推动下,美国国家自然科学基金会开始与美国军方合作。在军方海洋勘测船的帮助下,科学家掌握了第一手的海底地形数据,并获得了大量的深海钻孔。哥伦比亚大学的科学家主导着美国国家自然科学基金会与军方合作的科学研究部分。

经过近20年的海底地形数据收集,全球海底地形图于1968年夏天完成。这张地形图第一次以“不可辩驳”的方式表达出来:阿尔弗雷德·韦格纳在1912年提出的板块假说可以升级为板块理论。我想补充的是,这一理论不仅坚定地预示了我们的“世界观”(即我们所看到的世界观是由板块活动形成的),而且为矿物地质学(如矿脉的形成)和灾害地质学(如地震的发生)奠定了坚实的理论基础。

美国国家自然科学基金会与军方的合作还获得了大量深海钻井,为此,海洋开发办公室建立了一个“深海钻井收藏库”。经过近30年的深海钻探收集和分析,到1976年,LDEO科学家詹姆斯·海斯和其他人发表了一篇“惊人”的文章。这篇文章第一次以“不可辩驳”的方式表明,20世纪40年代前南斯拉夫的数学家和天文学家米兰科维奇提出的假说可以上升为理论。具体来说,该理论认为,过去200万年(甚至更早)气候变化的主导因素是地球轨道的偏心率(大约10万年周期)、地球旋转轴的倾角(大约4.1万年周期)和近日点的跳跃(大约2.3万年周期)。

米兰科维奇的理论是我们理解全人类共同关心的“全球气候变化”的基础。甚至可以说,米兰科维奇的理论不时地重塑了我们的世界观。这一理论不仅进一步挑战了许多西方人所相信的“创世说”,也排除了上一代学者迷信的“第四纪四冰期”的原始理论。

作者曾在1999年底谈到过美国广播公司的一份长篇报告。在总结了“美国世纪”取得成就的诸多原因后,报告总结了三个最重要的原因:第一,公平而强大的市场竞争机制;二是大萧条后美国完成的城市化进程;第三,高等教育和科学研究之间不可分割的关系。

美国高等教育和科学研究的分离通过以下两种方式保持。首先,竞争性研究基金基本上流向了大学。例如,美国国家自然科学基金会的几乎所有基金,以及美国国家卫生研究院和美国国家航天局的大多数项目都是通过竞争进入大学校园的。这保证了大学教师的一流学术水平和大学(这里指研究型大学)的一流研究设备。

第二,在美国,硕士和博士学位的培养不仅仅是基于一篇论文,至少三分之二的学分是通过“仅由大学提供”的系统教育获得的。此外,美国大学的“教授主导实验室”模式、“教授必须上课”模式以及研究生(包括本科生)有机会“通过选修课从不同教授的学术优势中学习”的模式都允许最新的研究过程与最新的教育过程紧密结合。引用美国广播公司1999年的一份长篇报告,美国拥有世界上最成功的研究生培养体系。美国研究生培养体系的成功在于它培养了许多最适合社会需求的人才(即广泛的培训和强大的适应性)。美国研究生培养体系的成功还在于它培养了最多的诺贝尔奖获得者等。

上述“高等教育和科学研究不分离”的制度使美国至少130所“国立大学”受益,这只是一种分类,但并不意味着它们是国立大学。它的好处也延伸到三级大学,这些大学在130年以后和300年以前仍然强调科学研究。

然而,在我看来,不仅美国的三级大学没有优势,而且它们也间接地支持了二级大学的发展,而美国的二级大学(25~130所)也没有优势。除了软科学环境和研究生培养体系比我们好得多之外,这些二流大学的科研实力和国际展示水平与中国“985工程”大学的差距正在有效缩小。作者认为,如果我们不刻意大力改善我们的软科学环境,引进美国的研究生培养体系而不提国防,我们就很难建设一所真正一流的大学。

然而,作者在哥伦比亚大学学习的经验不足,让作者觉得中国一流大学和一流学者的条件还不理想。以下是作者在LDEO经历的一些例子。我希望它能为中国学术环境的改善提供一些启示。

首先,学者对学术活动的热情。

在20世纪90年代初,LDEO包括地球科学部、海洋和气候预测研究办公室、海洋生物研究办公室、深海钻探和气候变化研究办公室以及哥伦比亚大学地震和地质研究办公室。研究人员包括地球科学系的28名教授、大约80名不同层次的研究人员、近300名研究生和近50名辅助人员。每个实验室每周至少举行一次研讨会,每个实验室每月至少举行一次小型学术会议,大多数情况下,20-40名美国和欧洲同行参与讨论一个科学问题,无论是热点还是难点。

