编者按:
今年,中国科学院联合中宣部、教育部、科技部、中国工程院、中国科协共同发起“科学与中国”院士专家巡讲活动已经走过20个年头。在“科学与中国”20周年之际,“科学与中国”共同主办单位于近日启动了“千名院士 千场尊龙人生就是博d88科普”行动,开启“科学与中国”新征程。
在近期的一场“科学与中国”院士专家巡讲活动中,固体力学专家、中国科学院院士杨卫和材料物理专家、中国科学院院士薛其坤围绕“科技创新与科学普及”主题展开了一场生动的对话。他们谈到了与研究生们的互动、基础研究和应用研究的区别,以及“青椒”们如何做出选择、如何推动科学普及和科技创新“两翼齐飞”等热点话题。能源科学与工程热物理专家、中国科学院院士赵天寿担任主持。
本文为三位院士现场对话内容,并经各方审定后受权发布。
杨卫院士分享提要
要系统地探讨如何将基础研究与工程技术联系起来,并找到其中规律。
导师要更关注学生是否能“成才”,而非学生能否会“出成果”。
如果要做有组织的科研,学生千万不能“内卷”;而如果做探索性研究,学生一定要“卷”,这样才能做好。
科技创新需要什么?需要梦想、能力、信心和决心。而科学普及在这三个方面都有所贡献。
薛其坤院士分享提要
要挑战世界性科学难题,需要高超的实验技术、扎实的物理功底和理论功底,还要勇于质疑共识或者主流观点。
基础、应用两类研究在科研过程中无本质区别,学生要打好基本功,凭兴趣去选择。
实验能力是基本功,学生要像自行车运动员熟悉自行车一样熟悉实验设备。
学生做研究没进展的时候会“郁闷”,要做好思想工作,关键时刻把孩子“拽回来”。
我们的电视节目、书籍中,科普类占比非常低,说明我们对青少年这方面的引导和培养是不够的,是我国在未来教育中要注意的问题。
对话一:谈基础研究和应用研究的关系
赵天寿:
请两位院士分享一下基础研究和应用研究之间的一些关系。
杨卫:
按照钱学森先生的观点,在纯粹的自然科学和工程技术之间,应该有一个独立的知识部门,叫做“技术科学”。国家发展中一些重大问题,都跟技术科学有关。比如“卡脖子”技术,大概有一半是技术科学问题。
中国科学院技术科学部有个名为“新时代技术科学”的课题,主要就是如何系统地探讨基础研究与工程技术联系起来,并找到其中规律。这个课题的重点,我认为,要有总体思维和战略思维,不断对基础研究转化为工程技术应用的可行性、重要性等作出判断。
薛其坤:
我认为,基础、应用两类研究在科研过程中没有本质区别,都需要深厚的理论知识、好的实验和研究工具及相应的研究能力。但有些研究是靠兴趣驱动的,比如“电子有多大”这类研究,可能看起来“一点用处都没有”,但如果能用一种技术手段可以测定电子的大小、空间分布,它所衍生的实验技术和方法可能在工程技术方面有很好的应用。也就是说,纯粹的基础研究,并非“一无所用”。而应用研究,往往对基础科学理论要求更高,在工程技术创新过程中,也可能会衍生出重大的基础研究命题。
所以我认为,基础和应用研究有两个共性:都需要扎实的理论功底和先进的实验手段及工具。我常对青年学生讲,一定要打好基本功,这样就能凭兴趣去从事基础或应用研究,我认为这是我们高等教育需要强调的东西。
对话二:谈人才培养“基础”和“应用”侧重点
赵天寿:
从创新人才培养的角度,高校院所的教授特别是青年教授该更重视哪方面的研究,基础还是应用?
杨卫:
在高校,人才培养和研究是交织在一起的,同时人才培养是有一定周期的。我认为无论是硕士生还是博士生,应该做一些偏基础的研究,同时做一些好奇心驱动的研究,使他们对科研前沿、科研的基本方法和所需具备的能力,有基本的训练。
同时,高校院所也承担着许多与国家需求有关的研究课题,属于“有组织的科研”,这类研究有分工的不同、团队的配合以及时间要求。总的来说,高校是一个各类研究共存的“熔炉”,有各种各样的场景。作为教师,要根据学生基本资质和特点去引导他们从事什么类型的研究。现在有两个词——“卷”“内卷”,我认为如果要做有组织的科研,学生千万不能“内卷”,而如果做探索性研究,学生一定要“卷”,这样才能做好。
薛其坤:
我认为科研平台很重要,高水平研究型大学如果没有好的科研平台,是很难快速进入高水平大学行列的。以南方科技大学为例,我们在省市两级政府的大力支持下,成立了两类十个研究院,这些研究院有的面向重大科学问题,有的关系到未来对国民经济非常重要的技术应用,这其中就包括赵天寿院士所在的碳中和能源研究院。
因此我认为,在研究型大学开展创新人才培养,一方面要调动和发挥科研人员在自由探索方面的积极因素和优势,同时还要搭建高水平的科研平台,在平台上开展有组织的科研,这两方面都非常重要。
对话三:从个人经历谈创新人才培养
赵天寿:
两位都是非常厉害的科学家,请两位结合自己成长经历和培养学生的经验,谈谈如何培养出创新型人才。
