如何培养创新型人才

如何培养创新型人才

朱清时(南方科大创校校长、中国科学技术大学原校长)

刚才,李荣蓬(教改实验班物理系学生,南科大首届学生会主席)介绍说,我每年的新生都讲这个题目,今年不一样,刚才他说了,这是我最后一次。另外,今年讲的时候经过了南科五年的奋斗,我对这个问题有了更清晰的认识。我今天这一个多小时想讲的,是努力想把自己真心感悟到的东西告诉大家,希望大家听了有收获。

如果南科大成立是为了回答钱学森之问,那么钱学森之问包含的内容是什么?2005年,温家宝总理去看望钱学森的时候,钱学森先生感慨地说,这么多年培养的学生,还没有哪一个的学术成就能够跟民国时期培养的大师相比。民国从1911年到1949年,38年战乱,大学生很少,但是中国迄今为止最高科技成果奖的获得者,几乎都是民国时期培养的大学生。民国以后60多年了,我们现在大学生人数是美国大学生人数的6~7倍,但是为什么没有一个学术成就能够跟民国时期培养的大师相比?

钱学森随后问温家宝总理,为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?钱学森这个问题问出了中国教育最大的问题,中国现在花在教育上的经费是很多,而且难过的是什么呢?中国的青年人为教育付出的代价可能也是全世界最高的了。大家中小学、高考,各个时期的学习付出的代价够大的了,这么多钱、这么大规模,这么大代价,结果发现我们的培养的学生没有很高的创新能力,这就是钱学森的问题。

这问题触到了整个社会的痛处,各阶层的人有共识,都觉得他说对了。大家都有自己看法,很不统一。今年5月28号美国的副总统拜登,在美国的一所军官学校毕业典礼上发表讲话说中国现在每年有6~8倍于美国的工程师和科学家毕业,但是我敢说,你们说不出任何一项创新项目、创新变革,以及创新产品是来自中国。我第一次看到这段话是在凤凰卫视,我们中国人自尊心都一下子受到很大的打击。但是仔细想,这个跟钱学森刚才说的问题不是一样吗?只不过拜登说的更犀利,而且更锋芒毕露,更不留情面。想想近代世界上的创新项目、创新变革、创新产品,我们能够理直气壮的说哪一个是来自中国?

新加坡国立大学东亚研究所的所长,专门研究中国问题的一个专家郑永年在北京开中国高等教育改革讨论会的时候,说中国改革开放以来,尽管教育有了大力发展,但中国的技术创新能力仍然非常低下,在教育费用大幅度提高的同时,教育所能给学生带来的价值却在迅速减少。在大量学生找不到工作的同时,企业却越来越找不到所需要的技术工人。随后他又说,中国改革开放30年了,中国的产业升级异常缓慢,东亚及其他经济体,包括早期的印度和后来的四小龙、台湾、香港、新加坡、韩国,在其经济发展过程的早期每隔十来年就会有一次产业升级。中国尽管仍然处于工业化的早期,但在过去的30年来还没有明显的产业升级。他讨论了中国教育的众多问题之后,说了一段话,比拜登更刺激,他说没有任何证据可以证明中国文明正在复兴,相反,文明正在衰落的证据到处可见。郑永年的这个话大家听到心里头肯定不高兴,我也是心里头很不高兴,但是我在想我们怎么能去反驳他,得拿出事实来。

他说教育的这种怪现象,几十年培养不出高水平的创新人才,上升到文明的衰落的高度。郑永年下边就开始说中国大学的问题是什么?他就说中国大学以利益为本,以培养了多少亿万富翁为荣,唯独缺少的就是规定大学本质的专业主义。用我们中国话来翻译,应该说是学术至上的这种人才,把本专业搞得精而求精的。所以中国为什么出不了大师?他的回答道理很简单,中国大学的目标不是培养大师。他说中国的教育最令人悲观的是,因为有权利和利益的支撑,大学里边甚至教育界里边很多个体,无论是官员还是教师,都感觉到自己在发展和上升,但是他们都没有意识到,他们所处的整体教育制度正在快速的衰退。这段话我想大家听了之后也会很有感触。

