一、国际一流研究机构的启示
自进入知识创新工程以来,我们提出了加快建设国际一流研究机构的奋斗目标。然而,究竟何为国际一流研究机构?国际一流研究机构的重要标志是什么?在此,我们不妨著足审视,领略一下当今国际一流研究机构的风采。
剑桥大学Cavendish实验室是国际物理学界久负盛名的一流研究机构,自1871年创立至今,曾先后培养出25位Nobel奖获得者,上百个皇家学会会员,4个皇家学会主席,曾有多位国际大师级科学家在此作出过原创性的工作,如电磁理论和气体分子运动理论奠基人J.C.麦克斯韦、近代声学理论奠基人瑞利、气体发电理论和物质电结构理论的提出者和电子的发现者J.J.汤姆森、放射性元素衰变规律及原子有核结构的发现者E.卢瑟福、X射线晶体物理的奠基人W.L.布拉格、非晶半导体理论提出者N.F.莫特、金属晶体费米面理论的提出者A.B.派帕德等,这些大师们的工作无不对世界近代物理学的发展产生过重要影响,使实验室成为电磁理论、气体放电理论、原子物理、核物理、晶体物理、分子生物学和射电天文学的发祥地,先后发现过电子、中子、正电子、脉冲星、DNA双螺旋结构、非晶体半导体和有机聚合物半导体材料。
该实验室平均每年发表在Nature、Science、Phys.Rev.Lett.等顶尖级刊物上的物理类论文在30篇左右。
以马克斯 普朗克为代表的一批世界闻名的德国科学家曾为马普学会的建立奠定了坚实基础,德国历史上大多数诺贝尔奖获得者都曾在该学会的研究所工作过,并取得了以量子论为代表的具有划时代意义的伟大科学成就。同时,马普学会继承德国科学的优良传统,不断造就杰出科学人才,其研究工作始终处于世界科学的前沿,在国际上享有盛誉。
俄罗斯科学院Lebedev物理研究所是俄国名副其实的规模最大历史最悠久的研究所,在其近300年的历史淀积过程中,造就了俄国近半数的Nobel奖获得者,谱写了俄罗斯科学史上辉煌的一页。
东京大学物性研究所同样是国际公认的世界一流凝聚态物理研究机构,它在超导、磁学、表面物理、极端条件物理等领域曾取得一系列重要成就,每年发表在Nature、Science和Phys.Rev.Lett.等顶尖级学术刊物上的文章在20篇左右,其物理和材料类SCI论文引用率均居世界前列。
概括起来,国际一流研究机构的重要标志可归纳为以下几点:
1.国际一流的研究人才队伍;
2.领导时代潮流的原创性研究成果;
3.独具特色的研究手段和尖端实验设备;
4.科学、高效、规范、富于创新的管理体制
二、国际一流研究机构成功的重要因素
面对这些世界一流研究机构的辉煌成就我们不禁要思考这样的问题,一个公认的国际一流研究机构成功的原因何在?它们几十年甚至百余年经久不衰的原因又何在?这是一个比较复杂和难以简单回答的问题,然而它又是一个极其重要且对我们创建中国的国际一流研究机构极具重要参考价值的问题。
纵览上述研究机构,我们可以得到这样的答案,即明确的宗旨,优秀的传统,严谨的学风,宽松自由的治学环境,不断的开拓进取精神,组织和管理者的远见卓识,以及这些因素的有机联系和巧妙结合,具体地说,可以概括成以下几个方面:
1.明确的创建方针和符合国家目标的准确定位(MISSION)
这些著名研究机构在创建之初无不把明确的定位和使命放在头等重要的位置,并将其贯穿于整个创办过程之中,从而使其自始至终保持明确的发展方向。
作为国家级研究机构,它们都把追求长远目标,取得重大科学突破,立足国家需求,解决重大技术问题作为自己的首要使命。显然,这是一般研究机构和大学在人力、设备、经费投入等方面所难以完成和实现的。
2.面向世界选择国际一流研究人才
为确保人才优势,打破国家和地区界限,以优厚的工作和生活条件在世界范围内征聘国际一流的研究人才,这是国际一流研究机构共同的作法。同时,通过聘用制保证人员的流动性,在流动中不断优选研究人才,从而确保始终拥有一支由优秀研究人员组成的高素质的研究队伍。
3.来自政府长期、稳定、充足的经费投入
