“錢學森之問”的332個答案
2018年07月25日06:06

原標題:“錢學森之問”的332個答案

校園畢業季。?視覺中國供圖

席南華講授《線性代數》。楊天鵬/攝

數學專業本科畢業答辯現場。楊天鵬/攝

周向宇?楊天鵬/攝

袁亞湘?楊天鵬/攝

這個夏天,中國高校有將近3000場畢業典禮,有820萬學生穿上畢業服。其中有一場在北京玉泉路60多年曆史的禮堂進行。290個年輕人穿著黑色的學士袍。

這間禮堂舉行過改革開放後首屆研究生畢業典禮,走出了新中國第一個理學博士、工學博士。現在,坐在裡面的是中國科學院大學(以下簡稱“國科大”)第一批本科畢業生,“照一些語言豐富的社會寫手的說法是當了‘小白鼠’。”原校長丁仲禮在畢業致辭中表示。

2014年,國科大的校園里走進了有史以來最年輕的332位學生,他們剛剛走出高考“戰場”,未脫稚氣。他們將探索怎樣成為引領世界科技發展的人。上至“錢學森之問”,下至中美貿易戰中的“中興事件”,都與答案有關。

科學家辦大學,很認真

剛剛在首屆本科生畢業典禮上發了言、撥了穗,中國科學院院士席南華脫下紅色導師大袍,沒來得及跟大夥拍照留念,就趕去了教室。

他挽起白襯衫的衣袖,給畢業生的學弟學妹們講授《基礎代數》。四塊黑板寫滿了,拿抹布一擦,又寫滿了。

講授《微積分》的院士袁亞湘說,給本科生講課不僅是要幫學生們打牢基礎而且要培養他們的學習興趣,讓他們愛上數學。他喜歡給大學生科普,告訴他們做科研是怎麼回事,“喜歡爬山,就得知道有哪些名山。”學生在大一的時候就能進課題組和實驗室,“讓師兄師姐帶著,盡快到科研前線,就像梨園子弟,把孩子帶到後台,耳濡目染。”

袁亞湘每週上兩次課,每次兩個小時,隔週還會帶本科生開組會。有一次,他在外地出差幾日,中途打“飛的”回來上課,下課後又直奔機場。

院士周向宇解決了《數學百科全書》中,被列為未解決問題的擴充未來光管猜想。站上本科生的講台,卻擔心不懂學生心理。

“我帶研究生的討論班,講到過了飯點是經常的。頭一兩次給本科生上課時,慣性使然,拖堂了。”

他班上的學生能接觸到最前沿的知識。2016年諾貝爾物理學獎授予從事拓撲相變領域的科學家,周向宇借這個機會講了拓撲知識,“本科生的課也可聯繫最新進展。”

他給本科生講課,最深的感受是,“科學家辦大學,很認真”。數學專業的本科答辯現場,周向宇坐在一台老式電腦前,默不作聲地修改評語。為了參加這場10個學生的答辯,周向宇請假缺席了一場院士活動。

“做科研的人,一般都很認真。”席南華說,這些科學家能從更高更專業的角度講課,“比如說北京有寶藏,一個人講了故宮很漂亮,天壇很漂亮,但沒告訴你寶藏在哪裡;另一個人直接告訴你寶藏就在中山公園某個建築的某根柱子下。”外行講起來漂亮,但說不到點子上。

追求學問的學生可以給中科院不同領域的大牛發郵件。有學生記得一次科學講座,台下問了將近20個問題,直到沒有同學舉手才結束。

有人擔心院士們時間不夠,同學們說老師會半夜回郵件,淩晨4點傳講義,坐90分鍾的地鐵來答疑。

席南華說,培養未來的人才是非常重要的職責,這些科學家也是被前輩培養起來,他重複了一遍,“這是一種職責”。

2014級學生汪詩洋回憶起課堂,有的老師特別仔細,一條定理,能用5種方法做出來;有的老師只講概念,不講推導,把概念的曆史講得很清楚;每個老師都有強烈的個性,做文獻報告時,有人講得不好,老師直接說“你做的東西毫無用處”。