前边钱学森的问题,拜登和郑永年的话,把这个问题就讨论地很清楚了。下面我来举个例子,同学们都是中国教育培养出来的大学生,大家来想想看,你要怎么回答这个问题。不久前,中央电视台《对话》节目就邀请了中国跟美国两个国家即将进入大学的高中生参与,美国邀请了美国的高中生中获得美国总统奖励的12个人,这些高中生想读任何大学都没有问题。中国邀请北大、清华跟香港大学的也是12个人,中间一个环节考察价值取向,主持人出了一个题目,如果现在在你面前有个选择,你一生只能选择一项,你是选择智慧还是选择权利,还是选择真理,还是选择金钱还是选择美?

美国学生的回答几乎都惊人一致,他们都是选择的真理和智慧。他们的解释就是只要有了真理和智慧,你就会得到财富和其他的东西,所以真理和智慧是更重要的。中国学生的选择几乎都是权力或金钱,只有一个,我猜想是女学生,选择了美丽,个人的权利。所以同学们自己想想,我们在座的同学,你扪心自问,在你们一生中间,如果这几样东西只能选一个,你选什么?如果我们真是像《对话》节目里头,中国的12个尖子学生,他们所选择的都选择权利财富的话,就说明中国学生价值观应该培养的异化了。都直奔主题,人生就是要得这两个东西,当大官发大财,其他都可以不要。所以大家看了这个之后自己想想,如果你们发现这个节目有道理,你们自己就证明了中国的教育是出问题了。

好,下面我就进入第二个问题,给大家讲讲什么是创新人才?李荣蓬刚才也讲过,我每次都讲这个故事,为什么讲这个故事?这是我一生印象最深的故事。我70年代开始做科研,79年到美国,那时候科技界很多人津津乐道这个故事。

50年代初,全世界有个重大的科学问题:都知道有基本粒子,但是怎么观测基本粒子?那个时候对物理学家科学家是个很大的挑战。伯克利的一个老牌教授阿尔瓦雷茨,50多岁了,专门做实验物理的。那次他在纽约开美国物理学会年会,美国人开这种大型学术会,跟我们国内的大型学术会议完全不一样,他不管食宿,自己去订纽约的旅馆,每个人你去报到就发一个厚厚的会议目录,哪天、什么会场、什么人做报告,自己去听,完了之后吃饭也不安排。大家开了会之后都自发的聚在一起去吃午饭、吃晚饭,他们开会一起吃饭,跟我们概念也不一样,绝不是亲朋好友聚一起吃饭,而是专门找陌生人一起吃饭。

老科学家专门找年轻人一起吃饭,因为可以听到不一样的思想。对他们来讲,学术发展最关重要是新思想。这次阿尔瓦雷茨吃午饭的时候,他旁边坐了一个人,是一个他不认识的27岁的一个博士后格拉斯,吃饭时候博士后就跟他说,我现在很焦虑,我的报告给我安排在最后一天的最后一个报告,我担心我讲的时候没有人听了,阿尔瓦雷茨就说,我也听不了,因为回去飞机票买早了,你讲什么呢?

格拉斯就跟他讲说我现在有个主意,能够探测基本粒子。我喝啤酒的时候发现,拿起来一摇啤酒就冒气泡。啤酒冒气泡的原因是啤酒有气体过饱和地溶解在液体中间。一旦条件有变化,马上气体就从溶解状态析出来变成气泡。如果我拿高度挥发的液体放在观察室里用高压,在高压跟低温下它保持液态,基本粒子只要一进到液体中间,液体经过的那个地方电荷就会发生变化。因为热力学的相变,马上就可以形成很多气泡。看这一堆气泡,就知道这基本粒子出现了。