除去各种科研项目经费,仅就经常性年度预算拨款而言,Cavendish实验室和东京大学物性研究所的人均经常性经费分别是物理所的几倍和十几倍。而且,这种年度预算拨款直接来自于政府长期稳定的投入,不需专门申请。显然,这对于保证一个国家级研究机构拥有一支相对稳定和有一定规模的基础研究队伍,使其有能力参与国际高科技竞争是十分必要的。因为稳定的经费支持可以使科学家能够在一种稳定的心态下开展研究工作,将精力主要集中于研究问题的深度和水平,从而避免将大量的时间用于争取项目经费(多数项目额度并不很大),忙于应付频繁地总结、汇报、结题等事务。
4.继承发扬优良传统,不断开拓新领域
诸多国际一流实验室成功的另一重要因素是逐渐形成的一整套优良传统和学风,以及不断开拓新领域的创新精神。这种在长期的创建过程中逐渐形成的独特的传统和学风为日后的发展提供了养分和土壤。
然而,它们在继承传统的同时,并不墨守陈规,而是不断进行调整和修正,并不失时机地开拓新领域。例如,Cavendish实验室在历史上曾进行过5次研究方向的重大转变,即从电标准测量转向辐射研究,从辐射研究转向原子核的人工衰变,从核物理转向多研究方向,从多研究方向转向以固体物理为主的研究,从固体物理转向以凝聚态物理为主的研究。而每次转变都伴随着重大科学成就的产生。
5.活跃、自由的学术氛围及科学公正的评价体系
正确地解决传统与创新的关系,坚持以科学家为主体,强调科学研究的自由与独立性,努力营造活跃自由的学术氛围,最大限度地激发了科研人员的创造性思维,是取得重大原创性研究成果的关键。同时,实施一种科学合理的考核评价体系将会起到有效的监督激励作用。国际专家评价制不仅保证了评价的公正性和客观性,有效避免浮燥甚至弄虚作假、学风腐败等丑恶现象,同时也避免了目前国内评估周期太短、过频,致使偏面追求短期效益的不良倾向。
6.科学、高效的管理体制和高素质的管理队伍
任何一个成功研究机构的有效运行都是靠其高级管理者通过长期实践摸索和总结出的一整套科学高效的运行模式和管理体制来组织和实施的。其中任何一次方针政策的重大修订和研究方向的重大调整都与管理者的高瞻远瞩、远见卓识以及这些重大举措能够得以实现的运行体制关系重大。因此,在创建国际一流研究机构的进程中,一流的研究人才重要,一流的管理人才同样重要。无论是德国马普研究所、英国Cavendish实验室,还是日本东京大学的物性研究所,它们的成功经验都充分证明了这一点。
7.强大的技术支撑体系
历史告诉我们,每项重大科学成就的取得,都离不开技术支撑条件的重要作用。因此,技术支撑条件是研究机构取得成功的技术保障。这里,除了先进的仪器装备外,高素质的技术队伍也十分重要。由于国内目前体制、人事制度及评价体系的原因,工程技术人员与科学家的职责严重混淆,待遇偏低,造成技术队伍匮乏,人员素质普遍较低,这一问题亟待解决。
三、孕育重大创新性突破创建国际一流凝聚态物理研究基地
中科院物理所自1928年成立至今已走过了73年的光辉历程,经几代科学家的不懈努力和辛勤耕耘,曾取得过以"液氮温区氧化物高温超导体"、"低纯度钕铁硼永磁材料"为代表的一批原创性研究成果,成功孵化出以"三环新材料公司"和"星恒公司"为代表的应用成果产业化研发基地,发表SCI论文和论文引用率连续十二年保持全国科研机构首位,为国家培养了一大批物理学研究人才,现已发展成为国内外物理学界有一定影响的凝聚态物理研究基地。
然而,保持国内领先仅仅是物理所建所的初期标准,创建国际一流研究机构无疑是历史赋予我们这一代人甚至几代人的神圣使命。为此,我们在创新工程全面推进阶段试点工作方案中明确提出了创建国际一流凝聚态物理研究基地的奋斗目标,并为之确定了具体的实施方案。
1.适时调整科研结构不断完善学科布局
通过长期的发展和不断调整,物理所形成了自己明确的学科方向,即以凝聚态物理为主,同时包括光物理、原子分子物理、等离子体物理以及凝聚态理论等多学科。在此基础上,先后成立了超导、磁学、表面物理三个国家重点实验室,以及光物理、低温物理、电镜、真空物理四个院重点实验室。
