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作者：Gunjan Sinha/ 文 姜天海 / 译 来源： 发布时间：2017-7-5 15:19:54
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Melissa Denecke有些焦虑。过去30多年中，她一直待在德国——她的整个研究生和学术生涯，在核研究相关领域颇有建树。2011年，福岛发生灾难。15米的海啸袭击日本，破坏了数个核电站，导致放射性污染物排入环境。随后不久，德国的核研究也开始变得前景黯淡。政府宣布，将于2022年前逐步停止所有核能的使用。“当时有一场部门会议，让我对未来的经费前景忧心忡忡。”她回忆道。当时，Denecke就职于德国卡尔斯鲁厄理工学院，也比较满足于自己的系主任岗位。但是福岛灾难的政治后果让她开始考虑寻找一个新的港湾。2012年，曼彻斯特大学邀请她担任道尔顿核研究所（Dalton Nuclear Institute）的联合主任，她立即就抓住了这次机会。
在很多机构都在缩减核研究规模之时，曼彻斯特大学却在该领域锐意进取。这一努力属于一项更大的计划——确立并利用曼彻斯特的城市优势以促进地区经济的增长，“曼彻斯特新经济”组织的Michael Contaldo介绍，该组织的设立旨在促进大曼彻斯特郡的经济发展。“科学是一大关键领域。”他表示。两年前，曼彻斯特大学确立了该校表现卓越的五大研究领域，并将其称之为“研究指向标（research beacons）”，它们是：能源（包括核能）、先进材料、工业生物技术、癌症和解决全球不平等问题。这些指向标在广泛的调查探索中突出研究领域的卓越性以及研究影响，聚焦并展示出“我们最优秀的一些研究是如何用于解决全球挑战的”，曼彻斯特大学校长、教授Nancy Rothwell爵士表示，“我们问自己，‘曼彻斯特在哪些方面做得最好？’我们需要明确这一点。”
这五大指向标领域有些已经取得了重大进展，或是计划在不久的将来进行推动——这些进展将会巩固该校乃至整个地区的权威与声望。该计划着重强调应用与转化：有些已与产业界融合，或是将重点吸引企业参与。曼彻斯特在与产业界合作方面有着悠久的历史，Rothwell表示。通过聚焦研究指向标，该校希望能够从曼彻斯特吸引更多的投资。外界注意到，曼彻斯特对于科学的投入不遗余力：欧洲最大的科学会议“欧洲科学开放论坛”选择曼彻斯特作为2016年“欧洲科学城市”，并由该城市在2016年夏季举办两年一度的“欧洲科学开放论坛”会议。
于求职者而言，学术界和产业界的同步性意味着，学生和研究人员能够有诸多机会体验两个世界，Rothwell补充道。作为科学技术中心，曼彻斯特的开拓发展也为该城市的学习与工作带来了前所未有的机遇。
能源研究
两个多世纪以来，曼彻斯特在核研究领域一直处于领先地位：例如约翰·道尔顿（John Dalton）、欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）、尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）等，他们都在此开展了杰出的研究，推动形成了化学与物理学的现代理论体系。2016年10月是世界上首座民用核电站的60周年纪念，该发电厂坐落于英格兰西北部的考尔德豪尔，并于2003年停运。但是，在曼彻斯特大学，核能发展的传统却以新的反应堆技术及相关领域研究的形式延续至今日，Denecke表示。
在道尔顿核研究所，Denecke形容自己“戴着两顶帽子”。现如今，她是道尔顿的科学总监，负责协调全校的核研究工作；同时，她也在化学系任职。曼彻斯特大学开展了一系列广泛的核相关领域研究，不仅包括了核能发电厂及其燃料的运行和停运，而且还涉及多个其他学科，包括健康、医药，以及环境。举例来讲，生物地球化学领域的科研人员研究微生物如何与环境中的放射性元素产生相互作用——特别是生命周期较长的元素，如铀、钚和镎。有些科研人员则研制用于调查核灾难现场的机器人，因为难以判别现场的放射性物质状态。
在曼彻斯特开展核相关研究的一大优势在于，该校靠近考尔德豪尔和塞拉菲尔德——这里既有核燃料再处理和拆除的场地，而且也是英国国家核能实验室中心实验室（National Nuclear Laboratory Central Laboratory）的所在地。这些地方为科研人员在现实世界研究技术与工艺提供了不错的机会。此外，Denecke表示，“我们所拥有的设施是其它地方所没有的，就像道尔顿·坎伯兰研究基地”——该研究设施与道尔顿核研究所相结合，主持一系列国家级的核研究活动。
