美国最佳化学系风貌

张俞红　吴淑媛

张俞红 英国伦敦大学皇家霍力威学院理学硕士 清华大学高等研究中心办公室主任

吴淑媛 清华大学材料科学与工程系硕士 清华大学经济管理学院人事办公室主任

创建“世界一流大学”现在已成为我国各大名校追求的目标。一个广被接受的看法是，一个大学的优秀程度，主要依靠学科的优秀程度作衡量的标准。如果一个大学在大多数重要学科上都名列世界前茅，才会被认为属于“世界一流”。基于这样的认识，我们认为，为了要对“世界一流大学”作可靠的诠释，莫过于对个别的学科做一个了解。我们是在这样的动机下，打算对一些重要的学科逐一进行探讨，希望能对这些学科的“世界一流”性有所了解。

　　从《科技中国》2004年11月号起，我们连续介绍了美国的最佳物理系、商学院、生物系以及数学系的风貌。作为这一系列的继续，本文对美国的最佳化学系进行介绍。

　　关于统计样本收集的说明

　　我们的目标是研究“世界一流”，但是由于在全世界范围内收集有一致性和自洽性的资料有困难，而在美国范围内较易于获得，我们决定选择以美国为对象，尝试对美国的“一流”化学系进行探讨。由于美国的学术研究在世界上领先，美国的一流化学系应当属于“世界一流”。

　　一些学科在美国的学术声望排名，可资公开查询的资料有两个来源。一个是“美国国家研究委员会”[1]（US National Research Council）对美国研究型大学在各学科的博士研究生教育的评比，其中牵涉到学术研究声望的评比。最近的一次评比结果，于1995年发表。另一个来源是在美国颇具影响力的杂志《美国新闻与世界报道》 （US News & World Report）[2]不定期对于美国大学中的一些学科的评比报告。对于化学学科的最近期的评比结果，发表于2002年。这两个评比，前十名的排行结果几乎完全一致，唯一的差别是前者包含芝加哥大学(University of Chicago)，而后者包含斯奎普研究院（Scripps Research Institute）。 由于后者是远新于前者的评比，我们采用其结果。可是，由于无法收集到关于斯奎普研究院比较完整的资料，我们仅对斯奎普研究院以外的、名列前10名中的其余九个化学系进行分析。这10个化学系按排名顺序为：

　　根据互联网上公布的资料[3]，我们收集了以上除斯奎普研究院(Scripps)以外的九个化学系的相关信息，以此为依据分析其学术研究的一些基本状况，用图表的方式，统计出包括教师队伍的构成、专业领域分布等我们认为比较有指导意义的信息，并根据图表的结果，指出其含意。统计对象为承担教学任务的正式学术研究人员（即faculty,以下简称教师），包括教授、副教授和助理教授。统计的数据来自九个系共计326人，其中不包括退休人员或不承担教学工作的专门研究人员。由于这九个系中仍有10位教师获得博士学位的时间无法确定，因此在以下涉及此项信息的统计数据中这10位教师就没有被计入。故本文图1、图2、图3及图5中统计人数为326人，图4、图6及图7中，统计人数为316人。

　　教师队伍基本情况

　　我们首先统计了美国“化学系九强”教师队伍的一些基本情况，以期获得一些概况性的了解，结果见图1－图4。

　　图1显示了九所大学化学系现有的在职教师人数，反映了各学校化学系的现有规模。大体上看，这些化学系的规模都不算大，其中只有两所大学的化学系（加州大学伯克利分校和威斯康星大学）的教师规模在五十人以上，却有四所大学的化学系（加州理工学院、哈佛大学、斯坦福大学及哥伦比亚大学），它们的正规在职教师人数都在30人以下。这九所大学化学系教师的平均人数为36。

　　图2显示了以上九所大学化学系教师系列职务的结构。教授为教师队伍的主体，占76%，副教授和助理教授明显少于教授的数量，分别占教师总数的6.5%和17.5%。应当指出的是，美国国会为保护老年人的权益，通过了法案，禁止强迫性退休。而助理教授和副教授则遵照各大学的既定晋升机制逐年晋升、聘用或淘汰，这是教授在教师队伍中比例高的重要原因之一。

