罗伯特·兰格的产学研范式
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- 发布时间:2013-01-31 14:49
兰格的点子、麻省理工的管理、风险投资的钱、市场的需求,一个完整的产学研机制形成了一种范式--兰格产学研范式。
从上世纪到本世纪没有哪一个词语能够像“产学研”那样在中国的大学、政府科技主管部门、打着高科技旗号的企业中如此炙手可热。
值得一提的是号称“中国硅谷”的中关村,该地区面积200平方公里左右,有近百家国内一流高校、二百多家国家级科研机构、二万余家科技型中小企业。
然而,中关村给大多数国人最深刻的印象可能并非产学研的骄人成绩,而是几个规模庞大的电子产品市场如海龙、鼎好、e世界等,是关于在中关村买笔记本电脑、办公耗材、数码相机、买iPad、iPhon的种种离奇遭遇和投诉博弈……
而一个叫罗伯特·兰格(Robert Langer)的美国人给出了一个产学研的成功范式:美国麻省理工大学(MIT)兰格实验室(LAB)。
学研之路
罗伯特·兰格(Robert Langer)是奇才,发端于兰格的 “专业不对口”。在中国的高等教育毕业生中,专业是否“对口”是热门议题,好些人往往把职业前景的不理想归咎于其毕业时找不到专业对口的工作。
兰格则是自己主动寻求专业不对口,而且是一毕业就谋求“转行”,1974年罗伯特·兰格毕业于麻省理工,取得石油化工博士学位,上世纪七十年代是美国石化产业大发展时期,兰格在其专业领域有远大的职业前景,不出所料,兰格手中握有20家以上的雇主聘书,其中包括世界级石油巨头Exxon(埃克森)公司。
兰格未选择看似顺风顺水的职业道路,学石油化工的兰格却是一位生物医学迷(奇怪的是当初没有选择学生物医学)。也许是兰格开创了一代新风,现如今理工科各专业学工程的、学数学的转行搞生物医学已经蔚然成风。
为了改行兰格四处投递求职信,其求职目标都是生物医学相关教学、科研机构,兰格的人生规划第一步是到这些机构做博士后研究。
兰格改行的处境是艰难的,与其手握二十几份石化公司聘书形成鲜明对比,几乎所有的机构都拒绝了兰格的博士后申请。山重水复疑无路,柳暗花明又一村,兰格偏遇一位也偏好离经叛道的学者,哈佛儿童医院医生及研究员佛克曼(Judah Folkman),得以进入佛克曼实验室做博士后。
在佛克曼实验室,兰格紧追前沿、实用至上的研究思维得以初展锋芒,兰格试图解决一个药物学上的难点:控制药物成分的释放过程,也就是让药物慢慢地在人体内均衡释放,兰格借助良好训练出来的雄厚化学专业背景,瞄准高分子蛋白结构,力图构造类似于一个可以慢慢往外渗透药物成分的有机物药袋。此项发明现如今已经成为医药产业的一个重要分支--药物缓释材料,涉及几百亿美元的产业规模。
博士后的成功令兰格面临更为广阔的职业规划图景:可以进入跨国巨头的企业研究机构,专事实用新型及产业化研发,亦可以进入大学谋求教职,并建立专用实验室,学研结合,集教学研究于一身。
兰格选择了进入大学谋求教职,众多名校也看中了兰格的学术背景邀其入职面试,令兰格困惑的是,几乎所有的名校都拒绝了其入职申请,这些名校认为兰格显然属于“不务正业”的角色,在它们看来,兰格提出的药物缓释材料研发方向,与其“化学工程”的教育背景风牛马不相及。
与当初哈佛医学院佛克曼医生的慧眼识珠如出一辙,兰格的母校麻省理工大学最终容留了这种学术上的“离经叛道”,兰格获麻省理工聘为助理教授。
获得教职之后,兰格得以建立了自己的实验室--兰格实验室,按美国大学的规矩,大学教授的研究经费靠自己申请,要么向联邦机构科研基金提出,要么向企业科研基金提出。
兰格一口气提出9个项目,获得研究基金的支持成绩是0,估计是兰格提出的项目太过前沿,特别是跨学科程度空前,令参与审批的科研基金专家们挠头,给予的评价是:技术上不具可行性、构想不能实现,极端的说法还有:此人根本不懂医学、不懂生物学(可能与兰格的化学教育背景有关),一个教职人员如果长此以往,其学术和职业前景不堪设想。
而兰格的学术自信和不屈不挠,加上灵活机动的策略,造就了兰格实验室的成功。多年后的今日,麻省理工应该为当初的决定感到自豪,兰格实验室的成就证明,双方的合作开辟了一个崭新的领域。
今天的兰格实验室与过去相比已经不可同日而语, 2010年之前,兰格实验室(LAB)在麻省理工(MIT)占据E25号楼的1300平方米面积,2010年兰格实验室搬入David H. Koch研究所(癌症研究机构),面积扩充到1900平方米。兰格把自己的实验室称为“大家庭”,目前这个家庭的“人口”近百人,包括60名博士后和研究生。
