46歲知名學者全職回國：曾在最好的10年“入錯行”

如果沒有被“耽誤”的十年，程鋼或許早就回了國。2022年11月，46歲的他辭去美國伊利諾伊大學芝加哥分校終身教職，全職加入西湖大學，受聘工學院特聘研究員。

出走二十載，歸來已是生物材料領域的知名學者，尤其在解決世界級難題“生物垢”方面，程鋼有多項美國和國際專利。但不為人知的是，在科研的馬拉松上，光是找對自己的跑道，明白自己適合工科而非理科，他就用了十年。

程鋼

走對“道”后，程鋼進入快跑模式。博士畢業后的第6年，38歲的他就獲得了美國國家科學基金會早期職業生涯獎（CAREER Award），這是美國國家科學基金會授予青年科學家的最高榮譽。

回憶那十年的“沉默成本”，程鋼在接受《中國科學報》采訪時，對近日熱議的關于扭轉“工科理科化”現象的呼吁也有一些看法。在他看來，不光在課程體系上不同，傳統的工科和理科對科研思維模式的訓練也有很大不同，應該促進多樣性，避免同質化。

回國，二十年從未忘記

《中國科學報》：你在美國學習工作了20年，并獲得美國知名高校的終身教職，為什么選擇回國？

程鋼：

剛出國時，我是打算畢業后回國的。但是我的學習過程比較曲折，畢業后也想證明一下自己的實力，看看能不能在美國這個競爭最激烈的環境中獲得一個教職，加上后面孩子上學等原因就推遲了回國。

現在回來，還有一個重要原因。我們在生物材料領域做了十幾年，有了一些積累，已經可以接近解決實際應用問題了。我們是制造業大國，又面臨產業升級。我想把自己的科研成果，轉化成能解決實際應用難題的東西。

總之，這是一段新的路程，我也一直想著有一天要回來。有時候命運也是一種巧合，剛好就在這個時間點發生了。

《中國科學報》：為什么選擇加入西湖大學？

程鋼：

國外很多學校或者院系都比較小，大多數老師都是獨立的。我比較喜歡這種獨立的科研團隊，每個人做自己喜歡的事，有興趣的話大家一起合作。西湖大學的科研環境和我的偏好比較吻合，所以就選擇了這里。

回來這幾個月，一切都非常順利，完全讓我超乎想象。比如說西湖大學的行政效率非常的高，行政人員不能說24小時“待命”，基本上也是7×18個小時隨時回復。

興趣，十年“浪費”也不“妥協”

《中國科學報》：1999年從北京化工大學生物化學工程本科畢業后，你進入中國寰球工程公司工作。為何3年后決定去美國讀微生物工程的研究生？

程鋼：

我跟很多同學一樣，考大學時并不是特別了解自己想做什么。我喜歡生物化學，但當時沒有這個專業，所以選了生物化工。但化工與化學一字之差，卻是千差萬別。

我畢業后的第一份工作主要是做一些化工廠、化工設施的設計和建設，但我的興趣還是喜歡做科研。那個年代，中美在學術上還是有很大差距的，所以就促使我去美國深造。

《中國科學報》：在美國完成微生物工程研究生后，你為什么又“跨學科”攻讀化學工程的博士？

程鋼：

研究生那幾年，雖然我發表了一些文章，導師也很希望我留下來，但我還是覺得沒找到最大的興趣點。微生物學更偏理科，而我本科受到的訓練思維屬于工科型，所以想再回工科看看。

后來我去了華盛頓大學西雅圖校區，碰巧遇到了我的博士導師。在這個領域，我找到了多年追尋的、最感興趣的東西，非常享受。

程鋼

《中國科學報》：你是怎么意識到自己不適合理科，適合工科的？

程鋼：

研究生期間，有一項工作對我觸動很大。

我們當時有個項目是利用工程化的菌株，加速降解除草劑，以降低對環境的污染。做實驗的時候，我發現了一種可以有效降解有毒化合物非常關鍵的酶。這需要反復做實驗來證明數據可靠和實驗可重復性，但有兩次酶的活性測試結果竟然差了10倍！

雖然知道實驗結果差別可能受很多因素影響，但我潛意識里問了自己一個問題，即使我再把這個酶優化1000遍，性能提高100倍，但我怎么確定科研結果的準確性？

這讓我很不舒服，我才意識到我本科受到的是工科訓練，我的思維和性格更適合工科，用最簡單直接的辦法去解決實際問題。我還發現，我不光喜歡解決問題，還喜歡“創造”世界上不存在的東西，而不是“消滅”一個東西。