《線性代數》的老師馮琦見過“複製書本”的老師,照本宣科,講課時板書規規矩矩,連標點都跟書里一模一樣。“可學生不是計算機,要知道動,還要知道為什麼動。”

他把這些經過高考選拔的學生比作體育運動員,有些天賦,但不知道怎麼調動。教師發揮的是教練的作用,告訴他,在這個時候使勁兒,比在那個時候使勁兒好。

他把教育後輩,視為在學問上尋找知音。教師和學生平等,思考也是平等的。區分只在於一個是前行者,一個是後來者,渴望知道未來是怎麼回事。

每一次站在講台前,馮琦都想給學生“不同的飯菜組合”,而不是一成不變的套餐。“就像演員臨場發揮”,實時互動,互相激發,“我們搞研究的,沒有新東西不會有激情。”重新思考熟悉的知識,會變化角度,發現以前沒有意識到的真理,“這是數學本身的深刻性。”

丁仲禮曾表示,“最根本的一條,就是讓學生站在巨人的肩膀上往前走。我現在沒有巨人,但是我有高個兒。高個兒培養出來的比你更高,慢慢就會變成巨人。”

他說,這些年中國的本科教育、投入,或者是上心的程度,或許還不如以前。因為許多頂尖大學要去爭取成為世界一流大學,而世界一流大學很多的指標,是論文、課題、獲獎,好的老師科研任務非常繁重,真正給大學的本科生,尤其是一二年級的本科生的教育,著力不夠。

席南華也注意到這個現象,“有的大學不像在辦教育,而是在辦指標,對教育本質關注不多。一旦指標好了,可以吹牛,可以要資源。”

馮琦的學生說,老師在課堂上說的每句話都不能顛倒順序,“做學問嚴謹到這種程度”。但他會在講義中佈下陷阱,故意寫錯,“學生墊著腳能夠到”。這是他多年摸索出的經驗,學生一旦發現老師的錯誤,會很興奮,形成一種激勵。“教學過程本身提供批判性思維的訓練,不停地問為什麼,在這個過程中能發現問題。”

他告訴學生不要相信馮老師,每個人都有批判的權利,未來引領科學發展的人,批判思維應是他的本性。

“活著畢業”

進入6月,校園里的樹又深了一層綠色,與畢業有關的事宜提上日程。玉泉路的禮堂前,沒有太多穿著西裝和高跟鞋、奔走於不同公司面試的本科畢業生。

這屆畢業生中的84%都會繼續攻讀碩士或博士,直接就業的只有7個人,還有幾十人準備繼續考研或申請國外學校。

每個人都有一件畢業文化衫,有黑白兩色,上面寫著四個字:活著畢業。

數學專業的答辯結束時,席南華站起身,一邊收拾面前的一摞論文,一邊對等待合影的11個年輕人說:“祝賀你們4年的苦難畫上了句號。”

文藝演出學生編節目,老是把“掛科”掛在嘴邊。有人說,這以前在學校里都是學霸,哪跟掛科有關係呀?

席南華第一屆班上有60多個學生,期末考試時12人不及格,補考後,還有10人不及格。“這給後面的學生極大的警醒,掛科率逐年減少。”席南華告訴中國青年報・中青在線記者。

這所學校的首屆本科生有6個專業,無論哪個專業,都要學習數學類和物理類的課程。

比如數學,第一學年有兩門課,每週12學時,用的是“神書”――公認難度最高的莫斯科大學教材,卓里奇《數學分析》、柯斯特利金《代數學引論》。

席南華認為,有的教材多年未變已經落伍,有的撰寫人不是研究出身,沒有自己的觀點。他是國科大本科生培養委員會主任,參與設計本科教學,也是執行者。他從世界各地蒐集不同的教材,托朋友從國外帶。後來,因為翻譯問題很多,乾脆自己編寫教材。

