美国第一所研究型大学,王洪才:新型研究型大学:优势·挑战·前景

我国发展新型研究型大学既有明显的后发优势,也面临一系列的严峻挑战。关键词:新型研究型大学;六大优势;五大挑战;未来前景一、新型研究型大学的六大优势二、新型研究型大学面临的五大挑战三、新型研究型大学发展的四大前景

摘要:在中美战略博弈过程中,培养拔尖创新人才的战略地位进一步凸显,建设新型研究型大学命题由此而生。我国发展新型研究型大学既有明显的后发优势,也面临一系列的严峻挑战。在国家政策有力支持下,主动借鉴国际上新兴研究型大学的成功经验,积极吸收国内研究型大学改革成果,勇于改革创新,成为新型研究型大学发展的独特优势,并且展现出起点新、理念新、体制新、视野新、模式新和机制新等六大特点。与此同时,新型研究型大学也面临着五大挑战,如政策依赖、财源单一、原创不足、依靠排名和特色不足等问题,这些都成为新型研究型大学发展的巨大考验。在未来,新型研究型大学应从创新创业型文化构建入手,着力建立产教融合发展机制,在创新创业型大学建设上实现突破。

关键词:新型研究型大学;六大优势;五大挑战;未来前景

在中美战略博弈过程中,以美国为首的西方国家正对我国实施围堵政策,我国经济发展遭遇到一系列“卡脖子”技术难题,加速培养拔尖创新人才、快速实现技术突破成为我国国家战略发展的重点。如何急国家之所急,就成为当代中国大学面临的急迫现实课题。在此背景下,新型研究型大学应运而生。新型研究型大学一诞生就面临机遇和挑战并存的形势:机遇就是它具有明显的后发优势,挑战则在于如何摆脱传统路径依赖。如此,就需要新型研究型大学成为真正的创新创业型大学,才能经得起各方面的考验。

一、新型研究型大学的六大优势

新型研究型大学无疑是目前我国学术界一个新的研究热点,因为它受到党和国家领导人高度关注,已经成为我国高等教育改革发展战略的重要组成部分。学术界对“新型研究型大学”的“新”表现出浓厚兴趣[1],并对新型研究型大学生成机理进行了深入解读。概括起来,学术界形成了四点基本共识。首先美国第一所研究型大学,王洪才:新型研究型大学:优势·挑战·前景,大家一致认为,中美战略博弈的特殊时期是国家决定建立新型研究型大学的直接原因[2]。当前我国社会经济发展遭遇到以美国为首的西方国家的技术封锁并出现了一系列“卡脖子”技术问题,国家迫切希望建设一批新型研究型大学,以超常速度发展,瞄准技术攻关难题进行突破[3]。其次,国际上新兴研究型大学的成功经验对建设新型研究型大学具有直接的启示,增加了我们建设新型研究型大学的信心。在新旧世纪交替之际,国际上出现了一批新兴研究型大学,它们以超常规的发展速度迅速成为世界大学排行榜上名列前茅的大学,引起国际社会的高度关注,也激发了我们创办新型研究型大学的强烈动机。如新加坡南洋理工大学、韩国浦项科技大学以及我国香港科技大学,这些被冠以“加速发展的大学”标签的高校[4],对我们创办新型研究型大学具有很大的触动。如香港科技大学对南方科技大学的创办具有直接的示范作用。再次,我国一些经济发达地区的地方政府对创办新型研究型大学具有高昂的热情。如深圳和杭州为了使经济保持持续的高速发展态势,迫切需要实施创新驱动发展战略,当地政府为此寄希望通过创建新型研究型大学实现超前发展。最后,我国一批有识之士如朱清时、钱颖一、施一公和饶毅等人的勇于担当发挥了灵魂作用。这批有识之士不仅认识到我国研究型大学发展必须脱离传统轨道束缚、在体制与机制方面进行创新,而且敢于身体力行冲锋陷阵进行尝试,因此促成了新型研究型大学建设由理想转化为现实。所有这些天时地利人和因素,促成了我国新型研究型大学的创办与快速崛起。

由上可见,新型研究型大学是在特殊国际背景下出现的一个独特的中国话语,但又并非纯粹的中国话语。说它是一个独特的中国话语,就在于中国要建立一种不同于以往研究型大学发展方式的新型大学,志在瞄准国家尖端科技发展需求,解决社会经济发展过程中面临的一系列“卡脖子”技术问题,并且在现代大学制度改革探索中实现突破。因此,在这种背景下建设的新型研究型大学注定是中国式的。说它并非一个纯粹的中国话语,就在于中国在创办新型研究型大学之际也广泛借鉴了国际上新兴研究型大学发展的成功经验[5]。故而,新型研究型大学既具有明显的本土特色,又具有丰富的国际蕴含。因此,新型研究型大学一出现就展现出明显的后发优势。

一是起点新,即新型研究型大学并不循沿从教学型大学到教学科研型大学再到研究型大学的路线一步步发展起来,而是一开始就定位为研究型大学。这确实是一个超高起点,当然也是一个新起点。研究型大学发展一般都有一个演化发展过程,如培养层次从专科到本科,由本科到研究生,再从硕士到博士,这期间的路程少则十几年,多则几十年。而新型研究型大学创办伊始招收的就是研究生,西湖大学办学直接从招收博士生开始,南方科技大学仅用十多年的时间就已经进入国家“双一流”建设行列,从而具有明显跨越性特征。这个跨越得到了国家的政策支持,标志着中国高等教育体制也在改革创新,正在探索大学新的发展路径。

