作為全世界教育資源最豐富的、科研水平最高的國家，美國聚集了大量來自世界各國的頂級學者，其中當然有很大一批來自中國。自改革開放以來，已經有數百萬國人前往美國進行學習深造，並且有不少在學成之後繼續留在那裡從事科研事業。陳剛就是其中的佼佼者。
作為麻省理工學院機械工程系系主任和 Carl Richard Soderberg 講席教授，陳剛成為了世界排名第一的 MIT 機械工程系百多年歷史以來的首位華人系主任。作為第一位擔任美國知名大學校長的華裔學者田長霖先生的學生，陳剛也在繼續書寫華人在海外學界的輝煌篇章。
MIT 機械工程系首任華裔系主任
如同你聽說過的很多此類故事一樣，陳剛也出生於湖北襄陽市南漳縣的一個普通家庭，家裡的經濟狀況很一般。但由於母親是教師的原因，陳剛從小就在一個非常重視教育的家庭氛圍中長大，這讓他在 80 年順利地考上了華中理工大學 (現華中科技大學)。
在華中理工大學完成了碩士學業之後，陳剛人生的轉折點來了。
1988 年，當時已經是加州大學柏克萊分校的田長霖教授在華工講學時，香港王寬誠基金會找到田教授，請他在中國大陸招生，基金會出獎學金。當時華科教研室推薦了兩名青年教師面試，陳剛就是其中之一。在經過了近一個小時的英文面試之後，田長霖先生當場決定將陳剛收為自己的博士學生。自此，陳剛開始了自己的海外學術生涯。
「這個社會有很多機會，當你把一件事做好了，抓住了人生的一次重要機遇，你就有了一個新的平臺，就有了更廣闊的天地，你繼續努力，還會遇到更多的機遇和更好的平臺。」
在談及自己的這段經歷時，陳剛說出了這樣一段看似有些雞湯的感想。但其實這都是他本人最真實的想法。因為陳剛本身英語一直不是很好，為了考上研究生，苦學英語，到大四時已經快把小英文詞典記全了。正是因為有這樣的努力，憑藉自己在英語方面的優勢和在科研方面的紮實基礎抓住了那次珍貴的機會，將人生坐標從武漢搬到了美國。
在來到美國之後，由於研究方向與在國內時完全不同，在攻讀博士期間，他必須在寫論文時自學、旁聽很多課程。當然，這些努力最終也讓他獲得了學術上的認可。在 1993 年完成了博士學業之後，他通過激烈的競爭在 200 多位候選者中得到了杜克大學的一個教職，並且在 1997 年轉投 UCLA。
當然，由於他出色的能力，MIT 機械系主任親自來挖他，陳剛也於 2001 年從加州來到了麻省，並且一直工作至今。
2013 年 7 月，陳剛被任命為 MIT 機械工程系系主任，成為該系建系百餘年來首位華裔系主任。在任命的新聞稿中，MIT 工程學院院長 Ian Waitz 表示，陳剛擁有「卓越的領導力、遠見、奉獻精神和很強的社區服務意識」，能夠「帶領該系繼續探索，開創輝煌。」
「比別人用功一點」的科學家
在科研領域，陳剛是美國國家工程院院士、MIT Pappalardo 微納米工程實驗室主任，是國際公認的熱能傳遞、納米技術和能源領域的權威科學家。其中，首次打破被公認物體間熱輻射基本法則的「黑體輻射定律」公式則是他最值得被稱道的學術成就。
「黑體輻射定律」由德國著名物理學家普朗克於 1900 年創立，是公認的物體間熱力傳導基本法則，該定律在絕大多數情況下成立，但普朗克對其在微距物體間是否仍成立，並沒有把握。百餘年來，雖然有物理學家懷疑此定律在兩個物體極度接近時不能成立，但始終無法證明和提出實證。
而陳剛和他的團隊研究證實，物體在極度近距時的熱力傳導，可以高到定律公式所預測的一千多倍。
打開他的個人主頁，你能在「Honors + Awards」這一欄看到數十項成就。同時，他也是美國工程院院士、美國機械工程師學會會士、美國科學進步學會會士和美國物理學會會士等幾乎所有領域內協會組織的成員。
對於自己所取得的這些成就，陳剛總結了一個關鍵原因，那就是：比別人用功一點。
「我每天早上 5 點鐘起床，7 點準時到辦公室，晚上 7 點左右回家，有時是 10 點多才回家，一天要在學校呆 12 個小時。以前有一段時間，我早上 4 點起床，5 點就到辦公室了。每天工作十幾個小時，是因為我喜歡搞科研，我從中得到了享受和樂趣。」