杨卫:
我认为,培养人才,就要站在培养对象的角度上去考虑。
我们的导师们都很忙,很多都希望组建大的团队,所以会出现有时候是导师培养高水平的学生或人才,有时候是高水平的学生为导师完成重要的科研、作出重要的工作。这两者之间按道理讲是不完全矛盾的,但若过于强调后面一种的话,对培养人才是不利的。
我2006年到浙江大学,至今17年了,一共就培养了6位博士。刚才我介绍的机器人相关的研究就是我的第一位和第六位博士所做的工作。
现在的年轻人都很有才能,要从他们的角度上思考,如何发挥他们的才能。刚才谈到学生之间不要“内卷”,但我希望每个学生都“卷”,如果不“卷”,很难快速成才。“玉不琢不成器,人不学不知义”,“卷”是快速成才的一个保障。
从学校层面,我认为要减少限制。学校有规章制度,但规章制度是避免坏事发生的,不能用规制“卡”学生。我认为对有些有才能的人,要免除一些不必要的规章制度方面的约束。
薛其坤:
首先,作为研究生导师,我在学生培养方面,过去20多年一直着重培养的一点就是学生实验能力、实验仪器的掌握和运用能力,在这一点上我的要求非常严格,这是在我们实验室拿到博士学位必须要达到的基本功。
我认为学术成果是一回事,实验能力是另一回事。学生通过五六年的学习,必须把所用到的实验技术掌握得炉火纯青。学生们一进实验室,我会告诉他/她,走出实验室的时候,你对实验仪器的运用,要像自行车运动员对自行车的熟悉程度一样。摩尔定律讲电子器件的性能每18个月翻一番,我们实验室每18个月添置一台新仪器。当然这是开玩笑,我希望学生们能在最好的实验仪器设备上,练就出过硬的实验技术和能力,这样他们的实验数据也是高质量的,工作也不会太差。
第二,我比较喜欢做思想工作,尤其是学生“郁闷”的时候。有的学生学习成绩好,但做研究没进展的时候,精神状态非常差。这时候我会找着聊聊天,关键时刻把孩子“拽回来”。
科研需要保持积极心态,对实验充满热情,对生活保持乐观,这一点很重要。当然每个人都有独特的做法,我有时候会“送点小东西、请客吃个饭”,做做他们的思想工作。
对话四:谈科普与科技创新之间的关系
赵天寿:
科普是一定要做好的、很重要的事情,因为榜样的力量是巨大的。我在中学时代看了徐迟写报告文学《哥德巴赫猜想》,知道了陈景润的事迹,看完以后,很受鼓舞。我那时候能考上大学、做出一点成绩,和这篇文学报道的陈景润事迹有很大关系。我和很多年纪和我差不多的朋友谈起来,他们都有同样的感受。
关于科技创新和科学普及的重要性,请两位院士谈谈看法。
杨卫:
科技创新和科学普及犹如鸟儿飞翔的两翼,必须两翼一样强,我们才能成为科技强国。
科学普及很重要,科学家有义务把自己做的工作向公众科普,这对人民科学素养的改进、提升有重要意义。
科技创新需要什么?需要梦想、需要能力、需要信心和决心。而科学普及能在这三个方面都有所贡献。创新的梦想哪里来?很多人是读了科普书籍或听了科普报告后,种下了创新的种子。创新的能力呢?我想对于任何一个有创新创造冲动的人,都想要知道该从何入手、该怎么做,科学家对科学知识和科研体会的分享,能在这方面提供帮助。信心也是如此,科普就是告诉人们,许多事情看似可望不可及,但实际上都一一抵达了,科普会提供这种正能量。
薛其坤:
科普对提高人的科学素质、人的现代化非常重要。一个人了解了很多科学知识,对很多现象都能有科学的认知,这是一种有智慧的表现。同时,科普往往与伟大科学家的诞生有千丝万缕的关系。我求证过,杨振宁先生当年选择物理科学研究,跟他小时候读过许多科学、科普方面的书籍关系匪浅。
我们要建设科技强国、实现高水平的科技自立自强,就要吸引和培养广大青少年投身科技创新。如何引导?“威逼”和“利诱”效果可能都不好,最重要的是兴趣驱动。当前我们的电视节目、书籍中,科普类占比非常低,这说明我们对青少年这方面的引导和培养是不够的,是我国在未来教育中要注意的问题。
另外,对科学家而言,做好科普是对科学家自身一种很好的锻炼。能够用简洁的语言把深奥的科学知识讲清楚,这是一种非常厉害的能力,需要科学家提升对知识的融会贯通能力。所以,这是一个双向的事情,积极做科普,有利于培育崇尚科学的环境和文化,提升国民素质。衷心希望广大青少年热爱科学、崇尚科学、选择科学、献身科学。中国的现代化需要科学强大起来,我们一起努力,为科学的中国作出贡献。
本文系中国科学院学部科学普及与教育工作委员会“科技热点述评”系列文章。
“科技热点述评”工作简介:为回应公众对于科技热点的认知需求,发挥高层次科学家对于科技热点的解读作用,进一步提升公众科学素养,中国科学院学部科学普及与教育工作委员会拟不定期组织院士专家从科学的视角回应公众关心的科技热点问题,分享对科技热点的理解、看法和态度。