整个LDEO每学期至少有两次中等规模的国际学术会议,通常有大约100人参加。会议的主题相对广泛。研究人员和研究生会“疯狂”去参加他们感兴趣的研讨会和学术会议。他们之所以“疯狂”,是因为参加研讨会和学术会议是获取最新知识和激发科研灵感的最有效方式。他们还认为,听别人的研讨会或报告是“偷别人”和为自己获取“好处”(即使是学术进步)的“最便宜”的方法。我想在这里强调,他们都是“疯狂”的人,不管他们的年龄、性别或学历如何。

其次,研究单位营造了浓厚的学术氛围。如果世界上有人在《自然》或《科学》杂志上发表了他们认为非常有影响力并且与他们的研究方向相关的文章,文章的作者通常会在文章发表后不久被邀请到LDEO进行学术交流。

此外,这些作者不作为“崇拜者”进行学术交流。作者必须时刻准备迎接那些“傲慢的”拉蒙的学术挑战(受人尊敬但也是公然的挑战)。

1992年,提交人在LDEO参加了一个只有20人参加的小型学术会议。会议的目的非常明确——邀请那些对“北大西洋削冰事件”感兴趣的学者,就当时发现的“北大西洋削冰事件”大吵大闹,畅所欲言。

一连几天,他们互相“吵架”。直到会议结束,他们才最终提出了一个研究计划,证实了他们认为的“几个有价值的假设”。上述每月至少举行一次的小型学术会议旨在解决类似的热点或难点问题。

除了学术,整个LDEO校园几乎都是学术性的。除了研究人员加班的工作习惯之外,作者在食堂看到的是,2-3名因某个学术问题而被安排去食堂的研究人员边吃饭边谈论科学。如果没什么好说的,他们会搬到校园各处的“室外咖啡桌”继续谈论科学。如果一位来自其他地方的科学家访问了LDEO,感兴趣的Lamonter会主动邀请访问者一起喝咖啡,以“挖掘某人的大脑”。此外,他们还打趣说,“挖人的大脑”是“偷别人”和为自己获取“利益”的“最便宜”的方式,即使这是提高他们学业成绩的一种方式。

当然,在这样的文化环境中,“脑偷猎者”也非常高兴,因为他们不仅在科学上受到尊重,同时,他们也在“偷猎对方的大脑”

第三,学术氛围塑造了具有“领导风格”的学术领袖。华莱士·布鲁彻,美国科学院院士,哥伦比亚大学地球科学教授,伦敦发展学院科学家。他一生发表了几十篇文章(包括合著)和10部自然科学专著。他被认为是“全球变化研究的大师”。在这里,作者以他为例来剖析美国科学领袖是如何成长的。

华莱士·布鲁彻有以下值得一提的特点。第一个特点是傲慢。布鲁彻在1995年出版了一本名为《华莱士的冰河世纪》的书。华莱士是他的名字。当时,我们几个中国人都在谈论这个人。他太傲慢了。

此外,华莱士每次都在别人的婚礼上扮演牧师(在拉蒙特),他总是利用这样的机会讽刺“上帝”。此外,布鲁彻和他的LDEO同事不会错过讽刺他们不喜欢的政治家的机会。例如,小布什总统是他们每天讽刺的对象。

第二个特点是努力工作。华莱士出生于1931年。在28岁获得博士学位后,他连续几十年不间断地专注于华莱士冰川世界的研究。自1959年以来已经过去了50多年。他是加班的研究人员之一(至少三年前他还是一样);他是疯狂参加大大小小学术会议的人之一。他的访客永远无法逃脱被他“*”的命运。在国际学术会议上,他总是出现在人群中,从一个会场冲到另一个会场,听他感兴趣的报道。

第三个特点是专业性。华莱士的学生可以公开开玩笑:“华莱士,昨晚你和你女朋友在一起吗?”你知道,那时他已经63岁了,已经是美国科学院的院士了。他也被视为美国地球科学的“恶霸”。

然而,他对自己的职业太认真了。一名博士生在资格考试中犯了一个小错误。他非常生气,指着学生的鼻子骂道:“你在学业上没有希望了。”然而,在麻省理工学院教授——他认为自己已经50岁了——被邀请在伦敦环境与发展学院做演讲后,华莱士不满地说,“你是一个海洋化学家,来这里谈论海洋模拟,而你并不擅长海洋模拟。你浪费了我们一个小时的时间。”

简而言之,有太多“他对自己的职业太认真”的例子。华莱士·布鲁彻是我见过的众多致力于保持职业道德的美国学者之一。

华莱士·布鲁彻:他们是一群专心致志、自我意识强的学者,他们认真对待自己的职业,不多,也不多。

(作者是河南大学教授)

《中国科学报》(2019-03-20,第7版海外版)