有一個例子能更直觀地說明陳剛的努力。
在他有了孩子之後，陳剛的父母去美國幫他們帶孩子。每天早上出門前，陳剛的母親會做兩個三明治、拿兩根香蕉讓他帶上吃，但他常常是回家時還有一個三明治或香蕉沒有吃完。原因是「實驗室太忙了，總是吃一個以後，忘記了吃第二個。」
在談到對國內學子的建議時，陳剛覺得一個人要想成功，必須善於溝通和交流。而這一點卻是國內教育中比較缺乏的。
同時，他認為，在科學與工程之間界限日趨模糊的今天，交叉學科處會有更多的機會。相比中國大學的專業細分，麻省理工擁有跨學科研究生態圈，還有創業和企業生態圈，這種更加貼近社會的新型辦學模式也值得管內的教育機構參考。
世界一流應該是什麼樣？
每個人心中都可能有一個「世界一流」的標準，但如果有「世界一流」全球評選的話，相信無論按照哪個標準，MIT機械工程系都會榮膺桂冠。
關於「世界一流」，陳剛教授這樣看。他說，對MIT機械工程系來說，兩點最受重視——人的培養和原創性工作。機械工程系最驕傲的是培養出的優秀人才。這裡的教授很有責任感，對教育非常投入，想做最好的教學。他們會經常討論怎麼改進教學、學生需要什麼、怎樣給學生最好的環境等問題。從育人、過程設計到教學方法、教學設施，MIT都爭取創造一個最好的環境。
陳剛表示，對於科研，MIT強調成果對科學和社會的真正貢獻。很多科研人員能寫很多文章，但關鍵是能寫出產生真正影響的文章。一個科研領域，真正的學科帶頭人就幾個，其他都是跟隨者，MIT關注是否有學科帶頭人，研究成果能不能推進科學進步，以及產生社會影響。MIT善於把研究成果應用到企業，這樣研究就產生了社會影響。
軟環境！軟環境！
陳剛在談話中多次強調一個詞彙——軟環境。他表示，軟環境對MIT的成功至關重要。
陳剛表示，MIT是很多重要現代技術的發源地。依靠出色的軟環境，MIT的研究能迅速轉化為產品，為社會做出貢獻。這裡工學院和商學院學生常一起上課，學生常問教師怎樣能把研究成果帶到社會。一些校友會也提供各種機會，幫助研究成果轉換成項目。這裡還有創業導師幫助學生和教授創業。學校周圍分布很多風投公司，他們經常給教師寫電郵，也經常敲門拜訪。學校也很鼓勵教師創業，甚至可以提供種子資金，幫助教師成立公司。學校很多教師在外面辦公司、做顧問。
陳剛同時強調，好的環境並不是只有扶持沒有約束，MIT對教師創業也有很好的管理機制。教師開公司之前，學校會把利益衝突問題講清楚：如教師不能讓自己的學生去自己的公司工作，以避免學生去做廉價勞動力；教師的公司不能與自己的校內研究合作，這樣避免難以分清項目到底是公司的還是學校的、專利應該歸公司還是歸學校；學校通常允許教師每周用一天時間去處理校外事務。因此，教授可以是公司創始人或董事，但很難是需要全職的公司總經理。學校不會問教師賺了多少錢，而會問所用時間是不是在規定以內。教師每年要填表，報告自己做了什麼。
陳剛表示，MIT的學校行政管理、學術交流等其他軟環境一樣出眾。有了這些軟環境的共同支撐，MIT才能始終保持全球頂尖水平。
中國高校成為世界一流要邁過哪些坎？
陳剛表示，中國高校硬體已經非常好，一些大學實驗室特別是國家重點實驗室，硬體已經超過MIT。但中國大學和學科的軟環境很多地方還待改變。
他說，中國高校的學科設置和課程設計需要與時俱進。中國很多高校學科設置過細，畢業生的知識面比較窄，對創新是很大的障礙。現在很多創新是交叉的——交叉的領域、交叉的學科、交叉的產業。基礎研究、交叉研究做不好的話，創新就缺少源泉。MIT機械工程系大致相當於中國高校的十幾個系，如機械、能源、力學、精密儀器控制、生物工程、海洋工程、微納米技術、汽車系等。學生畢業後不僅受到美國大公司的歡迎，很多人還具有很強的創業能力。
中國高校的評估機制也需要改變。中國大學評職稱很多時候是算分數，一篇文章第一作者多少分、通訊作者多少分，在不同雜誌上分別多少分。這種辦法是很機械的，工作的價值到底多大，沒辦法體現出。MIT考察教師最主要的標準是有沒有真正的貢獻。評職稱時，找10到15位這個領域領先的學者去評估這個人，系裡根據這些學者的評價進行評選。另外，學校教授也有很大權力，一個人如果被很多教授反對的話，也很難通過。
