张首晟创新 张首晟:斯坦福大学的创新创业教育启示
凭借对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开创性研究,张首晟获得2015年度"富兰克林"奖章,而且已经包揽物理界几乎所有重量级奖项,同时,他又成功跨界,创立丹华资本,被风投界称之为"距离诺贝尔奖最近的投资人"。
5月20日,这位斯坦福大学终身教授、美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士、丹华资本创始人,在由浙江大学主办,浙大管院等承办的浙江大学全球创新创业论坛和2017世界青年创业论坛上,分享了斯坦福大学的创新创业教育秘诀以及对科学、创新与投资的一系列看法。
斯坦福大学终身教授、美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士、丹华资本创始人张首晟演讲
"斯坦福大学的创新创业教育启示"
在全球范围内,斯坦福大学的产学研成果大家有目共睹。而录取率能较为客观地评价一所大学在学生眼中的地位,斯坦福大学的录取率低于4%,在美国大学中是最低的,在其他的评价方式中,斯坦福大学也都在前三位。近几年来,斯坦福大学每年平均得1.5个诺奖,其所在的物理系曾经更是创造过一个史无前例的奇迹,连续四年都荣获诺贝尔物理奖。
根据最新统计,如果把斯坦福大学历届的师生组建的公司看成一个整个的经济实体,那么它的GDP占全球第十位,这是一个非常惊人的数据。最近人们都在讨论"双创",斯坦福大学的做法便是产学研紧密结合。
斯坦福的创新:源于教授和学生
在二战之前,美国整个国家遭遇经济大萧条,很多学生毕业都找不到工作,当年的工学院院长写了一张5000美金的支票,支持两位电机系的毕业生创业,这在当时是非常珍贵的,可以说是第一笔风险投资。这两位毕业生后来创立了惠普公司。这是一个本科生创业的先例。
在互联网时代之初,我们又有两位博士生把网页和网页连接的关系作为网页重要性依据,发明了一个非常好的搜索结果排序算法,后来他们出了一百万美元的价格想把这个专利卖掉,雅虎不愿意来买这个算法,所以他们也是被迫自己创业,当时的风险投资机构也不看好。但是学校的一位教授写了一张10万美金的支票投给他们,后来他们创立了谷歌公司。这是一个研究生创业的故事。
张首晟接着讲了第三个故事。斯坦福大学三分之一的老师都住在校园里,可以时常交流。他的邻居是一位研究操作系统的老师,该邻居想创立一家公司,为了解决不同操作系统带给他批改作业时的麻烦,他想出来一个非常好的办法:把一台物理的计算机切割成三台虚拟机,装三个不同的操作系统。
张首晟觉得这个点子非常好,给他做了天使投资,校长也对这个公司做了天使投资。他的公司的名字叫VMware,就是虚拟机的意思。正是因为这家公司,才有了后来的云计算技术。这家公司市值最高达到480亿美元。
在这个过程当中,可以真正感受到斯坦福大学的创新,很多都源于教授和学生层次。
中国大学如何弯道超车:产学研结合
今天我们都积极地在讨论怎样才能建设成世界一流的大学,在一百年前,也有个关于教育与科研的激烈讨论。一种看法是专注做教育,教授整天全心全意把教育做好,大学就做好了。但另外一种观点是,教育有两种,一种就是知识本身,但是可能更多的是要教学生知识是怎么被发现,如果是在第一线做科研的老师,他能够把第一线自己怎么做科学发明的工作经验教给学生,学生学到的是活的知识。
现在看来,一百年前那个争论的答案已经非常明显了,美国所有的顶尖大学都坚持把科教并重。
斗转星移,时代发展至今,有关大学只做教育和科研还是要把产学研三个同时做好的争论层出不穷。而在张首晟看来,今天的科学已经极大地推动到前沿,所以很多科学成果能够被应用并造福人类。如果老师能把科学转化成产业结果,让学生感受到科研造福于人类的重要性。通过这种教育培养的学生,肯定能够成为最优秀且最有创意的人才。
中国大学如果能抓住现在的时间把产学研真正同时做好,说不定能弯道超车,超过美国乃至世界的老牌大学。
作为全球最为知名的华人物理学家之一,张首晟被称为"最接近诺贝尔奖的投资人"。因为他还有另一个身份:丹华资本创始人。