据不完全统计,兰格实验室培养的人才,已经花开全球,有200个以上的学生在全球领导着自己的实验室(包括中国一流大学的实验室)。
实用加高产再加高端
一般认为,前沿科学及交叉学科研究的学术性强,产生高水平、高质量学术成果及论文的机会大,兰格实验室及兰格本人证实了这一点。
有人统计过,兰格本人仅发表在世界顶级学术杂志《Nature》(自然)的论文就有27篇、《Science》(科学)17篇,能够在这两本杂志上发表论文的科学家及学者并不多,有人终身能够发表一篇论文已经被视为荣耀。更有人戏称,某些专业领域的一流期刊《PNAS》(美国科学院学报)、《JACS》(美国化学会杂志)、《Advanced Materials》(材料)就像是兰格“自己办”的,其论文数量已经超过千余篇,可以称为“论文专业户”。
兰格在生物医学工程领域开创了两个独立的门类,被公认为生物材料与组织工程专业的鼻祖级大师。
兰格的第一步研究涉及生物医学工程中的药物输送门类,兰格取得博士学位后“转业”为哈佛儿童医院的佛克曼医生的实验室接纳,所进行的其生物医药研究生涯的首次研究基于一个现实的需求:治疗癌症,化疗药物具有好坏细胞通杀的特征,在杀死癌细胞的同时也大量毁灭正常细胞,患者极为痛苦。兰格设计的高分子结构包装材料力图解决两个问题:把药物送至癌症病灶部位,即所谓“精确打击”,然后在癌症病灶处均衡地释放。
接下来兰格在科研领域的进展呈不可阻挡之势。有趣的是,兰格是医学家们的好朋友,其许多研究灵感来自医生的医疗实践。
医生是实践至上者,兰格也是,兰格说过“I think of things that I think will have a big impact on the world, either because of their basic nature or because of their applied nature”(我将思考对世界有重大影响的问题,或者因为它们是基础性或者因为它们的应用性),即兰格的选题原则是课题能否建立在现实的基础上或者具备实用性,也许这就是兰格的朋友、合作伙伴多为医生的来由。兰格每次争取到科研经费立项之初,并非一般的获取科研数据,从而写出论文博取纯学术认可,而是以能否实现应用产生实际影响为基点。
上世纪80年代,兰格与哈佛大学医学院的约瑟夫.瓦堪迪医生合作,力图解决烧伤病人的植皮材料来源,替代极为困难和痛苦的人体(本人或他人)取皮方法。兰格实验室研发了聚酸酐材料作为新生皮质细胞的“土壤”,设想在其上长出新皮肤,实验结果不理想,新生皮肤内层缺氧,无法长得更厚而达不到植皮要求。
兰格与家人在麻省度假胜地Cape Cod度假的时候,观察到海带的枝节状结构,联想人造皮肤的缺氧难点,产生了用枝节形状聚合物构造氧气输送结构,有利于人造皮肤往深层生长的设想,实验室利用枝节状聚合物为基础,果然培养出足够厚度的人造皮肤,解决了严重烧伤病人的植皮皮源人工合成的难题。
人造皮肤的培养成功仅仅是兰格实验室人体组织学研究项目的开端,后来,兰格实验室相继制造出人造膀胱组织、人造肝脏组织,兰格说这方面研究的终极目标是完整的人造器官。
兰格的研究教学生涯自获得麻省理工助理教授教职、建立兰格实验室之后就呈喷发式进展,1991年兰格43岁时已经被选为美国3个顶级科学机构(美国国家科学院、美国国家工程学院、美国医学学院)院士,成为同时拥有三个顶级院士头衔的最年轻的美国科学家。
学化学出身的兰格因其跨学科研究的成绩斐然,荣获多所名校授予的荣誉博士学位:比如哈佛大学、耶鲁大学、瑞士ETH大学、英国利物浦大学、加州旧金山医学院。
兰格因其科研成就获奖无数,重量级的如美国国家科学奖。2008年的千年科技奖授予兰格,千年科技奖由芬兰技术学院颁发,被誉为“科技诺贝尔奖”,还被认为是全球最大的科技奖,其评奖宗旨是:表彰可显著提高人类生活质量与促进可持续发展的科技创新杰出人士。
2008年千年科技奖表彰兰格的理由:兰格教授研发的创新性药物释放控制生物组织材料,在治疗癌症、心脏病等疾病方面有重大作用,每年(2008年之前)有超过100万人受益于此技术,兰格还在人造生物组织替代领域,比如人造皮肤方面取得显著进展,也将造福数以百万计的人。
兰格的专业构思已经跨越到现代电子信息材料、纳米材料领域。
医生赖以诊断患者病情的诸多生物理化指标和病症,来自日益繁多的理化诊断技术和仪器,比如能够快速检测多项血液生化指标的全自动生化分析仪,比如三维CT扫描、核磁共振。兰格设想是否可以由人体结构内部直接发出理化指标信息加以利用呢?纳米技术派上了用场。