陳剛教授還表示，美國大學的評價系統建立在誠信基礎上，而這樣的環境需要全社會來培養。中國要培養這樣的環境，可能需要一段時間。中國大學有非常先進的設備，充足的經費，如果軟環境得到改善，非常有希望走在全球大學的前列。有了世界一流的人才培養和基礎研究，中國成為創新大國和強國也就有了堅實的基礎。
MIT有近50%是女性 比高科技公司多元化更出色MIT是全球世界科研和商業化的先驅，擁有大量優秀的發明創造。以MIT機械系為例，十多年來麻省理工機械系共創造了五十多家公司。陳剛認為麻省理工的優勢是做原創性發明和創造的，並將這些研究帶向市場，而這其中最重要的就是MIT優質的創業環境，MIT有很多機構鼓勵學生、教授創業，幫助提供輔導教練、創業教練，幫助提供創業網絡，有創業競賽，第一名給20萬美金。學校的錢都是通過集資而來，願意做這事就是一個很好的例子。
陳剛表示，MIT機械系並不是研究傳統機械的院系，MIT機械系在機器人、3D列印、水處理等多個方面都取得有優秀的科研和商業進展。以3D列印為例，3D列印是MIT教授於1989年申請的專利，如今已經風靡全球。
陳剛介紹到，MIT的研究主要是解決人類的挑戰，包括全球變暖和人口增長的問題，而MIT機械系並不是製造機器這麼簡單，涉及的面非常廣，在量子計算、電子材料、機器人、智能系統、3D列印等方面都有非常優秀的研究結果。
問：您在傳熱、納米材料和能源科學領域一直走在全球科研的前端，能否談談您在這些領域中的基礎科研和應用上的重大突破與成就？
答：我們研究微納米尺度下的傳熱與宏觀的差別，同時，用新的理解改善、創新能源技術。我從1990年代開始，把研究納米傳熱新知識應用於能源領域，和我的合作者們研發出新的納米溫差發電材料。研究報告2008年在科學雜誌上發表後，全世界有很多人正朝此方向向前推進。我們在2011年用這個材料發明了太陽能溫差發電裝置，被稱為是繼光伏、光熱之後的「第三種太陽能發電方法」。去年，我們發明一種用油來分離鹽和水的技術，被「美國科學人」（Scientific American)雜誌稱為「能改變人類的十大發明之一」。這個技術和我們的溫差發電技術都已經在產業化的過程中。我在學術方面的一些貢獻也得到了一些榮譽，包括在2010年入選美國工程院院士。
問：您在2009年首次以實驗證實和打破物理界大師普朗克（Max Planck）的「黑體輻射定律」（Blackbody Radiation Law)，這項研究成果有何重大意義？
答：普朗克的「黑體輻射定律」是用量子的理論解釋黑體輻射，這是現代物理的起源，在物理歷史上舉足輕重。物理學家懷疑此理論不適用在小尺度（近距離）的輻射，但因為很難測量，在實驗上一直無法突破和證實。2009年，我們發表實驗成果，報導了在兩個物體間距小到30個納米，彼此之間的熱輻射，比普朗克定律多出1000倍。這雖是一項基礎研究，但讓人對基本物理有進一步了解，它也應用在光熱光電、半導體、磁儲存等領域。
問：您召集相關領域頂尖科學家，共同參與能源部「固體太陽能熱電能量轉換研究中心」（S3TEC)計畫，有人認為這是影響人類未來十四項重大研究之一；4年多來在太陽能究上有那些進展？
答：這是能源部有史以來，首次招標成立基礎研究中心。我的長項是交叉研究，從物理、材料到應用都有涉獵，於是邀集了一批包括機械、電子、材料、物理、化學等專業的15位頂尖教授、國家實驗室的科學家，在MIT成立「太陽能光熱固體能源轉換中心」（S3TEC)，經過競標，每年獲得能源部350萬元科研經費，如今計畫已進入第五年。我們的研究圍繞著太陽能，已在目前光輻、光熱兩種太陽轉換電能的方法外，研發出被譽為第三種太陽發電方法的「太陽能溫差發電裝置」。新方法仍沿用光熱電站的架構，把光變成熱，再以代替蒸汽的新開發半導體材料，以溫差來發電。
問：有人認為您接行政工作不能再專注研究是項「損失」，身為首位擔任MIT機械系主任的華人，您覺得有何特殊意義？
