12月16日至18日，2020年中央经济工作会议在北京举行。会议为2021年工作部署了八项重点任务，其中第一项就是“强化国家战略科技力量”。
进入21世纪以来，我国科技发展迅猛，创新能力大幅提升，为经济社会发展注入强劲动力。但必须清醒认识到，在某些关键领域我国依旧存在被其他国家“卡脖子”的情况。
科技人才的培养离不开教育，我们该如何培养孩子的科学精神、技术才华，才能让科技进步真正成为人类迎接挑战的最强抓手，成为中华复兴的主旋律？
下面这张图，左边是旧版的50英镑图像，右边是新版的50英镑图像。旧版50英镑上印了两个伟大的人，一位是蒸汽机的改良和发明者瓦特，一位是推动蒸汽机进入到生产领域的博尔顿。新版50英镑上则印有图灵的头像和他当年破译德军密码的机器，还有隐藏着他生日日期的二进码，以及他的一句话“未来不仅仅是一个预设，也是一个投影”。
从这个细节，我们可以看出一个变化：人类社会已经从工业革命时代进入到了信息智能时代。霍金曾说，如果我们现在无限地挖掘人工智能，其实是在呼唤魔鬼，因为100年以后人工智能将完全取代人类。甚至有人预测，2045年将是人工智能超越人类智能的奇点。那么当奇点真的到来的时候，人类将向何处去？很难预料，有极大的不确定性，这样的不确定性给我们带来了恐慌，甚至是恐惧。当一种革命性的技术到来，所有人都不可避免地会受到冲击。尽管如此，世界各国依然积极应对，纷纷出台关于人工智能发展的战略，去迎接这种挑战和冲击。为什么？因为技术和人有一种天生的血缘关系。法国技术哲学家贝尔纳写过一本书叫《技术与时间》。他在书里重述了希腊神话里的一段故事：爱比米修斯和普罗米修斯奉上帝的旨意来给世界万物分配本领，于是把奔跑分配给了马，把游泳分配给了鱼，把飞翔分配给了鸟……唯独遗忘了人类，怎么办呢？于是普罗米修斯就从天神那里盗来火种送给人类，火成为人类最早的技术象征。中国神话传说里的三皇五帝，最早的一位皇叫燧人氏，就是因为他掌握了钻木取火的技术。火的使用是人类进化史上的一场重大技术革命，是晚期猿人向早期智人的历史分界碑。技术和人是同时来到这个世界上的。技术和人同时来到这个世界以后，始终在做着两件事，改变人类本身和改变自然。首先人类改变的是生存的问题——吃、住、穿等。比如工业革命的时候，纺织机大量普及，它是工业革命一个非常重要的标志，因为它解决了人生存的“穿”的问题。除此之外，技术还改变人移动的问题，我们发明了汽车、火车、飞机。同时，技术还改变着人学习的问题……在这个过程中，我们不断地改造着自在的自然、人在的自然和“我”在的自然。人类依托技术的进步，不断突破四肢和大脑能力的极限，改造自然、改造社会、改造自我。我们来看看人在学习技术上的演变。6000年前苏美尔人创造了楔形文字，它是刻在石头上的；3000多年前古巴比伦人把文字刻在了泥板上。最早的学校形态我们称为“泥板书屋”。世界上最具规模的早期图书馆就是亚述巴尼拔图书馆，图书馆里藏了2万多片泥板。下图是埃及人在梭草上书写的文字。当时埃及是禁止这种草出口到欧洲的。可以看到，那个时代不仅国家和国家、地区和地区之间由于技术的限制，不能够很方便地沟通交流，而且知识是不能随意传播的。于是变化就发生了，我们发明了工具性的语言文字——“自然语言文字”（如下图所示），还发明了造纸术和印刷术。造纸术和印刷术的出现，极大地突破了知识传播在空间与时间上的限制。
现在，我们的工具性语言进入到计算机程序化工具性语言时代，于是知识的传播方式又发生了改变。这样的改变不仅仅是学习的改变，更是社会形态的改变，思维形态的改变。从农业社会到工业社会、信息社会、智能社会，技术也从个体化走向集体化再走向全球化。
