2016年1月31日+北京+中国科学院过程工程研究所+阎林胤
时间:2016-09-082016年1月31日+北京+中国科学院过程工程研究所+阎林胤
“日本•亚洲青少年科学交流项目”(樱花科技计划)
阎林胤赴日本东北大学学术交流活动
成果报告
“日本•亚洲青少年科学交流项目”(樱花科技计划)是由日本科学技术振兴机构(Japan Science andTechnology Agency)组织,旨在通过产业界、学术界与官方之间的紧密合作,邀请优秀的亚洲青少年短期访问日本,加深担负亚洲未来的一代和日本青少年在科学技术领域的交流。我此次参与的樱花计划项目属于“共同研究活动”,即根据日本东北大学(TOHOKU University, 此后简称东北大学)的安排,与日方研究人员进行短期的共同研究活动。此次活动使我与东北大学的研究小组建立了面向未来的常态学术互动,更促进了中科院青年科研工作者与日本青年工作者之间深入的了解与合作尝试。
一、磁性石墨烯理论研究的学术成果
磁性氧化石墨烯类纳米材料以其同时具有多样的作用力位点和便捷的控制方法,在药物的靶向递送,环境污染物富集、检测与监控等研究领域,均有很广泛的应用潜力。当前,实验化学与材料工作者已对此类材料的修饰与改性提出了大量事实依据,但对该类材料的理解与系统设计是使其从实验室走向应用的技术瓶颈。
河野裕彦教授为东北大学碳纳米材料的理论化学专家,其领导的数理化学研究团队近二十年来,在碳-60、碳纳米管以及类石墨烯材料的理论研究中颇有建树。笔者所在单位——中国科学院过程工程研究所基于氧化石墨烯材料发展了多种环境污染物的富集与检测方法,同时,基于此材料的可控药物递送与光动力治疗研究也正在开展之中。此次赴日与河野裕彦教授领导的数理化学研究团队合作研究,共达成三项成果:
(1)为磁性氧化石墨烯类纳米材料建立了基于官能团结构的理论化学模型。合作建立的氧化石墨烯材料的理论模型,在常见的氧化石墨烯改性与修饰结构与材料的磁性之间,建立了一一对应的定量构-效关系,为氧化石墨烯材料的合成控制及其设计策略,奠定了理论的基础。
(2)将对此模型的描述拟成科技论文手稿,预计将与春节后以中日研究组共同署名在国际期刊上发表。
(3)以此次合作研究工作为契机,建立了中科院过程所研究组与日本东北大学研究组在碳纳米材料理论模型与控制策略方面的面向未来的常态化合作研究机制。
二、日本研究组的特点
通过这次合作研究,全面了解并深刻感受到日本课题组与中国课题组的异同。东北大学理学部与自己研究领域相近的几个实验室的人力配置与中国科学院的大部分实验室类似,通常为正教授1名,副教授1-2名,助理教授2-4名,博士研究生3-5名,硕士研究生4-6名。科研条件的硬件上,东北大学上述几个实验室与中国科学院相同研究方向的大部分实验室也类似。然而,与日本工业以及企业一样,这些以理学为研究目标的课题组,也非常重视技术的开发发展与推广。此行接触到的河野、森田等几个课题组,都有自己原创的理论化学方法与软件。更为突出的是,这些原创软件与方法很多都非常简单,刚推出的时候也可能并不显得非常尖端,但很多都能随着学科的发展升级,能在某一学科中应用数十年。相比之下,目前国内相同研究方向的高水平课题组,在开发这样一种新的研究方法时,推出的方法往往很容易比日本的研究小组更加前沿且优异,但是,能将一种理论方法发展推广升级,并沿用数十年的例子,目前尚属凤毛麟角。笔者认为,这种日本科研团队的研发策略,能有助于自己更为科学的分配手头有限的科研资源,为学科做出更大的科研贡献。
三、学科发展策略与思路
除对日本课题组的深入了解外,此次交流中,更是注意到了日本东北大学对学科发展的策略与思路。科学研究的根本动力是人类对未知世界探索的理想。有一百多年建校史的东北大学深知,对全社会科研理想的培养是推动科研发展的巨大动力。