　　由于以上九所大学化学系的教师在学术上具有领先地位，授予这些教师博士学位的学校在一定程度上也应该在化学学科中有优越的地位。图3中显示了以上九所大学化学系教师的博士学位来源，即授予博士学位的学校，按人数的多少排列于前10名。调查结果显示，本文“化学九强”中除了伊利诺大学之外的八所大学均名列来源学校的前10名。另外两个名列前10名的大学（芝加哥大学和耶鲁大学）同样是世界最著名的大学。这个重叠现象说明这些大学化学系在教学和学术研究上的成绩的一致性，——即所谓“名师出高徒”，也间接验证了我们的“化学九强”名单的可靠性。另外值得一提的是，哈佛大学的化学系虽属小系，目前的在编教师人数仅25人（见图一），可是培养出来的人才却为数可观。

　　从图4中可以看出这九个化学系目前在职的教师中10人为1945年至1954年期间获得博士学位，41人为1955年至1964期间年获得博士学位，71人为1965年至1974年期间获得博士学位，62人为1975年至1984年期间获得博士学位，63人为1985年至1994年期间获得博士学位，69人为1995年至2004年期间获得博士学位。考虑到在美国大学中研究生获得博士学位的年龄大致在25岁到30岁，以上数据间接反映出目前在职教师的年龄分布概况。图4显示，美国大学里的化学学科在过去几十年中发展上并无大起大落，七十年代是一个增长期，其后即保持相当稳定的规模。

　　专业分布情况

　　教师在化学学科中的研究方向上的分布及其随时间的变化是本次调研的主要侧重点。传统上，化学包含四大专业，即无机化学、有机化学、物理化学及分析化学。可是，近几十年来，化学已向科学的其它领域迅速地交叉发展。最明显的是，一方面向生物发展，另一方面向材料科学和物理发展。有鉴于此，我们将化学的研究专业扩充，分为以下八类： (1)生物化学（Biological chemistry，包含化学生物 chemical biology、生物物理等）；(2) 无机化学(Inorganic chemistry，包含有机金属化学organometallic chemistry 等)；(3) 有机化学(Organic chemistry)；(4) 材料化学（Materials chemistry，包含高分子化学polymer chemistry、纳米科学nanoscience 等）；(5) 物理化学(Physical chemistry，包含化学物理chemical physics等)；(6) 分析化学(Analytic chemistry)；（7）理论化学（Theoretical chemistry, 包含计算化学computaional chemistry等）；(8)其它（包含核化学nuclear chemistry,环境化学environmental chemistry、大气化学atmospheric chemistry等）。需要说明的，化学中的各专业也在交叉发展，有些专业间的界限已不易划分。

　　图5中给出了这九个化学系目前在职的全体教师专业分布情况。数据显示“生物化学”、“有机化学”及“物理化学”是“美国化学系九强”的大专业。

　　图6显示，在不同专业中教师获得博士学位的年代分布，自1945年起每十年统计一次，用不同颜色的曲线表示。各点表示在该时间段内获得博士学位的教师的人数，也反映了在相应的时间段内各专业新增教师的人数，各条连线的走向反映了不同时期内从事各学科研究的教师人数的增长情况，这从另一个侧面反映不同时期各专业的“冷”和“热”。

　　在图7中，自1945年起，每十年统计一次在该时间段内获得博士学位的各专业教师人数占在该时间段内获得博士学位的各专业教师总数的百分比用不同颜色的曲线表示。各条曲线反映了不同时期区间内从事各学科研究的教师人数的相对增长情况，这从另一个侧面反映不同时期内各专业的“冷”和“热”。很明显，近十几年来，在各类学科的相对发展上，“无机化学” 、“物理化学” 及“分析化学”三类呈增长势态， 尤其是“无机化学” 、“物理化学”二类增长强劲。

