编者按

中国科协、教育部联合实施的中学生科技创新后备人才培养计划（“中学生英才计划”）已经走入第11个年头。自2013年启动以来，“中学生英才计划”坚持为党育人、为国育才，培养了9000多名具有创新潜质的优秀中学生，为我国基础学科拔尖创新后备人才培养打下坚实基础。

习近平总书记在二十届中共中央政治局第三次集体学习中指出：“要坚持走基础研究人才自主培养之路，深入实施‘中学生英才计划’、‘强基计划’、‘基础学科拔尖学生培养计划’，优化基础学科教育体系，发挥高校特别是‘双一流’高校基础研究人才培养主力军作用，加强国家急需高层次人才培养，源源不断地造就规模宏大的基础研究后备力量。”

中国科协网推出系列文章和短视频，聚焦“中学生英才计划”培养科技创新后备人才的生动实践，记录高校学科师资科研优势资源集中转化为大学和中学协同育人平台、以开放融合思维激发学生科研能力、加强建立拔尖创新人才培养工作机制等方面的创新探索。

当南京市金陵中学学生陶安迪站在错银铜牛灯前沉思时，没有人预料到，数月后他在“中学生英才计划”指导下，差点儿抢了美国物理学家的“风头”。

错银铜牛灯是南京博物院的“镇院之宝”。这盏汉代宫灯不仅外观精美、结构独特，还能在散热、挡风和调光的同时，将点燃时产生的烟尘导入灯座腹部的水中净化。这些神奇的功能一直被视为两千年前的环保“黑科技”。

2022年初，陶安迪参加中国科协和教育部共同发起的“中学生英才计划”，在南京大学本科生院教授王骏（时任南京大学物理学院教授）指导下，开始一项探究课题——揭秘错银铜牛灯“黑科技”背后的物理学原理。

“挖掘”身边的课题

陶安迪通过数轮选拔，加入南京大学物理学院英才计划不久，指导老师王骏就给他来了个“下马威”。

第一次和学生见面时，王骏强调，“中学生英才计划”以研究课题的形式进行，所有参与该计划的学生必须自己寻找研究课题。

爱因斯坦曾说，发现问题往往比解决问题更重要。对习惯记背标准答案、被动接受知识的中学生来说，自己找研究课题无疑是个艰巨的挑战。

“我要求问题一定从学生身边来，课题要自己找。”王骏补充说，“即使学生提出的问题很简单，甚至根本不是问题也没关系，我们可以一起分析哪些是真问题，如何将身边的有趣现象转化为科学问题，如何找出其中的关键因素，如何进行深入分析和定量研究，如何设计研究方案……”

每期英才计划，王骏都会先花很长时间引导学生寻找课题。他通常会要求学生提出五六个问题，然后一起分析讨论，哪些方案是可行的，哪些在当时条件下不切实际，哪些可以简化为可行的方案。

“在这个过程中我感触特别强烈。”王骏说，“这些中学生真的很有创意，他们的创造力、想象力和动手能力超出我的预期。而且，他们会把生活常识和学到的知识应用到研究中去。”

中学生也能接近“国际前沿”

错银铜牛灯代表了汉代青铜工艺的最高水平。它由灯座、灯盏和烟道三部分组成。灯座是一俯首站立、双角上耸的黄牛。牛腹中空，背负圆形灯盘，灯盘上有可以灵活转动的灯罩，能起到散热、挡风和调光的作用。灯罩上扣穹顶形罩盖，当灯点燃时，产生的烟尘通过烟道导入灯座腹腔中的清水净化，从而确保室内空气清新。

这种颇具环保意识的发明在给人们带来实用与审美体验的同时，也留下一个令人困惑的谜题：本该向上飘散的油烟为什么会往下走？是什么驱动它违背人们的基本认知，从上到下绕一圈并被净化？

春节期间，刚入选“中学生英才计划”的陶安迪整日思索，如何选定自己的研究课题？有一天，当陶安迪站在南京博物院的错银铜牛灯前时，一个想法忽然从大脑中“蹦出”：能不能从物理原理层面，揭开这盏汉代宫灯的神秘面纱？

陶安迪的研究想法很快得到导师的肯定。于是他们一起开始设计研究方案。

“文物搞不到，我们可以自己用蒸馏管、油灯、熏香等模拟、还原错银铜牛灯的烟雾流动路线。”陶安迪说。

为更好地还原铜牛灯的空气热力学条件，他们用可控的冷凝管模拟不同区域的温度，观察灯点燃时各部分空气通道如何启动；为弄清不同温度、不同烟尘量情况下烟雾的流动过程和性质，他们用不同数量的熏香来“制造”不同烟尘量；借助丁达尔现象，研究小组用改造的教师用激光笔发射激光为烟尘示踪；为排除人员走动对烟尘的干扰，他们还设计出一种遥控装置，实验者只需要坐在门口，用遥控器即可控制冷凝管的不同温度……