此次交流的一个重要活动,便是东北大学组织参观其理学部与工学部共同建立的“3D影像中心”。建立该中心,东北大学花费两亿日元,约合一千余万元人民币。该中心的目的是向全社会,尤其是中小学生介绍宣传东北大学在空气动力学(飞机设计技术)、流体力学(化工设计技术)以及分子反应动力学的最新的科研成果。中心工作人员介绍说,影像中心的成立,让中小学生从小建立了对科学的兴趣,使东北大学得到了社会各界更深的认识,得到了更好的本科生源,也受到了社会各方更多的支持。笔者看来,一方面,通过这样的交流,使社会对科研工作有了更多的认同,不在认为其遥不可及深不可测;另一方面,为了能吸引社会的注意,科学工作将更加精准的指向未知世界中人类最想探知的部分,工程技术将更加直接的瞄准国计民生的方面。类似与社会的交流工作,在中科院的各个所都有开展,例如中科院化学所与过程所各自举办的以吸引优秀中学生与大学生为目的的夏令营活动。但是在这类交流活动的力度和成效上,我们尚有很多提高空间。社会为科研提供物力资源以及更为重要的人力资源,与社会的交流是科研的生命线而不是某种应尽的义务。
四、人才政策
因为科研活动代表了整个社会的理想,科研工作本身不能与社会分离开来。日本社会的老龄化趋势非常严重,各个行业,包括科研单位都亟需年轻人才。在与青年科研人员的交流中,笔者发现,在吸引外国科研人才方面,日本有独特的办法。首先,在吸引人才赴日的过程中,日本的门槛极低,可谓大浪淘沙泥沙俱下。与笔者交流的国际学生与青年科研工作者中,来自中国、韩国、印度、东南亚、欧洲、非洲、美洲,等等,可谓英雄不问国籍。对于中国赴日的留学生与科研工作者,笔者发现,毕业院校有985重点高校的,也有第二批甚至第三批本科学校的,可谓英雄不问来路。(由于笔者对外国的高校了解有限,对外国青年研究人员高校的情况,没有调查。)其次,成熟的社会保障体系为奋斗中的青年工作者扫除了后顾之忧。与笔者交流的青年科研工作者所公认的一点是,自己对房租、看病、购车乃至小孩的教育均无后顾之忧。日本人才政策中最具争议的一点,也是笔者认为至关重要的一点,就是长时间的考察机制,科研层级的晋升非常慎重而待遇的差别可以非常多样。一个出色的博士毕业生,也需要约二十年,也就是到他的中年才能晋升为教授。虽说同样享有成熟的社会保障,对于不同科研水平的青年工作者,其待遇水平也并非一刀切,同样是留学生,有津贴五千人民币的也有不提供津贴的;同样是博士后有津贴是八千人民币的也有津贴是一万多人民币的。笔者认为,正是这一点保障了前面两条优厚条件能够切实的分配到真正有能力的人手中。足够长的时间才能看出一个人是否能与研究团队匹配与学校严谨治学的精神匹配,也只有足够长的时间才能够看出一个人是否适合作为领导,为团队负责。与笔者交流的很多青年科研工作者抱怨目前这个不成文的规矩,说太论资排辈,说再优秀的青年也不容易脱颖而出。而实际上,本次交流中,抱怨此规矩的人同时表示并不会因此离开日本。我国的人才计划通过优厚的条件吸引了无数天之骄子归国,成为领军人物,报效科研。反观日本的人才策略,更仿佛为了吸引普通的,肯为团队出力的一整代年轻人。
五、结语
每每谈到科学院可以合作的课题以及可以考虑使用的大型设备时,日本的青年科研工作者甚至教授往往都显出羡慕的眼神。随着中国国力的上升,中国的科研实力也得到了飞速发展。在对于同一个专门的课题时,高水平的中国课题组拥有的人力物力是日本的同行所不能企及的。假如做同一件具体的工作,日本的课题组可能无法赶上中国的同行,因此很希望与中国的研究团队合作。同时,对于学科发展的把握,以及关键核心技术的掌握,以及重大问题的处理策略上,可能中国的课题组仍然需要学习日本同行的经验与理念。对比中日的研究团队,前者仿佛一个天资极佳的年轻武士,天生神力只需一个经验丰富的长者的指点以快速进步,而后者仿佛一个身经百战的老兵,经验丰富但需一个强大的帮手达到自己一人无法达到的高度。综上所述中日之间的学术交流与合作研究的开展有着内在的驱动力。中日科研团队之间相互学习与取长补短正是快速发展的一条捷径。