　　调查结果的综合分析

　　综合以上各图表所显示的结果，我们得到下列结论：

　　1．美国的九强化学系，其学校均有百年以上的历史，在学术上有长期的积累。

　　2．美国大学化学学科，在七十年代有较大幅度发展。其后，保持相当稳的规模。（见图4）。

　　3．相对于理科的物理学科、数学学科及生物学科，美国大学里的化学学科是规模较小的学科，其九强化学系在编教师的平均人数仅为36人。

　　4．近几十年来，化学已向科学的其它领域迅速地交叉发展。最明显的是，一方面向生物发展，另一方面向材料科学和物理发展。

　　5．近二十几年中，在各类学科的相对发展上，“无机化学” 、“物理化学” 及“分析化学”三类呈增长势态， 尤其是“无机化学” 、“物理化学”二类增长强劲。

　　6．一流的老师教出一流的学生。美国最出色的化学系，它们的教师，绝大多数来自同样一组一流化学系（见图3）。美国的九强化学系，进入统计的教师人数共326人，其中来自图3中的十所名校的为232人，占71%。

　　结束语

　　为实现建成世界一流大学的宏伟目标，必须有一支学术素质一流、效率高、结构能顺应学科发展潮流的教师队伍，这也是世界一流大学保持活力和长盛不衰的基础。通过以上调查，我们对美国化学系九强的风貌有了进一步的认识，也对化学各专业的发展趋势有了一些了解。

　　随着一大批老教师逐渐离开教学和科研第一线，引进高水平的专业人才以充实教师队伍已经成为各高校的首要工作之一。我国高校的教师队伍正处于新老交替的关键时期。教师队伍是大学中最重要的组成部分，教师个人的学术水准和教师队伍的专业结构直接决定了一所大学的教学和科研水平，以及发展的前景。应该看到，由于“文革”等历史原因造成的我国高校教师队伍这次较大规模的新老交替过程也同时为优化高校的教师队伍、实现各学科的合理布局提供了一次契机。考虑到现今各高校引进的新教师中年龄在45岁以下的占绝大多数，可以预期这次新老交替过程将对我国高校的未来发展产生十分深远的影响。

　　如何优化教师队伍、实现顺应学科发展潮流的学科布局，这本身又是一个十分复杂和困难的问题。本文中我们比较详尽地调研了美国九所著名大学化学系的教师队伍的状况，希望这些材料能够对在我国高校中如何建立“世界一流”的化学学科有所裨益，也能够对有志于化学研究的年青学子在选择专业时有所帮助。

　　【致谢】美国纽约州立大学石溪分校的朱鹏年教授、清华大学的廖沐真教授和聂华桐教授对本文的写作提出了宝贵意见，作者在此表示感谢。

　　张俞红 英国伦敦大学皇家霍力威学院理学硕士 清华大学高等研究中心办公室主任

　　吴淑媛 清华大学材料科学与工程系硕士 清华大学经济管理学院人事办公室主任

　　[1] Research Doctorate Programs in the United States: Continuity and Change，Marvin L. Goldberger, Brendan A. Maher, and Pamela Ebert Flattau, Editors，1995，ISBN

　　[2] Chemistry Departments ranked in 2002, U.S. News and World Report Rankings 2002，http://www.usnews.com/usnews/edu/grad/rankings/phdsci/brief/phy_brief.php

　　[3] 本文中的统计数据由以下网址获得：

　　UC/Berkeley　　http://chemistry.berkeley.edu/index.shtml

　　Caltech　　http://chemistry.caltech.edu/

　　Columbia　　http://www.columbia.edu/cu/chemistry/

　　Cornell　　http://www.chem.cornell.edu/

　　Harvard　　http://www.chem.harvard.edu/

　　Illinois　　http://www.scs.uiuc.edu/chem/

　　MIT　　http://web.mit.edu/chemistry/www/index.html

　　Scripps　　http://www.scripps.edu/chem/

　　Stanford　　http://www.stanford.edu/dept/chemistry/

　　Wisconsin　　http://www.chem.wisc.edu/