世界頂級基礎科研機構紀行：東京大學IPMU研究所的開放與自由_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴（ID：fanpu2019）,阅读更多！2019-07-25 13:27
**撰文 |**莊辭（中國科學院理論物理研究所）
來源：中科院理論物理研究所
雖然我們無法預先確定科學研究的方向，但我們相信真正的創新是在人們能夠自由和專注於夢想的時候實現的。
——加州理工大學前校長讓·盧·查莫（Jean Lou Chameau）
2019年2月24日，在蔡榮根院士的帶領下，我與數學與系統科學研究院王曉歡博士一起踏上了此次日本基礎科學研究機構的訪學之旅。
經過約3個小時的飛行，下午四點半，飛機平穩降落在東京羽田國際機場，來自東京大學IPMU的皮石博士熱情地接待了我們一行。從羽田機場乘坐班車直達東京大學附近的三井花園酒店入住，行程需要1個半小時，但路況非常好，完全沒有堵車，讓人心情格外舒暢，感覺此次日本之行必定也會順利圓滿。
第二天一早，乘坐公交車，我們抵達了此次行程的第一站：東京大學Kavli數物聯攜宇宙研究機構（IPMU） ，這裏要順便贊一下日本的公交系統，公交車到站時間非常準時，與站牌上的時刻表前後誤差不到兩分鐘，方便乘客尤其是上班族安排出行時間。IPMU坐落於東京市千葉縣東京大學柏之葉校區內，緊鄰著名的日本東京國立癌症研究中心。柏之葉校區並不大，東京大學的眾多研究機構都匯聚於此，包括東京大學宇宙線研究所（2015年諾獎得主Kajita Takaaki(梶田隆章)任所長）、物性研究所等等。
東京大學柏之葉校園
IPMU是一座外表其貌不揚的獨立建築，水泥磚塊結構，外牆沒有任何修飾，保留了水泥的原生態面貌，堅固而冷峻，很契合基礎科學研究機構的氣質：化繁為簡、去偽存真。在接下來的幾天與IPMU的科學家們的交談中，我們瞭解到，IPMU的整體建築結構是由幾位創始科學家們（Hitoshi Murayama（村山齊）、Tsutomu Yanagida（柳田勉）等）精心設計的，他們借鑑了包括英國牛頓數學所在內的歐美知名研究機構的設計理念，充分考慮了開展基礎研究所需要的自由、開放和促進交流的科研環境，設計了這座大樓的總體結構，然後由日本本土的建築師們加以實現，這座建築還獲得了日本設計大賞的榮譽。
IPMU正門
從IPMU的正門走進去，左手邊是一整排移動黑板，右手邊是一塊望不到盡頭的長黑板，黑板上畫滿了七倒八歪、五花八門的公式和草圖。在多媒體如此盛行的時代，黑底白字的手工推演依然是科學家們最喜愛的交流方式。
IPMU一層走廊
上到二層，從電梯口出來拐個彎兒，才終於看到了這所研究機構的全貌。它是一箇中空的大loft結構，幾乎80%的空間是開放式的，像是一個大廣場，廣場上錯落有致地擺放着各種課桌椅、大長桌、圓桌、沙發和茶几，如果不是被四周林立着的黑板和白板上的數學和物理公式包圍，你會誤以為自己來到了一個五六百平的大咖啡館。這種感覺並不是空穴來風，在當天下午與IPMU副所長Tomiyoshi Haruyama（春山富義）教授的交談中，我們得知，IPMU每天下午3點都安排了CoffeeTime, 並要求在IPMU的每一位科學家、研究生和訪問學者參加，這項要求甚至被寫進了合同裏！看來，咖啡與黑板、粉筆一樣，是科學家們的必備，不可或缺！
IPMU大廳
科研人員辦公室
科學家們的辦公室位於二、三、四、五層，呈螺旋型上升結構環繞於大廳四周，在大廳討論或者喝咖啡時，透過牆上的玻璃門可以清楚地看到科學家們的辦公室，這樣的設計初衷也是方便大家打招呼、交流和找人討論問題。也許某一天你在咖啡廳喝着咖啡，突然靈光一現有個想法不知是否可行，激動到立刻想找一位同行討論，抬頭看到某某大牛的辦公室亮着燈，這時你只需要直呼其名一聲，或者迅速跑上樓去，分分鐘就能完成討論，甚至一篇論文由此誕生（據説IPMU有一年發表了一篇著名的關於超新星的論文，就是由當時的一位數學家和理論物理學家在咖啡廳討論完成的，並在隨後不久被實驗物理學家觀測到，不得不説這才是做基礎科學研究的正確打開方式）。
與這個超大咖啡廳相比，科學家們的辦公室可以説是非常簡單迷你了，十多平方米的面積，有的還要兩人共享。據説這樣的設計也是為了促進交流，侷促的空間讓科學家們不要總是在辦公室裏待着，能時常出來討論討論。看來，為了給科學家們營造合作交流的環境，IPMU確實是煞費苦心，做到了極致！
IPMU Coffee Time
從左到右：春山富義、蔡榮根、佐佐木節
