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顾敏院士:光学是未来科技发展的重要手段

2018-06-24 10:33 来源:80后整理 网友评论 0

中国访谈,世界对话,欢迎您的收看。中国科学年会是我国科技领域高层次、高水平、大规模的科技社会,今年是第20届年会,本届年会也是时隔20年之后,回归首届举办地——浙江省杭州市,这次年会的主题是“改革开放、创新引领”。目前,我国光学科技发展如何,高校对于科技创新人才的培养还存在哪些不足?相关问题,我们专访了中国工程院外籍院士顾敏。

中国工程院外籍院士、澳大利亚科学院院士 顾敏

今年科学年会的主题是改革开放,创新引领,那在您所研究的光学领域,您怎么看我国光科学的发展?

顾敏:我觉得这几年中国的光学发展非常之快,可以从两个方面来看:一个是硬件的发展。我出国了30年,当时我出国的时候几乎是没有看到光学镜头的设备,现在到中国各个高校去看,所有做光学研究的硬件都已经跟世界相同的水平。第二个,在培养研究生的规模上面,规模非常之大,每年有大量的光学领域的研究生,包括博士研究生毕业,这两个是最大的发展趋势。

我国光科学技术目前在国际上处于什么样的水平?与其它发达国家相比,还存在哪些差距。

顾敏:光学发展不整齐。在有些方面,别是在我们国内的大项目方面,它的发展还是可以跟国外相比的。为什么这么说?我们国家在组织大项目的时候,它的资源的集中要比在国外还要多。但是我们可能忽略了一些前瞻性的研究布局,在这些领域当中,不是靠钱堆出来的,而是真正地探索性地思考,在这方面我们还有些欠缺。

年会中的环节都是在学术研讨,跟国外的一些交流,您觉得目前还存在哪些不足吗?我们自身的问题是什么?

顾敏:我还是从这两个方面,硬件跟软件来说。在硬件方面,我们在硬件使用的时候往往是被动的使用,这个硬件发展商告诉你它应该怎么用,我们被动地使用这些硬件,而没有发挥这些仪器真正的能力。从人才的培养来说,人的数量非常多,这些人怎么去探索研究?研究不是一个被动的过程,研究是一个主动的过程,研究不是仅仅为了发表,研究是因为你对这个东西感兴趣,在研究的文化方面讲的比较少。

谈到人才培养这方面,目前我国高校培养科技人才的方式方法,您怎么看?

顾敏:我觉得培养要有长期的目标,做研究首先是你的兴趣,而不是终极目标。我现在发现,很多研究生他把做研究当做一个结果来看,你进入研究,我是要与那些已经研究成功的人比。比方说多少年以后我一定要拿到光环,把它作为目标,这个是我们要纠正的。研究是你的兴趣,这条路可能非常长,五年、十年可能都没有结果,我们要培养这追求精神。在追求的过程当中,不要被现在的格局给约束住,要有自己创新的想法。

对于创新人才的培养,我国目前高校培养的方式和体制跟外国相比有什么不同吗?

顾敏:我现在有54个博士学生已经毕业了,虽然我的中国学生大概占超过50%,但是在创新这一条来说,中国学生远远比不上澳大利亚等西方国家的学生。为什么这么说?我国学生往往着眼于具体的细节,而不是看整个的方向。等你会做研究以后你首先是看准方向,要比别人看的多几步,像下棋,你能够多看几步,再去走这一步棋,这是第一。

第二,你要有一个常态的心理,不是说我今天做,明天要写一篇论文。我们现在很多学生做研究是为了写一篇高质量的。研究是你解决一个问题,不管这个问题将来是跟工业界有关,还是一个很小的问题,你都要用全身心去把这个问题给解决。在这基础上逐步发展,你才可以变成一个真正的科学家或工程师。

从2009年开始到今年,中国科协年会的主题已经连续十年都出现了同一个词“创新”,您怎么看待创新,创新对于中国科技的发展又意味着什么?

顾敏:创新非常重要,创新有几个方面,简单来说,很多人认为创新是做一些别人没有做过的、新的东西,但创新并不是在这个层次的。创新是你要从另外一个角度去解决这个问题,在很多情况下创新是另外一个含义,是做不可能做的事情。在常人看起来这件事情是不可能做的,你首先要找到它不可能做的原因,找到原因以后,你会逆向思维,觉得这是能做的。所以,Can do这是一个很好的态度,但你首先要做常人一般认为是不可能做的事情,这个创新被很多人忽略掉。

我经常发现很多学生,别是中国现在的研究生,他把创新认为是没人做过,或者是我周围的人没做过,把创新的概念错误地理解了。创新,在我的要求下是颠覆性的,在常人看来这是不可能做的事情,通过你的理解、分析之后,通过跟别人合作,通过你用其它学科的办法把这个问题解决。

比如说在这次会上有很多跟大脑有关的研究,如果从大脑的生物方面找不到解决办法,但是从工程方面上能找到解决办法,这应该是多方位思考创新的问题。创新还得要有一个企业家精神,当你创新的时候受到很多非议,很多人不理解,很多情况下你是没有资源的,你做不做这件事情?创新需要毅力。

您怎么看待光学和人工智能的关系,如果二者结合,未来又会带来什么样的机遇?

