作者:孙滔 来源:科学网微信公众号 发布时间:2023/11/14 20:35:51
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顶尖科学家最关心的事,等到大学就太晚了

 

11月7日,刚刚过去的第六届世界顶尖科学家论坛的天文分论坛上,天体物理学家、北京大学讲席教授何子山的一段发言引发了在场很多人的共鸣:

“他们修完了所有课程,参加了所有比赛并获得了金牌,但他们并不好奇。当我问他们为什么对天文学以及科学感兴趣时,他们看我的眼神就好像我是来自另一个星球的智慧生物一样。他们从来没有真正想过这些问题。”

现场发出一片略带苦涩的笑声。这里的“他们”,自然就是那些来自国内顶尖大学的学生。
心怀激荡者,必有人共鸣。2020年邵逸夫生命科学与医学奖得主吉罗·麦森伯克(Gero Miesenb?ck)在次日莫比乌斯论坛上的观点与何子山殊途同归。他说:“我注意到有一些博士后、研究生,他们会将自己对事物的不了解归咎于缺乏数据,其实是因为他们缺乏想象力,所以没有办法去想象这样一个虽然存在却看不见、也没有办法现在去衡量的世界。”

好奇心不够,自然也就失去了对科学的想象力。

未来科学家

何子山的观点刚好被5日举办的世界顶尖科学家科学T大会所佐证, 那些参会中学生的表现让现场的科学家大咖震惊了。
当天的未来科学家桌布论坛有111名参会者,多数是高中生,他们来自由世界顶尖科学家协会上海中心与上海市教委联合实施的“未来科学家”培养计划。111名学生被分为10个小组,每个小组有两位顶尖科学家参与协助,他们需要通过团队协作,针对特定主题给出解决方案,并上台阐述自己的方案。
以第二小组为例。他们的课题是地球2.0计划,即如何将火星变成人类第二个家园。他们分工明确:有的同学负责研究火星土壤改造;有的负责火星大气改造;有的负责解决能源问题,包括如何利用太阳能、核能、风能,他们甚至考虑用微生物生产甲烷;有的则负责解决食物问题,包括如何解决水的问题和建设火星农场。
该小组有中国科学院院士、清华大学钱学森力学班创办首席教授郑泉水和美国国家工程院院士、美国麻省理工学院动力工程冠名教授陈刚参与。二人并未深度介入方案设计,大多数时间在聆听同学们讨论以及控制活动节奏,他们会向同学们提出疑问,比如陈刚会问送人类到火星应该是第几个步骤,这会让同学们集思广益来解决已有方案的考虑不周之处。

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第二小组在进行讨论。左一为陈刚,左二为赵弈然,右一为郑泉水。图源:世界顶尖科学家论坛
年仅13岁的赵弈然是全场年龄最小的与会者之一,来自上海一所中学的八年级。他在第二小组的分工是搭建智慧城市模型,设想用3D打印技术在火星建造一个为人类生活提供衣食住行的城市基地。尽管发言显得不够洪亮,他仍然能够自信地给出对团队方案的修改意见。
他的父亲告诉《中国科学报》,赵弈然自小对机器人编程感兴趣,已经参加过各种比赛并拿回多个奖项。他还为上海的宜山路和凯旋路交叉路口设计了一个智能斜对角斑马线红绿灯解决方案,利用仿真软件进行验证,通过视觉识别统计行人数量,可以实现当有斜对角斑马线通行需求的人流占比达到36%的阈值时,交通灯就自动变为绿灯,提高行人平均通行效率。
在有非华裔学者参与的小组,学生大都能与学者用英文交流。在项目分享阶段,大部分小组用英文介绍了他们各自的解决方案。
自信而昂扬,对科学满怀热情,这种状态在很多大学生和研究生中难以见到。

同学们的表现让1990年盖尔德纳国际奖得主、加拿大多伦多大学名誉大学教授徐立之大开眼界。他告诉《中国科学报》,这些孩子的表现是他少年时代不可想象的,虽然他们目前的能力可能还不足以深入了解这个课题,但他们已经在把自己的思考解释给别人听,并懂得各个方向交叉学习的重要性。

重塑科学教育

如何改变科学教育的方式?11月8日,包括16位诺奖得主在内的60余位全球顶尖科学家齐聚在临港中心的滴水湖厅,共同探讨如何“重塑科学教育”。
2016年拉斯克奖医学特别成就奖得主、美国加州大学旧金山分校生物化学与生物物理学名誉教授布鲁斯·阿尔伯茨(Bruce Alberts)和徐立之是联合主席。他们出于对科学教育问题的长期和深入思考,主动倡议将科学教育作为本次莫比乌斯论坛的主题。

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Bruce Alberts(右)和徐立之(左)在莫比乌斯论坛。图源:世界顶尖科学家论坛

阿尔伯茨将目光投向了幼儿时期。他举了旧金山一所幼儿园的教育事例,即教师会让孩子们去观察分辨学校操场上的植物种子,并引导孩子们把这些种子种下去,观察哪些种子能长成植物。
来自荷兰的2016年诺贝尔化学奖得主伯纳德·L·费林加(Bernard L. Feringa)更是看重孩子们对好奇心的亲身实践。他们在小学和中学开设了几个探索实验室,每个月都会带一组学生去和孩子们做实验,比如带着显微镜到沙滩,去分辨哪些物质是海洋中的,哪些物质不是来自海洋的。
2006年诺贝尔物理学奖得主乔治·斯穆特(George Fitzgerald Smoot)则有自己的解决方案。他把精力放在了培养高中教师上,并在多个国家创设了教师工作坊和教师学院来专门培养教师,因为他发现亲自到中学进行科学讲座的效果并不算太好。
所有这些都指向同一个解决思路,即珍视孩子们的好奇心。
要找到完美解决方案并不容易,尤其是中国教育还存在其特有的问题。何子山将中国大学生和研究生缺乏好奇心归因于考试制度。他认为,很多地方的教育仍然是以应试教育为主,但孩子们对周围世界的好奇才是人类自身的天然特性。
“所以我们在政策、社会和家庭层面,要让孩子有时间做回孩子。”何子山说,“这必须更早开始,等到大学就太晚了。”
 
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