在IPMU訪問的第一天，我們與研究所的創始人之一柳田勉教授和副所長春山富義教授進行了訪談。在訪談中，我們瞭解到，IPMU的成立源於從2007開始，日本政府下決心要建立一批世界一流國際化科研機構的初衷，為此推行WPI項目計(The World Premier International Research Center Initiative)，並在全日本徵集項目建議書，並找到了當時在東京大學任職的柳田教授。柳田教授從事粒子物理的理論研究，他非常有興趣加入這個計劃。機緣巧合，當時柳田教授的隔壁來了一位訪問學者是做數學物理的，兩人喝着咖啡就聊起了這個事兒，聊着聊着就一拍即合，決定寫個proposal，成立這麼一個研究機構，它的科研方向就定為三大領域：數學、高能物理和天體物理，因為他們認為這三個領域是研究宇宙最基本的起源和結構的，是人類好奇心驅動所想要知道的最最終極和本質的問題。而當時柳田教授的這位鄰居正是來自美國Caltech的Hirosi Ooguri（大慄博司）教授，他也成為了IPMU的5位創始人之一，並於2018年接任Hitoshi Murayama（村山齊）教授，成為了IPMU的第二任所長。這也是通過學術交流活動產生思想的碰撞進而推動基礎科學研究發展的又一例證，也被傳為了佳話。
採訪柳田勉教授
正是本着對開放交流和國際合作精神的推崇，IPMU在運行模式、人員配置、和經費安排上都處處體現出國際化、促進合作交流、營造開放自由環境的特質。固定科研人員和流動科研人員（博士後）的比例為1:2（目前IPMU有35位固定研究人員，65位博士後研究人員）， 運行經費中的50%以上用於學術活動和訪問交流，每年有500-600位訪問科學家，所有的行政管理人員都要求雙語且工作語言為英語，所有IPMU的members必須參加每天的Coffee Time (下午三點準時打鈴提醒) ，每位固定研究人員要求每年必須出國1-3個月，等等。在IPMU，博士後和研究生的經費由研究所承擔，無需從科研人員的經費支出，正因如此，青年科研人員可以自由選擇博導和合作導師，自由選擇自己感興趣的研究方向，而不必擔心導師是否有充足的經費支持。
IPMU報告廳
春山副所長的報告
在與IPMU所長大慄博司教授和副所長佐佐木節教授的訪談中，我們進一步瞭解到了IPMU的運行理念和發展模式。大慄所長告訴我們，IPMU每年都要接受日本WPI的項目評估，評估專家由研究所以外的科學家們組成，每次評估他們都會在所裏待上整整兩天的時間，除了聽取所長的年度報告以外，其餘時間都在所裏與科學家們一起交流討論，瞭解研究所的科研進展情況。而WPI項目對IPMU的支持也只剩下最後的三年了（WPI項目一個週期支持10年，最多延長5年，IPMU是全日本唯一一個獲得5年延續支持的研究機構），IPMU目前也正在積極尋求其他的經費資助，以保證不減少研究所學術交流活動的頻次和規模，因為這是研究所真正的核心價值所在，不能削減。包括日本政府、東京大學、各類基金項目以及民間資本都是可以爭取的經費來源，也正因為此，大慄所長認為，科學家們對科學文化和科學精神的傳播有着責無旁貸的義務，他本人曾經撰寫過科普書籍，還經常在日本的財經雜誌上撰寫一些科學散文和隨筆，通過這樣的方式向公眾傳播科學，尤其是讓日本的企業家們瞭解科學，培養科學情懷，用這樣的方式來推動全社會支持基礎科學研究。我想，這樣的理念也正是我們所需要學習的。基礎科學研究由於其過於抽象和深奧，幾乎不可能與普通民眾的日常生活聯繫在一起。如果做基礎科學研究的科學家們不能通過適當的方式向公眾和社會傳達他們在想什麼，做什麼，要解決什麼問題，就很難獲得共鳴，科學的種子得不到播種，科學的精神也就不可能生根發芽，基礎科學研究也就很難獲得全社會的支持。這樣一個科學家與公眾的良性互動如果不能夠形成，會在很大程度上和很長時間內製約基礎科學研究的代際傳承和發展。希望我們的科學家們也都能夠積極行動起來，將投入科學研究一樣的熱情也投入到科學傳播工作中去！
與大慄博司所長訪談
從左到右：莊辭、大慄博司、蔡榮根、佐佐木節