二是理念新,即新型研究型大学一般都不选择全科发展路线,不办巨无霸型大学,而是选择那些与尖端科技密切相关的学科进行发展,体现出鲜明的“小而精”发展定位。这与传统研究型大学动辄四五万人,以学科门类齐全为自豪形成了鲜明对比。换言之,有别于传统研究型大学以大为强、以大为美,新型研究型大学一般都是以“小而精”来定位,即不把追求学科精致发展作为理想目标,从而在学科发展方向设计上格外用心。它们一般都选择少数发展潜力非常大的理工医学科作为突破点,志在成为全球引领性学科。显然,这样学校就容易集中资源,从而发展速度就会很快,成功率就会很高。

三是体制新,即新建研究型大学都在努力淡化传统大学的科层制特征,突出学科的交叉型和扁平化设计,把发挥教授的个体主动性放在了优先位置。这显然更符合科学进步趋势。如这些新型研究型大学开始采用PI组织模式[6],让年轻的科学家领衔独立开展研究,这样就极大地激发了年轻科学家的创新意识和创新动力——他们可以独立地开展科学创业实践,凭借自身的学术敏感性在世界前沿学术领域崭露头角甚至占领一席之地,发出自己独特的声音。对于激活大学创新潜力而言,其意义无疑是重大的。

四是视野新,即新型研究型大学的师资一般都采用全球招聘模式,教师队伍的国际化程度非常高,学术背景非常宽广,所带来的学科范式也异常多样,因而为创造开放多元的学术文化环境奠定了基础。这些教师一般都对自我具有很高的期待,已经具有了全球学术视野,对国际主导的学术范式更为谙熟,从而方便进行国际对话,更容易发出中国大学的声音,这是他们独特的竞争优势所在。这种国际化招聘模式也是对国内外新兴研究型大学发展经验的借鉴。

五是模式新,即新型研究型大学一般都采用了新的办学模式,注重在招生和培养过程中进行改革探索,志在打破传统教育体制下形成的应试教育惯性,希望能够招收更具有个性特色的学生,并且开展个性化培养,把他们培养成为未来的卓越科学家和学术领袖人才。为此,它们一般采用复合性招生模式,即不把高考成绩作为唯一选拔依据,而是要进行面试,增加综合测评成绩,有时还参考高中阶段的成绩。显然,这种招生模式更能够反映一个人的学术志向、综合素质和未来发展前景。在培养阶段,新型研究型大学在新生入校后,并不急于进行专业划分,而是广泛开展通识教育,然后在这个基础上再根据学生兴趣划分专业,并且采用导师组进行个性化培养,更加注重学生个性特长的发挥。这一切无疑是对国内研究型大学在长期改革发展过程中取得的成功经验的汲取和集成。

六是机制新,即新型研究型大学在培养机制上实行“双院制+导师制”,书院制与学院制并行,导师制贯穿其中。书院主要承担本科生通识教育任务,不仅负责指导学生选课,培养学生具有广泛的视野,而且要引导学生完成自我定向发展任务,使学生形成清晰的人生发展规划。学院主要完成专业教学任务,使学生专业志趣获得进一步发展。学生入学后不直接归属于某个学院,而是归属于某个书院,但可以在各学院之间自由选课。进入第二学年后期,随着学生选课倾向越来越明晰,专业兴趣越来越明显,他们再进入专业学院,确定专业发展方向,并且参加到导师的课题组接受科学研究基本功训练。导师组是沟通书院制和学院制的桥梁,每个学生都有导师,而且每个导师都具有明晰的职责要求,肩负对学生进行人生指导、学业辅导、科学引领和创造性激发的重任。在新型研究型大学,“小而精”特点得以充分凸显,展现出精英教育色彩,因此其研究生教育也更加强化导师制和学生参与课题研究,保证研究生得到系统的科学训练。可以说,机制新是新型研究型大学的最大创新之处。

由此可见,新型研究型大学具有六个方面的突出优势:一是高起点,这一点最为突出,显著不同于以往研究型大学发展路径;二是小而精,这一点非常明显,一般都集中在少数理工医科领域,很容易实现异军突起;三是扁平化,这是大学内部组织模式变革的重要方面,是大学内部治理现代化的重要体现;四是全球性,这是新型研究型大学视野新的突出表现;五是通识化,指的是改变传统大学招生一入学即分专业的过早分化的现象,注重培养学生的宽广视野;六是新机制,即书院制与学院制并行,导师制贯穿其中,实现通识教育的人文素质涵养功能和个性化指导功能,促进人才个性化成长[7]。

以上六点反映出新型研究型大学不仅吸收了国际上新兴研究型大学发展的成功经验,也充分吸收了我国研究型大学改革探索的重要成果,从而在国际化、通识化、扁平化、个性化、精英化和前沿性方面均有所突破,确实展现了后发优势。

