薛其坤|瞭望丨攀登科研“非常之观”_科学|科研|基础|研究|创新|核研

文?|《瞭望》新闻周刊采访人员?李斌?魏雨虹?魏梦佳?赵旭

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清华学生在清华大学微纳实验平台工作中（2020年9月27日摄）清华大学供图
◇“顶天”：立足科学前沿，破解影响世界和人类发展的科学尖端问题
◇“立地”：立足国情，面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，产出一流科研成果
◇“树人”：将科研育人贯穿科研全程，在承担和完成各项科研任务中凝练队伍，培育人才
非常之观，常在于险远。非有志者不能至也。
从60多年前服务于“两弹一星”、研究核反应堆等国家重大需求，到当下关键核心技术攻关，从推动人类对世界认知发展的基础研究探秘，到直接服务生产生活等的应用科研攻坚，清华大学师生始终秉持“顶天、立地、树人”的科研宗旨，努力攀登科研的“非常之观” ，为祖国、为民族、为人民建立突出功绩。
最新数据显示，仅2014年至2019年，清华大学作为第一单位或第一完成人所在单位，就累计获得国家科技奖61项，其中一等奖及以上奖励7项，位居全国高校之首。
放眼全球，清华大学师生将未来科学大奖、戈登·贝尔奖等多个有国际影响力的科技奖项收入囊中，并在低维量子物理、结构生物学、密码学、类脑计算芯片、量子计算、高性能计算、先进核能等领域，取得一系列全球引领性成果。
“科研创新是清华大学的硬实力。 ”清华大学校长邱勇告诉《瞭望》新闻周刊。
在邱勇看来，没有一流的创新能力就没有一流的大学，自强创新永远是清华人矢志不渝的追求。当前，清华大学正着力创新科研组织模式，加快建设世界领先的大学创新体系。 “清华有传统、有能力，也有决心、有信心为国家科技自立自强作出更大贡献。 ”邱勇说。
仰望科学星空?潜心基础研究
薛其坤对一条短信记忆犹新。
那是2012年10月12日，周五。 “晚上10点30分，我比往常早一点从实验室回家，刚下车，就收到我的博士生常翠祖发来的短信。短信说：薛老师，量子反常霍尔效应出来了，等待详细测量。 ”薛其坤回忆道。
曾任清华大学副校长的他，形容自己收到短信时的心情：“无比激动” 。他解释说，这意味着自1988年美国物理学家霍尔丹提出量子反常霍尔效应理论以来，他的团队终于在实验上发现了它。
量子反常霍尔效应的实验突破，拓展了人类对世界的认知，或能加速推进信息技术革命进程。著名物理学家杨振宁称这一突破是诺贝尔奖级的发现。薛其坤团队也因此摘得2018年度国家自然科学奖一等奖。
重大原始创新成果往往萌发于深厚的基础研究，产生于学科交叉领域，大学在这两方面具有天然优势。在薛其坤看来，一所世界上一流的大学，需要探索前人未知的东西，而“基础研究有时像是无目标的探索——这种目标是不是真的？我们不知道，只是有一个理论的猜想在那里。但是这种探索的过程本身，是在推动人类的进步” 。
基础研究具有规律性与传承性，需要经过几代甚至很多代人努力，起步晚、基础薄弱是目前中国基础科学研究跟欧美发达国家存在差距的重要原因。 “高校应当给科学家创造宽容淡定的学术生态，让科学家能有坚持很多年的准备，沉下心来，不跟风、不浮躁，潜心基础科学重要基本问题的研究，争当基础科学研究的国际领跑者，做出高质量的科学探索和科技创新。 ”薛其坤说。
如何保障师生潜心开展基础研究，鼓励激发他们自由探索、质疑现有理论、开拓新的方向，是清华大学建设世界领先的大学创新体系的发力重点之一。
在邱勇看来，搞好基础研究，需要涵养学术生态。邱勇说，学术生态是学术创新的土壤。大学要努力推进学术共同体建设，尊重学术共同体在学术事务中的作用，鼓励平等、开放、坦诚的学术讨论和学术批评，形成敢于质疑的学术氛围，对学术不端行为“零容忍” 。为更好激发创新动能，让师生们能够在大学里静下心做真正有价值的学术研究，清华大学近期发布《关于完善和发展大学创新体系的若干意见》，并将“营造健康学术生态”放在大学创新体系之首。
搞好基础研究，需要培养拔尖人才。薛其坤说，基础研究的兴起与高等教育的发展相辅相成。大学要脚踏中国实地，仰望科学星空，不遗余力培养基础研究人才。清华大学汇聚中国顶尖学生，这群天资与热忱兼具的少年，是清华攀登科研之峰的人才基石和独特优势。清华大学科研院院长方红卫介绍，自2009年开始，清华大学推出“清华学堂人才培养计划” ，设有数学班、物理班、化学班、生命科学班、计算机科学实验班、钱学森力学班等，聘请姚期智、朱邦芬、丘成桐等著名学者担任首席教授，以“领跑者”理念为指导，构筑基础学科人才培养特区。 2020年，清华大学成立致理、日新、未央、探微、行健五个实体书院落实教育部“强基计划” ，突出基础学科的支撑引领作用，聚焦关键领域培养拔尖创新人才。