為了瞭解和比較日本對基礎科學研究的經費投入情況，蔡榮根院士就基礎科學研究的穩定支持和競爭性經費的比例問題與大慄所長展開了熱烈的討論。在討論中，我們瞭解到，日本政府對大學和研究院所的所有經費支持都用在且只能用於科學家身上，也就是提供給科學家的收入，而開展學術活動、招聘博士後的經費是需要科學家們自己去爭取的競爭性經費，但研究生的開支也是由政府提供的，由學生自己向政府申請，如JSPS計劃等，不需要由導師經費負擔。這樣，申請科研經費對於日本的科研人員來説並不是必不可少的，他完全可以從自己的需求出發，選擇申請或是不申請，也不會影響本人的收入，因為收入多少與經費多少完全無關。在IPMU，為了招聘到全世界最優秀的博士後，由研究所提供有國際競爭力的薪酬來招聘PostdocFellow。IPMU的博士後不屬於任何一個PI的科研團隊，可以沒有合作導師，他們可以自由地開展科研工作，這也是IPMU對於優秀的青年科學家來説最具吸引力的地方。除了博士後和研究生以外，IPMU每年還邀請許多傑出的科學家作為Affiliate Member加入到IPMU，為他們提供旅費和食宿，隨時歡迎他們來IPMU開展合作研究。我想，這樣的一種自由開放的理念，正是科學家們所崇尚和追求的。當科學家申請經費不與個人利益掛鈎，培養學生不與個人收入掛鈎，發論文也不與績效獎勵掛鈎；當博士後能夠按照自己感興趣的方向選擇合作導師，研究生可以自由申請經費的資助，是不是他們的學問也可以做得更加純粹和自由？而對於從事基礎研究的科學家來説，不需要申請大量的經費以維持科研團隊的人員開支，是否也能省出更多的時間和精力專注於科研本身？
蔡榮根與大慄博司
大慄博司教授是國際著名超弦理論物理學家，在與蔡榮根院士一起談到基礎科學研究的重要性時，他認為，基礎科學研究的有用性不是短期可見的，它的重要性最主要的體現在其對其他所有學科的影響上，這種影響是顛覆性的和長期的。大慄教授引用普林斯頓高級研究所的創始主任亞伯拉罕·弗萊特納（Abraham Flexner）在他1939年的文章中的話：“大多數最終證明對人類有益的真正偉大的發現，都是由男人或是女人們做出的，這些人不是因為想成為有用的人，而是為了滿足他們的好奇心。”從這個意義上來説，科學家是科學研究的主體，他們中的每一位才是實現科技創新最基本的單元和最需要支持的對象，而一個一流的科研機構所要做的，就是創造條件、營造環境，讓科學家們能夠在其中充分地施展他們的才華，激發他們的靈感，讓他們的原始好奇心轉化成原創的科研成果。加州理工大學前校長讓·盧·查莫（Jean Lou Chameau）曾經説過：“雖然我們無法預先確定科學研究的方向，但我們相信真正的創新是在人們能夠自由和專注於夢想的時候實現的。我相信這種鼓勵好奇心和追求看似無用的知識的理念依然是這個國家需要保護和培養的。”我想，這也是每一個願意為人類科技進步做出貢獻的國家所需要保護和培養的！
在IPMU的訪問短暫而充實，這裏的國際化程度之高、學術活動之頻繁、學術氛圍之開放，以及科研人員的自信、從容和篤定都讓人印象深刻、心生嚮往。當我們結束最後一天的訪問，乘坐新幹線列車離開東京前往京都時，我收到了IPMU秘書裕子小姐發來的郵件，她已經把我們在IPMU的照片挑選整理好放到IPMU的網盤中供我們下載，同時，她還非常貼心地推薦我們在京都可以吃到的非常好吃的日本傳統小食和甜品，驚訝於裕子小姐如此高效的工作和温馨的服務，瞬間讓我們旅途的疲倦煙消雲散，平添一絲美好！
在此，隆重感謝在IPMU工作的皮石博士、韓成成博士、葛韶峯博士，東京理工大學的章穎理博士和京都大學的張雲龍博士的大力幫助和熱情招待，讓我們的行程順利圓滿！
從左到右：葛韶峯、章穎理、莊辭、蔡榮根、王曉歡、皮石
背景介紹：2018年6月，在中科院數學與系統科學研究院席南華院士和理論物理研究所蔡榮根院士的大力推動下，中科院學部工作局通過了《從世界範圍內數理科學研究的發展歷程探索我國數理科學研究的突破之路》諮詢項目的立項，該項目將總結世界範圍內基礎科學研究的發展規律和歷史經驗，對基礎科學領域革命性、顛覆性成果的產出過程和所具備的條件進行分析和研究，並結合我國經濟社會發展的實際情況，從基礎科學的重點方向佈局、高水平研究基地構建、機制體制環境優化、穩定經費支持、人才隊伍建設等方面，探索出一條適合我國基礎科學研究能夠取得原創性突破成果的可行之路，為國家相關管理部門提供諮詢建議。為了開展該項目的研究，項目首席科學家席南華院士和蔡榮根院士在前期進行了深入的探討，並建議我與數學院科研處王曉歡博士，走訪世界上知名基礎科學研究機構，通過實地調研、對話訪談、採集資料，全面瞭解和分析它們成為世界基礎研究領域頂級科研機構的關鍵之所在，他山之石，可以攻玉，這也是我們開啓此次世界頂級科研機構之旅的初衷。文本為行程第一站——日本東京大學Kavli數物聯攜宇宙研究機構（IPMU）紀行。
（未完待續）
本文經授權轉載自微信公眾號“中科院理論物理研究所”。
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