12月16日至18日，2020年中央經濟工作會議在北京舉行。會議為2021年工作部署了八項重點任務，其中第一項就是「強化國家戰略科技力量」。
進入21世紀以來，我國科技發展迅猛，創新能力大幅提升，為經濟社會發展注入強勁動力。但必須清醒認識到，在某些關鍵領域我國依舊存在被其他國家「卡脖子」的情況。
科技人才的培養離不開教育，我們該如何培養孩子的科學精神、技術才華，才能讓科技進步真正成為人類迎接挑戰的最強抓手，成為中華復興的主旋律？
人類發展與技術進步共生
下面這張圖，左邊是舊版的50英鎊圖像，右邊是新版的50英鎊圖像。
舊版50英鎊上印了兩個偉大的人，一位是蒸汽機的改良和發明者瓦特，一位是推動蒸汽機進入到生產領域的博爾頓。新版50英鎊上則印有圖靈的頭像和他當年破譯德軍密碼的機器，還有隱藏著他生日日期的二進碼，以及他的一句話「未來不僅僅是一個預設，也是一個投影」。
從這個細節，我們可以看出一個變化：人類社會已經從工業革命時代進入到了信息智能時代。
霍金曾說，如果我們現在無限地挖掘人工智慧，其實是在呼喚魔鬼，因為100年以後人工智慧將完全取代人類。甚至有人預測，2045年將是人工智慧超越人類智能的奇點。
那麼當奇點真的到來的時候，人類將向何處去？很難預料，有極大的不確定性，這樣的不確定性給我們帶來了恐慌，甚至是恐懼。當一種革命性的技術到來，所有人都不可避免地會受到衝擊。儘管如此，世界各國依然積極應對，紛紛出臺關於人工智慧發展的戰略，去迎接這種挑戰和衝擊。為什麼？因為技術和人有一種天生的血緣關係。
法國技術哲學家貝爾納寫過一本書叫《技術與時間》。他在書裡重述了希臘神話裡的一段故事：愛比米修斯和普羅米修斯奉上帝的旨意來給世界萬物分配本領，於是把奔跑分配給了馬，把遊泳分配給了魚，把飛翔分配給了鳥……唯獨遺忘了人類，怎麼辦呢？於是普羅米修斯就從天神那裡盜來火種送給人類，火成為人類最早的技術象徵。中國神話傳說裡的三皇五帝，最早的一位皇叫燧人氏，就是因為他掌握了鑽木取火的技術。
火的使用是人類進化史上的一場重大技術革命，是晚期猿人向早期智人的歷史分界碑。技術和人是同時來到這個世界上的。
技術和人同時來到這個世界以後，始終在做著兩件事，改變人類本身和改變自然。首先人類改變的是生存的問題——吃、住、穿等。比如工業革命的時候，紡織機大量普及，它是工業革命一個非常重要的標誌，因為它解決了人生存的「穿」的問題。除此之外，技術還改變人移動的問題，我們發明了汽車、火車、飛機。同時，技術還改變著人學習的問題……
在這個過程中，我們不斷地改造著自在的自然、人在的自然和「我」在的自然。人類依託技術的進步，不斷突破四肢和大腦能力的極限，改造自然、改造社會、改造自我。
我們來看看人在學習技術上的演變。6000年前蘇美爾人創造了楔形文字，它是刻在石頭上的；3000多年前古巴比倫人把文字刻在了泥板上。最早的學校形態我們稱為「泥板書屋」。世界上最具規模的早期圖書館就是亞述巴尼拔圖書館，圖書館裡藏了2萬多片泥板。
下圖是埃及人在梭草上書寫的文字。當時埃及是禁止這種草出口到歐洲的。
可以看到，那個時代不僅國家和國家、地區和地區之間由於技術的限制，不能夠很方便地溝通交流，而且知識是不能隨意傳播的。於是變化就發生了，我們發明了工具性的語言文字——「自然語言文字」（如下圖所示），還發明了造紙術和印刷術。造紙術和印刷術的出現，極大地突破了知識傳播在空間與時間上的限制。
現在，我們的工具性語言進入到電腦程式化工具性語言時代，於是知識的傳播方式又發生了改變。這樣的改變不僅僅是學習的改變，更是社會形態的改變，思維形態的改變。從農業社會到工業社會、信息社會、智能社會，技術也從個體化走向集體化再走向全球化。
所以，信息技術進入到教育過程中是不可拒絕的未來，至於怎麼應對，那是另一個層面的問題。
技術變革與科學發現共存
人總在想兩件事：這個世界應該怎麼樣？這個世界本來是什麼？
這個世界應該怎麼樣，推動著人不斷用技術去改變著這個世界，這就是技術的力量。這個世界本來是什麼，推動著人對自然本質的探討，這就是科學的追問。
近代科學產生以後，特別是實驗科學的普及，技術得到了快速的發展。今年獲得諾貝爾化學獎的是兩位女科學家，他們發現了一種基因編輯技術，藉助這些技術，研究人員可以非常精準地改變動物、植物、和微生物的DNA。CRISPR/cas9基因剪刀徹底改變了分子生命科學，為植物育種帶來了新機遇，有望催生創新性癌症療法，並可能使治癒遺傳性疾病這一夢想成真。