答：華人在學術界出類拔萃的很多。亞裔在高校中不算是少數族裔，但是願意出來服務的並不多。大部分人都想做研究，擔任行政職，分去時間與精力，研究必定會受影響。但我認為這是平衡問題，擔任系主任，是我人生中的新挑戰，對我來說，也是個實驗。我可能做研究的時間會少一些，但我對科研有很大的興趣，還是會繼續做下去。
問：MIT機械系過去40年來，在全世界學府同領域排名第一。貴系如何自我定位？
答：近年來，以機械系為主修的MIT本科生人數大增，從2002年的250人增至2010年的564人。僅次於電機及計算機系，是MIT第二大系。MIT機械系有70位頂尖教授，300多名職員，570名研究生，和90多位博士後。強調研究、教學和社會貢獻三者並重，是它獨佔鰲頭的綜合原因。現今蒸蒸日上、機會眾多，MIT鼓勵學生創業、發明，學校每年砸重金舉辦100K創業競賽；美國風險投資者經常在校園中打轉，尋找投資項目；公司也常在學校尋找人才。不久前，校長在談話中指出，MIT師生和校友創業的公司有3萬多家，創造的年產值高達2兆（trillion)，相當全球國家GDP(國內生產總值）排名的第11位。這其中，機械系也佔了相當大的比例。
問：目前外界過度聚焦在手機與網路科技發展，能否舉例說明MIT機械系的研究發明和應用？
答：目前已是很大產業的3D列印，是我們系上一位教授的創導。已開了10幾萬哩的Google無人駕駛汽車，其中的一些技術來自MIT機械系的研究。我們的一位教授做汽輪發動機上的塗層，他的學生靈機一動，把以納米改變表面結構的塗層用於玻璃和塑膠瓶上，把輕而易舉倒番茄醬的畫面放上YouTube，一夕暴紅。不光是產業，在推動科學教育、分享教育資源上，教授們也不遺餘力。現在全世界有20幾萬中小學生參與的「First Robotics」科學競賽，是我們系上教授與一位發明家創辦的。為使網路教學覆蓋更大的面向，系上有教授正在研發內裝計算機、加速器、傳感器、而且價格不到25元的一釐米見方小盒子，讓不在校園中的網路課學生，也能做實驗。這些都是影響巨大、與生活相關、或能改變未來的發明。
問：身為系主任，您如何與系上那麼多全球最頂尖的科學家互動？如何為他們創造最好的研究創新環境？
答：接任後這兩個多月，像是摸著石頭過河，還在探索階段。最大的收穫，是和系裡每位教授及工作人員個別深入的談話。在傾聽中，了解他們的研究工作、認識每人的特長，對系裡的需求、對系主任的期許。不但拉近彼此距離、增進感情，也在集思廣益、思維組合中，找到未來的方向。MIT機械系涉獵範圍很廣，人員優秀，有著各式的創新想法，幫助他們尋找資源、改善實驗和教學條件、實現想法，是系主任的重要任務。而整合這些學界的佼佼者，結合智慧、增加合作，使發揮更大的貢獻力量，創造更多社會價值，更是系主任的最大挑戰。
問：接行政工作後，生活和工作方向與過去有何不同？
答：免不了比以前更加忙碌。過去擔任教授，得為自己的科研組找錢；現在支持一名學生的生活費和部分學費，一年需要7萬元；加上實驗費用，真正花費上10萬。我的團隊中約有30名博士後（post doc)，自己每年得籌集300多萬元的科研經費。現在擔任系主任，還需為重修老如廢倉庫的百年實驗室籌款；開設花費很大、但具社會教育價值的好課程和項目；以及為新進學生尋找獎學金等去募款。因此現在的責任和壓力都更大。
問：請談談您的出身、家庭，和自己的性格特質。
答：我今年49歲，1964年出生在湖北。父母都是數學老師，爸爸教高中，媽媽教小學。我大學時，也想學數學，但被錄取在電場熱能電力系。家中還有個妹妹，現任職襄陽婦聯，我接任系主任後，還向她請教「怎麼做（管理人員）」。我的妻子蔡國紅從事會計工作，兩名子女，兒子唸大二，女兒讀八年級。若說個人特色，我想自己應該是個不怕吃苦、很有耐力、腳踏實地、勇敢追求的人，我深信「機會是給有準備的人」。
問：您當年是怎麼被柏克萊加大校長田長霖挑選來美，可否談談您和田長霖的關係，以及受他的影響與啟發？