所以，信息技术进入到教育过程中是不可拒绝的未来，至于怎么应对，那是另一个层面的问题。人总在想两件事：这个世界应该怎么样？这个世界本来是什么？这个世界应该怎么样，推动着人不断用技术去改变着这个世界，这就是技术的力量。这个世界本来是什么，推动着人对自然本质的探讨，这就是科学的追问。近代科学产生以后，特别是实验科学的普及，技术得到了快速的发展。今年获得诺贝尔化学奖的是两位女科学家，他们发现了一种基因编辑技术，借助这些技术，研究人员可以非常精准地改变动物、植物、和微生物的DNA。CRISPR/cas9基因剪刀彻底改变了分子生命科学，为植物育种带来了新机遇，有望催生创新性癌症疗法，并可能使治愈遗传性疾病这一梦想成真。我国第一位获得诺贝尔奖的是屠呦呦，她为什么获奖呢？青蒿素可以治疟疾，并不是屠呦呦的发现，在中国古典的医学里面就有这样的药方，但屠呦呦团队在青蒿素的提取技术上取得了突破。他们运用低温萃取技术，使得青蒿素提取的结晶体可以达到99.9%的纯度，这样的技术让成百上千万的疟疾患者重获健康。我们再回头看看前面说的人工智能技术，它的发展和如下这些理论的建立息息相关：天才数学家皮茨与神经生物学家麦克洛克在1943年发表文章《神经活动中思想内在性的逻辑演算》，图灵在1950年发表的论文《计算机器和智能》，有了这些理论基础，才促成了人工智能史上的标志性事件——1956年在美国召开的达特茅斯会议。辛顿在2006年发表的《深度学习神经网络理论》，为人工智能技术实现质的突破、跨越式发展创造了条件。
人工智能的应用离不开“电”，看看电的发展：奥斯特发现了电流的磁效应（1820），法拉第提出电磁感应定律（1821），才有了特斯拉发明和改造交流电电机与输送系统，电磁学应用开启了电气化时代。另外，人工智能还有一个信息传递的问题：从麦克斯韦用数学方法推导出电磁波（1864），到赫兹应用实验方法证实电磁波（1887），才有了马可尼成立了电报公司，开启了无线通讯产业（1887）。同时，人工智能是离不开计算机相关理论与技术发展的：从莱布尼茨发明二进制（1679），到布尔第一次用数学方法实现逻辑运算（1854），才有了冯·诺伊曼将存储程序原理转换为现代计算机体系结构（1946）。这样技术变革与科学发展共存的例子还有很多，比如今天飞机、高铁的工程技术变革，背后都离不开空气动力学的科学理论发展。从近代科学到现代科学，科学与技术之间的关系越来越紧密，而且越来越让人不可预测，重大科学的发现很快就可以转化成技术，而技术又同样催生重大科学的发现。20世纪以来的科学更加高深莫测，所转化的技术实际威力远远超乎人类想象，更难被人类所控制！在众多背景下，总书记2018年在中央外事工作会议讲话中指出：当前中国处于近代以来最好的发展时期，世界处于百年未有之大变局，两者同步交织、相互激荡。总书记在十九大报告里强调：今天，我们比历史上任何一个时期都更接近、更有信心和能力实现中华民族伟大复兴的目标！新中国的壮大、改革开放的迅速发展都来自于对科技进步的高度重视与快速追赶！1956年至1967年，中国提出全国科学技术发展远景规划；1964年，周恩来总理指出要实现四个现代化，并特别强调科学技术现代化最为关键；1978年全国科学技术大会召开，确立“科学技术是第一生产力”、“改革开放，引进世界先进技术”的方针；1995年，颁布《中共中央、国务院关于加速科学技术进步的决定》……我出生在上个世纪60年代，经历了中国贫穷落后时期，也经历了新中国快速发展时期，如今我们GDP已经到了世界第二。上世纪90年代我第一次出国考察，二十几年间，我去过世界上几十个国家，我亲身感受随着到中国的发展，普通的外国人对中国以及中国人认识的改变，对中国发展变化的惊诧、羡慕以及尊敬。近两年，美国发起了对中国的贸易战，这真的是贸易问题吗，其实它更重要是科技之争，它是目前世界上科技最发达的国家对中国发展的遏制，这是无可辩驳的事实。在贸易战事件中，中国有一个非常重要的代表性企业诞生了，它就是华为，华为在全球拥有700多位数学家、800多位物理学家以及120余位化学家，在5G技术上位于全球领先水平。而从美国对华为的制裁过程中，我们也确实看到自己仍然存在的力不足心。所以，我们既要看到自己的进步，同时也要看到自己的不足。那么，未来的教育应该怎样做，才能在促进科技进步，为实现中华民族伟大复兴的目标中做出一份贡献呢？我这里有三个建议。第一，培养学生的质疑精神。科学的发现需要质疑，在科学研究与探索的道路上，没有真理，只有对真理的追求。第二，培养学生的执着态度。我们真的要少一些浮华，少一些烦躁，很多科技上的重大突破，都有长期“坐冷板凳”的经历与精神。作者 | 丁书林 中国信息协会教育分会常务副会长来源 | 本文整理自作者于第七届中国教育创新年会演讲责编 | 三石
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