他的課堂上,學生在他編寫的教科書里寫寫畫畫。聽說臨近期末,作業只留了一道題,全班立刻響起一片掌聲。

在本科教育設立之前,學校請中國科學院文獻情報中心分別調研了各專業世界排名前五的大學,席南華列了詳細的要求,如課程內容、課時數、選用教材等。

這個國外取經的小組花了幾個月時間,最後形成30萬字的報告,交到席南華的手裡。他注意到,國外的大學從專才教育向通識過渡。以普林斯頓大學數學專業為例,學生要學31門課,其中數學專業課只占12門。

席南華在設計課程之初,借鑒了國外大學的經驗,除了公共必修課中的微積分和線性代數,數學專業必修課只有6門,比國內其他大學同專業少很多。

在製訂具體培養方案之前,學校邀請了教育部專家和幾所國內名校的校長參與論證,有人建議,可以更“大膽”一些,不按照傳統的思路設置專業,引入一些新興專業,將很多高校想做卻不能做、或者沒有能力做的事情變成現實。

“有5個人有開一門課的需求,學校就願意開。”材料專業畢業生董亦楠說,大一大二時,專業沒有《量子力學》和《固體物理》,她給當時的材料學院院長李樹深院士寫了封郵件,第二年就開課了。

“目前本科教育最大的問題是課時太多,學生的課表太滿,留給自己思考的時間很少。”袁亞湘告訴中國青年報・中青在線記者,大學的教育過分強調知識,忽略了對問題的看法、發現問題和解決問題的能力。

“最基本的,一個男孩子失戀了,不能去跳樓吧?人不能簡單地模仿別人生活,他們將來走出校園,會不斷碰到問題,得學會解決。”他說。

但這裏4年的學業也並不輕鬆。2014年,在《國科大校長致廣大考生的一封信》中,時任校長丁仲禮直白地說:“國科大課堂教授進度,應比一般大學快30%左右。”

每年的校長見面會,大一的新生都在抱怨《線性代數》《微積分》太難了,講得太抽像,打擊了大家的學習興趣。這時,學長學姐會默默看著他們,會心一笑。

董亦楠有次夜裡12點回學校,“女生宿舍所有的燈都亮著”。進去宿舍,櫃子的側面,幾乎人人有一個時間表,上面密密麻麻的。

她的室友從一個以素質教育著稱的高中畢業,總結道“我讀的高中像大學,讀的大學像高中。”

圖書館一到週日就爆滿,因為週一要交作業了。董亦楠學的是材料,但所有專業都要必修一門計算機語言的課,期末每人都要寫一個五子棋程序,大家廝殺,最後勝利的人得分最高。

“如果是立誌搞科研,那麼學校肯定能喂飽你,但如果不是,這4年就會很痛苦。”董亦楠已被哥倫比亞大學的博士項目錄取,同時也收到了斯坦福大學的錄取書。

最初進校的300多人中,除了290人今年畢業以外,1人結業,1人在休學,30人延期畢業,10人退學。

學生中間曾有過針對課業太重的質疑,“我們探索本科教育的路還不成熟”,“學校以為我們一天有72個小時。”學生說。

此後學校有所調整,但主導思想沒變。“教學內容難確實是難,但收益也是匪淺的。感覺就像武俠人物,一開始在自己不知道的情況下,背誦了很多貌似沒用的心法,等武功達到一定境界,才意識到這些心法的寶貴。”一位物理學專業的畢業生說。

對大自然卓越之美的驚鴻一瞥

學校的報告廳,曾走進一位諾貝爾物理學獎得主。會場站滿了人,有人想聽最前沿的知識,有人對科研故事著迷,有人希望一睹大師風采。

阿瑟・麥克唐納先生站上講台,他因解決了中微子之謎而獲得2015年諾貝爾物理學獎。講座持續到最後,一個學生向他提問:“作為諾獎獲得者,您對我們這些從事科學研究的年輕一代有什麼建議?”