答：田長霖對我一生影響重大。沒有他，就不會有今天的我。我1987年在華中工學院（現華中科技大學）讀完本科和碩士後留校工作。田長霖1988年至華中講學，並受香港王寬誠基金會請託，在國內挑選學生。我在學校推薦下參加面試獲選。1989年來美，加入田長霖的研究團隊。由於我是由王寬誠基金會資助，在研究期間，一直在找與傳熱相關的課題，從高溫超導、非線形光學，到量子材料，各個領域都有涉獵。知識很交叉，對我日後的科研思路和視野大有助益。在1980年代，古老的傳熱科研走到瓶頸，傳熱界一片「不要再做」、「沒什麼好做的」的聲音。當時，田長霖便極有遠見地提出「微納米傳熱與宏觀傳熱有什麼不同？」身為他的學生，我有幸成為納米傳熱科研的原創者。如今納米傳熱在機械領域很熱門，並擴展至材料、物理、化學等方面。
問：除了科研之外的影響呢？
答：跟田長霖學到最大的功夫是如何做演講（presentation)和寫作，田長霖是演講上的大師級人物。記得我第一次要開會演講，田長霖在一個月前就告訴我要做準備。我天天在家演練，開會前兩周，在他面前做報告，結果被罵得一塌煳塗，心裡非常難受。但因為有他嚴格的督促和指點，第一次演講後，受到一位柏克萊教授「講得很好」的稱讚，信心大增。寫作也是一樣。左看右看，覺得天衣無縫的文章，拿到田長霖面前，第一句話中就被找出許多錯誤。田長霖的教誨「科學是邏輯問題，口頭報告和寫文章的重點，是如何講得清楚透徹，讓人明白易懂」，給我很大的幫助，也打下紮實的基礎。看著他治校的認真努力，連校園中無家可歸者的名字都叫得出口，真的是「潛移默化」，對我的影響非常大。
問：您現在是否也常回中國，與國內高校教育界的互動如何？
答：我是臺灣中央研究院應用科學中心諮詢會的成員，每年總會去兩次。中國就更多了，去年共回去過六次。除了在各地的講學，我經常回母校，也找了些教授，做青年招人計畫，建立人才機制。
問：您對中美的科研學術現況和發展都很熟悉，能否比較兩者的差異？
答：中美的人才機制非常不同。美國高校的「終身職制」（tenure）給年輕人很大的鼓勵、自由度，也有壓力。在美國，校方給年輕教授一筆啟動基金，讓自己找科研經費，同事間最多進行討論，但沒有人告訴他(她)要做什麼，但強調在幾年間就應做出成果。在中國，年輕人得跟著教授，再從團隊中冒出來。中美的評估機制也很不一樣。在美國，科研成果由同領域的專家教授做評判。中國的科研經費充裕，實驗室設備比美國好，若能改善「上頭說了算」的權力集中、行政幹預等決策機制的軟環境，將大有可為。
問：比較起中國和歐洲，美國政府對太陽能科研的資源投入，似嫌不足？
答：確實如此。日本在科研經費的投入中，能源項目約佔所有科研的20%，美國投入能源科研比率遠遠不及於此。美國的基礎研究做得較好，在經費上確實應有長期的戰略計畫。作為以科技創新為主的學校，我們把目標訂以能源技術創新來降低成本，真正產生社會效應。
問：對MIT機械系來說，基礎研究重要，還是能發生社會效能的科研重要？
答：我認為兩方面對我們系都非常重要。我們有教授重視基礎，有的重應用，他們都能對機械學科產生很大影響。我自己喜歡從基礎出發，帶動實踐應用。基礎紮實，思路才能寬廣。當Intel問我對解決計算機傳熱、手機散熱問題有無想法時，我回歸物體基礎，把塑料的導熱改善了500至1000倍。
問：在科研中，有興奮，也有沮喪。您如何克服挫折，給年輕人什麼樣的建議？
答：科學家天天都想有突破，但是很不容易。一位獲得諾貝爾獎的科學家曾說自己一生中只有一兩個好的想法。關鍵「要敢於去做」。遇到挫折，敢於用新思路、嘗試新方法。我鼓勵年輕科學家交叉研究，但要有「基地」，知道自己的根本立足何在；在心情起伏很大的科研過程「要勇敢」，即使找不到經費，也要做科研，在其中積累經驗。
我收學生有兩個條件：須有成就動機（motivation )，必須思想開放（open mind )，願意多學東西。我的研究生不僅要學好機械學科，還要去學物理、電子、材料等學科；要多學多看，思路才能寬廣；在實驗室，要挽起袖子做事，在做中學習。有的人非常聰明，但過於批評別人，也怕被人批評，自己不能深入課題，這些人不一定成功。不要害怕，認真去做。