格拉斯跟他说,他现在正在用乙醚,低温下高压,想用乙醚做一个探测器。阿尔瓦雷茨一听就受启发,他回去之后就组织他实验室的全体人开始做气泡室,他知道格拉斯的不足,阿尔瓦雷茨是个搞物理实验非常厉害的专家,他就用液氢来做,而且不是做个小的室,做一个房间全部密封低温高压,又用各种自动化的技术读数据,做出来了之后很快就观察到了基本粒子,但是1960年的诺贝尔奖只给了格拉斯一个人,为什么?因为诺贝尔奖只授给原始思想的提出者,创新思想的人,而不在乎你的技术。

阿尔瓦雷茨很受打击,因为他的工作量,他的技术,这些都是格拉斯不能比的。阿尔瓦雷茨的没有得。阿尔瓦雷茨是到1968年才得奖,因为用气泡室观察到了共振态粒子。他的文献第一个就引用了格拉斯那次会上的报告,阿尔瓦雷茨很诚实,正是因为有这种诚实的精神,国际学术界大家才能够有自由的学术交流。

我讲这个故事也是我们南科大的梦想,希望南科大能够有这种学术交流。这个故事我每年都讲,今年又讲一遍,今年其他内容都是新的,故事是旧的。(观众笑)

好。我已经把这个故事讲完了。那么我们从这个故事就回头来看,什么是一个人的创新能力?我68年大学毕业,中间在青海去当了5年工人,然后在青海一个研究所去工作。从后来改革开放到加州大学、圣巴巴拉分校、麻省理工、剑桥、牛津这些都工作过。遇到过很多人,我知道大家对创新人才的统一的看法,这几条正好跟我在学术界经历的这些大家的共同看法一致。

创新人才都有极强的自学能力,不局限于标准学校教育。标准学校教育再好,教育出来的人,你长的别人也长,你不长的,别人也不长。大家都一个模式的,就像工厂的产品一样,这样的人知识结构很难有创新能力。另外,一个人生绝大多数知识都是靠自学来的,如果学生毕业之后没有自学能力,这样的人很快就枯萎了,就没法发展了。这一点就是我对我们教改实验班最有信心的地方,因为教改实验班缺的就是标准学校教育,但是他们磨练出来的结果,他们就会有很强的自学能力。

第二个所有创新人才都是博闻强识,不只专注一个领域。很现在大家都理解,现在的科技发展都是在交叉学科发展的,如果你只在一个领域,这个领域能够做的事情早都很多人做过了,你要创新就很难。这就是交叉学科要发展。这也是现在中国的大学生为什么没有创新能力的一个很重要的方面。中国的大学生在太重的课业的压力之下,大家都在拼命奋斗,把标准的课程掌握深化消化,练习好大题,结果没有时间跟精力,后来也没有兴趣去阅读课外书,知识结构都很标准化,大家都在一个个专业里头,你长的别人也长,你不长的,别人也不长。所以中国学生为什么没有创新能力,这是一个很重要的方面。

另外就是在面对怀疑和反对时通常坚持己见。为什么?因为你要创新,你的思想一定要走在其他人前头。会有大多数人不理解,如果你想你一开始创新的时候,你的思想一说出来,所有人都理解都拥护,那就不是什么创新了。所以能够创新的人面对怀疑和反对,一定要能够坚持己见。

这样的创新人才,能够产生很多点子,经常出现新思想。我很有经验,我遇到这些同学,我就知道哪些同学创新能力强,遇到问题他脑子里头翻滚出各种思想来,可以出各种主意,这样的人就很有创新能力。我在国外的时候,有一年去拜访肖洛,得诺贝尔物理奖,发明激光的那个人,我们几个人坐着,他就突然出个问题,说想测一下激光管里头温度是多少,激光管是抽真空的,温度计伸不进去,怎么测呢?这时候主意就一个个出来了,测它的光谱、测观察的光什么的。这就是新思想,刚才格拉斯,他得诺贝尔奖就是靠这个。全世界的人都为怎么去观察基本粒子苦恼的时候,他想到啤酒瓶冒气泡的主意,就得诺贝尔奖了。

科技发展,首先是新思想,那么除了新思想之外,还有一个更重要的,这样的人才,一定要能敏锐地判断,哪些点子值得深思,并付诸行动。我刚才说了有不少人遇到困难,主意很多,点子很多,这是好的,但这个还不等于创新能力。

