美國科學院院士沈志勛：建國家實驗室對創新有多重要？

　　對實驗室而言，大科學裝置很重要，但實驗室不能僅僅有裝置的建設，只有科學家和科學問題的有機結合才能出成果。科學是人做出來的，機器只是個手段。

　　“上海建設具有全球影響力的科技創新中心，必須加快探索產學研體制機制改革。”圍繞這一主題，由上海市市長楊雄率領的上海市政府代表團于當地時間8月底訪問美國。代表團先后赴紐約、波士頓和舊金山，考察部分國家實驗室、大學、機構和企業，與美國科技與產學研領域的管理者、科學家和企業家深入交流探討。

　　近一段時間，中國正醞釀在重大創新領域組建一批國家實驗室的方案被各界熱議。上海科創中心建設2016年也明確了11大重點專項，其中就包括“初步形成開放合作的國家實驗室建設方案并爭取率先承擔國家任務”。在美國，國家實驗室的運行機制是怎樣的，其在創新中扮演著怎樣重要的角色？作為美國創新地源頭之一的“硅谷”是怎樣推進創新尤其是推進產學研結合的？解放日報·上海觀察記者獨家采訪了美國國家科學院院士、斯坦福大學終身講席教授、斯坦福材料和能源研究所首任所長、斯坦福國家加速器實驗室（SLAC）前首席科學家沈志勛。

　　大科學裝置很重要，但實驗室不能僅僅有裝置的建設

　　解放日報·上海觀察：我們知道，楊雄市長訪美期間，您參加了有關座談。楊市長非常關注實驗室大科學裝置與大學之間的工作機制以及科技成果轉化情況。能給我們介紹一下您所在的美國國家實驗室的情況嗎？

　　沈志勛：楊雄市長訪美之前，上海這邊和我聯系過，我就聯系了美國這邊的科學家參加楊市長在斯坦福大學的座談，包括我的同事、美國能源部前部長、諾貝爾獎得主朱棣文，諾獎和美國國家科學獎得主、SLAC前主任伯特·理克德教授。楊市長在問到有關實驗室建設時，一下子就抓到了關鍵，即裝置的高效運行和使用機制問題。對實驗室而言，大科學裝置很重要，但實驗室不能僅僅有裝置的建設，只有科學家和科學問題的有機結合才能出成果。科學是人做出來的，機器只是個手段。

　　在美國創新尤其是國家科技戰略儲備方面，國家實驗室發揮了重要作用。SLAC成立于1962年，當時美國國家投入了約一億五千萬美元。這是上世紀60年代初美國最大的科學計劃，是和美國登月計劃同一個時代的產物。登月是大的工程計劃，SLAC則是大的科學計劃。從成立至今，SLAC產生過6位諾貝爾獎得主。最初設立時，SLAC做高能物理，現在則是全方位的。目前，實驗室擁有約1400人的科研隊伍，實驗室隸屬于美國能源部，委托斯坦福大學管理，也建在校園里。SLAC還有一個大的功能就是和其他科研單位合作，目前的用戶合作單位約280個。

　　在美國，相當一部分國家實驗室設在大學里或大學周邊

　　解放日報·上海觀察：美國有很多類型的實驗室，國家設立的、大學設立的，等等。實驗室在創新中扮演著怎樣的角色？實驗室又是如何參與到創新中的？

　　沈志勛：美國的實驗室基本分為兩類：科學類和工程類。科學實驗室主要從事基礎科學研究，比如，SLAC和勞倫斯伯克利國家實驗室；工程實驗室則更偏向應用。楊市長這次訪問關心的主要是科學類的。

　　實驗室會引入多方面的參與，大科學裝置、科研題目、科研團隊、不同的科研方法，等等，這樣的組合可以帶來不同的視野。實驗室以大規模專項投入大裝置為基礎，大科學裝置的復雜性和規模是大學很難做到的，所以需要國家的投入，而大學有人才、科研方向，這兩者互補互動推動了實驗室發展。所以，相當一部分國家實驗室設在大學里或大學周邊，并由大學管理。國家實驗室的使命，是挑戰某個科學領域中最前沿、最困難、最突出的大問題。在這個過程中，人才儲備是最難的。從創新鏈條來看，國家實驗室從事的是基礎研究，應該處在鏈條的最前端，是創新的源泉。

