诺贝尔奖，创新人才与教育

中国交通技术论坛 → [原创]诺贝尔奖，创新人才与教育, 吴衡宁

2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。每年诺贝尔奖发布的时候，国人都会问什么时候本土中国人能得诺贝尔奖？今年华裔科学家高锟获奖，自然在媒体和网络上有更多的讨论。一个相关的问题是为什么我们的教育系统不能培养高层次的创新人才？钱学森生前也问过同样的问题。有人质疑中国教育的弊端，甚至上升到教育的危机。
我觉得很多文章都没有说到点子上。因为工作关系，接触过一些诺贝尔奖获得者和高水平的科学家。同时也亲身经历了中美两种不同的教育体制，还通过同学和同事间接了解了其他一些国家的教育。由于这些背景，所以想进一步探讨一下这些问题，供大家参考。
一，不要把诺贝尔奖作为目标
从一个国家来说，科学研究机构的目标是研究解决国计民生的具体问题。中国作为发展中国家，现阶段的科研重点是应用研究，也就是工程。当然，现在国力强大了，应该相应的加强基础科学研究。但基础研究需要稳定持续自由的学术环境，不可能一蹴而就，不可以搞成政绩工程。
从个人来说，更不要把诺贝尔奖作为目标。在休斯敦超导中心工作的时候，经常会有诺贝尔奖获得者来讲学。一次，一个学生问怎样才能得诺贝尔奖。一位慈祥的老奶奶平和地回答,不要把诺贝尔奖作为目标,因为获奖的概率太小了,你会很失望的,而科研本身是很有趣的工作。另外，诺贝尔奖有时候也有搞错的时候，艾滋病毒的发现把关键的科学家漏掉了，把奖给了其学生和上司。不要把一件有趣的事情变成失望的事情。
二，奥运奖牌与诺贝尔奖
中国成功举办了上届奥运会，并获得金牌总数第一。一般人很自然的想法是什么时候实现诺贝尔奖的零的突破？能不能用办奥运的办法把科研搞好？
奥运奖牌与诺贝尔奖有一些共同之处。都是某一领域的佼佼者，获奖都是值得高兴的事情时，都是长期努力的结果。但是，两者的差别也是很大的。诺贝尔奖不向奥运比赛那样有具体的比赛要求和规则。很多时候，我们事先不知道某些项目的重要性。有些领域我们虽然知道其重要性，但对其解决方法没有任何线索。例如，高温超导的机理是一个可能得诺贝尔奖的领域，但没有人知道明确的方向。在一个优秀体育选手的后面通常有一个优秀的教练，而我们一般找不到诺贝尔奖获得者与其老师的直接联系。
诺贝尔奖的零的突破本身没有多少统计学意义，更多的是心理上的意义，就像一两块奥运金牌不说明什么问题。
从奥运成功的可借鉴的一点是从小选苗子重点培养，但比赛的方法不是很适用。所谓文无第一武无第二，说明二者的不同。
三，教育的危机？
现在中国有人在说中国教育的危机，美国有人在说美国教育的危机。到底是不是危机？要回答这个问题首先要明确教育的任务。我认为教育的主要任务是传授知识和技能。从这个意义上讲，中国和美国的教育都没有危机。像文革时期，学生未能学习基本的知识，那是真正的教育危机。
这并不是说教育没有问题，有些问题甚至非常严重。美国的问题是部分学生数学很差和理工科学生较少，但这主要是社会问题而不是教育问题。当一个普通汽车工人的工资比一个普通机械工程师的工资要高一些的时候，很多人不会花四年的时间和学费去上大学了。当博士后的工资低于收垃圾的和送信的工人的工资的时候，就不难理解为什么博士后很多是外国人。
中国的教育问题主要是把教育办成了一个官僚体制而不是教育体制。高校中的很多不良风气也是整个社会风气的反映。
四，创新，创新人才和教育
创新就是不同于常规，这是最容易的事情，也是最难的事情。容易的方面是人人都可以创新，难的方面是很难保证创新的东西比常规的好。因为常规是长期实践证明的可行的方法，所以创新的成功概率是很低的，风险是很大的。可以理解人们正常的行为是避免创新的。小孩子不懂事，创新能力很强，父母的责任是管教，教育社会规范的行为。医生治疗病人，符合规范病人没治好没事，不符合规范则叫医疗事故。工程师设计桥梁，符合规范的垮了没有设计责任。在官场宁可犯政治错误不可犯组织错误。这些都是同样的道理。