道尔顿核研究所通过与诸多产业界伙伴开展合作，例如阿海珐（AREVA）集团和英国电网（EDF Energy），培养学生在核工业领域开展工作。很快，核领域将面临着劳动力的退休大潮，Denecke表示。曼彻斯特大学与其它高校、产业界合作伙伴以及其他各种机构一同努力，大力支持开设培训机构，让学生可以在瞄准此类技能缺失的目标领域取得博士学位，例如，在要求严苛的环境下研究新一代核技术或核材料。对于在寻找教育机会或就业机会的群体来说，“我们有一系列的作为”，Denecke表示，“甚至在人文学科都有机会，例如研究技术的人类学”。
与核相关的研究活动势必会继续拓展。将于2019年开放的亨利·莱斯爵士先进材料研究所获得了政府2.35亿英镑（3.38亿美元）的资助，六所英国合作大学将为其提供支持，而这一新机构已经开始从事核技术的研究。该研究中心的其中一项目标就是在现有和新兴产业领域中加速推动先进材料的应用。
先进材料研究
另一家材料研究中心是新开设的国家石墨烯研究所（NGI），该机构致力于利用Andre Geim和Konstantin Novoselov在石墨烯上取得的成果——2004年，二人在曼彻斯特大学将石墨烯从石墨中分离出来，并因此获得了2010年的诺贝尔奖。在国家石墨烯研究所，学者们与产业界伙伴一道合作，研究原子级二维材料的新应用。曼彻斯特大学物理学教授Novoselov积极参与到国家石墨烯研究所的新设施设计当中。Novoselov表示，该研究基地在设计当中蕴含了三大目标：拓展石墨烯的现有研究，利用该研究进行应用的商业化，以及将研究从单纯的石墨烯提升到原子级材料。
例如，Rahul Raveendran-Nair正在研制基于石墨烯的薄膜。几年前，他的实验室制作出石墨烯氧化物（石墨烯的一种功能形式），并将其制作成一个只有几微米、像纸一样的多层薄膜。这种薄膜只允许水渗透过去，其它溶剂都不可以，“甚至连最小的原子——氦原子都不行”，他解释道。这种薄膜最显著的应用是用于过滤水，但它也可以研发用于其它产业应用，他补充道。
2007年，Raveendran-Nair离开印度，来到曼彻斯特大学攻读Ph.D.项目。在印度时，他一直致力于碳纳米管的研究，来到曼大以后，他抓住机会与石墨烯先驱Geim和Novoselov一起工作。他的博士论文研究的是石墨烯的物理特性，该论文成为了具有里程碑意义的一篇论文，发表在《科学》杂志。“这是一个非常成功的项目，给了我很多的动力。”他表示。他与其他科研人员开展合作研究，抓住了石墨烯原子结构的首张图像，并合成了两个新的化学衍生物——石墨烷和氟化石墨烯。如今，他已经有了自己的实验室，而且最近刚被晋升为正教授。
如果你对石墨烯研究感兴趣，“在设备方面，我们可能是全球最好的”，Novoselov表示。然而具有讽刺意义的是，从科学方法来讲，设备在Novoselov的案例中并没有发挥任何作用——他用双面胶就分离了石墨烯！但无论如何，他没有采用技术方法就获得了这个诺贝尔奖级的成果只是个例外而非常规，他补充道，在推动可以获奖的科学研究当中，同样重要的是合作。在国家石墨烯研究所，Novoselov孜孜不倦地努力，利用建筑学设计打造出一种“校园式”的环境，促进成员之间的交流互动。他希望，这种效果能够更快地产生结果。“你不想在启动上就慢一步，重复去做别人已经做过的事情。”
英国政府出资3800万英镑（5500万美元）用于国家石墨烯研究所的建设，作为5000万英镑（7200万美元）石墨烯研究经费的一部分；欧洲区域发展基金（European Regional Development Fund，ERDF）额外提供2300万英镑（3300万美元）的支持。另外一家将于2017年在该校开始运行的材料研究机构是6000万英镑（8600万美元）的石墨烯工程创新中心，该中心的经费支持来自于政府和民间资金。该中心的目标旨在与其它研究机构和产业界一同合作，加速推动先进材料的应用研发。
工业生物技术
以Nigel Scrutton在曼彻斯特生物技术研究所（Manchester Institute of Biotechnology）的经历为例，这需要花费数年的时间才能发展出一种真正的交叉学科文化。曼彻斯特生物技术研究所于2006年开始运行，是英国第一家“基于高校的、专门用于交叉学科研究的机构”，根据曼彻斯特生物技术研究所网站介绍。其宗旨是为医学、生物学、自然科学、工程学、数学和计算所共同面临的问题提供生物技术解决方案。它让来自不同科学领域的科研人员能够走到一起，共同致力于大型合作项目的研究。“我们花了一些时间建立一种共同的使命感。”Scrutton表示，他自研究所成立以来就一直在此工作，“这些并不会一蹴而就。人们来自于不同的学科领域，他们需要时间来形成一个发展的社区。”
正是这种成熟的交叉学科环境吸引了Eriko Takano，2012年，她来到曼彻斯特生物技术研究所，领导合成生物学的研究团队。她来自于荷兰的格罗宁根大学，是该校的副教授。曼彻斯特生物技术研究所的环境是吸引她来此的最主要原因。“与你相隔甚远的同事建立联系是一件相当耗时的事情。在这里，你可以立即与你想找的人沟通交流。”她说，她也非常享受研究所协同合作的工作精神以及对女性的欢迎的态度，“你真的感觉那些不符合规范的想法会得到倾听和支持。”