二、新型研究型大学面临的五大挑战

不难发现,与国际上新兴研究型大学一样,我国新型研究型大学之所以能够做到高起点、小而精、扁平化、全球化、通识化、双院制,均是以高投入为前提的。一句话,没有强大的财力支撑,这一切都是不可能的。可以说,新型研究型大学发展的基点就建立在高投入基础上,如果能够保证持续的高投入,新型研究型大学发展前景是充满光明的。有数据表明,新型研究型大学发展速度是空前的,在世界大学排行榜上的位次是飙升的[8],已经把一些老牌研究型大学远远甩在了后面。但同时也出现了一些令人忧心的现象,如世界上一些新兴研究型大学在经过初始的快速发展之后不久就进入发展的瓶颈期,难有进一步突破。为什么会出现这样的现象呢?我们认为,最为关键的是未能解决培养和激发新型研究型大学发展的内生动力问题,这个问题可能是新型研究型大学持续发展面临的瓶颈和挑战。

第一个挑战是政策依赖性问题,也即新型研究型大学的建立和发展离不开国家政策的强力支持。不得不说,新型研究型大学的发展主要来自外部的强力推动,国家的强力呼唤是第一动力源。换言之,如果没有国家的强力支持,这些大学就不可能突破对传统发展路径的依赖[9]。国家支持表现为三个方面:首先是对新型研究型大学发展持非常开放的态度,允许其进行新路径探索;其次是进行政策突破,改变了原来的审批流程,包括学位点审批和授权流程,这实际上是制度上的突破;再次是拨款机制突破,新型研究型大学拨款的主体单位是地方政府,而非中央政府,实行的是新的管理方式;最后是国家对新型研究型大学取得的成绩及时予以肯定,并且增加了关怀和指导,从而进一步增强了新型研究型大学举办的信心。

显然,国家的高度重视和支持对新型研究型大学而言是异常重要的,但如果完全依赖国家的政策支持而缺乏自主发展能力,可能就会走向它的反面。大学办学成功主要应依靠自身,而非外部,大学自身创造性的充分发挥才是发展的根本。大学创造性首先体现在,大学有一个高效的领导团体和高执行力的管理团队,否则妄谈成功办学是不可想象的。因此,新型研究型大学办学需要在充分依靠国家政策和勇于改革创新、提高管理效能上做好平衡并表现卓越。

第二个挑战是财源单一化问题,也即办学经费的可持续性问题[10]。必须承认,我国新型研究型大学均依靠地方政府的强大财力支持,否则就很难开好局。全球招聘师资无疑需要巨额的投入,让这些教师舒心地工作更需要巨额的投入维持,故而,新型研究型大学大都分布在经济特别发达地区。自不待言,这与经济总体形势乐观具有紧密的关系,只有持续的经济增长才能支撑庞大的财政开支。但经济发展具有波动性,势必影响到财政支持的稳定性,如果新型研究型大学完全或主要依靠地方政府的财政投入,就可能会遭遇经济波动性的影响。新型研究型大学唯有从“输血”型转变为“造血”型,才可能转变被动局面。

不得不说,目前新型研究型大学与地方政府关系仍然处于“蜜月期”,地方政府倾力支持新型研究型大学是地方政绩的突出表现,新型研究型大学的快速发展也为地方政府的支持提供了丰厚的回报。但如果新型研究型大学始终对地方经济社会文化发展缺乏有力作为,仅仅专注于指标提升,就可能会削减地方政府对它的支持动力。地方政府对新型研究型大学的需求不可能仅限于“名望提升”,也必然希望获得巨大的经济与社会回报。所以,新型研究型大学如何持续地赢得地方政府信任,也将是一个巨大的考验。

第三个挑战是借鉴与超越问题,也即新型研究型大学如何与本土文化有机融合的问题。新型研究型大学是以组织创新作为突破点进入人们视野的,它不仅具有管理机制更加灵活的优势,而且在组织构建上也别具一格。从精选少数学科作为大学发展方向,到突破学科界限构建跨学科的组织机构,再到普遍实行PI制,都凸显了新型研究型大学运行机制的创新举措,这些都为优化学科运行机制提供了很好的基础[11]。可以说,这些举措都是世界上发达国家研究型大学的通行范例,是新型研究型大学国际化的另一种表现形式[12],很难说具有原创特征,它们与中国文化的融合度如何尚不得而知。换言之,这些举措基本上都产生在西方文化的语境下,是西方大学创造的成果,而非由新型研究型大学自己所创造。新型研究型大学虽然在运用中已充分体验到这些举措的优势,但其弊端是什么,长期运行的效果如何尚属未知。并且,它们是否需要进一步改造,如何与中国文化进一步融合,也是一个未解之谜。这样往往产生两种担忧:一种可能是变得更“四不像”,从而失去了制度既有效力;另一种可能则是向传统研究型大学制度回归,最终失去了制度活力。显然,这个考验并不小。

第四个挑战是指标化问题,也即新型研究型大学对世界大学排行榜具有明显的依赖效应。这实际上也是一个两难问题。一方面,大学排行榜确实能够很快很直接地显示大学的发展进步和办学成果,非常有利于新型研究型大学获得学术界承认,特别是社会认同。另一方面,大学排行榜也会产生严重的误导作用,易导致大学专注于大学排名而轻视大学自身内涵的发展。传统研究型大学已经深受其害,且难以超脱,未来新型研究型大学会不会重蹈覆辙,就是一个巨大考验。那么,该如何理性对待大学排行榜,使大学办学不再仅仅盯在排行榜上?为此,新型研究型大学就需要一个强有力的研究团队,探讨新型研究型大学的发展规律,及时把握新型研究型大学的发展动态,超前预见新型研究型大学的发展趋势并有针对性地提出咨询建议,为新型研究型大学持续发展提供航标。

