这需要一所研究型大学
下面的故事最初出现在2016年春季《澳门理工大学校友杂志》第一期。
马可·科洛(Marco Colo)坐在小大厅(small Hall)的一个小房间里,扫描着十几个大显示器,寻找宇宙起源的线索。
科罗是一名攻读物理学博士学位的学生,他正在一束被称为中微子的亚原子粒子中寻找线索。中微子是由太阳、核电站,尤其是140亿年前导致宇宙诞生的事件产生的。
“我喜欢上晚班,”科罗说,他解释说,夜猫子的工作可以获得额外的参与学分。
那么宇宙是如何开始的呢?这是一个大问题——也许是可以回答的最大问题。这需要一所研究型大学来承担这样的大问题,以及追求其他直接造福人类的问题。
中微子研究在探索一个大问题的同时,也为发明创造了科学基础,比如可以利用中微子信号探测核装置存在的仪器。
2012年,当欧洲核子研究中心宣布发现希格斯玻色子时,媒体向威廉与玛丽的希格斯理论家之一马克·谢尔(Marc Sher)寻求背景和解释。说中微子是新的希格斯粒子有点过分,但中微子现在在粒子物理学的聚光灯下占有更大的份额。
粒子物理学是威廉玛丽研究影响的一个特殊例子,其影响远远超出了物理学。神经科学家正在努力解释大脑的复杂机制和认知问题。数据科学家正在提高计算机的效率,使我们对计算机的使用更加安全。科学家们正在努力编排令人难以置信的复杂的细胞内蛋白质芭蕾,以确定导致神经退行性疾病、癌症和其他人类疾病的失误。
这只是部分科学家的研究结果。
什么是研究型大学?
研究型大学需要汇集解决重大问题所需的资源,但“研究型大学”一词在这样一个机构的背景下显得有些松散,正如《宪章》所规定的那样,“应该永远被称为威廉与玛丽学院”。
丹尼斯·马诺斯说,博士项目的存在使威廉玛丽大学成为一所真正的大学。马诺斯是哈佛大学负责研究的副教务长,他提到了威廉玛丽学院的一位校友,后来担任了哈佛大学文理学院院长,他就是《大学:所有者手册》(the university: An Owner’s Manual)的作者亨利·罗斯夫斯基(Henry Rosovsky)。
罗索夫斯基说,没有人会怀疑没有本科生的洛克菲勒大学是一所大学。他说,没有人会怀疑普林斯顿,没有商学院,没有法学院,没有教育学院,没有人会怀疑普林斯顿是一所大学。”“而且,他说他们有一个共同点,那就是授予博士学位。”
1779年,威廉玛丽学院成立了法学院,迈出了超越“学院”的第一步。1964年,开设了海洋科学和物理学博士课程。威廉玛丽学院现在提供艺术与科学、教育学院和海洋科学学院的博士学位。
研究生院院长Virginia Torczon负责监督艺术与科学博士课程。她解释说,一套博士课程几乎总是会使一个机构发展成为一所研究型大学。她说,研究是博士生们主要做的事情。
“我们确实要求博士生上课。然而,大部分的期望是他们能做出原创性的研究,为该领域的知识做出贡献,”她说。
马诺斯指出,威廉与玛丽大学被列为研究型大学,研究活动水平很高,而且已经有一段时间了。
“什么是研究型大学的问题是非常明确的。威廉玛丽公司并没有游说来获得这种分类。我们不是那个决定的仲裁者。卡内基分类系统是。“我们达到了这个定义的每一个标准。”
这些卡内基标志包括研究活动的指标,如支出和人员配备水平,以及每年授予一定数量的研究型博士学位。(法学博士或医学博士等专业学位不包括在内。)
研究相关性
托尔森指出,研究生在导师的指导下茁壮成长,导师本身就是活跃的研究人员。除了卡内基的衡量标准,马诺斯和托尔森都说,研究型大学的意义归结为它给自己社区以外的世界带来的相关性。
