培养一个顶尖科学家,为什么要从娃娃抓起?
虽然短暂交流并不能直接转化为实际成果,但就像迷雾中的灯塔,能在少年们今后的科研生涯中指引他们一直探索下去。
2019年夏天,一场特殊的比赛在中国杭州国际博览中心拉开帷幕。这是一场充满竞技性、观赏性的世界顶级机器人大赛。场内的选手聚精会神调试自己的机器人,期待它们能顺利完成任务。场边,中文与英文的加油呐喊声此起彼伏。而比赛的特殊在于,参赛选手全是14 岁上下的中学生。
这场“RCC 钱江国际机器人公开赛” 是由FIRST 官方认可的FRC国际季后赛,而FRC 正是全球青少年机器人竞赛中水平最高、最具影响力的赛事。最终,来自上海的高中生秦浩允和他的队友们闯入四强,并获得赛事的“控制创新奖”。
从12 岁就对机器人产生浓厚兴趣的秦浩允,今年还报名参加了在上海举办的第三届世界顶尖科学家论坛。作为连续三年在上海举办的全球科学盛会,今年论坛的一大特色在于“致力青年成长,构建科学人才梯队”。
秦浩允和队友设计的参赛机器人。图|新民周刊
除了顶尖科学家之外,本届论坛设置15 场青年科学家论坛、5 场博士(后)论坛、1 场小院士论坛及1 场青少年论坛,每场论坛均有两位以上顶尖科学家参加,使科学“后浪”能与顶尖科学家直接交流。
在世界顶尖科学家青年论坛之天文物理会议上与顶尖科学家对话互动的青年学者。图|WLF独家
《新民周刊》记者采访到秦浩允在内的两名“后浪”。和他们的对话不难看出,如今科学家的培养,“从娃娃抓起” 的趋势愈发明显。
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为什么要从娃娃抓起?
上一届的世界顶尖科学家论坛上,就曾有过“15 岁少女参加顶科论坛” 的热搜。今年除了青年科学家论坛,主办方还新增了“小院士论坛” 与“青少年论坛”。看到这些青少年的简历,难免感慨都是“别人家的孩子”。
在接受《新民周刊》采访时,秦浩允表示,自己和机器人的缘分,可以追溯到五年前。当时,正在读中预的他听说并参加了学校的机器人选修课,接触到了计算机与机器人。“自此,我就爱上了计算机科学,并自学了很多相关的课程,包括斯坦福的在线公开课,复旦大学SoC微系统的课程等等。之后,为了更好地理解深度学习,我又自学了微积分和统计学。” 秦浩允说。
就像网友调侃那般,“我17 岁时还在为三角函数发愁,别人已经在研究微积分了。” 从2015 年开始,他陆续参加了多个国内外的青少年机器人大赛并获奖。正是有了前期这些知识积累,秦浩允才得以在机器人赛事中一展身手。
虽然秦浩允目前还在读高中,但在与记者交谈时,他关于未来的科学志向已经很明确。“2018 年,我去美国芝加哥参加比赛。当时参观了西北大学的实验室,也让我看到了我们在设备等方面的差距,这更加明确了我将来要选择计算机科学作为自己的研究方向的目标。后年我就要上大学了,争取自己能够考入一所心仪的大学,进一步学习计算机,在这个方向上继续努力。”
这些明确的目标和规划,与他在12 岁的年纪接触到这一领域密不可分。青少年想要在未来的科学领域作出成就,决不是一朝一夕就能实现,这需要前期漫长的基础积累。因此,“从娃娃抓起” 就不难理解。
当然,培养顶尖科学家要“从娃娃抓起”,还有一个极其关键的因素——“好奇心”。“好奇心是人的天性,对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起”,今年9 月11 日在北京召开的科学家座谈会上,习近平总书记的这句话,也再次指明了这一方向。
古往今来,许多成就斐然的科学家,他们的事业往往萌生于青少年时的兴趣,沿着兴趣的指引走下去,最终开拓出成功的路径。面对充满未知的世界,好奇心是人类探索未知的原动力,是孩子进入科学世界的敲门砖、金钥匙,是培养未来科学家的起点。如何正确引导和守护这份好奇心,是一门大学问。
在青年学者刘凯雯看来,自己能够走上科研道路,也不是一蹴而就,而是日积月累的过程。比起灵光一闪,最终目标的实现,更像是一种量变引起质变的结果。在这个过程中,良好的学术氛围使得自己始终保持好奇心。
本届世界顶尖科学家论坛,今年刚刚从上海科技大学iHuman 研究所博士毕业的刘凯雯将参加博士论坛生物会议。在接受本刊记者采访时,刘凯雯表示,直到进入大学时,自己都未曾想过日后能从事科研工作。“我大学选了生命科学专业。从本科时就不停地进到实验室里动手操作,同时实验室的研究生前辈和老师都给予我很大帮助。现在回过头看,这种良好的氛围对于年轻人影响非常大。”
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从娃娃抓起,有哪些方面尚待改进?
