上科大物質學院創始院長楊培東：年輕科學家應該做有辨識度的科研

一場別開生面的學術報告會日前在上海科技大學舉行：大多數論壇習慣於將學術大腕的報告集中推出，而在「2017年上海科技大學物質科學前沿論壇」上，整整兩天的報告，大牌知名學者與年輕學者始終交替出現。

讓年輕教授與世界頂尖教授同台交流，這一別出心裁的安排，源於美國人文與科學院及美國國家科學院院士、美國加州大學伯克利分校終身教授、上科大物質學院創始院長楊培東的特別考慮。他希望能為培育更多有原創能力的科研新星，「當每個人被國際同行提及的時候，人家都會在5秒內想起他標誌性的科研成果。年輕科學家應該做有辨識度的科研。」

習慣了漸進式科研，就不會願意去啃硬骨頭

楊培東認為，做科研有三個層次：最高境界是推開了一扇從未推開過的科學大門，成為該領域的創始人，這樣的成就可遇不可求；其次境界是在已有領域中，解決一個基礎性的重大科學問題，這是大多數優秀科學家所追求的；再等而下之，則是做漸進式研究，也就是跟在別人後面，做些修補和提高。

楊培東說，無論是學生，還是年輕科學家，抑或一個學術機構，千萬要從一開始就遠離漸進式研究，因為一旦習慣了，就會養成一種惰性，再也不願意去啃原始創新的「硬骨頭」。

最近兩三年，楊培東在人工光合作用領域有了不少突破性進展——天然綠葉的光合作用效率只有0.5%，而在實驗室中的人工光合作用效率可以達到10%。「早在15年前，我的課題組就開始為此做準備。」他說，如果只求安逸混日子，不可能有今天的進展。

作為上科大物質學院創始院長，楊培東對招聘課題組長特別重視，「我們和斯坦福、加州伯克利等學校簽訂長期合作協議，由這些學校的教授組成委員會，幫我們挑選應聘的年輕科學家。」

要做有辨識度的科研，讓自己「星光」閃亮

要做有辨識度的科研，是楊培東一貫堅持的想法。一所大學、一個學院，乃至一個課題組、一位科學家，甚至一名博士生，都應該做「獨特的原創性工作」，讓別人一提起，就立刻想到某個領域的某項工作。

這次論壇所邀請到的學術大牛，個個都有很高的辨識度：邁克·格萊才爾是「染料敏化太陽能電池之父」；提到金屬有機架構化合物，就一定會想到奧馬爾·亞吉；讓·馬里耶·塔拉斯孔則是塑料鋰電池的發明者……

楊培東說，他不在乎年輕科學家有沒有「百人」「青千」或是其他人才計劃的標籤，而是看他們是否真正接受了過硬的科研訓練，有沒有做原創科研的潛質。儘管，現在的科研更強調合作，但即使在合作的論文成果中，也應該非常清晰地分辨出，這就是某人、某機構的工作——因為只有他能做出來。

頂尖科學家總在想那些「未解的重要難題」

那麼，頂尖科學家都在想什麼？楊培東說，他們總在思考領域中那些「未解的重要難題」。他們總是不輕言放棄，在解決重大難題時，90%以上的實驗失敗率幾乎是常態。

最近，楊培東剛從美國國家航空航天局（NASA）獲得了1500萬美元的經費資助，他將嘗試利用人工光合作用，用火星上的二氧化碳和氮氣，製造出可供人類呼吸的氧氣。

當別人羨慕楊培東的時候，卻不曾想到，他十多年一直在思考一個很根本的問題——材料研究，今後應該怎樣做下去？

過去，材料研究基本都是單打獨鬥，今後材料會相互聯合成系統發展。科學家必須去理解這背後的平台和界面。

楊培東認為，人工光合作用就是這樣一個界面。自然界中，葉片細胞中有吸光材料葉綠素，也有各種酶作為催化劑，同時還存在電子運輸、能量運輸等環節。一天，在聽一位分子生物系教授的講座時，他想到了用細菌作為光催化劑的點子。「一開始，很多人拿這個想法當笑話，但現在大家都認可了。」他說，他的實驗室還在努力尋找化學催化劑，因為這更適合漫長的星際旅行。

他相信，隨著越來越多科學家致力於將科學做深做透，再過十年，科學的原創性很可能與歐美國家達到同一水平。

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