兰格曾试验在新研发的人工器官材料中植入硅纳米线,这种人工构造的人体器官具有“电子性”,可以从临近的细胞中采集生物电信号,用兰格的话说“是一种生产器官并同时利用生物传感器能检测其工作状态的方式。”可以采集到关于人体排斥反应、炎症等诸多健康指标的电子信号,在人体内开设了一个“化验室”。
在药物释放控制技术领域,兰格也超越了人工高分子合成材料阶段进入信息化阶段,早在1993年兰格就设想用电子自动化系统控制药物在人体内的释放过程,近年来的超大规模微电子技术让这种当初过于“超前”的构想成为可能。
兰格实验室实习生桑蒂尼(John Santini)成为这方面的发明者,经过17年努力、耗资7000万美元风险投资,已经独立创业的桑蒂尼与兰格共同创立的微芯片(MicroChips)公司已经研发成功一种可以植入人体的受控微型硅晶片,微晶片上集成了数百个微型药物胶囊,药囊受到微晶片的控制,根据需要释放药物,目前已经进入临床实验治疗骨质疏松症,进一步将开发针对癌症肿瘤的装置,把化疗药物置于肿瘤位置实现可控释放。
如此种种,兰格名下如今拥有数量巨大的专利,2010年有数据说兰格名下已经获得授权的专利有300项,如今媒体说已经高达801项,离史上专利最多的爱迪生的1093项的顶峰已经不远,且兰格的研究发明生涯尚正值盛期。
产业花盛开
拥有千余篇学术论文和800余项专利的兰格并非学术象牙塔里清高的学究,兰格领导的实验室还是医药产业大海中游弋着的一只强悍的航空母舰。
兰格总是善于将其研发成果产业化,兰格实验室丰硕的科研成果的产业化并非仅仅限于金钱上的利益追求,这些针对各种各样威胁人类健康的凶险疾病而研发出来的材料、装置的大规模推广,离不开产业化阶段,经过产业化将它们应用到患者身上,能够极大地影响人类的生活质量。
这里需要提一下美国研究型大学的一个专门机构:大学-工业联络部门,此部门在美国的一流大学,例如斯坦福大学、麻省理工学院、哥伦比亚大学等等均有设置,虽然名称不尽相同,但基本分为两类:
其一,大学内部的专利授权部门,技术许可办公室,其普遍职能是具体执行技术转让,管理专利、参与创建风险企业、管理风险资本投资。专利的收集、评估、申报、出让、利益分配、政策法规监控、纠纷处理均由此办公室处理,此机构能够极大地减轻科研人员的事务性负担,专心于科研。
其二,校外专利技术许可管理公司,较之于大学内部的专利授权办公室更加商业化,有点类似中介公司的定位。专利持有者在校内专利管理机构进行登记后,再将专利文件交给技术许可管理公司运作。校外公司承担前期申报、评估和维持专利的费用,专利转让成功后抽取40%~50%的收益。对此种类型的专利管理机构,大学方面有比较矛盾的心态,因为校外专利管理公司一般会签订某种形式的协议,削弱大学对专利的控制,美国一些大学干脆只依赖于前一类专利管理机构。
兰格所在的麻省理工大学专利授权办公室更多的是基于前一类(校内型),其做法是:一项专利对外授权取得收入后分为三份,麻省理工、发明人所在的院系、发明人各享一份。
前麻省理工校长Susan Hockfield说过:“麻省理工所秉持的理念就是支持美国的工业化,我校就是建立在技术转让的基础上。”
兰格当仁不让地成为麻省理工乃至全美的产学研领域的顶尖人物,通过专利转让,兰格推动或参与了25家公司的创立,有250家公司得到的兰格的专利授权或在授权。兰格专利的产业化领域主要生产从癌症、糖尿病、心脏病、精神分裂症等药物到人工皮肤,甚至还包括生发液。
在25家公司中,兰格担任了其中12家的董事,其中四家聘请兰格为非正式顾问。兰格还在这些公司中持有数量不等的期权,这些职位和期权可以为兰格带来不菲的数以百万计的收入。
还应该关注的是在兰格的产学研事业中的另外一个主要角色:投资者。
在美国,针对高科技和新技术投资的投资者被称为风险投资。兰格实验室的主要投资伙伴是波士顿的北极星投资公司(Polaris Venture Partners),北极星共计投入2.2亿美金,创立了18家医药、生物企业,这些企业的产品均来自兰格实验室的研究成果。
北极星投资的老板认为,他们参与的事业改善了数百万人的健康。而北极星投资公司的一位高级合伙人曾经在兰格实验室工作,换言之是受到过兰格指导的学生。
兰格的成就不限于科研成果,还包括大量的杰出人才,兰格的弟子中有学者、有商人、有商人兼学者,还有法律机构和政府机构官员。
兰格本人也处于混合型工作状态,科研教学为主,企业事务为辅,每周兰格花8小时到其担任董事、顾问或者产品与兰格实验室相关的企业工作。
文| 老马