客觀日本

【日本學者在中國】基礎科學無國界,做一名國際化人才

2020年01月15日 人物往來

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我與中國的關係始於25年前。當時的日本科學技術廳無機材質研究所於1993年度起動了以超高壓研究爲主的第1期COE專案,緊急招募大量STA研究員。一位來自清華大學的應聘者成爲我最初到中國開展研究活動的契機。他目前在英國的大學裏當教授,曾兩次到訪我所在的上海HPSTAR(北京高壓研究中心,英語名稱:Center for High Pressure Science & Technology Advanced Research),現在我們也一直保持着聯繫。後來在COE專案持續期間,我又認識了很多其他前來應聘的中國大學和研究所的年輕研究人員。另外,還會邀請短期中國在讀博士研究生,在廣島大學任職時也接收中國的公費留學生作爲博士課程研究生,直至今日都在共同推進地核問題等在内的研究。

我目前所在的HPSTAR是一所招收研究生(博士和碩士)的新研究教育機構,主要開展與高壓的產生和應用(物理可用能、化學、地球行星科學、物質科學等)有關的基礎研究。總部位於北京海淀區,2018年底剛剛建設完。不過最初是2012年在上海浦東新區起動的,因此目前還有一多半研究人員留在上海。HPSTAR也接收短期實習研究生,還接收了大量非全日制(Part Time)研究生,積極推進聯合研究。我也正在準備今年秋季從日本接收一名實習研究生。

我的研究課題是實驗再現高速碰撞現象,透過原位觀察和分析回收物再現宇宙中的天體碰撞和行星形成時的物理化學程序,瞭解行星内部的高密度物質狀態以及碰撞現象和生命起源物質的產生和演化。另外,還利用產生衝擊波的極限環境開展探索新物質的研究。

使用的設備方面,利用規模較大的衝擊槍和高強度雷射產生衝擊波,原位觀察時利用高速相機(條紋相機和分幅相機)和單模式示波器等記錄裝置,透過燈火信號和電訊號測量最快到奈秒級的現象。最近還可以使用第四代同步輻射光源——X射線自由電子雷射(XFEL),透過與雷射衝擊起伏同步,利用各種X射線檢測儀以高時間解析度原位觀察以前難以觀察到的衝擊波傳輸程序中的物質結構狀態。

日本學者在中國 基礎科學無國界,做一名國際化人才

照片1:上海光學精密機械研究所(SIOM)裏的高強度雷射設施神光SG II雷射

目前,中國也在上海建設硬X射線用XFEL。高時間解析度和高空間解析度技術對原位觀察來說是不可或缺的。採用物質科學分析方法來分析回收樣品。透過比較隕石等的分析結果,根據是否存在高壓礦產和衝擊變質的程度等可以推算隕石受到的碰撞狀態。如果是氨基酸等與生命起源有關的有機分子,就採用識別污染的實驗和分析方法,應答地球和行星環境下的碰撞能量所帶來的生命起源分子的形成和演化。

至於中日兩國研究環境的差別,我覺得可能因領域而異。正所謂科學無國界,在我所涉足的領域,所需設備應該是相對比較開放的。當然了,也並非現在什麼問題也沒有,但我感覺與10年前、20年前相比還是存在很大差別的。中國的研究活動競爭可能比日本更加激烈,中國似乎已經成爲擅長做生意的《自然》和《科學》期刊的優質客戶,絲毫不遜色於日本。

在中國,研究成果明確體現在研究經費和工資中,對能否實施資金充裕地開展研究活動和過上富裕的生活影響很明顯。因此,對有進取心的年輕人來說,這是非常理想的短平快的平台。反過來說,對於立足長遠的年輕人而言則有點不友好,被要求在一定時間内做出成果的話,可能會比較艱難。在這樣的情況下,基於這種儘可能出成果的想法,研究立題也短平快,需要深入挖掘、比較費時間的課題可能會被「敬而遠之」。不過,時代是在變化的,年輕人變成年長者時,中國會變成什麼樣呢?期待將來與海外的情況進行比較。

日本學者在中國 基礎科學無國界,做一名國際化人才

照片2:中日韓的研究人員參加2019年1月在上海HPSTAR舉行的關於雷射衝擊的研討會。

在日本的研究生院,幾乎所有理工學系博士課程都招不滿學生,已經成爲大問題。有觀點認爲,終極因數之一是日本的研究生支援制度存在問題。

包括中國在内的海外各國,僅持有研究員助學金(Fellowship)的教授才會招募、僱傭和接收研究生。日本的大學則爲定員制,沒有預算的教授也可以接收研究生。將研究生作爲勞動力使用應該給付相應薪資的意識幾乎不存在,研究生只是被作爲教育物件而不是僱員。學生全部靠校外打工來維持生計,沒有足夠的時間全身心學習將來所需的各種知識等。這樣下去無法將日本的未來託付給這些年輕人,年長者也必須繼續操作努力,可能會產生其他的問題。我感覺,這與現在被詬病的無薪實習醫學家存在同樣的問題。

從這一點來看,不管哪個領域,日本的年輕人如果能有更多機會到海外的研究生院愉快地挑戰一下的話,不僅可以在獲得經濟支援,還可遊刃有餘地球科學習多元的文化和思考方法。中秋之夜,我在上海北觀摩天大廈成羣、南望皎潔明月掛空,邊喫月餅邊想:日本的國際化人才(Cosmopolitan)增加的話,應該有助於創造更加美好、更有活力、更具魅力的日本和世界。

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照片3:四川大學原子分子物理可用能研究所的高速飛翔體發射裝置,長約20m。

關根利守

關根利守
北京高壓科學研究中心·研究員,四川大學客座教授,大阪大學研究生院工學研究科特聘教授

埼玉縣出身。1974年畢業於東京工業大學理學部,後同校研究生院取得博士學位。先後在美國芝加哥大學、澳大利亞蒙納士大學、澳大利亞國立大學、日本無機材質研究所(現爲NIMS)、加州理工學院及廣島大學等從事研究和教育。2017年起任現職。美國物理可用能學會會士,入選中國外專千人計劃。目標是透過動態高壓實驗實施高壓在地球和行星科學等廣大領域的應用。

日文原文

日文:Science Portal China
中文:JST客觀日本編輯部