周曉光：跨學科產生創新火花

　　周曉光 ，2011年國家“千人計劃”海外高層次引進人才，長期從事生命科學分析手段及高端儀器方面的研究開發工作。現任職于中國科學院半導體研究所國家集成光電子學重點實驗室生物信息獲取與傳感技術實驗室。"

　　讀書破萬卷，下筆如有神。在周曉光身上，“破萬卷”的意義不只在多，更貴在雜。正是由于生物物理學、生物化學、電子學、計算機科學等知識結合，才成就了他在生命科學儀器開發上的矚目成就——參與了世界第一臺液相色譜—離子阱多級質譜聯用儀的研發工作并負責該項目數據控制分析系統的設計及開發，發明了獨一無二的離子阱自動增益控制方法；參與完成了具有自主知識產權的高通量、高度長DNA測序系統原理樣機的研制，填補了國內空白。

　　對于周曉光而言，跨學科是一個繞不開的話題。他認為，跨學科人才培養應打破唯分數論的束縛，只有學生有時間去接觸感興趣的事物，才有可能在實踐中摩擦出創新的火花。

　　如果說第六次科技革命的“戰場”選在生命科學領域，平日與科研人員親密接觸的儀器可謂當中的“槍支”。

　　長期以來，我國高端生命科學儀器設計能力匱乏，嚴重依賴國際進口。然而，并非國家缺少研發意識，而是制作這桿“槍”著實不易——不僅要求開發者了解生命科學、工程學、光電等知識，還要求通曉軟件開發。

　　周曉光就是這樣一位跨學科人才。1978年，他就讀于中國科技大學生物物理專業，年輕時的他希望將來成為一名中科院的科學家。大三那年，他抱著躍躍欲試的心理，前往美國休斯敦大學、萊斯大學研究生院學習，于1988年獲得理學博士學位。博士畢業后，他先后在世界上最大的兩家制造生命科學儀器公司：美國熱電儀器公司（現美國賽默飛世爾科技公司）、美國應用生物系統公司從事研發與研發管理工作。這一切看似順風順水，可他這一待就是二三十年。

　　光陰兜轉了幾十年，周曉光終于回國了，機緣巧合之下還實現了年輕時的夢想——成為中科院的科學家。

　　“我并不是一時沖動回國。”他說。

　　早在10年前，就有人邀請他回國從事生命科學儀器研發，當時不僅資金缺乏，大量生產所需的配件公司也極為貧乏，產業鏈很成問題。于是，他婉拒了友人的盛情邀請。

　　2008年，中科院北京基因組研究所與中科院半導體所找到他共同研發DNA測序儀，這次他憂心的是人的問題。

　　“我在國外任職的公司職位中有一個叫儀器科學家的頭銜。”據周曉光介紹，高端科學儀器研發的工作需要來自多個領域的知識，需要有人將多種學科技術集合起來，這就是儀器科學家的主要工作。“這個職位在國內尚未聽說，即便在科技發達的美國、日本也不多。”

　　雖有疑慮，但隨著國內生命科學儀器研發日臻成熟，周曉光決定就此留下。事實上，在“千人計劃”名單中，歸國的絕大多數人都來自于大學，像周曉光這樣舍棄比大學更高的薪水、放棄全職工作的千人“創新”學者所占比例并不多。

　　周曉光的跨學科經歷始于在中國科大攻讀跨學科專業生物物理，之后在美國，他一邊在休斯敦大學攻讀生物化學博士，一邊在萊斯大學研究生院攻讀計算機碩士。

　　在美國，跨學科選課不只發生在校際及本科生、研究生層面，甚至在強調高、精、尖的博士生培養中也有類似的情況。電工學博士生跟著化學教授學習研究，這在美國高校中并不是稀罕事。

　　“美國大學在乎的是學生是否有取得博士的資格，而不是專業上的限制。允許學生跟著外系教授作研究，但最后拿到的是申請專業時的學位。”周曉光說，美國的教育體制為跨學科打開方便之門。譬如，博士生畢業答辯之時，一般會有5名教授做評審，當中至少有1名來自其他系，也可以完全來自不同學院。

　　中國高校的跨學科建設，多由校方推動；而美國高校推動跨學科建設，很少刻意而為之。“美國的高等教育較少主動建立一個機制，是否跨學科主要取決于學生的興趣，學校僅為有興趣的學生提供生長與發揮的空間。”周曉光說。

　　據他介紹，美國大學的交叉學科有兩種：一是硬性結合，隨著科學的發展需要，把兩個學科結合起來，形成一個新學科；一是軟性結合，學生學完專業課程后自主跨專業選課，最后獲得的主修學位仍是本專業，跨專業所修課程在成績單上有所體現或是學生獲得輔修學位。“后者占據大多數。”

　　周曉光指出，美國教育體制的成功之處在于它的軟性，校方盡量為學生培養興趣提供方便；而國內高等教育有許多硬性規定，限制了諸多可能性的發生。他曾拿著SAT試題給在國內讀書的侄女練手，看到數圖形、量角度等數學題，侄女驚呼：“好些題目在小學就學過。”

　　“美國教育看重總體競爭力，而非分數。”周曉光解釋，SAT題目量大、覆蓋面廣，容易從多方面挖掘考生的思維能力；中國高考只考查6～9門固定科目，限制了思維開發。“只有學生朝著加強總體競爭力的方向而努力，跨學科建設才會有良好氛圍。”

　　門門功課第一，研究生時代的周曉光是美國同學心目中的“考神”。可是剛進入實驗室不久，“考神”就犯難了。處理一個問題，周曉光往往還沒有形成思路，周圍的美國同學就有了大體的想法，一旦在問題和解決方案之間架設橋梁，問題解決起來就會得心應手，這讓周曉光很是羨慕，也對創新思維有了進一步認識。

　　“創新性思維就像是一朵小火花，美國學生之所以能快速想出點子，不是憑空想象而來，而是接觸面廣、積累了不同學科知識。”周曉光解釋，“學科越專，思路越狹窄”，一流的科學家越來越多地誕生在跨學科領域。

　　在周曉光看來，創新性思維應從小培養。他舉例，兒子高二時看到巴菲特的文章受到啟發，決定嘗試用一種數學模型來指導炒股，于是從零開始學習，從網上下載金融學、炒股教程、攻略，兩周之內掌握了基本概念，一年內刨去本金1萬美元，凈掙了8000美元。“我并不鼓勵孩子去炒股。他有時間學炒股，證明課業壓力不大，如果學校天天考試，孩子也就失去了課外探索的機會。”