培养一个顶尖科学家,为什么要从娃娃抓起?

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秦浩允和队友设计的参赛机器人

  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。最終,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”。
  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。
  《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。

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。”

  第三届世界顶尖科学家论坛设置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。

  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。”

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醫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”。
秦浩允参加青少年机器人大赛(右二)。

  揠苗助长,看重的是“成果”;适当引导,则会更注意过程。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。

  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。
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