进入创新二期以来,根据国际科学发展动态及自身的特点,物理所适时进行了学科布局的调整,在原有实验室的基础上,整合筹建了极端条件物理实验室,新建了纳米物理与器件实验室、软物质物理实验室、凝聚态理论与材料计算实验室,从而使学科布局更加合理。在此基础上,以国际科学前沿和国家目标需求为导向,确定了十个重点研究方向,即:
极端条件下的新材料合成及量子临界现象研究
软物质和生物大分子结构及动力学
非常规高温超导体的探索、超导物理及应用基础研究
薄膜生长及表面动力学问题研究
凝聚态物质中的瞬态过程研究
纳米功能材料的制备、表征和量子效应研究
自旋电子物理学及原型器件研究
有机功能材料物理与超高密度信息存储
超强超短激光与物质的相互作用
宽禁带半导体材料物理与器件研究
同时,一个面向全所提供高质量器件加工制备服务的微加工实验室建设已接近尾声。至此,完成了全所学科布局的调整和目标的凝练,为在近期取得重大创新成果奠定了良好基础。
2.积极推进和实施国际专家评价制
如何建立科学公正的评价体系一直是知识界、学术界讨论的焦点问题,并得到社会各界的高度重视。建立和实施科学、有效的评价体系将有助于激励广大科研人员的创造热情,引导学术研究沿着健康、积极的方向发展。
为了使物理所研究方向的制定、科技目标的凝练和科研工作的考核更加科学化和国际化,进而加快实现"建设国际一流凝聚态物理研究基地"的战略目标,物理所在创新一期国际评价试点工作的基础上,于2001年10月正式颁布了"物理所国际专家评价制实施办法"。其中,国际专家评价制的实施范围包括以下三个层次:
(1)研究所的学术方向;
(2)研究所科研工作的水平和成果;
(3)实验室及研究组建设。
国际专家评价制的形式分为现场评价和信函评价两种。
在2001年年终总结和课题调整中我们首次将该办法用于对研究所过去三年研究工作和今后拟开展的研究课题的系统评价。此次国际评价共聘请了100位专家,他们分别来自中国、美国、英国、德国、法国、意大利、瑞士、瑞典、荷兰、澳大利亚、日本、香港等12个国家和地区,其中国内专家占36%,国外专家占64%。
从评价专家所属的研究机构来看,国内评价专家的84%来自北京大学、清华大学、南京大学、复旦大学及中科院等国内著名高校和研究机构。国外专家的80%来自美国Argonne国家实验室、美国OakRidge国家实验室、IBM实验室、美国加州伯克利分校、美国斯坦福大学、日本东京大学、英国牛津大学、英国伯明翰大学、德国马普金属所等国际著名大学及研究机构。全部评价专家均为相关研究领域的国内外著名专家学者,其中包括原子力显微镜(AFM)主要发明人Ch.Gerber博士、英国现任皇家学会主席AaronKlug教授、瑞典皇家学会诺贝尔物理奖提名委员会主席T.Claeson教授、氧化钛光催化理论奠基人日本东京大学Fujishima教授、马普金属所所长H.Kronmuller教授、美国科学院院士沈元壤先生、美籍超导物理学家香港科技大学校长朱经武教授以及十一位中科院院士等。
根据国际专家的评价意见,适时调整了研究方向,确定了物理所2002-2004年度的44个课题方向和研究组。至此,物理所在朝着"国际一流凝聚态物理研究基地"的战略目标前进的道路上又向前迈进了坚实的一步。
3.加强技术支撑体系建设
物理所是一个以实验物理为基础的基础性研究所,建立和完善一支高效运行和高水准的技术支撑体系是我们实现国际一流研究机构目标的重要技术保障。为此,我们把加强技术支撑体系建设作为我们创新二期工作的一项重要内容,并于2001年开始实施了以首席工程师制为核心的技术支撑体系建设方案。