博士生的原创性研究具有高度的相关性。在攻读计算机科学博士学位期间,徐海涛曾在中国电子商务巨头阿里巴巴集团实习。去年12月获得博士学位的徐先生,在打击被称为“刷单”的有组织网络欺诈方面,成为了世界上最重要的专家之一。
网上卖家付钱给刷单者,让他们用虚假的产品评论来抬高自己的声誉。徐调查了阿里巴巴的子公司淘宝(中国的eBay)这种形式的市场操纵。但是,他警告说,西方在线市场也不能幸免。
“这个问题也可能发生在eBay和亚马逊上。他们采用了类似的信誉系统,所以卖家有相同的动机来提升他们的声誉。”
有时候,外行需要从日常生活之外的角度来看待研究的相关性。例如,中微子可能不是一个家喻户晓的词,但2015年诺贝尔物理学奖(以及之前的三次诺贝尔奖)都是因中微子的发现而获奖的。物理学家相信,如果他们能破解中微子密码,这些粒子就能帮助他们重建宇宙事件,就像考古学家利用陶器碎片重建过去一样。
在其他情况下,相关性是显而易见的。法学院、教育学院和商学院的教师们产生了一系列实用的发现。法学教授杰弗里·贝林(Jeffrey Bellin)已成为“电子传闻”领域的权威专家。文本、推特和其他数字通信可以成为审判中的重要证据,贝林建议改变传闻证据的传统规则,将这些电子话语纳入其中。贝林的eHearsay奖学金成为该主题研讨会的起源。
在梅森商学院(Mason School of Business),迈克尔•卢克斯(Michael Luchs)专注于“消费者智慧”(consumer wisdom)这个新颖的概念,他说这个词通常会让人茫然地盯着看。lucchs对那些介于节俭的极简主义者和囤积狂之间的人很感兴趣。他说,这种“明智的消费者”是创造一种既可扩展又可持续的消费模式的关键部分。
AidData是一个“思考和行动的智囊团”,对全球数万亿美元的对外援助数据进行了分析。许多AidData报告纳入了地理空间元素,使政策制定者对援助国和受援国之间的相互作用有了新的、直观的认识。
海洋科学学院,也就是弗吉尼亚海洋科学研究所或VIMS,负责威廉玛丽大学的大部分研究工作。VIMS的教师和学生掌握着切萨皮克湾及其他环境的脉搏,为海平面上升和其他气候问题的知识做出贡献。
校园坐落在切萨皮克河口和海湾的一条支流之间,那里有老鹰筑巢,所以看到秃鹰在头顶飞过并不罕见。老鹰是校园动物群的一部分,这对研究国鸟非常重要。保护生物学中心(CCB)于1992年在这里成立,其创始人米切尔·伯德(Mitchell Byrd)和布莱恩·沃茨(Bryan Watts)一直鼓励并追踪秃头鹰返回东海岸。
伯德和沃茨每年都会从一架小飞机上检查筑巢的鹰。今年,伯德将进行第40次人口普查飞行;瓦茨将迎来他的25岁生日。附近的秃鹰增加了生活质量,CCB帮助确保秃鹰是土地使用问题讨论的一部分。
并非所有的鸟类都像秃鹰一样受欢迎,有时鸟类可能是害虫,甚至是危险。Sonic Nets是研究型大学如何将其发现和教育使命与人类的相关性和服务结合起来的一个很好的例子。该项目旨在拯救生命和防止饥荒,它涉及基金会的支持,外部企业合作伙伴和大学各级人员。
几年前,应用科学教授马克·辛德斯(Mark Hinders)和生物学教授约翰·斯瓦德(John Swaddle)合作创办了Sonic Nets。大群的鸟会对成熟的庄稼造成灾难,对停车场造成滋扰,对机场跑道造成危险。声波网是解决鸟类在错误的地方造成的问题的最佳选择。
这个想法很好,被比尔和梅林达·盖茨基金会提名为“探索大挑战”奖得主。它使用一个参数扬声器阵列来投射声音,掩盖鸟类的进食声,提高鸟群对捕食者的不安全感。
“这就像试图在鸡尾酒会上交谈一样。它甚至不需要特别大声,”Hinders说。
