培養一個頂尖科學家,為什麼要從娃娃抓起?

2020-11-10 世界頂尖科學家論壇

雖然短暫交流並不能直接轉化為實際成果,但就像迷霧中的燈塔,能在少年們今後的科研生涯中指引他們一直探索下去。


2019年夏天,一場特殊的比賽在中國杭州國際博覽中心拉開帷幕。這是一場充滿競技性、觀賞性的世界頂級機器人大賽。場內的選手聚精會神調試自己的機器人,期待它們能順利完成任務。場邊,中文與英文的加油吶喊聲此起彼伏。而比賽的特殊在於,參賽選手全是14 歲上下的中學生。
這場「RCC 錢江國際機器人公開賽」 是由FIRST 官方認可的FRC國際季後賽,而FRC 正是全球青少年機器人競賽中水平最高、最具影響力的賽事。最終,來自上海的高中生秦浩允和他的隊友們闖入四強,並獲得賽事的「控制創新獎」。
從12 歲就對機器人產生濃厚興趣的秦浩允,今年還報名參加了在上海舉辦的第三屆世界頂尖科學家論壇。作為連續三年在上海舉辦的全球科學盛會,今年論壇的一大特色在於「致力青年成長,構建科學人才梯隊」


秦浩允和隊友設計的參賽機器人。圖|新民周刊

除了頂尖科學家之外,本屆論壇設置15 場青年科學家論壇、5 場博士(後)論壇、1 場小院士論壇及1 場青少年論壇,每場論壇均有兩位以上頂尖科學家參加,使科學「後浪」能與頂尖科學家直接交流。

在世界頂尖科學家青年論壇之天文物理會議上與頂尖科學家對話互動的青年學者。圖|WLF獨家

《新民周刊》記者採訪到秦浩允在內的兩名「後浪」。和他們的對話不難看出,如今科學家的培養,「從娃娃抓起」 的趨勢愈發明顯。

1、為什麼要從娃娃抓起?


上一屆的世界頂尖科學家論壇上,就曾有過「15 歲少女參加頂科論壇」 的熱搜。今年除了青年科學家論壇,主辦方還新增了「小院士論壇」 與「青少年論壇」。看到這些青少年的簡歷,難免感慨都是「別人家的孩子」。


在接受《新民周刊》採訪時,秦浩允表示,自己和機器人的緣分,可以追溯到五年前。當時,正在讀中預的他聽說並參加了學校的機器人選修課,接觸到了計算機與機器人。「自此,我就愛上了計算機科學,並自學了很多相關的課程,包括斯坦福的在線公開課,復旦大學SoC微系統的課程等等。之後,為了更好地理解深度學習,我又自學了微積分和統計學。」 秦浩允說。
就像網友調侃那般,「我17 歲時還在為三角函數發愁,別人已經在研究微積分了。」 從2015 年開始,他陸續參加了多個國內外的青少年機器人大賽並獲獎。正是有了前期這些知識積累,秦浩允才得以在機器人賽事中一展身手。
雖然秦浩允目前還在讀高中,但在與記者交談時,他關於未來的科學志向已經很明確。「2018 年,我去美國芝加哥參加比賽。當時參觀了西北大學的實驗室,也讓我看到了我們在設備等方面的差距,這更加明確了我將來要選擇計算機科學作為自己的研究方向的目標。後年我就要上大學了,爭取自己能夠考入一所心儀的大學,進一步學習計算機,在這個方向上繼續努力。」
這些明確的目標和規劃,與他在12 歲的年紀接觸到這一領域密不可分。青少年想要在未來的科學領域作出成就,決不是一朝一夕就能實現,這需要前期漫長的基礎積累。因此,「從娃娃抓起」 就不難理解。
當然,培養頂尖科學家要「從娃娃抓起」,還有一個極其關鍵的因素——「好奇心」。「好奇心是人的天性,對科學興趣的引導和培養要從娃娃抓起」,今年9 月11 日在北京召開的科學家座談會上,習近平總書記的這句話,也再次指明了這一方向。
古往今來,許多成就斐然的科學家,他們的事業往往萌生於青少年時的興趣,沿著興趣的指引走下去,最終開拓出成功的路徑。面對充滿未知的世界,好奇心是人類探索未知的原動力,是孩子進入科學世界的敲門磚、金鑰匙,是培養未來科學家的起點。如何正確引導和守護這份好奇心,是一門大學問。
在青年學者劉凱雯看來,自己能夠走上科研道路,也不是一蹴而就,而是日積月累的過程。比起靈光一閃,最終目標的實現,更像是一種量變引起質變的結果。在這個過程中,良好的學術氛圍使得自己始終保持好奇心。
本屆世界頂尖科學家論壇,今年剛剛從上海科技大學iHuman 研究所博士畢業的劉凱雯將參加博士論壇生物會議。在接受本刊記者採訪時,劉凱雯表示,直到進入大學時,自己都未曾想過日後能從事科研工作。「我大學選了生命科學專業。從本科時就不停地進到實驗室裡動手操作,同時實驗室的研究生前輩和老師都給予我很大幫助。現在回過頭看,這種良好的氛圍對於年輕人影響非常大。」