在借鉴国际同类一流研究机构技术体系框架并结合物理所实际的基础上,我们制定了一整套有别于研究体系的技术支撑系统运行管理、岗位聘任、考核评价办法,并于今年年初正式成立了物理所技术部。通过公开招聘,竞争上岗,确定了技术部首席工程师及各岗位人选。在广泛调研和充分论证的基础上自己投资3000万元购置了一批目前国际上最先进的器件微加工装备,目前全部装备已安装调试完毕并正式投入运行。至此,以首席工程师为核心的技术支撑队伍和高水平技术支撑平台已初具规模,并将对物理所基础研究取得重大原创性成果发挥重要作用。
4.积极开拓渠道吸引优秀人才
物理所经过多年的历史沉淀,形成了一支包括12位院士在内的老中青相结合的实力强大、阵容整齐的研究队伍,并始终把队伍建设放在重要位置。进入二期创新以来,物理所继续坚持这一方针,积极开拓渠道,从海内外吸引优秀人才,如国家杰出青年基金、院百人计划及所内引进等多种形式,其中既有优秀的研究人才,也有物理所急需的高水平的技术人才。
同时,在全院首创的"国际量子结构中心"以其特殊的全新模式聚集了海内外一批杰出的华裔青年科学家,形成了一支国际化的人才队伍,在短短一年多的时间里就取得了一系列成果,其中有关全同量子点的实验研究成果在Phys.Rev.Lett.上发表后,已被Nature,Science,Phys.Rev.Focus,MRSBulletin和国外多家新闻媒体作为重点科技消息报道。
5.活跃学术氛围促进学术交流
为进一步完善和规范物理所所级学术活动的管理,活跃学术气氛,促进学术交流,物理所于今年年初推出了《规范所级学术活动管理办法》。其中,将目前所级系列学术活动确定为三种形式,即"凝聚态物理中关村论坛"、"凝聚态物理前沿系列讲座"及"星期四工作午餐会"。三种形式作为不同层次的学术活动,形成了一个完整有序的全所层面上的学术交流体系。至今,"凝聚态物理中关村论坛"45讲、"凝聚态物理前沿系列讲座"23场,场场暴满,"星期四工作午餐会"座无虚席,气氛热烈。
四、目标与思考
尽管物理所在国内物理学界处于领先地位,但与国际同类同体量一流研究机构相比仍存在相当的差距。对此,我们应保持清醒的头脑。为逐步实现我们的奋斗目标,根据物理所的自身条件和实力,我们把争创国际一流研究所的发展进程分成三个目标阶段,即
第一阶段SCI论文总数达到每年400-500篇左右(相当于目前同体量同类国际一流研究机构的水平);
第二阶段Nature、Science、P.R.L等顶尖级杂志论文数达到每年20篇左右(相当于目前同体量同类国际一流研究机构的水平);
第三阶段在若干研究领域取得重大原创性成果,开创国际科学前沿并能为国际同行所瞩目和跟踪的新生长点,造就若干国际大师级科学家。
目前物理所第一阶段的奋斗目标已经实现,并接近第二阶段的目标,我们力争在5-10年的时间里达到和完成第二阶段的奋斗目标,在10-15年或更长的时间内,争取达到第三阶段的目标。
经过近几年的不断实践和探索,我们深深体会到创建国际一流研究机构不仅仅关系到科研机构本身的发展,更重要的是关系到一个国家科技战略目标的定位。为此,我们建议国家有关部门就下列问题给予思考和关注:
1.选择若干具有较好基础和实力的研究所或实验室,明确其国家使命,确立国际化目标,重点支持,鼓励参与国际竞争,力争在不太长的时间内建成真正具有国际一流水平的国家级研究机构或实验室。
2.尝试更加灵活的用人制度,坚持以人为本,从世界范围内聘请国际一流科学家作为学术带头人。
3.稳步增加经费投入,给予相对长期稳定的预算经费支持,并逐步提高稳定的预算经费与申请项目经费的比例。
4.在基础设施和大型尖端仪器设备建设上加大资金投入,改变现有设备部分先进整体落后的局面,在尽可能短的时间内,使硬件与软环境上尽快与国际水平接轨。
5.建立科学、合理的评估体系。建议按国际通行的办法,对科研机构实施国际专家评价制,评估周期以3至4年为佳。
我们坚信,在国家科技部和中科院的正确领导和大力支持下,在物理所全体职工的共同努力下,把物理所建成国际一流凝聚态物理研究基地的伟大宿愿一定会实现。
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