但是，没有创新，社会就没有进步。进步的社会必须有相应的创新鼓励机制，例如版权，专利，改革试点。这样，限制了创新的风险范围，但以较低的代价扩大了创新的社会整体效益。我们鼓励创新，所以我们不必要承担创新的风险，但却可享受创新的好处。这样，从前不能治的病可以治了，从前不能建的桥可以建了。一个国家的进步在很大程度上取决于有无好的创新鼓励机制。
所谓创新人才，就是善于进行好的创造性工作的人才。我在《两种人才》一文中指出，专家型人才可以培养，创新型人才只能自成。有人建议，聘请大师到国内大学来培养创新型人才，就像人们说的名师出高徒。这种说法并不适合创新型人才。谁听说过爱因斯坦的学生和爱迪生的徒弟？
有的大学还开设了创造性思维的课程来开拓学生的创造性，也没有实际效果。比如有一种方法叫头脑风暴，就是把很多相关的人召集起来讨论问题。这当然是一种解决问题的思路，但不是一种有效的创新方法。比如说，专家会诊，内科没能解决的问题外科看到了，病治好了。但在这过程中并没有创造新的知识。
创新，尤其是重大创新，通常涉及新的或跨学科的知识领域。所以，我们事先不知道所要求的知识背景，也就无法教育相应的知识。例如，发现DNA的结构需要X光衍射的知识，生物的知识和化学的知识。在华生和克里克发现其结构之前，人们不知道需要什么背景知识，泛泛的一般知识是没有用的，需要具体的相关的知识。克里克是通过自学掌握了相关的内容。
我们很容易知道谁是专家，但却很难判断创新人才。一般说来，创新人才通常有两大特点。第一，自学能力。在英文里叫“自教”的能力，即自己教自己，无师自通。既然是自教，就与老师关系不大。第二，心理类型属于内向，直感，思考。一个人的心理类型基本上是天生的，至少与正规教育关系不大。
既然创新人才与教育的关系不大，创新的问题就不是一个教育问题，而应是一个科研体制问题。因为创新人才很少（约1%），我们的招聘考核体制主要是为专家型人才设计的。当这种体制经过“优化”后，例如量化管理，基本上排除了大部分创新人才。没有创新人才，只有专家型人才，创新就像赶鸭子上架，很难。例如，当IBM采用通用电气公司的考核淘汰制后，很快就将一些有能力的科研人员也淘汰了，不良效果不久就显示出来了，只能停止。
虽然世界各国都在说要鼓励创新鼓励创新，但另一方面即使这为数很少的创新人才也找不到发挥才能的地方。爱因斯坦就找不到科研职位，他在相对论等三篇经典论文发表五年之后才被波尔推荐教授的职位。有一次听量子点的发现者讲他艰辛的求职过程，到处找不到工作。
很多人把科技创新简单地等同于科研经费。其实两者并不相同。相反，一个好的科研体制可以用较少的钱办更多的事，而一味追求加大科研投入表明缺乏明确的方向。用相对很少的钱在高层次的创新科研上，可以避免大量的盲目科研投资。例如，从克林顿，布什，到奥巴马的历届总统都给美国汽车工业数十亿美元的政府补贴，并没有达到预期的效益。但如果把一亿美元的经费用于个人自动交通系统，不仅解决了交通问题，而且解决了能源和全球变暖问也问题，还解决了就业问题。
五，天才教育
虽然说创新人才不是教出来的，但教育的筛分功能可以把这样的人才发掘出来，这就是美国的天才教育。
有人说，英国的教育是叫人怎样做绅士淑女，德国的教育是教人怎样解决各种问题，法国的教育是怎样享受生活，美国的教育是怎样成就自己。因材施教是美国教育的一个特点，中小学教育课程安排有很大的灵活性，大学教育更是各有特色。天才教育是这种特色的一个方面。
天才学生，英文叫Gifted and talented，通常指智力发展大大超前于生理和心理发展的学生。当这种不平衡发展超过一定程度，与同龄学生一起教育就不再适合天才学生的需要。当然，这种情况在所有地方都有，通常的办法是跳级，这一点中外亦然。很多时候，跳级并不合适，因为各科发展不一样，美国一般有选课的自由。这点在中国一般没有，但在很多发达国家度可以。最特别的例子，陶哲轩在澳大利亚七岁半的时候一边上小学，一边上高中，八岁半的时候主要读高中，但开始在大学选课。他已经获得数学界的最高荣誉费尔兹奖，教育的成功不容质疑。近来，家教也成为一些人的选择，就是不上学，在家里教。现在高学位全职家长是家教变得可能。