还有一个很重要的,有些人无法判断哪些思想、哪些点子值得深入下去,往往就把精力投到不该做的事上去了。真正有成就的创新人才,他们很容易判断哪些问题值得深思下去,这个话就叫洞察力。为什么南科大自主招生考试,我们考学生想象力、洞察力、记忆力和注意力,刚才我说的这些大家也都理解了,想象力就是点子要多;洞察力就是你很多点子的时候,你能准确的判断哪个值得来搞好;记忆力就是你博文强识;注意力,你没有注意,你什么思想都深入不下去。

我讲到这里,大家可能就理解南科大我们招生为什么这样招?然后南科大的教改的基本思路,大家就可以理解了。我专门列了一个自测的题给大家。你扪心自问来回答。

第一个就是你要看看你的价值观,异化没有,你心里头最高的追求是当大官的掌权,当百万富翁有钱,还是很聪明、有智慧,还是你掌握真理?如果是前两个的话,你就别去想做创新人才了,你走其他的路,如果你真心还是追求后边两个的话,就有希望。

第二个就是大家再来想想,你们遇到的问题的时候,你们需要新知识的时候,你们本能的第一个念头,是想叫老师开个课给我讲这些东西,还是你一开始就有能力有信心,知道怎么去自学。我们有很多同学经过中学,大家都训练成那个样子,所有知识都要老师讲了,我才心里头才放心才能接受。自己看书总是无法接受下去,这样的话就说明你创新人才的素质还没有培养起来,创新人才一定要自学能力强。这个请同学们考虑一下。

第三个就是你知识结构中间,标准化的是不是占绝大多数?有多少课外的知识?大家说有些文科知识不需要,其实到今后文科知识不一定不需要。知识结构,实际上是决定你的创新能力。刚才一再说中国大学生创新能力不强,一个重要原因就是大家都一个模子出来,都是标准化的专业设置、标准化的课教学大纲、标准化的教材、标准化的教学内容,考题也是标准化的。这些标准化的东西再好,大家都这样了,也就不行了。因为都只会干这些,对吧?所以大家一定要把知识结构、课外知识上升到创新能力的高度来认识。

第四个,大家也仔细想想,你获得的每个知识的时候,你是不是有内在的冲动,想去追问这个知识的依据是什么?我举个很简单例子,说地球是绕太阳转,不是太阳绕地球转。有没有同学追问过为什么地球绕太阳转,而不是说太阳绕地球转?每一点知识都要去想,究竟它根据是什么?有这种冲动的话,你就有创新人才的素质了。还有,大家敢不敢坚持己见?遇到很多问题的时候,能不能产生很多点子跟主意,能不能够敏锐地判断哪些点子值得深思下去并付诸行动?这些同学们自己下来仔细考虑,如果发现有差别就是说我们现在有距离,要成为一个创新人才,还要努力。

如何培养创新人才?我们该如何努力,学校该如何做,社会该如何做?前面我说了,我们今天南科大的实践,是想回答钱学森之问,我这里把钱学森关于如何培养大学培养创新人才的讲话,人民日报2009年10月15号的把它找出来,觉得现在的学生太需要知道钱学森问的这个问题,创新人才是怎么培养出来的?理解这个,就理解南科大为什么要做这些事,知道我们在奋斗什么东西。

钱学森就说,中国还没有一所大学能够按照培养科技创新人才的模式去办学,都是人云亦云一般化,没有自己独特东西,我看这是中国当前的很大一个问题,这就是前面的呼应。大家想到拜登的话,想到郑永年的话,你们就知道这个问题多严重了。钱学森把它说得很温和:他是上个世纪30年代去美国的,开始在麻省理工学学习,他对麻省理工学院印象不是太好,后来转到加州理工学院,一下子就感觉到它和麻省理工学院很不一样,创新的风气弥漫在整个校园。