搞好基础研究，需要长期稳定支持。方红卫说，清华大学基础研究科研经费投入稳定增长，从2016年约20亿元增加到2020年约29亿元。另据了解， 2015年至2019年，清华大学共建设5个校级科研条件平台，支持平台购置大型设备55台套，共计3.78亿元，使校级平台保持国内领先、国际一流的水平。目前，清华已建成了校系两级的多个科研条件平台，走出了一条集中力量建高水平科研条件平台、开放共享提供高水平技术支撑服务的道路。
一流大学是基础研究的主力军和重大科技突破的策源地。为破解世界科学难题，清华大学持续努力。
瞄准需求靶心?奋力应用科研
2018年1月，戴琼海团队吸引了国际医学家、脑科学家们的目光——其搭建完成的RUSH-II ，至今仍然是国际上视场最大、数据通量最高的高分辨光场智能成像显微仪器，并已研制出系列仪器。
RUSH仪器的诞生，将极大促进肿瘤医学发展，并有望通过推进脑科学研究，为人工智能发展指路。国际著名高校如斯坦福等的研究者认为这是一个世界一流成果，纷纷上门寻求合作。 “传统的仪器要么观测系统，要么观测细节，我们把二者连接起来。 ”团队成员、清华大学脑与认知科学研究院吴嘉敏博士告诉采访人员。
时间倒回至十年前。 2008年夏，即将举行奥运会的北京热闹非凡，戴琼海却带着团队“躲”往深圳。
闭关。
在一个多月时间里，戴琼海和十几名年轻教师、博士生一起，埋头看学术文章、思考、讨论。 “一切都是为了搞清楚：下一步，大家到底做什么研究才会真的对人类有贡献？最后我们决定方向之一是往生命科学走，因为这个世纪是生命科学的世纪。 ”中国工程院院士、清华大学信息科学技术学院院长戴琼海告诉《瞭望》新闻周刊。
经过4年学习、准备， 2012年，戴琼海团队进一步明确，要为脑科学研究提供观测工具RUSH 。 “掌握了工具就等于掌握了武器，工具的突破可能带来一系列连锁反应。 ”戴琼海说。
不独戴琼海团队。在清华大学，参与大国重器、“卡脖子”技术攻关的队伍众多：比如清华大学机械、制造与航空学科群持续支持IC装备团队，打破国外相关产品对我国出口限制，为我国自主研发的“光刻机双工件台系统”提供了关键支撑；比如脑神经调控工程技术团队研制的脑起搏器、迷走神经刺激器以及骶神经刺激器均打破美国垄断；比如仪器与光学学科群研制出世界首款多模态异构融合类脑芯片，使中国人工智能芯片研究成果首次登上《自然》杂志……
这些成果的取得，离不开清华实施国家科技计划任务的前瞻布局。 2018年，清华大学成立航空发动机研究院，瞄准建设国际一流的航空发动机理论技术创新基地和高端行业人才培养基地；2019年，开设车辆与运载学院，主动服务国家战略需求、应对行业和产业难题；2020年，设立清华万科公共卫生与健康学院，聚焦流行病学、公共卫生管理等关系国计民生的重要研究方向，布局世界一流公共健康学科。日前，清华宣布成立集成电路学院，谋求突破芯片等“卡脖子”技术。
这些成果的取得，离不开对跨学科交叉聚合的平台搭建。原创性应用成果攻关需要从不同学科汲取养分，然后在交叉融合过程中逼近、突破世界科技前沿边界。近年，清华着力建设完善跨学科交叉研究体系，进一步疏通跨学科聚合路径。据了解，清华大学建立跨学科交叉研究生培养制度、教师校内兼职制度，设立跨学科交叉研究专项基金，并围绕人工智能、大数据、未来交通、医工交叉、脑科学等战略性领域布局10个交叉研究机构。
这些成果的取得，离不开对成果转化的高度关切。近年，清华大学通过持续推动科技成果转化体制机制改革，组建技术转移机构，完善运行与决策机制，优化激励政策，学校科技成果转化成效显著。 2015年至2020年间，清华大学通过许可、转让、投资等方式转化科技成果520余项，合同额超过30亿元，年平均增长率超过50% ， 2020年比2015年合同额增加了7.78倍。
这些成果的取得，离不开学术志趣与家国情怀的积淀。在年轻的吴嘉敏眼中，自己的工作很有价值，因为能够和一群知己齐心开拓，组成志趣共同体。 “这种志趣共同体的凝聚，一方面是因为都对手里的研究兴趣浓厚；另一方面，确是因为家国情怀。跟国外不太一样，清华人会更加‘红色’ ，不管是老师还是学生，大家做事，会把国家在这个环节是否有需求、有短板放在非常重要的位置考虑，都想要通过自己的努力挣得一份民族自豪感。 ”吴嘉敏说。
一流大学要在攻克关键核心技术上大显身手。为产出一流科研成果，清华大学在冲锋。