2、從娃娃抓起,有哪些方面尚待改進?


培養頂尖科學家,從娃娃抓起當然有必要。但這個過程中,最值得注意的是,作為家長或學校,需要明白「揠苗助長」 和「適當引導」的區別。
「我還是覺得科學成果離不開前期的價值觀培養和基礎科學積累。正常來說,培養一個科學家還是要經歷一個相對完整的階段,就是你從小學到中學再到大學。會有人覺得我們現在的教育,尤其是大學以前,還是以灌輸填塞為主。但在我看來,其實沒有那麼不堪。從個人經驗來看,知識的學習都是從宏觀開始,到後來的細分領域中,我還是會想起以前那些宏觀的基礎性的知識。這些都不是白學的,在日積月累的過程中,它們已經成為自己的學習記憶。」 劉凱雯說道。
因此,劉凱雯認為,如果有人跳過這個階段,直接出科研成果,那只能說要麼是真正的天才,要麼就可能有問題。「如果發現一個小孩子很有科研天賦,那麼經過合理引導,讓原本五六年的學習任務在兩三年內學完,這是可以接受的。關鍵是,你得經歷這樣的階段。」
這一點從秦浩允學習高中知識與課外的微積分相關知識也可見一斑。「我覺得,學習計算機編程的知識其實和課內的學業相輔相成。因為這些也更好地幫助我理解基礎學科,促進課內的學習。兩者對於設計機器人都很有必要。」
今年7 月中旬,「雲南六年級小學生研究癌症獲獎」 曾在網上引起熱議。當時有網友發現,一位六年級陳姓小學生,在最新的全國青少年科技創新大賽小學組獲得三等獎。獲獎的題目是《C10orf67 在結直腸癌發生發展中的功能與機制研究》。業內人士指出,這個一看就知道很「高大上」的題目,實際的研究水平也達到了醫學或生命科學專業碩士研究生,甚至博士研究生水準。然而,官網公示顯示,這位六年級小朋友,是該項目的唯一研究者。
後來經證實,這位小朋友的獲獎項目,和他父母的學術研究,屬於相同領域。在此過程中,其父親承認「過度參與編撰」。最終,一等獎被撤銷,小朋友父親也在網上發表了致歉聲明。
揠苗助長,看重的是「成果」;適當引導,則會更注意過程。「孩子若有奇思妙想要大力鼓勵,創造條件保持他們對科學的興趣。」 雲南省社會科學院副研究員蘭文華說,「但若是為升學加分或鋪就便捷通道,甚至不惜利用規則漏洞挑戰社會誠信底線,就要認真反思教育評價機制。」 此外,21 世紀教育研究院副院長熊丙奇也表示,這一類青少年科技創新大賽的主辦方必須反思評獎標準和辦法。比賽應重視對學生參加創新活動過程的考察,引導學生重視參與過程與體驗,而不能只是看學生提交的「成果」。
究竟是看重「成果」還是「過程」,更利於培養未來的頂尖科學家,在此顯得不言而喻。從另一方面來看,這正是作為「前浪」 的家長和學校為日後能有更多真正的科學「後浪」而不斷努力的方向。
在對劉凱雯和秦浩允的採訪過程中,《新民周刊》記者發現,兩人的父母都不是科研人員,但相似的是,父母都為他們的成長提供了必要的支持。「父母對我的要求很簡單,只要不影響課內的學習,他們都支持我。」 秦浩允說。
這些從高中生到頂尖科學家齊聚一桌的交流,讓具有科學潛質的年輕學子得到世界頂尖的指導。更重要的是,雖然短暫交流並不能直接轉化為實際成果,但就像迷霧中的燈塔,能在少年們今後的科研生涯中指引他們一直探索下去。

在世界頂尖科學家論壇上的「小科學家」們。圖|WLF獨家

記者|王仲昀

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