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周晓光：跨学科产生创新火花

2012.8.01

周晓光，2011年国家“千人计划”海外高层次引进人才

　　周晓光，2011年国家“千人计划”海外高层次引进人才，长期从事生命科学分析手段及高端仪器方面的研究开发工作。现任职于中国科学院半导体研究所国家集成光电子学重点实验室生物信息获取与传感技术实验室。"

　　读书破万卷，下笔如有神。在周晓光身上，“破万卷”的意义不只在多，更贵在杂。正是由于生物物理学、生物化学、电子学、计算机科学等知识结合，才成就了他在生命科学仪器开发上的瞩目成就——参与了世界第一台液相色谱—离子阱多级质谱联用仪的研发工作并负责该项目数据控制分析系统的设计及开发，发明了独一无二的离子阱自动增益控制方法；参与完成了具有自主知识产权的高通量、高度长DNA测序系统原理样机的研制，填补了国内空白。

　　对于周晓光而言，跨学科是一个绕不开的话题。他认为，跨学科人才培养应打破唯分数论的束缚，只有学生有时间去接触感兴趣的事物，才有可能在实践中摩擦出创新的火花。

跨学科人才是时代稀缺品

　　如果说第六次科技革命的“战场”选在生命科学领域，平日与科研人员亲密接触的仪器可谓当中的“枪支”。

　　长期以来，我国高端生命科学仪器设计能力匮乏，严重依赖国际进口。然而，并非国家缺少研发意识，而是制作这杆“枪”着实不易——不仅要求开发者了解生命科学、工程学、光电等知识，还要求通晓软件开发。

　　周晓光就是这样一位跨学科人才。1978年，他就读于中国科技大学生物物理专业，年轻时的他希望将来成为一名中科院的科学家。大三那年，他抱着跃跃欲试的心理，前往美国休斯敦大学、莱斯大学研究生院学习，于1988年获得理学博士学位。博士毕业后，他先后在世界上最大的两家制造生命科学仪器公司：美国热电仪器公司（现美国赛默飞世尔科技公司）、美国应用生物系统公司从事研发与研发管理工作。这一切看似顺风顺水，可他这一待就是二三十年。

　　光阴兜转了几十年，周晓光终于回国了，机缘巧合之下还实现了年轻时的梦想——成为中科院的科学家。

　　“我并不是一时冲动回国。”他说。

　　早在10年前，就有人邀请他回国从事生命科学仪器研发，当时不仅资金缺乏，大量生产所需的配件公司也极为贫乏，产业链很成问题。于是，他婉拒了友人的盛情邀请。

　　2008年，中科院北京基因组研究所与中科院半导体所找到他共同研发DNA测序仪，这次他忧心的是人的问题。

　　“我在国外任职的公司职位中有一个叫仪器科学家的头衔。”据周晓光介绍，高端科学仪器研发的工作需要来自多个领域的知识，需要有人将多种学科技术集合起来，这就是仪器科学家的主要工作。“这个职位在国内尚未听说，即便在科技发达的美国、日本也不多。”

　　虽有疑虑，但随着国内生命科学仪器研发日臻成熟，周晓光决定就此留下。事实上，在“千人计划”名单中，归国的绝大多数人都来自于大学，像周晓光这样舍弃比大学更高的薪水、放弃全职工作的千人“创新”学者所占比例并不多。

跨学科需要软环境

　　周晓光的跨学科经历始于在中国科大攻读跨学科专业生物物理，之后在美国，他一边在休斯敦大学攻读生物化学博士，一边在莱斯大学研究生院攻读计算机硕士。

　　在美国，跨学科选课不只发生在校际及本科生、研究生层面，甚至在强调高、精、尖的博士生培养中也有类似的情况。电工学博士生跟着化学教授学习研究，这在美国高校中并不是稀罕事。

　　“美国大学在乎的是学生是否有取得博士的资格，而不是专业上的限制。允许学生跟着外系教授作研究，但最后拿到的是申请专业时的学位。”周晓光说，美国的教育体制为跨学科打开方便之门。譬如，博士生毕业答辩之时，一般会有5名教授做评审，当中至少有1名来自其他系，也可以完全来自不同学院。

　　中国高校的跨学科建设，多由校方推动；而美国高校推动跨学科建设，很少刻意而为之。“美国的高等教育较少主动建立一个机制，是否跨学科主要取决于学生的兴趣，学校仅为有兴趣的学生提供生长与发挥的空间。”周晓光说。

　　据他介绍，美国大学的交叉学科有两种：一是硬性结合，随着科学的发展需要，把两个学科结合起来，形成一个新学科；一是软性结合，学生学完专业课程后自主跨专业选课，最后获得的主修学位仍是本专业，跨专业所修课程在成绩单上有所体现或是学生获得辅修学位。“后者占据大多数。”

　　周晓光指出，美国教育体制的成功之处在于它的软性，校方尽量为学生培养兴趣提供方便；而国内高等教育有许多硬性规定，限制了诸多可能性的发生。他曾拿着SAT试题给在国内读书的侄女练手，看到数图形、量角度等数学题，侄女惊呼：“好些题目在小学就学过。”

　　“美国教育看重总体竞争力，而非分数。”周晓光解释，SAT题目量大、覆盖面广，容易从多方面挖掘考生的思维能力；中国高考只考查6～9门固定科目，限制了思维开发。“只有学生朝着加强总体竞争力的方向而努力，跨学科建设才会有良好氛围。”

创新性思维重在拓宽眼界

　　门门功课第一，研究生时代的周晓光是美国同学心目中的“考神”。可是刚进入实验室不久，“考神”就犯难了。处理一个问题，周晓光往往还没有形成思路，周围的美国同学就有了大体的想法，一旦在问题和解决方案之间架设桥梁，问题解决起来就会得心应手，这让周晓光很是羡慕，也对创新思维有了进一步认识。

　　“创新性思维就像是一朵小火花，美国学生之所以能快速想出点子，不是凭空想象而来，而是接触面广、积累了不同学科知识。”周晓光解释，“学科越专，思路越狭窄”，一流的科学家越来越多地诞生在跨学科领域。

　　在周晓光看来，创新性思维应从小培养。他举例，儿子高二时看到巴菲特的文章受到启发，决定尝试用一种数学模型来指导炒股，于是从零开始学习，从网上下载金融学、炒股教程、攻略，两周之内掌握了基本概念，一年内刨去本金1万美元，净挣了8000美元。“我并不鼓励孩子去炒股。他有时间学炒股，证明课业压力不大，如果学校天天考试，孩子也就失去了课外探索的机会。”

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