麥克唐納回答:“科學很有意思,你早上進了實驗室,永遠不知道在這一天中你會學到什麼。最奇妙的是,還會有人付錢讓你做你熱愛的事。”

學生們曾在一個群裡討論科研理想,有人說,“因為感覺拿個試管晃啊晃的感覺很好,不是別的,就單純是那種陶醉。”

有人說,“我學生物(以後估計生態或者環境保護方向),除了興趣以外只是因為到了北京以後,突然覺得家鄉的青山綠水值得我用一生去保護,而不是更好賺錢。”

還有人接話,“如果能搞出什麼東西,就算是遙遠的未來能改變整個人類,這種事想想就令人激動得渾身發抖啊。”

董亦楠已經下定決心做學術。朋友勸她選擇斯坦福大學的碩士項目,研究人工智能,出來工資很高。她經過一番思想掙紮,最終選擇了哥倫比亞大學的博士項目,“還是看自己適合幹什麼、喜歡幹什麼,而不是順應時代幹什麼。”

有一次,她從哥倫比亞大學在的百老彙北端一路向南走,恍惚間覺得像從西長安街的玉泉路校區一路向東。

即將赴美讀書,她有很多捨不得。她熬夜通宵搞過“數模”,躺在冷颼颼的觀測台看過日出。玉泉路校區人文樓前有一片草坪,有綠樹,有育英亭,她喜歡在那散步。後面是琴房,偶爾約著練一會琴,很寧靜。

但印象最深的還是各種課堂,“大一大二有很多課,學得也不是很輕鬆,同學們一起討論,有種腦力激盪的感覺。”

在創意寫作課上,老師讓他們用英文寫小詩、寫鬼故事,董亦楠半夜在空蕩蕩的宿舍走廊里遊蕩,找靈感;數學物理課從早上到晚,中間有一節法語課,讓她兩眼放光,調節一下大腦;講曆史與文化的老師來自台灣,上課總穿唐裝……

董亦楠記得,馮琦老師每次上課都來得很早,學生們好奇,“琦叔”為什麼每次都在看平板電腦。後來才知道,他是把每個人的名字和照片存在裡面,每天對照著看。

“打過交道這麼長時間,總是要認識他們一些,不然人和人之間的感情就不存在了。”馮琦眼眶很深,聽學生講述觀點時,習慣盯著對方眼睛。

一到有課的那天,他早早起床,那是大腦最興奮的時刻,起碼用半個小時把課程捋一遍。講義的邊邊角角都畫滿了,“不知寫了多少遍”。

學生們瞪著眼睛,享受的表情也會激勵老師,“像音樂會上聽一場美妙合奏”,“當然,木然的觀眾也有”。

學生對“琦叔”的印像有“姿態優雅”,是他們遇到的“最知性的老師”。他給學生描述思考數學時的具體感受:“很舒服”;“沉浸在問題中時,沒有什麼東西可以打擾到自己”;“很純,不會開小差,自己對自己笑眯眯的,大腦特別興奮”;“看到希望的時候,腦子像一壺水燒開了停不下來”。

這種搞學問的認真勁兒逐漸感染了學生。雖然是材料專業的學生,但董亦楠在大一參加過腦科學的暑期學校,在大二用計算機模擬過分子界面的奇妙現象,在大三設計過新生兒黃疸的治療方法,在大四重回導師實驗室研究量子光源材料。

有一次師姐帶她參加國際半導體物理會議,在學生海報會場上,竟然看到了認真閱讀海報的諾獎得主、發現量子霍爾效應的馮・克利欽先生。她記得聊天時,對方興奮和好奇的樣子,還反複說,“要一直問問題!”

