“為什么我們的學(xué)校總是培養不出杰出人才？”我國航天事業(yè)奠基人錢(qián)學(xué)森晚年提出的“錢(qián)學(xué)森之問(wèn)”，至今仍是教育界乃至全社會(huì )廣泛關(guān)注的話(huà)題。

日前，在大城市教科院五次學(xué)術(shù)交流會(huì )暨第五屆“腦科學(xué)與教育”學(xué)術(shù)會(huì )議上，院士專(zhuān)家們共同探尋拔尖創(chuàng )新人才培養之策，以期求解“錢(qián)學(xué)森之問(wèn)”這一時(shí)代課題。

開(kāi)展科學(xué)教育，激發(fā)并保護好孩子的好奇心

仰望浩瀚星空，探尋宇宙奧秘。天文學(xué)一直是備受公眾特別是青少年喜愛(ài)的學(xué)科之一。

多年來(lái)，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家天文臺研究員武向平主要從事宇宙學(xué)和射電天文學(xué)的研究，發(fā)起并主持了天山地區開(kāi)展的“宇宙第一縷曙光探測”科學(xué)實(shí)驗。

武向平說(shuō)，每一個(gè)孩子不管生活在農村還是城市，他們的科學(xué)興趣都非常濃，也有好奇心。但孩子們的好奇心、個(gè)人興趣卻隨著(zhù)學(xué)歷的增高而減少。

“所以我們要提早介入，關(guān)注青少年成長(cháng)，我們希望每一個(gè)孩子保持自己的個(gè)性、天性，將來(lái)能做最好的自己。”武向平指出，未來(lái)世界是由科技主導的，世界的未來(lái)掌握在青少年手中。只有提升青少年的科學(xué)素質(zhì)，在這個(gè)基礎上，我們未來(lái)才能產(chǎn)生科技精英。

什么是科技精英？在武向平看來(lái)，這個(gè)人要能提出顛覆性的理論，發(fā)明顛覆性的技術(shù)，引領(lǐng)世界科技大潮。

“科學(xué)教育是教會(huì )孩子們像科學(xué)家那樣去思考，搭建科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )、人文、藝術(shù)全方位和多視角的知識體系，培育適宜未來(lái)科技精英成長(cháng)的土壤和環(huán)境。”武向平表示，科學(xué)教育是因材施教，培養個(gè)人興趣。通過(guò)20年努力，我們已經(jīng)培養了一批具備科學(xué)家素質(zhì)的中小學(xué)生，每個(gè)孩子都有一個(gè)科學(xué)夢(mèng)。再經(jīng)過(guò)15年努力，相信一定能夠有很多孩子成長(cháng)為科技精英。

武向平談道，我們的認知水平，并不是不能突破。每一個(gè)孩子都有一個(gè)天性，永遠不會(huì )被束縛。這些知識點(diǎn)會(huì )留在他的心里，將來(lái)有一天，任何一個(gè)被突破都是自然科學(xué)的巨大突破，會(huì )給人類(lèi)帶來(lái)巨大福利。

從小發(fā)現到大發(fā)明，從細微處創(chuàng )造未來(lái)

葆有了旺盛的科學(xué)興趣、構筑了自主的知識體系后，那些從0到1的研究和發(fā)明又是如何產(chǎn)生的呢？

《三體》中“納米飛刃”切割巨輪的震撼場(chǎng)面，讓人們“見(jiàn)識”到小納米的大威力。中國科學(xué)院外籍院士，中國科學(xué)院大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長(cháng)、教授王中林的“納米發(fā)電機”則讓小能源產(chǎn)生大用途。

王中林是納米能源研究領(lǐng)域的奠基人。在論壇上，王中林分享了從事近20年的納米發(fā)電機原創(chuàng )研究背后的發(fā)明故事。

2005年，他開(kāi)始帶著(zhù)學(xué)生研究生長(cháng)納米材料，在用原子力顯微鏡進(jìn)行壓電系數測量時(shí)，發(fā)現納米材料輸出了5毫伏的電壓，于是“納米發(fā)電機”的概念誕生。

他說(shuō)：“我們第一次把單根納米線(xiàn)放到人的手指上，用手指的動(dòng)作來(lái)收集能量。這種能量是雜亂無(wú)章散落在環(huán)境中、無(wú)法再利用的低質(zhì)量的能源。我們過(guò)去無(wú)法把這種雜亂的功變成電力，但是用納米材料做的納米發(fā)電機就有可能實(shí)現。”