我國第一位獲得諾貝爾獎的是屠呦呦，她為什麼獲獎呢？青蒿素可以治瘧疾，並不是屠呦呦的發現，在中國古典的醫學裡面就有這樣的藥方，但屠呦呦團隊在青蒿素的提取技術上取得了突破。他們運用低溫萃取技術，使得青蒿素提取的結晶體可以達到99.9%的純度，這樣的技術讓成百上千萬的瘧疾患者重獲健康。
技術和科學就是有著如此親密的關係。
我們再回頭看看前面說的人工智慧技術，它的發展和如下這些理論的建立息息相關：天才數學家皮茨與神經生物學家麥克洛克在1943年發表文章《神經活動中思想內在性的邏輯演算》，圖靈在1950年發表的論文《計算機器和智能》，有了這些理論基礎，才促成了人工智慧史上的標誌性事件——1956年在美國召開的達特茅斯會議。辛頓在2006年發表的《深度學習神經網絡理論》，為人工智慧技術實現質的突破、跨越式發展創造了條件。
人工智慧的應用離不開「電」，看看電的發展：奧斯特發現了電流的磁效應（1820），法拉第提出電磁感應定律（1821），才有了特斯拉發明和改造交流電電機與輸送系統，電磁學應用開啟了電氣化時代。
另外，人工智慧還有一個信息傳遞的問題：從麥克斯韋用數學方法推導出電磁波（1864），到赫茲應用實驗方法證實電磁波（1887），才有了馬可尼成立了電報公司，開啟了無線通訊產業（1887）。
同時，人工智慧是離不開計算機相關理論與技術發展的：從萊布尼茨發明二進位（1679），到布爾第一次用數學方法實現邏輯運算（1854），才有了馮·諾伊曼將存儲程序原理轉換為現代計算機體系結構（1946）。
這樣技術變革與科學發展共存的例子還有很多，比如今天飛機、高鐵的工程技術變革，背後都離不開空氣動力學的科學理論發展。
從近代科學到現代科學，科學與技術之間的關係越來越緊密，而且越來越讓人不可預測，重大科學的發現很快就可以轉化成技術，而技術又同樣催生重大科學的發現。20世紀以來的科學更加高深莫測，所轉化的技術實際威力遠遠超乎人類想像，更難被人類所控制！
在眾多背景下，總書記2018年在中央外事工作會議講話中指出：當前中國處於近代以來最好的發展時期，世界處於百年未有之大變局，兩者同步交織、相互激蕩。
中華復興和科技進步同在
總書記在十九大報告裡強調：今天，我們比歷史上任何一個時期都更接近、更有信心和能力實現中華民族偉大復興的目標！
新中國的壯大、改革開放的迅速發展都來自於對科技進步的高度重視與快速追趕！
1956年至1967年，中國提出全國科學技術發展遠景規劃；1964年，周恩來總理指出要實現四個現代化，並特別強調科學技術現代化最為關鍵；1978年全國科學技術大會召開，確立「科學技術是第一生產力」、「改革開放，引進世界先進技術」的方針；1995年，頒布《中共中央、國務院關於加速科學技術進步的決定》……
我出生在上個世紀60年代，經歷了中國貧窮落後時期，也經歷了新中國快速發展時期，如今我們GDP已經到了世界第二。上世紀90年代我第一次出國考察，二十幾年間，我去過世界上幾十個國家，我親身感受隨著到中國的發展，普通的外國人對中國以及中國人認識的改變，對中國發展變化的驚詫、羨慕以及尊敬。
近兩年，美國發起了對中國的貿易戰，這真的是貿易問題嗎，其實它更重要是科技之爭，它是目前世界上科技最發達的國家對中國發展的遏制，這是無可辯駁的事實。
在貿易戰事件中，中國有一個非常重要的代表性企業誕生了，它就是華為，華為在全球擁有700多位數學家、800多位物理學家以及120餘位化學家，在5G技術上位於全球領先水平。而從美國對華為的制裁過程中，我們也確實看到自己仍然存在的力不足心。所以，我們既要看到自己的進步，同時也要看到自己的不足。
那麼，未來的教育應該怎樣做，才能在促進科技進步，為實現中華民族偉大復興的目標中做出一份貢獻呢？我這裡有三個建議。
第一，培養學生的質疑精神。科學的發現需要質疑，在科學研究與探索的道路上，沒有真理，只有對真理的追求。
第二，培養學生的執著態度。我們真的要少一些浮華，少一些煩躁，很多科技上的重大突破，都有長期「坐冷板凳」的經歷與精神。
第三，培養學生的創新能力。
作者 | 丁書林 中國信息協會教育分會常務副會長
來源 | 本文整理自作者於第七屆中國教育創新年會演講
責編 |三石
排版 |Maggie