顾敏:我主要阐明两点,第一点是从我们现在对人工智能的理解来说,是计算机的高度自动化。在这个情况下你需要信息,信息从什么地方来?光学是提供信息,将来能不能人机互动?这个信息是怎么通过物管进去的?很多情况是用光学的办法进去,光学是将来科技发展一个非常重要的手段。

第二,光学不仅仅是在拍照,传递信息这个基础上。现在有很多光学加工业,光学加工现在已经发展到了精密的程度。我们现在的光学加工都在宏观的微米、厘米,这还是很大的,如果到了纳米尺度,能把神经尺度直接在芯片上做出来,这是光学能够做的非常重要的事情。这是一个长远的想法,我们在努力。

近几年,中国的光学科技发展很快,您怎么看目前我国光学科技发展的环境?

顾敏:还是回到我刚刚说的,我跑了很多学校,参观了很多地方,我也是很多地方挂名的教授,最大的一个感受是,任何一个学校它都有很多高精尖的仪器在,这个毋庸置疑,仪器是跟世界接轨的。我们现在最主要的问题是把人培养成创新的人,不能束缚于现在别人做的,我们要做别人没有做过的,做不可能的事。

另外还有一点我要强调的,创新不能束缚于权威,“导师说的都是对的”,这是首先要去除的。你到国外来,我喜欢的学生是你要能够哪天说我说的东西不对,或者是我给你的方案你给我否定掉,这才是的。而事实证明,我有五个学生是这样的学生,全部否定了我的方案,他们是最出色的。

您怎么看待目前我国科技发展的环境和技术,对于未来中国的科技发展,您有怎样的思考和建议?

顾敏:我觉得光学一个是培养人才,这是很重要的。第二个是要多学科,有人把光学作为理科,有人把它作为工科,我们有光学工程,光学科学这两个学科。光学实际上是桥梁学科,它是架起科学跟应用科学之间的桥梁。光学应该走交叉合作,多学科交叉,多学科合作的这样一条路。

我认为将来光学有很大用地是大脑研究,在认识大脑的功能上,光学已经起了非常大的作用。图像成像现在有很多办法,光学可以给活体成像,光学最大的功能,是跟电子显微镜,跟其它显微镜不一样的地方是它可以做活体成像。这也是为什么2014年诺贝尔奖给了光学显微镜的原因。光学可以在大脑研究领域起非常大的作用,我刚刚也强调了这一点。

光学除了获取大脑的信息,还可以在神经工程方面起到大的作用,激光加工,我们忽略了激光加工在生命科学的作用。我刚刚举的例子比如说仿生,你可以做很多自然科技中的东西,大脑本身是一个自然的物体。

这是您目前带着团队正在研究的?

顾敏:我们正在探索。

目前到哪个阶段了?

顾敏:我刚刚去了一些学校,我们正在简单地交流一些想法,我觉得这个非常重要。以前我们一直在问芯片的问题,为什么中国这么多年做不出芯片?实际上这里面是个加工问题。一般是用电子做加工的方法,为什么用电子来做出芯片呢?他可以把这个芯片做的非常小,但是它的代价非常大。

光学是一个非常经济的手段,它可以把这些东西做出来,但它的缺点是做不到很小的一个东西,纳米尺度的。我们的发明创造是可以做到纳米尺度,别是可以做到跟神经一样的纳米尺度,我是比较看好这个方向。

我们应该把芯片看的更广,不要把芯片作为一个电子的芯片,半导体技术的芯片。芯片将来可以做到生物芯片,跟电子相交的光学的芯片。在这些领域当中全世界都在探索,我们在芯片这站落在别人后面,下一站我们可以加速发展。

像万钢主席说的,弯道超车,怎么超?你要选择一个正确的场景才能去做这件事情。我个人认为,现在国内是没有问题,资金不是问题,我们要选对场景去赶超,什么地方有颠覆性的发明创造。我很想问那些企业界的人,哪些技术在应用的是颠覆性的技术?

马云主席说了非常重要的一句话,企业家跟科学家一起工作,科学家提企业家一些颠覆性的技术,企业家可以用他的资金作为长期的投资,任何一项技术都是通过五年、十年以后变成技术的。

我现在的工作,我们不叫商业化,我们叫技术转化。任何一项技术有个技术成熟度,我们现在在做任何技术颠覆性创新的时候,没有去问你的技术成熟度在哪里,技术成熟度一般在西方划十个等级,前面的技术成熟度一、二跟三,你不能拿去大量的生产,你不能考虑到它是不是有成本效益。那你怎么最后产生影响?我们最后觉得,大学里面应该做的是转化技术的成熟度,大学不是为了赚钱,而是为了提高它的价值,你把这个价值增加了,最后由企业家来提供对社会的影响。

大学的研究者是很难提供这样一个影响,但他可以增加你的技术的成熟度,来增加他的价值,由企业家来把它做出。这是非常重要的研究创新的创新链,一定要一步步做。我们是在转化这个地方大做工作,包括了我们下一代的研究者,他们需要有各各样的技能,除了做研究,还要能够跟企业家对话,还要能够跟银行家对话,这些人现在在大学里面是不存在的,找不到的。

我们往往找到一些科学家做出了样机,然后大量去生产,很多是失败的典型。商用化必须要在企业里面去做,我们需要大量的科学家,能够懂得怎么样去筹资,怎么知道,但是这不是应用,这是为了你在设计产品的时候要考虑到应用的场景。这是技术成熟度。

感谢您接受中国网的专访。

本期人员——责编/主持:段冰;摄像/ 后期:刘凯;主编:郑海滨

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