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麻省理工学院终身教授、美国国家工程院院士陈刚:幸运属于有备之人

日期:2017-06-23   来源:留学生杂志   总期数:249   

我鼓励年轻科学家交叉研究,但要有‘基地’,知道自己的根本立足何在;在心情起伏很大的科研过程‘要勇敢’,即使找不到经费,也要做科研,在其中积累经验。

麻省理工学院终身教授、美国国家工程院院士陈刚:幸运属于有备之人

陈刚,著名华裔科学家,美国国家工程院院士,国际热传递、纳米技术和能源领域权威人物。1989年赴美留学,1993年获得加州大学伯克利分校博士学位,后于2000年在麻省理工学院任职。2009年,陈刚带领的团队首次打破被公认为物体间热辐射基本法则——“黑体辐射定律”的百年物理定律。2013年,他被正式任命为麻省理工学院机械工程系首位华裔主任
 
文·本刊记者·杨芳
 
       2010年2月17日,麻省理工学院机械工程系教授陈刚,因其在纳米传热和热电转换领域、纳米超材料上的卓越贡献而被授予美国国家工程院(NAE)院士称号。美国工程院表示,陈刚的这一新发现首次打破了被公认为物体间热力传导基本法则的“黑体辐射定律”公式,证实了物体极度近距时的热力传导可以高到定律所预测的千倍,未来将被应用于光热光电、半导体、磁储存等领域。
       这位华裔科学家出生于知识分子家庭,父母都是数学老师。受环境熏陶,陈刚在填报高考志愿的时候也选了数学专业,但最终被华中工学院(现华中科技大学)电场热能电力系所录取。
      1987年,在华中工学院读完本科和硕士后,陈刚选择留校工作。1989年,受香港王宽诚基金会资助赴美国加州大学伯克利分校机械系攻读博士学位,师从当时伯克利分校校长、著名华裔科学家田长霖教授。
      1993年,陈刚博士毕业时,正逢美国经济下滑,很多毕业生找不到工作,但他却从200多人中脱颖而出,在杜克大学拿到了一份教职工作。任教3年多后,陈刚去到了加州大学洛杉矶分校做副教授。
       2001年,陈刚由加州大学洛杉矶分校转入到了麻省理工学院排名世界第一的机械工程系,并于2013年7月正式出任该系首位华裔主任。“陈刚的领导力、远见、奉献精神和强烈的责任感,将带领该系继续走向成功。”麻省理工学院工程院院长魏兹在任命信中如是写道。
       作为热能传递、纳米技术和能源领域的权威人物,陈刚率先对量子结构中的热传导进行了研究,他的成果无疑推动了纳米结构热电材料的研发。此外,他还是美国国家自然科学基金委(NSF)杰出青年基金获得者、古根海姆基金会会员(Fellow)、美国机械工程师学会(ASME)会士、美国科学促进会(AAAS)会士、美国物理学会会士(APS Fellow)。
       如今53岁的陈刚,已然走在了全球传热和纳米(奈米)材料科研尖端,他不仅是年轻一辈华裔科学家中的佼佼者,还是跨出实验室,愿意在科研行政上再做贡献的先行者。
        撇开晦涩难懂的学术语言,眼前这位长者更像是一位亲切憨厚、勤恳朴实的师傅,讲起他的“卷起袖子好干活”的工作风格时热情洋溢,譬如如何将系里当初像垃圾堆的库房,改造成世界先进的实验室;如何替学生找钱,让他们安心做研究;如何与世界顶尖的科学家沟通创新交流……言语间真实而不做作,也许这就是陈刚的个人魅力所在。
       “机会只会留给有准备的人。”这是陈刚鼓励学生的一句平实话,亦是这位美国国家工程院院士在美28年的人生体会。
 
留学生:当时促使你出国的契机是什么?田长霖先生对你的科研有何影响?
陈刚:说起20多年前留学美国的机会,我最应该感谢的还是我的导师田长霖先生。没有他,就不会有今天的我。因为田先生祖籍湖北黄陂,当年受邀在华科讲座时,想要从中挑选一名中国学生赴美留学,而我呢,正好被学校推荐过去面试,很荣幸在那么备选人中他选择了我。在跟随田先生学习期间,他的一些教诲使我终身受益。现在想来,当时的自己实属幸运。
       由于我当时受王宽诚基金会资助,在研究期间,一直在找与传热相关的课题,从高温超导、非线形光学,到量子材料,各个领域都有涉猎。知识很交叉,对我日后的科研思路和视野大有助益。在1980年,古老的传热科研走到瓶颈,传热界一片“不要再做”“没什么好做的”的声音。当时,田先生便极有远见地提出“微纳米传热与宏观传热有什么不同”的观点。身为他的学生,我有幸成为纳米传热科研的原创者。如今纳米传热在机械领域很热门,并扩展至材料、物理、化学等方面。
 
留学生:目前在美国的华裔科学家有多少?他们在科学界的表现如何
陈刚:在美国科学界,华裔科学家并不少见。之前有数据统计显示,美国华裔占美国科学家总数14.7%大概在3万2千人左右。
       以MIT为例,基本上每个系都有华裔教授,我们机械系70多个教授中,大陆来的有两个,香港过来的也有两个。也许是对政治不关心的原因,华人教授埋头做学问的最多,真正当领导的却很少。
       究其原因,是因为从中国大陆赴美的教授大多是80年代后过来的,在语言和年龄上受一定限制。很多人在学术上已经很成功,随着经历的增加,我相信以后会有更多的华人从事管理工作。
 