汪詩洋心中早已經有了這個“問題”。為了找問題的答案,他主動延期畢業一年,放棄了去美國訪學的機會。

汪詩洋被稱為“汪神”,是“科學狂人”,“會在食堂高談闊論的人”,他最近的愛好是長笛和練關公刀,會因為好奇機場的運營管理而專門找書來讀,也會拿個帳篷露宿街頭去體驗無家可歸的人的生活。

已經到了深夜一點半,汪詩洋和室友躺在床上,忽然有人提起一篇文獻,三人觀點不同,躺著沒討論出結果,誰也沒能說服誰,乾脆下床、開燈,繼續討論。

還有一次,汪詩洋剛洗完澡,拎著澡盆碰見一學弟,聊起科學問題,直到深夜還不過癮,兩人出門繼續。

從北京四中的實驗班畢業之後,他的同學一半去做IT,一半去學金融。

中國校友網去年公佈的?《中國高考狀元調查報告》里,2017年狀元最青睞的三個專業是:工商管理、經濟學和電子信息類。

汪詩洋大一聽了一場丁肇中的講座,很早就意識到,人的一生中只能心無旁騖地做一件事。“我會動用身邊所有的資源去尋找問題的答案。”

大三結束時,汪詩洋的成績是年級第三。大一,他先是學習計算化學,後來發現要解決自己的“問題”,還需要掌握計算機和數學的知識,於是輔修了計算機專業。“為了找到答案,我必須先把這個知識學完。”他說服了家長和學校。

在學校夜晚的討論室里,這個20歲出頭的年輕人談起了未來。“科學家最初只想問個問題,成為科學家不是目的。那些人,問題問對了就成了科學家;問錯了,就是失敗的一生。”

“哪怕我的問題問錯了,或者我問的問題思路是錯的,又或者這個問題是這個時代解決不了的,那我這輩子就碌碌無為了。”

他做好了準備,之後又談起一位科學界的前輩,在20多歲時提出問題,此後做了70年,帶了一屆又一屆學生,最後發現這個問題的思路是錯的,“他該怎麼評價自己的一生呢?”

“但凡帶一點點功利色彩,我們都理解不了這樣的人的存在。很多人用一輩子去試了,不對,才有做成了的那些人。”他說。

他的同學曾見過一句話:作為科學家所獲得的不是權利和金錢,而是獲得了對大自然卓越之美的驚鴻一瞥。

畢業典禮上,中國科學院院長、國科大名譽校長白春禮叮囑學生們,“在不斷豐富有趣的人生時,能夠摒棄名利的束縛;在執著理想的堅定時,亦能守拙於生活的靜美。”4年前,他為這批學生講了開學第一課《科學報國,薪火相傳》。

“只要上個好學校,人生就到此結束了”

9月,大學又開始迎接新生。馮琦希望年輕人想清楚,到底為什麼讀大學。

馮琦曾在清華教過課,一個省狀元掛了科,找他求情。他倆聊了兩個多小時,馮琦卻沒有得到這個問題的答案。“他的中學校長以他考上清華為榮,他的父母認為他光宗耀祖,但沒有一個人問,‘孩子,你為什麼去清華?’”

馮琦在國科大也遇到過類似情況,學生考試不及格,家長寫郵件來溝通,他們同樣沒有思考過為什麼要上大學。“好像只要上個好學校,人生就到此結束了”。

每學期,他會加兩次課,學生自願參加,聊哲學、聊上大學的目的、聊人生的意義。

他告訴同學們,上大學只意味著獲得一種機會,別無其他。但社會把它的價值釋放得太大了。因此導致的“高考焦慮”,讓學生、家長、學校人心惶惶。

袁亞湘不同意課外班鼓吹的“不要輸在起跑線上”。“我跟學生講,人的一生是馬拉松,不是短跑,起跑線其實不重要。”他看到不少排名好的學生呆呆的,對事物沒有好奇心,幹什麼事都提不起興趣,“不要以為上了個好大學就可放鬆了,而在大學期間才是最該努力的時候。最大的浪費是智力的浪費。”

作為數學家,袁亞湘接觸過很多“數學尖子”,但並非都由競賽選出。“從概率上說,我不鼓勵普通家庭的小孩去上奧數。整個北京市或許會有幾十個孩子對奧數特別感興趣,但現狀則是幾乎每個學校都有這樣的課外班。”

