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  • 賽先生說 | 清華 “數理基科班”創始人白峰杉:我們需要能向未知發問的人

    經濟觀察報 關注 2019-08-16 18:44

    (圖片來源:經濟觀察報)

     
     

    編者按:現在,讓我們把聚光燈對準中國基礎學科的研究者——數學家、物理學家或者人類基因的研究者。

    我們希望能夠拋開科技報道對巨頭公司和創始人個人生活事無巨細的關注,回歸到科研最基本的單元:科研者。

    我們稱之為“賽先生說”,我們將以系列報道的形式展現他們的工作、生活和面臨的環境,最終將會以兩周一文的方式呈現。

    這些研究者是誰?在干什么?在擔憂什么?面臨什么?他們所做的事情,在世界范圍內又處在什么樣的序列?

    這些問題的答案將構成中國科研的底色,并成為一個龐大經濟體未來前進的動力。

     
     

    經濟觀察報 記者 宋笛 白峰杉在紙上畫了一個小圓圈,“這是你的知識”。

    接下來,白峰杉又在小圓圈外畫了一個大橢圓,“這是人類已知的知識”。

    “科研是做什么呢?就是這個小圓變大,然后在某一點上去觸及橢圓外的世界,而這幾乎是一個無望的過程,所以科研就是人認知范式的變化,是訓練你對未知的態度”,白峰杉說道。

    白峰杉,清華大學數學科學系教授、博導,“數理基科班”的創始人之一,這是一個與姚期智計算機科學實驗班、錢學森力學班一起承載著清華培育拔尖創新人才的使命的“特殊班級”,在最近5年的時間中,白峰杉又參與到錢學森力學班的工作中。

    白峰杉在“錢班”的一項工作就是深入到中學中去尋找一些愛折騰的學生,“折騰什么不重要,重要的是他們折騰的精神”,但在越加嚴密的應試教育推動下,白峰杉感覺到這樣的學生正在逐漸減少。

    盡管長期從事應用數學研究,但在目前的階段,白峰杉更關注與本科、甚至中學教育。在近兩個小時的采訪中,白峰杉幾乎未曾提及他所研究的應用數學領域。

    “這兩年我越來越覺得,我們現在本身做的研究工作不是特別重要,我們這一代需要成為一座橋梁”,白峰杉說道。

    “你到底想干什么?”

    今年,白峰杉剛剛招入了一名博士生,這是他近年帶的第三個學生。

    2004年左右的時候,白峰杉最多曾經帶到超過20位博士、碩士。“當時他們都笑話說我的學生有一個排”,白峰杉說。

    在確定招入這位博士生之前,白峰杉曾經問過他一個問題:“你到底想干什么?”在前三次面談中,白峰杉沒有獲得明確的回答,直到第四次才有所得。“我很怕他們不知道自己到底要干什么,為了什么要來做研究”,白峰杉說道。

    這是白峰杉在最近數年減少招入學生的原因,與十年前的學生相比,現在能給他一個明確答案的人越來越少,哪怕只需要給出一個一時的想法。

    對于白峰杉那一代人而言,不知道自己到底要干什么,為了什么,是一件難以接受的事情。

    盡管沒有趕上1977年第一年恢復高考,但由于求學過程比較順利,白峰杉同期畢業的同學幾乎都是第一、二屆參加高考的人。在清華短暫工作后,1991年白峰杉前往英國留學,留學結束后,白峰杉有一個留在國外的機會,但是最終他還是選擇了回國。“主要是不知道在國外那個學校工作是為了什么”,白峰杉說道。

    白峰杉還清楚的記得當時清華還發放了他三年留學期間的工資,總計3000元,但在回國后,按照學校當時的政策規定,他又上交了6000美元的留學費用。

    一場角力戰

    白峰杉接受采訪的地點是清華數學樓,在它的另一側即位清華物理樓,暑假期間留校學生不多,門口只站著遠道而來的游客,他們正帶著孩子在教學樓前留影,這些孩子將會被給予厚望能夠通過千軍萬馬的獨木橋從而抵達這所中國最優秀的大學之一。

    白峰杉認為十年前后學生改變的原因之一歸結為一個老生常談的問題:應試教育。“越晚入學的,他接受的應試教育就越完整,越環環相扣”,白峰杉說道。

    作為受益于高考的一代,白峰杉并不否認應試教育的重要性和必要性。在中國經濟騰飛的年代,轟隆隆的時代流水線需要應試教育輸出的優質生源,問題在于程度。

    “如果初中高中階段,拿出學生80%的精力用在考試上,留下那么20%哪怕10%的精力讓他折騰,那我也有信心進入大學再慢慢調整,但是如果是100%的精力都在考試上,我就有點沒辦法了”,頓了一下,白峰杉又補充道:“折騰,我最近覺得這個詞很好”。