合作很快发展到包括一些研究生。在安德鲁·梅隆基金会(Andrew W. Mellon Foundation)的支持下,鸟类鸣叫专家达纳·莫斯利(Dana Moseley)以博士后的身份加入,领导最新一轮的实地考察和培训本科生。16岁的韦弗利·麦克拉斯基(Waverly McClusky)正在使用Sonic Nets作为荣誉论文的基础,研究为什么某些鸟类比其他鸟类对声音更敏感。
初步结果令人鼓舞。Swaddle说,一次机场测试表明,Sonic Nets对80%以上的问题鸟有效,这将减少95%的鸟-机袭击。
在过去的几年里,Hinders和他的学生一直在与威廉斯堡的中流技术公司密切合作开发该系统。Sonic Nets原型系统已经安装在三大洲的七个不同行业。
结合大学生
这里的研究文化比其他大多数研究型大学延伸得更深。2014年是典型的一年,威廉玛丽学院四分之一的本科学位授予了STEM专业的学生。
这些科学和数学专业的毕业生大多具有重要的相关研究经验。以乔纳森·希勒(Jonathan Sheerer)的化学学生为例,他之所以能脱颖而出,是因为他让学生参与到他的研究佳博体育中来。
舍尔研究的是生物碱,这是一种从可卡因到奎宁的化学物质。他正在研究合成生物碱的方法,特别是那些有望用于抗寄生虫或天然杀虫剂等用途的分子。他在寻求合成有益生物碱的过程中整合了本科教学和研究,因此被授予亨利·德雷福斯教师学者称号。
威廉与玛丽学院的研究人员通常都是力不从心,本科生研究人员也是如此。如果iGEM 2015是一部拳击电影,那么Team Tribe就是洛奇·巴尔博亚。iGEM是一年一度的合成生物学竞赛,被称为“科学世界杯”。威廉和玛丽的团队击败了来自世界各地的200多个团队,赢得了最高奖项。
iGEM,国际基因工程机器竞赛,开始时每队都收到一套“生物砖”——DNA的单个片段。我们面临的挑战是:打造最佳入口。大赛评委、伦敦生物技术公司Synthace的创始人马库斯·格沙特(Markus Gershater)指出,威廉与玛丽击败了来自五大洲的许多参赛作品,其中包括来自海德堡(Heidelberg)的一个大型团队,该团队正试图连续第三次获得大奖。
格沙特写道:“最终,威廉和玛丽团队所做的优雅工作获得了胜利,这可能是未来合成生物学如何实现的一个小而基础的部分。”
研究创造机会,但不是在科学佳博体育。例如,自2003年以来,已有400多名本科生参加了AidData项目,其中许多人的水平很高。另一个重要的证据是,威廉玛丽大学在公立大学中人均获得博士学位的人数最多。
同样,有两名计算机科学家在2015年超级计算机大会上获得了最佳综合论文奖,该年度会议有超过1万名计算机专业人士参加。计算机科学家刘旭和吴波博士14年进入了他们的软件工具,称为ScaAnalyzer,旨在通过精确定位内存子系统中的瓶颈区域使超级计算机更高效。
他们的论文击败了来自科技大学和企业佳博体育的超级计算中心的论文。整个计算世界将受益于ScaAnalyzer: Liu和Wu将其作为开源工具发布。
不仅仅是科学
认为研究(和相关性)都是关于STEM的,这是一个错误。Torczon除了是研究生院院长之外,还是一名研究人员——一名计算机科学家。她的算法已经获得了令人印象深刻的引用。
“发现我的工作有用的不仅仅是其他计算机科学家,”她说。社会科学家和人文学者也在为她的算法寻找用途。
Torczon认为她的人文背景——她的本科学位是拉丁美洲历史——给了她写作技巧,使她的算法如此广泛地有用。
她说,美国国家人文基金会(National Endowment for the Humanities)正在领导一场关于人文学科相关性的讨论,并指出威廉与玛丽人文学院正在做的工作,“尤其是考古学家和他们在当地社区的工作。”毫无疑问,这是非常重要的。”