第五个挑战是个性化问题,也即新型研究型大学如何凸显自身的个性。从理论上讲,任何大学都应该有自己的个性,个性就代表自己拥有独特的文化品质,有自己的大学理念和运行模式。大学文化建设的核心就是对大学价值观的塑造,即建设一个什么样的大学,怎么建设一个与众不同的大学,如何使大学具有强大的凝聚力和发展动能。显然,文化建设与核心制度建设密不可分,这与大学运转机制关系密切。所以,如何构建一个价值明晰、制度保障有力的大学组织文化系统也是新型研究型大学持续发展的关键。

从目前来看,新型研究型大学与世界上的新兴研究型大学除了出生地域不同、出生方式不同和出生证明不同外美国第一所研究型大学,在其他许多方面都具有惊人的相似性,如经费的巨量投入、全球招聘师资、以研究生教育为主体、集中于少数理工医学科、赋予教授更大的学术自主权、教师“非升必走”、采用书院制和导师制等[13]。这些不仅具有家族的相似性,而且具有高度的趋同性,从而具有模式化特征,但这种模式化趋势也会成为大学创新发展的障碍。

三、新型研究型大学发展的四大前景

(一)以学术原创性为特色,面向重大科技难关,实现科研组织模式进一步创新

首先,新型研究型大学不能变为单纯追求排名指标的大学[14],必须面向科学技术前沿问题进行不断追问,做出重大的原始性创新,只有这样的大学才符合人们的预期。科学技术前沿问题不单纯是目前技术领域的“卡脖子”问题,还包括一些基础性理论命题,这些是科学家的真正兴趣所在。不仅如此,科学家不可能生活在真空,其研究必然要反映现实的需求。目前在社会经济文化各领域都面临一些非常紧迫的重大问题,都亟待提出创造性解决方案,这些问题在传统学科组织面前常常是无解的或难解的,而在新型的学术组织面前则具有突破的可能。这也应该是建设新型研究型大学的重要意义之所在。

其次,新型研究型大学必须回应国家和社会发展的重大关切,在其中形成自己的研究风格和研究特色,树立自己的独特形象,特别是形成不可替代的优势,如此新型研究型大学就是成功的。显然,这些成就决非一蹴而就的,必然要经过长期的努力,更需要群体的努力。故而,新型研究型大学不仅需要建立广泛的PI制度,还需要组建一些大的研究团队,开展有组织科研。两者之间是一种相互补充的关系,即通过一系列有特色的PI研究构成大的研究团队,又通过大的研究团队弥补独立PI的不足,形成研究的合力,使自由科研与有组织科研相互补充。如果没有以学术原创性为核心的组织架构,要建设这样既分散又集中的灵活科研体制是不可想象的。

(二)以科研成果转化为支点,构建产教融合机制,形成多元化投资结构

毫无疑问,无论产教融合还是科创融合,均需要面向产业所关注的技术难题发力,因为只有解决产业发展过程中所面临的重大技术难题,才能吸引产业主动与大学寻求合作机会。大学的科研成果转化是一个重要的突破口,只有产业界认识到大学的科研成果是适用的、成熟的、可以实现产业水平迅速提升的,他们才会产生主动合作的需求。显然,这要求大学必须面向产业需求,把产业发展需求作为自己的研究追求,尽管这样的研究很难立即产生科研论文和进行论文发表,但却能够扎扎实实地推进产业发展,得到产业界的认可,赢得产业界主动寻求合作。如此,就可以为大学持续发展开辟新的动力源,弥补单纯依靠政府投入的不足,展现大学对地方社会经济发展的贡献,从而大大缓解大学发展需求与社会发展期待之间的紧张关系,得到当地政府对大学建设的更大投入和支持。

当然,大学也可以根据科研成果的性质寻求与产业合作或直接举办产业,建立具有大学品牌的高科技产业。如此,就需要大学制度的创新,需要大学管理模式的创新,需要不断地调整大学与产业的关系,形成大学与产业界之间相互依存的样态。这样不仅可以为产业界不断输送高科技成果,而且也可以为大学发展输送新的动力源,同时有助于大学内部进行制度改革与创新。这种不断改善大学与产业关系的模型就是创新创业型大学的原型[15],因为传统研究型大学办学机制比较倾向于支持那些纯学术性的科学探讨,特别鼓励发表论文和申报纵向课题,对于面向产业的应用型科学技术研究则支持乏力[16],所以,不进行制度变革与创新就无法改善大学与产业的关系。大学只有认识到产业发展是重要的服务面向,而且是直接的依靠对象,才能真正解决大学与产业发展关系不畅的问题,从而为产教融合机制建设探索出一条新路。