Takano使用合成生物学制造微生物，能够生产出新型抗生素及其它化学制品。她团队中的科研人员包括来自生物化学、工程学、信息科学和社会科学的专家学者。
在西欧地区，公众对于生物技术的认识还相对较为消极。“我们在探索我们可以怎样真正地对我们的创新技术负责，以及我们可以怎样让人们意识到，我们正在做的工作的潜在收益。”Takano表示，“合成生物学有可能会推动工业生物技术的革命，曼彻斯特生物技术研究所是进行该研究的完美场所，因为它的交叉学科环境非常好。”
癌症研究
曼彻斯特也推动着生命科学研究的转化从实验室走向市场，特别是在癌症研究方面。Dan Wiseman的职业生涯历程例证着，科研人员和患者如何得益于基础研究和临床科学的结合。Wiseman是急性髓性白血病方面的临床科学家。他的实验室位于英国癌症研究所曼彻斯特研究所（Cancer Research UK Manchester Institute），该建筑毗邻并连接着英国最大的单地点癌症中心——克里斯蒂，每年约有4.4万名患者在此接受治疗。
两栋建筑密切相连让Wiseman能够治疗患者，同时在他的研究中使用他们的案例。在他的实验室中，Wiseman研究癌代谢物2-羟基戊二酸（2HG）能否作为生物标记物对疾病和治疗反应进行监督，这种癌代谢物已经被证明能够驱使白血病细胞扩散。当异柠檬酸脱氢酶1和2（IDH1和IDH2）的基因突变时，细胞分泌2HG。他同时也研究2HG抑制剂在癌细胞上的效果。
“我可以实时鉴定患者的这些突变，为实验室获取材料，然后在同一天将它带到研究所。”Wiseman解释道。他表示，获取自己的样本让他能够从细节之处理解每位患者样本的临床状况，“而不是受到所提供信息的支配”。他也会直接与患者接触，“这是结合临床和转化研究的一种很好的模式”。
曼彻斯特癌症研究中心（Manchester Cancer Research Centre）在2015年夏季迁至设有专门用途的新研究基地，它将进一步强化曼城的癌症转化研究工作。该新建筑是与英国癌症研究所、曼彻斯特大学和克里斯蒂国民医疗服务体系（National Health Service）基金会共同合作的项目，耗资2850万英镑（4100万美元），与克里斯蒂癌症中心隔街相望。正如曼彻斯特研究计划所规划的其它新建筑一样，曼彻斯特癌症研究中心的设计目的在于推动合作。它可容纳150名研究人员和临床科学家，以及额外100名致力于临床试验设计和管理的工作人员。克里斯蒂癌症中心拥有全球最大的第1阶段临床试验中心，中心的癌症研究者与产业界密切合作，推动药物通过试验。
对于产业界张开双臂欢迎，会在诸多方面为求职者提供便利，英国石油公司（BP）公私伙伴关系副总裁Robert Sorrell表示。在产研两界交汇点工作的研究人员“对于产业界所面临的挑战有着更全面的领会，他们也可以根据自己较为深入的了解决定是否想要在产业界工作”，他表示。
2012年，英国石油公司设立了先进材料国际中心，在10年间投入1亿美元。该中心将作为先锋，带头推动在石油和天然气行业相关技术方面曼彻斯特大学与其它3所大学的研究合作。“该校在项目管理方面的能力，在形成这些高校合作方面的能力令我们印象十分深刻。他们真正懂得产业界需要什么。”Sorrell表示。该计划包括为学生和教授提供经费支持；所有项目都要求配有英国石油公司的导师，这为学术界的合作者们提供了与产业界更为密切的联系。
但遗憾的是，曼彻斯特在科学上的卓越能力远没有它的足球队和音乐现场那么有名，Rothwell对此表示惋惜。
然而，在曼城被指定为2016欧洲科学开放论坛的“科学城市”后，她希望人们会开始改变他们的看法。的确，欧洲科学开放论坛所秉承的座右铭是“科学作为革命”，该重要主题旨在鼓励人们讨论和探索科学技术是如何改变我们的生活的，并且认可曼彻斯特作为科学城市的传统。该校计划展示其最前沿的研究，并为所有在曼彻斯特进行科学研究的人提供机会。“这是一座伟大的欧洲城市，是做科研的好地方。”Rothwell表示，“我想要人们看到并记住这一点。”■
Gunjan Sinha是生活在德国柏林的自由撰稿人。
DOI: 10.1126/science.opms.r1600165
鸣谢：“原文由美国科学促进会（www.aaas.org）发布在2016年7月15日《科学》杂志”。官方英文版请见http://www.sciencemag.org/careers/features/2016/07/find-best-both-worlds-manchester。
《科学新闻》 (科学新闻2017年6月刊 科学·职业)
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