培养顶尖科学家,从娃娃抓起当然有必要。但这个过程中,最值得注意的是,作为家长或学校,需要明白“揠苗助长” 和“适当引导”的区别。
“我还是觉得科学成果离不开前期的价值观培养和基础科学积累。正常来说,培养一个科学家还是要经历一个相对完整的阶段,就是你从小学到中学再到大学。会有人觉得我们现在的教育,尤其是大学以前,还是以灌输填塞为主。但在我看来,其实没有那么不堪。从个人经验来看,知识的学习都是从宏观开始,到后来的细分领域中,我还是会想起以前那些宏观的基础性的知识。这些都不是白学的,在日积月累的过程中,它们已经成为自己的学习记忆。” 刘凯雯说道。
因此,刘凯雯认为,如果有人跳过这个阶段,直接出科研成果,那只能说要么是真正的天才,要么就可能有问题。“如果发现一个小孩子很有科研天赋,那么经过合理引导,让原本五六年的学习任务在两三年内学完,这是可以接受的。关键是,你得经历这样的阶段。”
这一点从秦浩允学习高中知识与课外的微积分相关知识也可见一斑。“我觉得,学习计算机编程的知识其实和课内的学业相辅相成。因为这些也更好地帮助我理解基础学科,促进课内的学习。两者对于设计机器人都很有必要。”
今年7 月中旬,“云南六年级小学生研究癌症获奖” 曾在网上引起热议。当时有网友发现,一位六年级陈姓小学生,在最新的全国青少年科技创新大赛小学组获得三等奖。获奖的题目是《C10orf67 在结直肠癌发生发展中的功能与机制研究》。业内人士指出,这个一看就知道很“高大上”的题目,实际的研究水平也达到了医学或生命科学专业硕士研究生,甚至博士研究生水准。然而,官网公示显示,这位六年级小朋友,是该项目的唯一研究者。
后来经证实,这位小朋友的获奖项目,和他父母的学术研究,属于相同领域。在此过程中,其父亲承认“过度参与编撰”。最终,一等奖被撤销,小朋友父亲也在网上发表了致歉声明。
揠苗助长,看重的是“成果”;适当引导,则会更注意过程。“孩子若有奇思妙想要大力鼓励,创造条件保持他们对科学的兴趣。” 云南省社会科学院副研究员兰文华说,“但若是为升学加分或铺就便捷通道,甚至不惜利用规则漏洞挑战社会诚信底线,就要认真反思教育评价机制。” 此外,21 世纪教育研究院副院长熊丙奇也表示,这一类青少年科技创新大赛的主办方必须反思评奖标准和办法。比赛应重视对学生参加创新活动过程的考察,引导学生重视参与过程与体验,而不能只是看学生提交的“成果”。
究竟是看重“成果”还是“过程”,更利于培养未来的顶尖科学家,在此显得不言而喻。从另一方面来看,这正是作为“前浪” 的家长和学校为日后能有更多真正的科学“后浪”而不断努力的方向。
在对刘凯雯和秦浩允的采访过程中,《新民周刊》记者发现,两人的父母都不是科研人员,但相似的是,父母都为他们的成长提供了必要的支持。“父母对我的要求很简单,只要不影响课内的学习,他们都支持我。” 秦浩允说。
这些从高中生到顶尖科学家齐聚一桌的交流,让具有科学潜质的年轻学子得到世界顶尖的指导。更重要的是,虽然短暂交流并不能直接转化为实际成果,但就像迷雾中的灯塔,能在少年们今后的科研生涯中指引他们一直探索下去。
记者|王仲昀
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编辑|羽华
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