通过模拟、观察、分析和各种比较研究，陶安迪发现错银铜牛灯的功能和材料、烟道形状密切相关，银、铜烟囱材料能迅速降温，再加上独特的结构性设计，即可顺利引导烟尘往下走。

在王骏指导下，陶安迪还开始学习用COSMO（一种图形化逻辑建模工具）对实验进行模拟和建模。

课题进行到此，一切似乎水到渠成，他们决定将研究结果整理出来，写一篇论文发表。

遗憾的是，在论文即将完成之际，王骏阅读文献时竟然发现，几乎和他们同时，有位美国物理学家带领团队用计算机模拟的方法，对该类问题进行研究并抢先发表了论文。

“无论如何，这是个很好的锻炼。”王骏说，“尽管我们中学生做的研究和美国教授团队的研究相比还存在一定差距，但双方的研究对象和基本机制相似。可以看出，中学生也可以做非常接近国际前沿的研究。”

培养学生 锻炼导师

为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》有关要求，切实促进高校优质科技教育资源开发开放，建立高校与中学联合发现和培养青少年科技创新人才的有效方式，2013年中国科协和教育部共同组织实施“中学生英才计划”。该计划旨在发现具有学科特长、创新潜质的优秀中学生，让其走进大学，在科学家指导下参与科研实践，激发科学兴趣，提高创新能力，为“基础学科拔尖学生培养计划”输送后备力量。

虽然“中学生英才计划”自身有“非功利”的特点——没有竞赛、不设奖项、不为高考加分等，但不少优秀学生经过中学生英才计划的培养，学习和独立思考的能力明显提升，很快在其他领域崭露头角。

在王骏指导的学生中，有人进入南京大学物理学院学习，有人入选北京大学“物理学科卓越人才培养计划”；有人的研究获得国际奖项，还有人的课题解决了生产中的实际问题……

“我觉得10年来，中学生英才计划实现了最初的目标。”王骏说，“这是个很好的人才培养方式，既培养了学生，也锻炼了老师。”

“中学生英才计划”刚开始时，江苏省只有南京大学参与其中，因为导师有限，每位导师也只能带四五名学生。对江苏省高中学生总体而言，能参与该计划的就凤毛麟角了。

据王骏介绍，江苏省中学生英才计划选拔的通过率很低。尽管每届报名者都非常优秀，但先要经过笔试淘汰大部分人，然后再从五六名中筛选出一人。

由于资源有限，中学生英才计划的规模远不能满足优秀中学生的需求。目前，南京大学正和一些重点中学协作，探索新的人才培养制度、人才选拔方式。2024年，“中学生英才计划”进行“扩容”，在江苏省，除南京大学外，东南大学、南京理工大学、南京航空航天大学、南京师范大学等10多所高校也参与其中。

实际上，有了“中学生英才计划”前期的“成功范本”，很多省市也模仿英才计划模式，设立地方人才培养项目。比如，江苏省近几年开启“后备人才计划”，由江苏省内高校提供资源，面向更多中学选拔人才，以期覆盖苏北等教育资源相对缺乏地区。

英才培养并非“简单做加法”

传统教育模式下培养出的学生擅长考试，善于回答有标准答案的问题。但是这远远不够。面向未来的人才应当学会面对未知。

王骏认为，科学研究要解决没有现成答案或答案还不明确的问题，有时候甚至问题本身都不明确。

“中学生英才计划的培养模式虽然未达到研究生的程度，但它给中学生更多教育资源和引导，是对传统教学模式的更新，对推进教学改革很有启示。”王骏补充说，“这是中学生英才计划更深远、更持久的意义。”

“中学生英才计划”除培养基础学科优秀拔尖人才外，还特别强调实践和学生之间的互动，这对于教学改革起到很好的带动作用。

王骏认为，中学生英才计划不是简单的一个老师带一个或几个学生，而应该是一种“成体系、全链条的人才培养模式”。

“一方面，中学生英才计划不只是教学生如何做事，而是通过互动，更多地启发学生去思考，进行‘自我再造’，把自己从学习者转变为研究者。这个过程不但需要时间积累，还需要一个自己思考、领悟的过程。”王骏说，“另一方面，我们不能对中学生英才计划有不切实际的期待，指望仅依靠中学生英才计划，就能将中学生塑造成顶尖科学家。英才计划是个过程，是教会学生学习方法、思考方式，让学生从传统教育中学习者身份转换为探索者、研究者身份及状态的过程。”

“因此我们应该思考怎么能更好地将其贯彻落实，变成一种系统化、模式化的机制。”王骏说，“同时还要拓展培养范围，在数、理、化、生等基础学科外，对一些哲学、社会科学也能根据不同学科特点，用类似的模式培养人才，激发学生的兴趣，引导他们更好地成长。这对于各阶段包括大学阶段的拔尖人才培养，都有着积极的启发意义。”

中国科协网 供稿