(三)以创新创业教育为核心,形成大学新生态,构建中国特色的现代大学制度

传统大学的创新创业教育的开展是零星的、孤立的、割裂的,往往没有把创新创业教育作为大学办学的核心理念,导致大学教育总体上未能形成合力,在人才培养质量上难以适应社会对高层次创新创业人才的需求。传统研究型大学无力打通通识教育、专业教育、思想政治教育和心理健康教育之间关系,往往形成一种相互冲突的、重叠的、不和谐的状态,致使大学素质教育质量在低水平徘徊。其原因在于,各种教育都以自己习惯的方式存在,缺乏一个整合理顺的恰当时机。新型研究型大学可以抓住初建时刻,在各种传统势力尚未形成之际,开展创新创业教育的总体布局——以大学生的创新创业能力培养为核心开展教育教学改革,以开展应用型科研作为切入点进行课程改革设计,做好师生关系调整,重构教学组织模式及教学与科研的关系,实现大学与社会关系的重建,最终促进大学与政府关系的重塑。如此,可望实现现代大学制度建设的突破,并且创造出中国特色的大学模式,形成中国高等教育的品牌[17]。

我们要开展创新创业教育,就必须面向学生个性,必须面向社会需要实际,必须与教师的专业优势相结合[18],兼顾这三者就可以实现以学生发展为中心理念的落地,使产教融合找到合理的出发点,在科研与教学及社会服务之间找到有效的结合点,而且也可以使思想政治教育、专业教育、通识教育及心理健康教育找到合适的融通点。我们要开展创新创业教育就必须尊重个性,如此才能激发学生的创造性。而要尊重学生个性,我们只有找到适合学生学习的内容,才能真正激发学生的学习兴趣,才能展现学生的个性。在所有学习内容中,只有与社会发展关系密切的社会需求最符合这个特点,而且,只有当教师具有深度研究的时候才能发现真正的社会需求。

教师发现了真正的社会需求,就能够产生强大的科研动力,就会不自觉地产生改变教学内容和教学方式的冲动,因为他们非常希望人才培养过程最终服务于社会发展需求,如此就实现了科研与教学及社会服务的有机融合。同时,学生激发学习兴趣之后,就会产生强烈的成才愿望和自我发展目标,从而实现思想政治教育目的。个体有了高远的追求之后,就会在高层次上产生心理保健作用。学生的学习兴趣越浓,对专业知识探讨就越深,自然就实现了专业教育的目标。而学生随着兴趣的拓宽,就直接实践了通识教育的诉求,也在无形中实现了自我的重新定位和发展目标重塑,如此就形成了持久的自我发展动能,最终达到了思想政治教育、心理健康教育、通识教育和专业教育的共同目标——个体主动向创造性人格方向发展,自觉追求成为高素质的创新创业人才。

(四)以创新创业型文化构建为目标,形成新的文化氛围,凸显新型研究型大学特色

在当代,具有创新精神和创业能力已经成为每个人的基本素质要求[19],如果一个人不具备这些基本品质,就必然落伍而被时代所抛弃。历史是无情的,时代的车轮滚滚向前,顺之则昌,逆之则亡。大学也是如此,今天的大学必须具备创新创业的基本品质,而且必须把创新创业作为内在禀赋,即不能再抱有求稳守成的心理,必须在大变动的环境中不断调适自己,其中新型研究型大学尤其应起表率作用。新型研究型大学不仅要面向高科技发展难题,肩负科技创新使命,更重要的是要不断推动组织变革,适应创新驱动时代的要求。

对于大学如何才能有效适应变革时代的要求,各个国家都在探索,许多研究型大学也在探索,但并未形成共识。不过,人们发现美国藤校留学,大学只有通过创新创业才能应对变动的环境。所谓创新,就是要改变传统陈旧的观念,而创业就是要确立新目标、新方向,采取新行动并取得新成效。可见,大学发展既离不开创新,也离不开创业,创新是创业的前提,创业是创新的落实。目前许多大学虽然已经树立了创新观念,但很少变成创新行动,也即并未真正去创业,往往局限于传统的制度惯习之中难以突破,如此就急需把创新与创业连接在一起,促进创新认识变成创业实践。故而,大学不能只讲创新,不讲创业,不能只谈理论,不谈实践,还应该把理论认识变成实践方案,特别是进行组织创新和评价改革,推动大学发展与产业发展有机融合。大学只有深化改革创新,才能真正吸收创业思维,形成创新创业文化氛围,促进大学从重理论轻实践的传统惯习之中解放出来,实现大学组织革命。如此,才能与产业建立伙伴型关系,推动大学持续地创新创业。

所以,创新与创业本应是一体的、不能分离的,因为没有创新就难以真正创业,而没有创业,创新就是空中楼阁。传统研究型大学的创新主要局限在狭小的理论空间,对社会实践兴趣不大。在未来,新型研究型大学需要站在时代前沿,肩负高科技创新引领的使命进行组织变革,改变传统的学科组织方式;需要主动与产业合作,达到与产业发展需求的契合;需要进行理念变革,带动大学评价方式改革,引领大学组织变革;需要与社会发展协同,实现大学资源的多元化。这一切转变的实现,标志着新型研究型大学文化氛围——一种创新创业型文化已然形成。它意味着新型研究型大学本质上是一种创新创业型大学,这也是一些西方发达国家正在努力但又无法实现的目标[20]。

参考文献

[1] 沈红.新型研究型大学,“新”在哪里?[J].复旦教育论坛,2021(6):5-7.