后來(lái)他們發(fā)現，納米發(fā)電機的輸出可以持續提升。“在這一階段，我們堅持尋找提升器件輸出的方法。面對前路的困境，我們始終沒(méi)有放棄。”王中林介紹，通過(guò)6個(gè)月的研究，他們發(fā)現是摩擦起電在這一現象中起了作用，于是他們的發(fā)電機有了新名字“摩擦納米發(fā)電機”。

在生物工程中，任何器件植入體內都需要有電源才能工作。我們熟悉的心臟起搏器就是一個(gè)典型例子。摩擦納米發(fā)電機的發(fā)明，為其提供了一個(gè)嶄新的獲取能源的方式。

“摩擦納米發(fā)電機可以做成片狀植入人體內。我們總共花費了12年的時(shí)間來(lái)制作心臟起搏器的自驅動(dòng)。目前，我們已經(jīng)做到憑借一次呼吸產(chǎn)生的能量，就能夠滿(mǎn)足驅動(dòng)心臟起搏器運行一次半的需求。”王中林說(shuō)。

小能源產(chǎn)生了大用途，且未來(lái)潛力巨大。預測未來(lái)不如去創(chuàng )造未來(lái)，王中林希望更多的青年學(xué)生能夠投入到這項研究中去，使其發(fā)揚光大。

把學(xué)生都培養成“眼里有光”的人

多年來(lái)，不少高校探索創(chuàng )辦名人班，它們打破專(zhuān)業(yè)學(xué)科壁壘，是高校開(kāi)展拔尖創(chuàng )新型人才培養的主陣地。創(chuàng )辦于2009年的清華大學(xué)錢(qián)學(xué)森力學(xué)班就是其中之一。

中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)錢(qián)學(xué)森力學(xué)班首席教授、深圳零一學(xué)院院長(cháng)鄭泉水認為，在大學(xué)階段，每一位學(xué)生最重要的事情是尋找到自己獨特的激情。清華“錢(qián)班”的理念就是讓每個(gè)人找到他自己最喜歡的樣子，找到他最喜歡、最擅長(cháng)、覺(jué)得有意義的事。

“現在國內幾十所大學(xué)都在借鑒‘錢(qián)班’的經(jīng)驗，一些中學(xué)也在探索思考。個(gè)性化的教育，是未來(lái)我們走出‘內卷’，讓每一個(gè)小孩成長(cháng)的必由之路，也是完全可行之路。”鄭泉水談道，教育的本質(zhì)是人的成長(cháng)，不僅是文科生，理工科的學(xué)生也要學(xué)習人文知識，這樣才能成為完整的個(gè)人。

“少年班”曾風(fēng)靡一時(shí)。1978年，與改革開(kāi)放同年，中國科技大學(xué)少年班創(chuàng )辦。2008年，少年班升級為少年班學(xué)院。

中國科技大學(xué)心理學(xué)系執行主任孔燕，曾任中國科技大學(xué)少年班班主任，她介紹說(shuō)，中國科大少年班學(xué)院的學(xué)生可以在全校范圍內任選專(zhuān)業(yè)，少年班學(xué)院每年還會(huì )舉辦一次“教授擺地攤”活動(dòng)，學(xué)生可以選擇喜歡的方向和喜歡的教授，提前進(jìn)入他的實(shí)驗室。

她認為，中國科大少年班模式的基礎寬厚實(shí)、專(zhuān)業(yè)精心活、自選專(zhuān)業(yè)、彈性學(xué)制、個(gè)性化培養等一系列舉措，可供其他高校改革借鑒。

“優(yōu)秀學(xué)生的樣子是：喜歡、著(zhù)迷、刨根問(wèn)底、眼里有光。我們每一位教育工作者都有責任在身，我們希望把學(xué)生都培養成眼里有光的人。”孔燕與教育同仁共勉。

關(guān)于腦科學(xué)與教育，山東省教育科學(xué)研究院黨委書(shū)記、院長(cháng)孫啟高表示，對人腦發(fā)展規律的研究探索有助于培養更多創(chuàng )新型人才。腦科學(xué)通過(guò)揭示學(xué)習機制，助力多元教育主體從物質(zhì)層面認識學(xué)習的本質(zhì)，深入了解認知活動(dòng)，科學(xué)把控學(xué)習時(shí)機，營(yíng)造適應學(xué)習的環(huán)境和氛圍，掌握教育學(xué)的本質(zhì)，讓教與學(xué)更為高效合理。　（光明網(wǎng)記者邱曉琴）