天才学校可能只有美国才有。先举一个例子。纽约市的布朗克斯理科高中，七名诺贝尔奖获得者，四五十名院士，在文的方面，也有六名普利策奖获得者。在知识的高层次，科学和艺术，数学和哲学的区分就变得模糊了。
天才学校并不是比一般公立学校更好的学校，在设施和师资上与当地的好学校相当。天才学校有特别的招生方法，一般是学校推荐加考试。普通的考试分别不出天才与学习好的差别，所以有特别的招生考试。在教学上采用引导性教学，画龙点睛，自学能力差的学生是不能适应的。基于这一点，并不是学习好的学生就会选择天才学校。同理，这种双向选择使其创新人才的比例大大升高。
天才学校与国内的重点中学形似神不似。形似在于都有成绩好的生源，神不似在于教学的理念不同。在性质上，天才学校和智障学校一样，都是特别教育，这与国内的体校性质上相似之处。当然，也有天才学校独有其名，办成快班而已。
天才和神童的差别在于知识的深度。一般的闭卷考试，并不适合考察知识的深度。像加州理工这样的大学很多考试是带回家做的开卷考试，那就有些深度了。像费尔曼的物理讲义，虽然概念清楚，但很多细节靠学生自学。进入加州理工的学生都是千里挑一的自我感觉还行的学生，即使这样很多人都不能适应，其毕业率低于其他名牌大学。当然，加州理工有31名诺贝尔奖获得者，这对于一个才有大约2000学生的学校来说是很多的。其中17人是该校毕业生，14人是该校教授。相当于每1400个毕业生中就有一人获得诺贝尔奖，没有一个大学有这样高的比例。
六，一个创新型大学的设想
高层次创新人才的重要意义是不言而喻的。科大少年班就是这样的一种尝试，但没有达到预想的目标。现有大学有它的传统，要改变是非常困难的。
创建一所新的创新型大学似乎比较有效。我们可以借鉴加州理工的一些做法，但加州理工是不可复制的。因为时代在进步，科技在发展，机械的复制加州理工是不会成功的。学校太小，像美国的一些文理学院，虽然可以培养一流的学生，但没能达到临界规模科研不能有效的进行。学校太大，就不能办成创新型大学，因为创新型人才毕竟很少。经费太少，办不成事情；经费太多，往往人浮于事。所以，创新型大学应当是一所小而精的大学。
以下是这样一所创新型大学的初步设想：
校名：西部理工学院（暂定）。
理念：选拔创新倾向的学生，采用利于创新型人才的教学方式，培养高层次的人才，从事高层次的创新研究。
校址：西部省份，例如云南，广西，贵州，四川，甘肃。选择交通方便，山清水秀的小地方。选择西部省份，远离权贵都市，可安心学问。地价低廉，可减少建校成本和生活成本。
规模：本科800人，研究生800人，教师200人。师生员工总计约2500人。
校长:对内有管理能力，对外有交际能力。倾向文科背景。不会像香港中文大学聘请高锟作校长，香港科技大学聘请朱经武做校长那样聘请海外名人。校长是学校理念的执行人，学校是靠其理念吸引优秀学生和教师，而不是校长的名声。
顾问：可聘请一些知名人士。
学生：分数只是参考，创新潜力乃根本。不会与北大清华争夺高考状元。这是是一所平民大学，而不是贵族大学。绝大多数学生来自普通人家。
教师：面向全世界招聘优秀人才，重在内在条件，不在乎论文和获奖情况。不会以高薪去聘请已成名的教授，竞争不过哈佛耶鲁等一流大学。而是以合适的条件去聘用未成名的有潜力的科学家。要在爱因斯坦这样的科学家未出名之前将其录用而作出一流的研究成果。具体的招聘方法是秘密。当然，出名之后有些人会被高薪聘走，这是正常的人才流动。学校的良好的学术和生活环境会吸引和留住很多的高层次人才。
学科方向：基础科学技术，以低能量和小尺度作为方向，这样科研经费要求相对较低。比如在物理方面，不会去研究宇宙的起源，不会做高能物理，不会做火箭技术，而是着重凝聚态物理。因为学校很小，不必开设热门专业和追逐热门研究课题。良好的基础教育使学生可适应将来不同的工作要求。大部分本科毕业生会到国内和国外读研究生。
预期效果：十年初见成效，有毕业生和教授取得世界一流的科研成果。二十年大见成效，跻身世界一流大学之列，有数名诺贝尔奖获得者。当然，诺贝尔奖不是目的，而是自然而然的结果。