　　在創新中，一個是創造知識和培養人才，一個是產學研，這兩者都很重要。科學的核心是了解自然、創造知識、挑戰某個領域最困難的事情，在這個過程中，很多技術會自然而然地出來。可以觀察到，很多成功的企業也不是為了創業而創業，而是為了解決什么問題而最終成功的。科研的目的首先是人類知識的開拓和傳承，這是實驗室和大學非常重要的使命。在實現這個使命的同時，也會產生很多技術，這時，通過創新企業把技術產業化，使技術初試市場，再進行調整，然后進行放大，最后為社會服務、創造價值。知識創新、傳承和最終的社會應用，這兩者是相輔相成的。斯坦福大學處理得比較好的，就是這兩者的關系。

　　從成果來看，科研成果如果完全是知識創新的，長遠看對人類文明和生活有益的，就公開發表。如果學校不做開拓人類知識前沿的工作，誰來做呢？但有些東西就非常有用，對此學校就申請ZL，通過ZL轉換的方法把它產業化。很多人以為，大學申請ZL是為了收益，實際上，對美國絕大部分大學而言，ZL并不是一件賺錢的事情。由于沒有ZL，就沒有辦法保護，企業就不會投資。所以，申請ZL的主要目的是讓發明能夠更好地被重視、投資和發展，成為社會需要的東西。與此同時，學校的首要目的不應該是收益，而是社會的進步，是培養人才和更好地為社會服務。收益是一個自然的結果，但不是初衷。

　　解放日報·上海觀察：就上海所提出的“初步形成開放合作的國家實驗室建設方案并爭取率先承擔國家任務”的重點專項而言，假如把開放合作的一個含義理解為是人能為我所用，那么，怎么用就是一個非常值得探討的方面。對此，您有什么建議？

　　沈志勛：我們的實驗室就是開放的，參與的合作者來自世界各地，多達約280個大學和機構，目前一半以上的裝置使用時間是給美國以外的學者的，誰有好的想法誰就能來用。就像水只有動的才有活力。裝置的使用是免費的，由專家組來評審誰最可能成功，誰最能出成果。我們要求所有結果都是公開發表的，如果成果發表為社會所共享，裝置的使用是全部免費的；但是，如果其中哪些結果是想自己獨用的，就要支付費用，這個費用是很高的。

　　此外，實驗室應該是大科學裝置和大學用戶的有機結合。實驗室有裝置規模，而大學有更多人才、有對前沿課題的敏感性，要把這兩者結合好。

　　如果永遠是對的，就說明其實還沒有到前沿

　　解放日報·上海觀察：大多數大學都不認同教授經商，認為商業活動有悖于學術精神。但“硅谷之父”特曼卻認為，賺錢是好事。他鼓勵教授和學生不僅要在斯坦福進行學術研究，更要將學術成果直接轉化為商業產品，以推動整個地區的經濟發展。對此，您怎么看？

　　沈志勛：大學應該是有多種類型的、百花齊放的，而不是每一個大學都一樣的。因為不同的大學文化可以培養出不同的人才。試想一下，如果每個人都長得一樣，那是不是太無趣了？有觀點認為，斯坦福才是真正意義上的一所偉大的美國大學。美國東部的如哈佛大學當然也很好，但是，這類大學受歐洲影響較大，更多程度上是歐洲大學的傳承，其目的是培養有文化的社會公民。而斯坦福大學的目的也是培養社會公民，但是也鼓勵學生個人成功，鼓勵技術應用和轉化。如果這些技術對生活的是有用的，就會有助于社會的共同利益，并且對人類和文明有貢獻。問題的核心，是教授是不是把本職工作做得很好。如果是，就可以給一些自由度。