留学生:美国高校的教学和科研环境是什么样的?教授主要从事哪些工作?
陈刚:和国内不同,美国的教授需要像说客一样到处找科研经费。例如,作为教授,你得申请一些政府立项的科技项目,但这些竞争又非常激烈,大概10%的成功率,像中奖一样。
       经费要怎么花呢?国内经费只有很少比例可以用在人事上,比如给研究生的津贴等等。而美国的话,很大比例的经费主要用于人事上,比如雇助研(研究生)、博士后、国际访问学者等。经费越多,雇的人就越多,也就越容易出研究成果。
       也就是说,美国的导师需要支付被雇学生的学费和生活费,有研究经费的导师才会有学生。当然也有一些教授因为找不到研究经费,而导致身边一个学生都没有……
   
留学生:麻省理工学院的创业环境怎么样?
陈刚:MIT只有1万名学生,1000多个教授,但是在这1000多个教授里面有17%是美国三个院(工程院、科学院、医学院)的院士。MIT造就的诺贝尔奖得主就有75位。可以说,自二战以后,有一半诺贝尔奖得主都与MIT有关。MIT的校友创建的目前仍比较活跃的公司就有3万多家。这3万多家公司产生的年产值高达2万亿美金,如果按照一个国家来排,可以排世界上第十位。因此,足以看出其强大社会效应。
       这么多公司是怎么样复制出来的?当然是靠创业。MIT有着非常优秀的创业环境,学校有很多机构会鼓励学生、教授创业,帮助提供创业网络,如开设一个10万美金的竞赛(这在工业界可能不算太高,但学校是没有钱的,费用主要来自集资)等等。此外,学院还提供有导师服务,很多创业成功人士会自愿回到学校,帮助学生、帮助教授把他们的科研带向市场。
      我在我们机械系也做过一个调查,我们这个系十来年,教授共创造了50多个公司。当然更多的是我们学生、系友创建的公司。比如美国的亚马逊仓库里面取货的机器人就是我们系的学设计的,现在卖的最好的机器人就是家里做清洁的irobot,也出自我们系。
 
留学生:麻省理工学院的机械系过去40年来,一直在全世界学府同领域排名第一。对于贵系近几年来所取得的成就与发展,你个人是什么看法
陈刚近年来,以机械系为主修的MIT本科生人数大增,从最初的250人已增至564人。仅次于电机及计算机系,是MIT第二大系。MIT机械系有70位顶尖教授,300多名职员,570名研究生和90多位博士后。强调研究、教学和社会贡献三者并重,是机械系多年来独占鳌头的原因所在。如今,该系蒸蒸日上、机会众多:MIT鼓励学生创业、发明,学校每年砸重金举办100K创业竞赛;美国风险投资者经常在校园中打转,寻找投资项目;公司也常在学校寻找人才。
 
留学生:对于国内教育的发展,你有何看法?
陈刚:中国大学要有自己的特色,当然也可以多借鉴一些国外的办学经验。学校要因地制宜,注重人才培养。以材料力学为例,在该学科的建设和专业研究方面,学校可以经常组织年轻人到美国参加一些诸如美国材料学会(MRS)之类的学术交流年会,以便于了解学术研究前沿动态,也利于选择和形成个性化的研究方面。
       我认为,科学研究的关键在于要有学术带头人,并能组建和吸纳科研能力较强、富有个性且优势互补的研究人员加盟,形成能够自主创新、充满活动的学术团队。所以,人才培养的关键在于培养学生的独立性和创造性,为年轻人创造宽松的学习环境,让其尽快崭露头角,独当一面。
 
留学生:在挑选研究成员时,你的衡量标准是什么?
陈刚:作为华裔教授,我目前手下的科研组约有四分之一的华人学生和博士后。但我在招生时并未考虑族裔问题,而是强调会交流和懂得向他人学习。我认为,不同族裔的学生都有自己的优缺点,例如华人学生可能普遍数理基础较强,动手能力和独立性差一些,但经过一两年的学习,大家的水平基本一致。
       在挑选学生时,我更为看重的是学生的潜力、毅力和对学习的主动性,他们要敢于展示自己,敢于坚持自己的正确观点。
       不少学生都考GRE等,但不是考得好就是好学生。我挑选学生第一是要看他有没有研究的决心;第二则是看他除了成绩好,是否思维开阔,能否主动去学、去思考。
 
留学生:对于年轻人你有哪些建言?你认为他们应该具备哪些能力?
陈刚:一是勤奋。在美国的时候,我每天都会凌晨四点起床,趁夜深人静、无人打扰看书学习搞研究,这个习惯我一直坚持到现在。
       二是博学。读万卷书,行万里路,现在社会上真正需要的就是这种饱学多识之才。就拿我来说吧,其实我最初是华中科技大学动力学专业出身的,但现在却远不止于此,我在物理、机械、材料力学、医学、化学等相关领域均作了深入研究。    
       三是勇敢。做科研要敢于专研,敢于吃苦,专研别人没有深入研究过的领域,遇到困难不低头,方能成功。
       四是学会交流。在与人交流沟通的时候,你会受到优秀人才的启发,并有所进步。
       五是全面发展。最聪明的人不一定是最成功的,只有在组织能力、领导能力、专业能力等方面都作出突破的人才算是真正的成功。

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