美国大学科研,突破!电子科大科研团队破解姆潘巴效应之谜

近日,电子科技大学材料与能源学院张亚刚教授团队在国际著名学术刊物 发表了题为“ of the with Water – Probe the Heat ”的研究论文 (),首次通过在水中系统的实验研究,发现了在水体系中直接观察到 效应的条件,破解了 效应之谜。硕士研究生唐志强、黄维东为论文共同第一作者,张亚刚教授为论文通讯作者。电子科技大学为论文第一单位和唯一通讯单位。

这一研究成果解决了困扰物理化学科普界50多年的难题,通过实验完美清晰地终结了关于 效应的困惑和争论,也进一步推进了人们对热传导和能量存储和传递的认识。在未来的教科书中,人们将不再将 效应作为神秘而不可解释的现象,而张亚刚教授团队关于 效应的实验工作,也将成为物理化学领域一个经典的科普实验,对培养科学思维、思辨与推理具有重要意义。

自然科学中有许多重要的问题,比如哥德巴赫猜想、梅森素数猜想、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼假设、纳卫尔-斯托可方程等。有这样一个神秘现象,中学的物理和化学老师都给同学们讲过,也是《十万个为什么》中的经典问题(),国际、国内争论不休,争议和质疑也不断(),这个现象就是 效应。

1963年,在坦桑尼亚一所中学里,一个名叫姆潘巴的初中学生偶然发现放在冰箱里的热牛奶比冷牛奶先凝结(结冰)。照理说,水温越低,越先结冰,而牛奶中含有大量的水,应该是冷牛奶比热牛奶先结冰才对,偶然的发现让姆潘巴困惑不已,他把这个疑惑从初中带到了高中。姆潘巴先后请教了几个物理老师,都没有得到答案。一位老师感觉他提出的问题怪异得近乎荒唐,就用嘲讽的口吻说:你说的这些就叫做姆潘巴现象吧!但执着的姆潘巴并没有认为自己的问题很荒唐,他抓住达累斯萨拉姆大学物理系主任博士到他们学校访问的机会,又提出了自己的疑问。博士并没有对他的问题嗤之以鼻。回到实验室后,他按照姆潘巴的陈述做了冷热牛奶实验,结果观察到了姆潘巴所描述的颠覆常识的怪现象。1969年,姆潘巴和奥斯伯恩博士共同撰写了关于此现象的一篇论文美国大学科研,自此,这一颠覆常识的怪现象被命名为 效应。姆潘巴效应,指在同等体积、同等质量和同等冷却环境下,温度略高的液体比温度略低的液体先结冰的现象。

该图片来源于网络

姆潘巴效应又被称为是科普界的“世界难题”。有人在自家冰箱做实验,有好奇心强的同学在中学实验室花整个暑假做实验,有大学工科师生自制测温仪器做实验,有人说姆潘巴效应根本不存在,有人奉为真理,2005年7月6日中央电视台《走近科学》做过专门报道,但给出 效应不存在的结论。

同学们很困惑,究竟谁对?网上一搜,更吃惊,多数说至今仍然是个谜!这也引发了激烈讨论:科学经典还是以讹传讹?是探索真理还是演绎真理?是坚持真理还是怀疑抛弃真理?

为此,华中科技大学物理学院物理学史专业2010级学生熊超在毕业论文的结论和展望中写道:“总之,这个现象争论不休,也没有像牛顿、爱因斯坦、普朗克之类的大物理学家来结束争论……”,“我觉得我们可以向中科院提议做这方面的实验,至少在我们学校做一下,结束这个令人迷惑的问题的争论。”

在中学时,张亚刚的科学启蒙老师,讲授初中化学的石忠老师和讲授高中化学的戴加宏老师都多次提及这一现象,他们那绘声绘色的表情、鼓励同学们不应迷信权威、大胆探索、未来要勇于破解这一神秘现象的教诲和期望,深深地印在他的脑海中。

在过去的几十年当中,围绕姆潘巴效应这一神秘现象,国际学术界和科普界争论不断。一篇《二十世纪十大科学骗局》的文章,里面甚至提到姆潘巴现象只是愚人节的产物,并被一些文章引用。

2012年英国皇家化学学会专门举办了解释姆潘巴现象的挑战赛,超过22000人参加,最后 本人宣布 为获胜者。ć提出了造成姆潘巴现象的两个原因:(1)较冷的样品过冷而不是冻结(2)较温暖的样品中的增强对流通过保持容器壁上的热梯度而加速冷却。

虽有不少研究者提出了一些理论模型来试图解释其机理,但由于其叙述较为笼统,且涉及大量复杂的数学模型,使这些模型理论并未受大众所理解和接受。让人意外和吃惊的是,在水这一简单的体系中系统的实验研究极其罕见,更加深了公众对这一问题的不解和争论。

2016年,剑桥大学应用数学和理论物理系Paul F. 教授和帝国理工学院Henry C. 教授在 上发表论文( the : hot water does not cool more than cold. Sci. Rep. 6, 37665; doi: 10.1038/ (2016).),质疑并明确指出,根据他们的实验结果 效应是不存在的。这篇论文是勇敢和孤独的美国大学科研,突破!电子科大科研团队破解姆潘巴效应之谜,因为这是迄今为止在国际学术刊物上发表的唯一的一篇指出 效应不存在的科研论文。