传承精神坐标?科教融合育人
张作义为这一天奋斗了30多年。
4月13日，在清华大学110周年校庆“大学·创新”论坛上，核能与新能源技术研究院院长兼总工程师、高温气冷堆国家科技重大专项总设计师张作义宣布，世界首台工业规模的球床模块式高温气冷堆核电站示范工程已经完成全部工程建设，正在等待国家批准，即将加装核燃料、启动运行。
这标志着中国在高温气冷堆核电站领域，已经处于世界领先地位。
“幸有岁月可回首” 。在清华大学核研院师生共著的《虎峪清风》文集里，采访人员翻阅到这样一句话。
1960年3月，燕山脚下，北京昌平虎峪村，后常称作“清华200号”的核研院悄然诞生。彼时正值新中国迫切需要建立发展自己的核工业，清华大学主动请缨成立工程物理系，并提出要自己设计建设核反应堆，建立一个教学、科研、实践三结合的核能核科技高端专门人才培养基地。一群平均年龄只有23岁半的清华师生，就此将人生定格在虎峪，并将青春献给了新中国的原子能事业。
要建堆报国。从1964年建成我国首座自行研究、设计、建造的核反应堆——屏蔽试验反应堆，到1989年建成世界首座一体化全功率自然循环低温核供热堆——5MW低温供热堆；从2000年建成世界首座固有安全的第四代先进核能系统、“不会熔毁的反应堆”——10MW高温气冷实验堆，再到如今完成世界首台工业规模的模块式高温气冷堆核电站示范工程建设……一代代清华师生埋头苦干，终于让中国在先进核能技术研发领域站到了国际前排。
也要建堆育人。近30年来，共有超过1500名清华研究生投入核研院核能技术研发，并在重大共性工程技术攻关中建功立业。 “王大中、吴宗鑫等老一代科学家的言传身教，使年轻一代迅速成长。一群三十几岁的年轻人经受重大科研工程考验，正成为核研院新一代学术带头人。 ”张作义说。
实践树人。
1989年，唐亚平从核研院硕士毕业并留院工作。现已是核研院党委书记、核燃料元件团队带头人的他告诉《瞭望》新闻周刊，在践行科教融合育人方面，核研院有三大优势与特色：
其一，核研院很多学生的研究选题直接来源于重大科技攻关项目，同学们好的研究成果，可以直接应用于先进反应堆工程技术创新，科研和教学的优势彼此转化、融合共赢；
其二，核研院注重学科大交叉、集成大项目、攻关大团队，核物理、热能、机械、材料、化工、环境等不同学科背景的师生汇聚于此，组成超大团队共同攻关。在此过程中，同学们不仅能学到多学科的知识，还能因为学科交叉激发创新灵感、强化创新思维，并培养自己的团队精神、科研协作能力；
其三，核研院的科技攻关经常是产学研用融合、协同创新，学生参与其中，不仅要进行理论创新，还要参与技术和装备研发，参与工程化甚至产业化应用的过程。 “我们是在真刀真枪的环境中培养工程科技人才、高水平复合型人才。 ”唐亚平说。
精神树人。
善歌者，使人继其声；善教者，使人继其志。唐亚平认为，一代代核研院人坚守服务国家战略需求的初心使命，在远郊基地艰苦奋斗、不懈努力，鼓舞着核研院年轻一代，也保证了核研院的长期发展。 “知难而进、众志成城的‘清华200号’精神，本质上是爱国奉献、追求卓越的清华精神的实践和延伸。 ”
60多年创新创造的核研院，已成为践行清华大学科研树人的典范之一。
在邱勇看来，大学是立德树人、培养人才的地方，教书育人是教师的第一学术责任，科教融合要把科研平台变为人才培养的平台，把科研活动变成培养独创精神和批判性思维的载体。 “清华大学提倡教师在指导研究生科研过程中言传身教，努力成为所倡导价值的体现者、所培养能力的展示者、所传授知识的拥有者。 ”
方红卫说，强调科研和教学相融合是现代大学的本质特征，大学的科研、教学都要服务于人才培养。目前，清华大学正进一步贯彻科教融合理念，明确科研实践是教学的一部分，应发挥查阅科学文献、确立科研选题、开展科学实验、发表研究成果等多个科研环节的育人功能。 2016～2020年，清华大学以实验室科研探究课、大学生研究训练计划（SRT）和实验室开放课为主要抓手，不断丰富科研实验教学手段，还通过开展课外因材施教项目，为学生科技创新搭建平台。
时代向前，创新不辍。昔日豪言“用我们的双手开创祖国原子能事业春天”的青年师生们渐至耄耋，但核研院60余载积淀下来的科研实力、传承至今的报国激情，正汇同“自强不息?厚德载物”的清华校训，感染、激励着新时代的清华人永续奋斗、不断超越。
【薛其坤|瞭望丨攀登科研“非常之观”】“星火不绝。 ”唐亚平说。

薛其坤|瞭望丨攀登科研“非常之观”

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