“在加州理工,你必须想别人没有想到的东西,说别人没有说过的话,拔尖的人才很多,我都和他们竞赛才能跑在前沿,这里的创新还不能是一般的,迈小步可不行,你很快就会被别人超过,你所想的做的要比别人高出一大截才行。那里的学术气氛非常浓厚,学术讨论会十分活跃,互相启发、互相促进。我的老师冯卡门讲了一个非常好的学术思想,就在一次讨论会上,马上就有人说,冯卡门教授,你把这么好的事情都讲出来,就不怕别人超过你,冯卡门就说我不怕,等他赶上我这个想法,我又跑到前面老远去了,这就是加州理工的作风。”

我在当中国科大校长的时候做过多次演讲,就在讲,现在中国的很多大学,大家都互相保密,不愿意说自己在做什么,生怕有人模仿过去了。有些学生搞化学的,他怕同学知道他在做什么分子,他把用过的试剂瓶标签都撕掉了,就是把这就完全走到另一个极端去了,跟钱学森说的加州理工学院正好相反,对吧?这就是南科大的理想,我们就想造就这样一所学校。

钱学森又说了,我本来是航空系的研究生,我的老师鼓励我学习各种有用的知识,所以他在航空系当研究生,他到物理系也听课,讲的物理前沿,把这些原子弹都讲到了,所以他回来对原子弹也熟悉。然后钱学森又特别说了一下,诺贝尔奖得主L·鲍林晚年在加州大学圣巴巴拉分校的时候作报告,不是讲科学,不是讲学术,就讲维生素C对人身体的好处,他每天要吃一大把维生素C,当初生物医学家有很多人普遍反对,但他仍然坚持自己的观点,甚至和整个医学界辩论不止,他自己每天就服用大量维生素C,活到了93岁。

据我所知,钱老后来也是每天服用大量维生素C,他很佩服L·鲍林。加州理工学院有很多这样的大师,这样的怪人,敢于想别人不敢想的,做别人不敢做的。大家都说好的东西,在他们看来很一般。没有这种精神,怎么会有创新呢?像加州理工学院学术思想高度活跃的,就免不了有这样的怪人。但是一个好的学校、好的社会,会宽容各种思想。尽管你不同意,绝大多数医学家都不同意L·鲍林每天吃一大把维生素C,但是加州大学圣巴巴拉分校照样把他请来给学校做报告。

为了理解加州理工是什么样的,去年11月份,我们一行到美国去招教授,到加州理工跟戴聿昌教授座谈。他是加州理工学院的一个系主任,担任我们学校的顾问,非常有名,搞生物医学的。他用了一个小时就给我们介绍加州理工学院怎么回事。他的全文在2013年12月24号南方科大网站综合新闻中间有,颠覆大家对教学的很多观念。

座谈完,我马上就给同行的人说,他的话录音整理,全文登出来。后来整理出来是加工过的,我否决了,不能加工,一定要全文原文。加州理工学院全部是280位教授,本科生900人,研究生1200~1400,博士后500人,他们的规模就是我们南科大梦寐以求想要的规模。戴聿昌教授解释,什么是最好的教学?以后全世界的课堂教学都会成为网上教学,网上课程。课堂教学会量化商业化,比如高等数学、微积分,全世界可能讲得最好的是普林斯顿数学系,把它放到网上,大家可以网上上课。

这样的话,全世界大学生以后慢慢都会愿意花钱去上最好的课。那一天来了之后,世界上大学存在的价值是什么呢?存在的价值就是研究,研究是没有办法上网的。所以加州理工学院的未来是让每一个学生都做研究。这也就是南科大这几年奋斗的方向。教改实验班学生课程标准化不够,但他们有条件每个学生都做研究,这就是加州理工学院的思想。

我们回来梳理一下,培养创新人才最重要的几个方面是什么?