2020年,加拿大Simon 的Kumar 和教授在上发表了题为:“胶体系统中的指数级快速冷却”的研究论文,构建了一个复杂的模拟胶体系统,将不同温度的玻璃珠放在水中,用激光照射在玻璃珠上来跟踪玻璃珠在水中的运动情况,并根据胶体体系模型的计算和推演,得出 效应是可以发生的,作者认为这一模拟体系很好的证实了姆潘巴效应。( in a . , 2020, 584(7819): 64-68)。

现有的理论模型艰深晦涩,不仅大众,专业科技工作者也很难理解,除了理论模型,能否用简单直观的体系,系统的实验数据,来回答这个问题?在强烈的好奇心和科研人员使命感的驱动下,2020年初,张亚刚团队立志要解决这一困扰物理化学科普届50多年的难题。

研究历时一年多,从最初采用普通温度计,摄像机,手工读取数据,绘制曲线,到设计开发成套的实验装备,在团队持之以恒的坚持和探索下,从大量的实验数据中抽丝剥茧,从一个个影响因素中推敲琢磨,最终给出了在水这一简单体系中可以观察到 效应的条件,并给出了解释。

带领团队破解 效应之谜的张亚刚教授说:“非常开心,电子科大的团队,电子科大的研究生,持之以恒、齐心协力,有幸破解这一困扰物理化学科普届50多年的难题,在未来的教科书和科普读物中,因为我们成电人的发现,人们不再将 效应视为神秘而不可解释的现象。”

此外,张亚刚教授团队还开发了研究 效应的成套实验装备,并申请了中国发明专利。 “希望采用我们研发的实验装备,让对科学充满好奇的中小学生,也能通过物理化学领域这样一个经典的科普实验,培养科学思维、思辨推理和科学精神。”

人物简介:张亚刚,电子科技大学材料与能源学院教授,博士生导师,美国南卡罗来纳大学博士,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校博士后,2013年5月回国,入选国家青年人才,2019年当选中国化学会理事,2020年当选英国皇家化学会会士。四川省天府峨眉计划科技创新领军人才,四川省绿色发展专家库专家,四川省侨联特聘专家委员会专家美国藤校留学,成都市知识产权规划发展专家,四川省科技厅绿色低碳重大专项专家组专家。培养毕业博士硕士15名,获省部级科技进步一等奖1项,二等奖3项,其中两项为第一完成人,获省部级优秀新产品一等奖1项。在国内外学术刊物和学术会议上发表论文100多篇,出版中英文专著章节3章,14项发明专利获得授权(第一发明人),参与研发的产品累计销售收入上亿元。

美国第一所研究型大学,“小而精”撬动“大而广”,这一新型研究型大学的“支点”是什么?

位于上海市浦东新区张江科学城,与张江实验室、上海同步辐射光源、国家蛋白质科学研究(上海)设施等国家级科研机构和大科学设施融为一体,仅占地900亩的上海科技大学,却展现出了极大的能量:

承担“硬X射线自由电子激光装置”等多项国家大科学装置项目,打造国之重器;全校的申请专利中PCT国际专利占比30%,已申请专利的总体转化率高达25%,专利许可合同金额累计70多亿元……

作为建设中的张江综合性国家科学中心的重要组成部分,上海科技大学如何以“小而精”撬动“大而广”,成为上海原始创新与产业创新的又一重要策源地?近日,记者走进上科大校园,探寻上海科技大学的“撬动支点”。

立足上海张江,

书写“院市合作”新篇章

2013年9月30日,教育部正式批准上海科技大学成立。2022年2月入选第二轮“双一流”建设高校。

“上海科技大学由上海市人民政府与中国科学院共同举办,作为一所新型研究型大学,在建校初期,我们就奠定了非常好的体制机制改革基础:依章办学、治理结构、人事制度、综合预算……这其中非常重要的就是上海市给到我们的支持,这是我们后续所有人才教育、科技创新、成果转化离不开的基础。”上海科技大学科技发展处处长王绛介绍到。

立足上海张江,为上科大带来了包括科教融合、产教融合等诸多先天优势,而由上海市人民政府和中国科学院共同举办,则使得上科大无论是在教育科研上,亦或是大项目大装置,都与两方保持紧密的合作。

硬X射线自由电子激光装置(以下简称“硬线项目”)美国第一所研究型大学,便是院市合作的一个典型案例。上海科技大学作为其法人建设单位,目前正与中国科学院上海分院共同紧密合作推进建设。据悉,该装置将成为未来十几年世界上仅有的三台高性能硬X射线自由电子激光装置之一,从而形成光子科学领域美国-欧洲-中国三足鼎立的格局。

硬X射线自由电子激光具有更高的亮度,更短的脉冲结构,和更好的相干性,能提供的X射线峰值亮度比第三代同步辐射光源高10亿倍。对微观世界的研究能力,从拍分子照片提升到拍分子电影的水平,将在能源、环境、材料、物理与化学、生命及医药等领域提供前所未有的尖端研究手段。

硬线项目超导加速模组安装中

建成之后,硬X射线自由电子激光装置将与已有的上海光源、国家蛋白质科学设施、软X射线自由电子激光装置、超强超短激光装置等组成大科学装置集群,将为上海张江建成具有全球影响力的光子科学中心奠定坚实的基础。