    從某種意義上,白峰杉的任教歷程就是一次與高考角力的過程,一方面他要想方法為自己的學科留下高分數的學生;另一方面,他又要在學生接受高等教育的期間,盡力淡化應試教育的痕跡,將他們帶向創新的科研道路。

    1997年白峰杉與物理系教授熊家炯、尚仁成、徐湛4人萌生了建立一個數學、物理通識教育班級的想法,此后這個想法形成了一個方案提交至清華大學,一年后“數理基科班”成立。

    白峰杉給出了“基科班”建立最直接的原因:在當時“短平快”的專業收到追捧,數學、物理兩個專業出現了招生困難。

    另一個原因在于白峰杉想培養一些“不一樣的學生”,“我們當時希望培養一批具有物理、數學兩種思維的人,數學的思維是收斂的,物理的思維是發散的,我們希望能夠讓他們不僅收獲到知識,而是能夠獲得探索未知的思維方式”白峰杉說道。

    從某種意義上,“基科班”達到了其建立的目的,在此后的20年時間中,“基科班”成為清華基礎學科人才的重要基地,但如果以更高的標準要求,仍有值得商討的空間。

    “對于創建(培養)一流科學家不太成功這件事,是值得討論的”,2018年7月,在基科班成立20年的論壇上,96歲的諾貝爾物理學獎得主楊振寧表示。

    費馬,費馬

    “將一個立方數分成兩個立方數之和,或一個四次冪分成兩個四次冪之和,或者一般地將一個高于二次的冪分成兩個同次冪之和,這是不可能的”,大約在1637年左右,法國數學家費馬在一本書上留下了這樣一個結論,也被稱為“費馬猜想”。

    這個結論最終在1994年被英國數學家安德魯·懷爾斯證明,成為了費馬“大定理”。

    “你看,證明前是費馬猜想,證明后是費馬大定理,證明本身不是最重要的,最重要的是提出的問題和設想”, 白峰杉說道。

    白峰杉感覺到了,在最近的20年時間,這樣提出問題的能力正在變得越加重要:科技應用速度的快速發展使得以前現有基礎理論,再進行轉化應用的模式出現了變化,很多情況都是工程應用層面的快速發展提出了問題,再由基礎研究層面進行解答。

    這意味著,在各個國家的科研力量競爭中,能夠提出原創性問題的人,更有可能成為最為一流的科研人員,而這恰恰是目前中國所欠缺的。在白峰杉看來,最近幾年能提出這樣問題的人整體上可能是在變少。

    “我們現在不缺解決問題的人,我們缺的是能提出原創性問題的人,我們需要能夠向未知發問的人”, 白峰杉說道。

    家長會突想

    白峰杉帶研究生的“高峰期”正逢中國金融體系從初步搭建到快速騰飛,他的學生中有相當比例都去了金融機構。因此,白峰杉并不擔心中國會真的發生金融風險。“他們都是很優秀的學生,那么多優秀的人聚集的行業,怎么會出大問題呢?”白峰杉說道。

    時代的需求像指揮棒般引導著人才的流動,而這種流動最終將會塑造下一個時代的樣貌。

    6年前,白峰杉在一場中學家長會時,腦海中突然浮現出了一個想法:是不是現在的老師沒有他當年的老師那么優秀?白峰杉的高中是吉林省的實驗中學,當時的老師大部分畢業于東北師范大學,在白峰杉的年代,大學生還是“稀有品”。

    此后,他曾經與一位教研院的老師溝通了這件事情,那位老師告訴白峰杉,“對,你的感覺是對的,數據的結論也是這樣”。

    “一個行業你要把它做起來,最重要的事情是要有一批優秀的人”, 白峰杉說道。

    在6年前,白峰杉加入了錢學森力學班,目前“錢班”的一項工作就是深入到中學,去尋找真正有潛力的人。目前“錢班”正在籌劃建立兩個聯盟,一個大學聯盟,一個中學聯盟,同時通過云技術建立平臺,在上面聚攏一幫大學老師、中學老師和中學生。白峰杉希望能夠通過這種形式更早發現適合的學生,如果他能考上清華,就讓他進入“錢班”學習,如果他沒有考上清華,也可以保持長期的關注。

    “我們就是希望平臺上有一幫愿意折騰的中學生,還有一幫愿意陪他們折騰的大學老師。以后能折騰成什么樣不要緊,不進清華也不要緊,關鍵是他折騰的精神”,白峰杉說道。

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    大科創新聞部主任兼高級記者 主要關注于科技類、創業類產業政策、創投領域以及交通物流領域。擅長深度報道和人物特寫。
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