第一个方面,无论是钱学森讲的,戴聿昌讲的,还是前面举的例子,都说明培养创新人才的首要条件是思想活跃。科技创新的根本是新思想。大家想想格拉斯,27岁发明气泡室,看了啤酒瓶想出来,得了诺贝尔奖。大家公认科技创新最重要的是这种气氛、文化背景和思想活跃。

钱学森之问的答案其实很简单。中国为什么民国那么多大师?冷静想想民国时代的特点:战乱、民不聊生、大学很少,但思想活跃。就像中国古代春秋战国、魏晋南北朝,也是大师辈出的时代。历史回顾告诉我们:要出大师,一个学校、一个文化如果沉闷了不行,一定要思想活跃。

帕斯卡尔说过一段话:思想使人伟大。人生就像芦苇一样很脆弱,但人是有思想的芦苇。人和动物不一样,正是因为人有思想。做人要有自己的思想。至少在一生中要体会做人的伟大。科学发展最重要的是有别出心裁的新思想。一个民族的希望,就是大家不断想出新鲜主意,而且大家都包容和鼓励新思想。

第二个方面是教育结构问题。中国大学高度同质化。所有学校都想建成同一类型的综合大学,专业设置相同,同一专业课程设置也都相同,教学大纲和教材很相似。这种同质化会使中国大学生没有创新能力。因为学生成了高教流水线上的产品,知识结构趋同,长处和短处都一样,还怎么标新立异?

中国学生知识总量并不比国外大学生少,但很多知识是灌输式的,没有真正理解原因。国外大学要竞争新生入学,标榜的是学校特殊专业和课程设置。我们很多竞争却是看谁更接近标准化。标准化本身可能很好,但大家都只追求标准化,就会抹平创新差异。

国外大学一个学期常常三四门课,而我们的学生常常十几门。表面看学得多,但每样都不够深入。国外课程除了课堂,还有课外读论文、做设计项目、写报告、上台讲演,每门课强度都很大。灌输式教育的结果,是学生有大量碎片化知识。任何碎片化知识都必须经过理性梳理,建构系统化秩序,才有知识的力量。

爱因斯坦临去世前回忆大学学习经历时也谈到:如果总是被动接受、机械记笔记、按要求完成作业,会抑制真正的思考。无论多好的食物,强迫吃下去,总有一天会把胃口和肚子搞坏。这段话很生动地指出了灌输式教育的弊病。

南科大的理想就是做改革。比如结构生物学课程,老师让学生直接阅读《Nature》《Science》顶级论文,每人负责一篇,理解后上台讲,老师中间指导。学生在短时间内把结构生物学学清楚,并在国际基因工程大赛亚洲赛区获得金银奖。这样的教学方式,就是我们努力追求的方向。

再简单说一下南科大的改革方法:去行政化;实行能力素质和知识并重的选拔机制;本科前两年宽口径基础,后两年自选专业;力求本科生都参加老师科研工作,通过研究来学习;努力建设研究型大学,并通过书院式管理促进师生充分交流。

最后,我想讲钱学森先生给我写的信。1998年我任中国科大校长后,给钱老写信,钱老亲笔回信两页。信中他回忆40年前创建中国科大的初心:为国家科学技术长远规划培养“科学与技术相结合”的人才。随后他谈到21世纪更需要跨学科、更宽知识面的新型人才,提出“集大成得智慧”的概念,并希望中国科大面向21世纪做准备。

我在中国科大工作十年,对钱老教育思想一直非常认同。后来来到南科大,我一直想再给他写信,可惜到校一个月他就去世了。我相信南科大要做的事,就是回答钱学森之问。

我还想起另一封信:高中时我给华罗庚先生写信,华先生让助手认真回了一封详细的信。那份鼓励让我终生受益。

在南科大最难忘的时刻,是第一届教改实验班学生入校。那批学生是学校自授文凭的学生。自授文凭的重要意义在于打破“统一大锅饭”的惯性,让大学真正靠质量和内涵竞争,而不是只靠“卖文凭”。

这些学生经过近四年学习,虽然在标准化课堂训练上有不足,但通过研究学习形成的能力非常突出。他们在国内外竞赛中取得了一系列成绩,按学生比例看都很优秀。教改实验班学生在我退休欢送会上送给我的礼物,我一直珍藏。那是我在南科大五年里最珍贵的记忆之一。

好,谢谢大家。