推进平台建设,

策源创新之力

作为教育综合改革试点单位,上海科技大学构建了一批产学研结合的创新平台,全面融入上海科创中心和张江综合性国家科学中心建设,为创新发展贡献力量。

作为一所小而精的新型研究型高校,做到面面俱到很难,但在一些特定领域,上科大已树立起一批令全国同行“近悦远来”的标杆平台,软物质微纳加工实验室(简称“软纳米平台”)便是其中之一。这是上科大专门为了研发软物质、将新型材料的各种优异性质器件化并且实用化,而创建的一个微纳加工共享平台。“小规模、高水平”的软纳米平台已拥有光刻、蚀刻、薄膜、器件封装/测试等大型工艺设备60余套。

在实验室里,记者看到了原子力显微镜、镀膜仪、氦离子聚焦离子束显微镜等多项设备,“氦离子显微镜目前在上海,只有上科大有这台设备,放眼全国,我们这台设备也是国内最稳定、运营状态最好的一台。”软纳米平台工程师高珍向记者介绍到,其作为一个大型设备共享平台,主要服务校内、外科研与教育项目,为用户提供先进的微纳加工设备及良好的工艺条件;同时也作为产学合作的公开交流平台,致力于成为微纳加工人才的培养基地。

“十四五”期间,上海科技大学承接的重大科技基础设施预研项目MIF也正同步推进,将探索未来聚变能源的前期物理技术攻关与工程问题。

在省部级科研平台建设中,上海科技大学也取得了一批重要突破:2023年学校新增获批“智能感知与人机协同”教育部重点实验室,作为依托单位之一获批新建“先进医用材料与医疗器械”全国重点实验室,围绕国家重大需求,攻关高端医疗装备研发和应用关键问题。

在医学领域,除了“先进医用材料与医疗器械”全国重点实验室,上海临床研究中心的建设也值得关注。作为一所新型研究型医院美国第一所研究型大学,“小而精”撬动“大而广”,这一新型研究型大学的“支点”是什么?,上海临床研究中心由上海市人民政府委托上科大运营管理,预计在2025年竣工,2026年试运行,一期建设共设计有500张床位,其中300张床位将用来作为临床研究使用,“临床研究中心建成以后,我们将面向全市,开展更多、更深度的临床研究合作项目。”王绛介绍到。

推动成果转化QS100名校留学,

让原始创新“酒香不怕巷子深”

2024年到当下,上科大在计算机和AI的国际的顶尖的学术会议,已有6篇论文获得最佳论文、最佳论文提名、最佳学生论文等奖项,值得一提的是,这6篇论文第一作者都是学生,包括博士生、硕士生,甚至是本科生。

上科大如何能够在短时间内集中诞生一批高质量论文?伴随着这个疑问,记者走进这些论文的诞生地之一——多学科人工现实工作室(Multi- ,以下简称“MARS”),进入MARS,一个巨大的金属结构穹顶映入眼帘,在这个穹顶的金属结构之上则又绑了许多摄像机,在穹顶中间,一个仿生机器人正随着音乐剧的播出而做着相应的表演动作。

据MARS负责人许岚介绍,这一“半圆”是由实验室所建设的具有自主知识产权的穹顶光场系统,其具有国际领先水平的动态扫描设备,结合先进的光场成像算法,可以重建小到蛋白质结构大到城市物3D数据模型基于智能成像技术。

基于这套技术装备,MARS已孵化了大量人工智能方面的应用案例。在近年世界人工智能大会上大放异彩的影眸科技“超写实数字人”,事实上正与MARS可谓“师出同门”,“影眸科技是从我们这边分拆出去的一个学生创业企业,我们学校也把这套光场设备授权给影眸科技。”许岚向记者介绍到。

强大的转化能力,科研实力是基础,近期MARS已收获三篇来自顶刊顶会的最佳论文,巧合的是,这三篇论文都是用生成模型方法去解决计算机科学的各个领域的问题。“这三篇论文横跨了图形学、视觉和光刻技术,但却又都归于生成模型方法。”许岚介绍到。而这也正体现了MARS的学科交叉属性:以研究人工智能、增强现实等技术在各领域应用为重点,旨在将人工智能计算成像,增强现实、定制化芯片等技术融合实践应用。

MARS的案例,是上科大在成果转化方面的一个缩影。“我们发了很多高水平的文章,那么高水平的文章它不能仅仅只是文章,它应该尽快的转化成我们产业应用能够实施的专利。”长期以来,上科大引导教师们从专利本身的意义出发,进行申请专利与转化“专利本身的意义正是其商业价值:能否转化为生产力,以及在做成果转化时,专利能保护到什么层次。”

专利申请,只是成果转化的一个开始。机制设计方面,上科大建立了技术转移转化办公室,开办创业早期学堂,举办创新创业大会,打造对外开放的技术转移转化平台,来帮助师生进行成果转化。

目前,上科大已申请的专利中,年度转化占比最高时达到25%,已是世界一流高校水准。专利许可合同总额从2018年到现在已达70亿元,也位居全国高校前列。2016年-2023年累计衍生企业数46家、早期创业融资17亿元,衍生企业投后估值超过70亿元,涌现出包括标新、正序等一批业内标杆企业。

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作者: gangzai303

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