實際上，這種多樣性的訓練對我現在的研究非常有價值，但我可能不像很多同學那么幸運，在年少的時候就知道自己喜歡什么，這個過程耽誤了不少時間。

《中國科學報》：近日，《中國科學報》刊登了25名科學家、企業家的聯合署名文章，呼吁扭轉“工科理科化”的現象。對此，你怎么看？

程鋼：

我完全同意這個觀點。工科評價標準應該是解決問題。在工科訓練中，能解決問題的東西一定是簡單好用的，如果把體系做得很復雜，很昂貴，但不一定好用，最后按照其他學科的標準來評價工科是不公平的。這并不是說哪個學科更好，學科特點不同。

我還發現一個現象，發達國家在制造業最鼎盛的時候，很多科學發現是從解決實際應用問題中來的，所以它的理論和應用都很強。我個人感覺，發達國家的制造業和國力下滑，與學術界的“工科理科化”現象幾乎是同步的，我不知道哪個是引起原因，但這個過程好像是相連的。

所以中國要建立自己的系統。如果工科理科化，那么解決實際問題時就會脫節，訓練的學生也會脫節，無法為工業提供大量人才。

程鋼

《中國科學報》：對于認為自己選錯專業的學生，你有什么建議？

程鋼：

國內不像國外一樣容易換專業，如果碰巧選了與自己思維和性格不太符合的專業，就需要尋找一個機會窗口，比如申請更高學歷，但每次轉換的時間成本還是比較高。

但是有時候，你認為自己不喜歡，可能是不夠了解，尤其是初始階段。要嘗試去了解，不能上來就說不喜歡，然后換了一個沒做幾天，再換一個。我也常對學生說，師父領進門，修行在個人。老師把你引進來，你自己對一個領域有了一定積累和認識，才能更好地知道自己更適合什么。

另外在做決定前，一定要得到充分的信息，尋求幫助，尤其是找到無私的、愿意跟你分享的老師或者同行，深入分析自己的喜好和背后的原因。

《中國科學報》：你從博士期間開始研究“生物垢”，將材料抗菌時間從10天延長到今天的6個月，用了12年。這期間，有感到煎熬的時刻嗎？

程鋼：

煎熬肯定是有的。2017年，我們將材料抗菌時間做到了10天。后來又換到了更復雜的體系，但體系越嚴苛，抗菌時間越短，10天后就有5%被細菌覆蓋了，這說明我們的系統失敗了。我當時一直在思考原因，甚至對材料結構最底層的假設產生了懷疑，抗菌材料是不是不可能實現？

當時我還是年輕的助理教授，剛開始獨立做科研，資源有限，所以就想不然先把這個材料放一放，看看能不能設計一個既殺菌又抗菌的膜，之后的新結構確實做到了這點。

資源有限的時候，路子走到一定程度時就必須做出選擇。有時候“退一步，海闊天空”，或許在解決別的問題時，之前困擾多年的問題也迎刃而解了。

《中國科學報》：在培養學生和團隊方面，你會注重什么？

程鋼：

我希望學生既對自己的領域有很好的認識，還要對具體的技術有深刻的理解。我希望能幫助從他們更長遠的發展道路上規劃；希望通過充足的訓練，讓他們掌握科研全流程，而不是做生產線上的“螺絲釘”。

“要學會舍棄，輕裝上陣”

《中國科學報》：2015年，你在38歲時獲得了美國自然科學基金早期職業生涯獎。能獲得美國國家科學基金會授予青年科學家的最高榮譽，你認為最重要的是什么？

程鋼：

我當時的課題是利用新型的抗垢導電高分子在腦機接口和生物檢測方面的應用。因為排異現象是植入性醫療器械的一個難題，我們就想解決人機接口的生物兼容性問題。

很多有趣的工作是基于興趣和自發的。但我覺得在寫項目本子時，也要考慮這項工作對這個領域來說有多大影響力，能解決什么問題。

《中國科學報》：對于年輕的科研人員，你有什么建議嗎？

程鋼：

人生是一場馬拉松，不能剛開始就把油燒完了，最好是在所做的事情中找到樂趣，有健康的職業生涯，對個人價值、社會價值和國家進步都做出貢獻。

還有一個要搞清楚，就是自己最想得到什么。每個人追求的東西不一樣，對于大多數人來說不可能得到所有，可能要學會舍棄，輕裝上陣。

《中國科學報》：下一步，你和團隊有怎樣的研究計劃？

程鋼：

我們最核心的就是材料，未來大致有三個方向。

一是最主要的抗垢材料，我們基本建構了一個抗垢材料化學庫，有極大的信心做到針對不同應用，隨意構建抗垢材料。但最終的目標是建立更快速精準的材料設計原則，以解決實際應用中的問題。

另外兩個方向，一個是在核酸藥物配送方面，一個是鋰離子電池方面。在研究過程中，我們發現抗垢材料還有很多有趣的現象，這也是我們十幾年一直專注抗垢材料的原因。