有個孩子跟家長對話,“媽媽,等你老了,我也給你報很多很多課外班”。

袁亞湘沒給孩子報過班。他曾是農民,5歲上學,11歲休學一年,在家放牛。15歲高中畢業後回村當農民3年,“我很想當個詩人,可惜沒有天賦。”

“村里最聰明的孩子不一定比海澱區最聰明的孩子差,但現在不考試不能評價人,過於放大考試的意義,對農村孩子不公平。”

他希望國家能授予學校更多的自主權。要相信高校有了自主權,自然會盡力去招最好的學生並培養他們。

“我們的教育理念,非常糟糕,一定程度上毀掉了很多人才,我們這麼多優秀的人,為什麼積極思考、有批判性思維的是極少數?”馮琦反問,在世界科技發展的大潮中,我們為什麼沒有與人口基數成比例的科技領軍人物出現?

因為這些素質的培養要在幾十年後才看到成效,而考上清華則顯而易見。馮琦說,基礎教育階段,關注的應該是孩子的進步,誘導學生批判性地思考,創造性提問。掌握知識的目的是提問題,沒有基本的知識,問題提不出來。

現實中,學校變成生產線,批量產出考試機器。直到上了大學,汪詩洋發現很多同學仍然不會主動提問,“如果你很被動,就會被忽略。”他還發現,大學里的考試都在考概念,高中則是考技巧,本末倒置了。

除了學校教育,家庭教育也是必不可少的一環。馮琦的兩個女兒在美國讀博士,在人生大大小小的選擇中,家長沒給過干涉。“我沒有在孩子面前,當過一次家長。家長要承認自己沒孩子聰明,從小就要傾聽自己的孩子。鼓勵孩子,讓孩子自己去尋找途徑解決。”

有人教育子女,總說“別人家的孩子”,或者稱讚孩子“你真乖,真聽話”,還常說“我走的橋比你走的路都多”。這些話從來沒從馮琦嘴裡說出過。

“我們沒有意識到自己的偏見,你走的橋跟我走的路早就不一樣了。”就算孩子會犯錯,他也會在錯誤中獲得教訓。

這樣獨立成長起來的孩子,更容易在創新領域取得成就。

馮琦不太喜歡“尖端”這個詞,尖端,意味著尖枝末葉,是基於別人的研究之上,複雜性不高,容易出成果。

更應該關注的是根本,大樹之根基,這些基礎性的問題複雜度更高。但正是這些問題,關係到國家的戰略安全。“我們現在太習慣搭順風車了。”

“現在度量成功的標準很單一,有的搞科研的人成功之後,拿到科研經費,自己也滿足了,失去了自知之明。科研是需要專注的,必須以此為樂。”馮琦說道。

丁仲禮在畢業致辭中,叮囑即將走出校門的本科畢業生:你們這一代人的曆史使命應該是什麼呢?我以為你們這一代人應該做出真正從0到1的原創性成果,真正有能力去突破人類思維的極限,真正能進入“無人區”去探索,真正實現“中國應當對人類有較大的貢獻”。兩年前,他曾堅定地告訴鳳凰衛視的記者,國科大的本科生不能被叫做小白鼠,“因為這個實驗不會失敗。”

4年前,素未謀面,他給同一群學生寫信,“一個字一個字改的”。他希望同學們拋開功利性來學習,要學得紮實,要把一本一本書看薄,不要修太多學分,不要刷GPA;不能不參加社團活動,不能沒有課外愛好,不能不擠出時間鍛鍊身體,不能不交朋友,不能把課程排得很滿以致失去自學時間;要同你的理想去“對標”,而不是同身邊的同學去攀比,甚至要自覺地同在人類科技史上做出過偉大貢獻的大師去“對標”。

在這個夏天,首屆本科生畢業典禮上,董亦楠默默地記下了新任校長李樹深的一句話,“對你們來說,填補國內空白和跟蹤國外研究並不算創新,創新是要敢於走前人沒有走過的路,敢於破解世界難題。”

中國青年報・中青在線記者 楊傑 來源:中國青年報

2018年07月25日 12 版

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