　　好的科研環境有幾方面要素，即自由的、開放合作的、相對容易拿到支持的、寬容犯錯的。當然，這個支持要通過努力拿到，科學還是要有一些投入的。為什么要允許犯錯誤？這是因為，對科學家而言，在走向知識最前沿時，通常不知道后面可能是什么，誰也不能說什么事情一定是正確的、一定是會成功的。反之，如果永遠是對的，就說明其實還沒有到前沿。例如，愛因斯坦提出光量子假設、成功解釋了光電效應時，在當時是很激進的，很多人都不相信。就連發現并提攜了愛因斯坦的普朗克，也不相信愛因斯坦的光量子說。當時，他怕愛因斯坦選不上普魯士科學院院士，寫信說光電效應是愛因斯坦的偶然失誤。但事實最終證明愛因斯坦是對的。這說明，寬容犯錯對科學發展的意義。愛因斯坦光的量子論以及以后的激光理論對現代光學及應用產生了巨大的影響，從光纖通訊到太陽能光伏，到激光加工和醫療，都是如此。

　　創新創業者需要的則是完整的對創新創業支持的生態環境。首先，比較容易找到志同道合的伙伴和其他關鍵人才。人還是第一位的。第二，有支持符合人類發展勢態的和活躍的市場。第三，有很多新成果和新技術可供選擇。第四，有耐心、有遠見、有契約精神的投資者。第五，要有非常強大的資本市場，推動技術應用放大，以及為創新創業者帶來可觀的回報。

　　解放日報·上海觀察：產學研的成功與否，什么因素最重要？

　　沈志勛：整體來看，產學研的良性發展應該有一個好的生態系統，整個產業鏈要有機結合。第一，是新的技術涌現，這是產業鏈的第一步，所以，頂級實驗室和基礎研究很重要，靈活的技術轉讓機制也重要，包括和企業的合作。第二，是對市場和社會需求敏感的創業者和創新者，他們又對技術有深刻的了解，知道怎么運用技術推動社會發展；第三，愿意為創業者提供支持的人，如風險投資等，他們愿意為創新企業冒風險，但也會獲得很好的回報；第四，眼光遠大的大企業和發達的資本市場。整個生態系統在一定意義上是缺一不可的。

　　上海建設科創中心，要把社會發展趨勢與創新結合起來

　　解放日報·上海觀察：對于上海建設具有全球影響力的科創中心，您有什么建議？

　　沈志勛：建設具有全球影響力的科創中心需要有長遠的眼光。應該重視適應社會變遷、了解社會發展趨勢，并使創新與其結合起來。拿我們學校做例子，斯坦福大學早期只是一座地方性大學，是為考不上加州大學的孩子而創造機會的。斯坦福從一座地方性大學成為世界領先大學的一個關鍵，就是抓住了加利福尼亞從農業州轉型成為美國最大的農業州和最先進的工業州的機會。這推動了加州的發展，也成就了學校的成長。

　　如今，中國經濟社會快速發展，中國成為世界最重要的經濟體整體趨勢是明顯的。上海作為中國的經濟中心城市，應該在此過程中扮演一個非常重要的角色。要真正承擔起這個角色，就需要了解社會的變遷趨勢。我認為，有兩個趨勢很重要：一是老齡化。往后看20年，中國老齡化從人口規模和速度上看都是前所未有的。這將會帶來一系列挑戰，甚至這個挑戰將是巨大的，但也會形成各種各樣的社會需求。二是中產群體。隨著經濟快速發展、收入水平提升，中產群體也會隨之崛起，他們對生活品質要求的提高、消費需求的升級等也將是一個重大趨勢。抓住這些趨勢、發現需求并進行引領，上海一定可以更上一層樓。這里就包括健康科技、智能企業、機器人、AI（人工智能）、新媒體，以及為他們服務的基礎設施、高端設備，精密制造，等等。當然，上面提到的產學研結合與創新所需要的優良生態系統也是需要強調的。

　　與此同時，上海也有責任做一些基礎科學研究，甚至可能在此領域為人類文明作一些突出的貢獻。對知識的追求本身也會給上海帶來價值，這一點對頂級人才的培育和上海在全世界的地位也極為重要。