勒古姆大学历史教授斯科特·纳尔逊在香港的一次演讲中强调了奖学金的重要性。纳尔逊用他的书《游手好闲的国家:美国金融灾难的一段不寻常的历史》填补了社会科学和人文科学之间的鸿沟。
“大多数经济学家对历史了解不够,大多数历史学家对经济学了解不够,”他解释说。
一群持怀疑态度的银行家问尼尔森是否“参与了这场游戏”。他告诉与会者,他在2007年7月读到,欧洲央行试图以950亿欧元的刺激计划启动银行间借贷。这让尼尔森想起了1873年大恐慌之前的情况,因此他将自己的TIAA-CREF退休投资从股票转向了债券。
香港金融家们闹得不可开交。“他们都在互相大喊大叫,”尼尔森说。骚乱平息后,该公司的董事长解释了兴奋之处:任何一家做过类似金融游戏的银行都能赚到双倍的钱。
为协作而构建
研究型大学需要大量的基础设施。威廉与玛丽的最新研究基础设施是综合科学中心的第三阶段。该建筑进一步深化了ISC前两个阶段开始的一体化概念。
ISC 3的生物学主席兼项目经理埃里克·布拉德利(Eric Bradley)解释说:“我们正试图摆脱部门之间的隔阂。”“例如,在一楼将有一个神经科学佳博体育,心理学的乔希·伯克将负责监督。隔壁将是(应用科学主席克里斯托弗·德尔·内格罗)佳博体育,也是神经科学佳博体育。”
ISC 3是英联邦对威廉玛丽学院科学区投资的一部分,该投资可以追溯到十年前。马尔科·科洛和其他研究人员观察中微子的小房间是外部投资研究和研究基础设施的另一个例子。
威廉和玛丽的物理学家们曾经不得不前往芝加哥郊外的费米佳博体育,负责NOvA中微子实验。小霍尔控制室是美国六个控制室中的一个,它是由科罗的导师、物理学家特里西亚·瓦勒(Tricia Vahle)接受的国家科学基金会(National Science Foundation)资助建成的。它节省了旅行费用,并允许威廉玛丽科学家更多地参与。
全世界有十多个中微子实验。每一个设施都是巨大的。中微子研究也需要大量的脑力。除了瓦勒,物理学教授罗伯特·麦基恩、迈克尔·科尔多斯基和杰弗里·纳尔逊——加上博士后、研究科学家、研究生和本科生——参与了六个以上的其他中微子实验。
以文科为基础的
研究棘手的问题和重大问题确实需要一所研究型大学,但这并不一定需要一所大型大学。威廉玛丽大学的中等选择招生规模并没有产生花哨的原始数字,但这所大学有很多事情要做。
首先,质量战胜了数量。威廉玛丽公司吸引并保留了一批优秀的研究人员。马诺斯习惯说:“我会让我们的一线队,我们最好的球员,与任何人对抗。”
此外,马诺斯说,威廉玛丽学院受益于其“特殊酱料”的发展,这是一种智力素质,许多大型学校正试图对其进行逆向工程。
马诺斯说:“我最近的谈话是关于一所研究型大学如何保持文科核心的跳动心脏。”“我无法想象在不久的将来会有一所有用的研究型大学没有这颗跳动的心脏,或者在未来的25到30年里没有这颗心脏。”
马诺斯说,威廉与玛丽大学的文科精神使它成为十年前为数不多的几所认识到创造性、跨学科研究方法重要性的大学之一——综合科学中心的概念就是例证。
“一些‘大’公司之间几乎惊慌失措的对话都是关于如何获得一些道德方面的东西。我们如何让人们富有创造力?我们如何让人们理解团队的价值?团队应该如何运作?”马诺斯说。
“许多研究巨头开始意识到,他们没有充分考虑过这些问题。”
William & 玛丽的研究足迹虽不算巨大,但也很独特。它的特点是协作,跨学科合作,并倾向于产生涉及大学社区各个层面的项目,并将研究与奖学金结合起来。简而言之,正如马诺斯所说,威廉玛丽式的研究是由文科跳动的心脏驱动的相关性。