那么,在这位成功跨界的物理学家眼里,他又如何看科学、创新与投资?在浙大"百廿校庆"管理学院系列活动之"2017世界青年创业论坛"上,他给出了答案。
"用第一性原理看科学、创新与投资"
跨界思维能为当今世界创造巨大价值,而科技与投资的结合是将最宝贵的资源投入最前沿的技术。
信息时代下的摩尔定律
我们今天生活在一个信息蓬勃发展的时代。异于任何传统的工业,信息时代有一个最根本的定律叫摩尔定律,它预言了我们计算的能力每过18个月就会翻一次倍。定量的一个衡量就是三极管的数量在同样的面积里面每过18个月会翻倍,所以这是一个非常惊人的增长曲线,这是人类社会里前所未有的。
从60年代集成电路发明至今,世界发展基本遵循摩尔定律的趋势。但是当集成度达到最底层时,如果按照传统的办法来做我们的芯片,则会碰到非常大的阻力。但是摩尔定律一旦被停止,会是一个非常可怕的现象,因为我们现在已经习惯了手机处理信息的能力。
在这里,我要说说科学的第一性原理。我们最容易学到的方法论就是做一个类比,如果这个类比是对的,我们就可以因此想到解决问题的办法,就是要在电子芯片的层次做到像高速公路一样,为电子奠定高速公路,高速公路运行的基本原理就是按车道运行,各行其道互不干扰,在空间的层次把两个方向的交通分开来,一旦分开来就不容易发生碰撞,这就是很好的类比。
过去五六十年的发展中,芯片产业由于摩尔定律的推进呈现蓬勃发展状态。今天我们所遇到的危机,是危险也是机遇,怎样才能成为下一个硅谷?一定要把握住历史的机会。摩尔定律碰到了历史阻力,我们如何把危变成机,跑到起跑线上,在白纸上画出最美好的图案。
从数学与材料科学看跨界价值
如何达到在电子层次的高速公路,首先要想有哪些基本的物理原理。从最基本的观点出发,假定最细的导线,纳米层次的导线,电子有往前和往回两种走法,在遇到杂质过程中导致热量产生,使电子不能继续高效运行。
要解决这个问题,可以用最简单的数学公式2=1 1,把一个往前一个往回走的电子在空间层次上拆开来,达到电子运行基本没有阻力的神奇效果,这是物理上的量子霍尔效应。这样,电子在运动层面不需要有任何能耗情况下就可以实现导电。但前提是要有一个非常强的外加磁场,等于地球磁场的近一万倍,所以这个理论没有实用价值。
科学的发展一直是后人站在前人的肩膀上,我一直在思考怎样把这神奇的科学效应应用在不需要外加磁场的情况下。后来我们发现了锡烯这种材料有这种性质。它能够做出基本没有电子的导线,遂将它命名为拓扑绝缘体。
欧拉提出的拓扑不变量让人们对数学美的认识有了升华,从认为对称是一种美到找到不变量是一种美。从一开始,我们就希望找到具体的材料解决摩尔定律。有人认为,理论的数学和实用的材料科学互不相关,但因为是跨界的思维,把最美的数学和最实用的材料科学结合,跨界在今天的世界上能带来非常多的价值。
人类走到了新的时代,不但发现新的材料,发现材料的方法论也不再一样,过去所有材料的发现基本是偶然的过程,但是今天在理论方法指导下预言了新的材料是跨时代的。这不但使计算机能够继续按照摩尔定律往前推进,还出现了非常神奇的概念,比如能够解决许多数学难题的量子计算机。
第一性原理的思维方式:万物至简
科学的美丽在于,第一性原理非常简单,但是通过这些非常简单的公理可以推出整个定理,这是一种科学思维的方法,把万物归到一个最简单的原理上。
富兰克林奖给我很大的启示,让我觉得科学家应该有更重大的社会责任,真正把科学的理念带向社会的各行各业。一旦成功之后,能够把科学的第一性原理用在社会的各行各业,这也是对科学带来的最大的贡献。
为什么跨界到投资行业?
在整个社会创新创业大潮中,需要把最宝贵的资源投在最前沿的技术中。在富兰克林奖和VMware投资成功后,我觉得应该站出来把科学与投资结合起来。
在自由思想的驱动下,他琢磨斯坦福大学的创新先例,开始真正实现从0到1的突破。就像斯坦福大学的校训"自由的空气在飘扬",真正鼓励自由,鼓励创新,真正用第一性原理思维。
今天世界最大的机会是整个中国的崛起,能够从商业模式创新更多到科学领域的创新,这是时代的重大机会。
人工智能为何快速发展?
过去的进化中,人类是地球上最智能的物种,人工智能作为新出现的物种,为什么能在最近实现如此快速的发展?有三个大逻辑:
摩尔定律的指数增长,将三极管内芯片的数量与大脑神经元类比,计算机计算能力超过人类大脑也可以理解;
