如何系統(tǒng)而有效地培養(yǎng)和造就高素質(zhì)科研創(chuàng)新人才,是科學(xué)教育界面臨的一個(gè)千年未決的命題。雖然通過各種布局與嘗試——如設(shè)置學(xué)士、碩士和博士課程以循序漸進(jìn)地傳授相關(guān)專業(yè)知識(shí)和科研技能,開辦少年班和強(qiáng)基班以重點(diǎn)呵護(hù)天賦之才——現(xiàn)行科學(xué)教育體系得以成批量培養(yǎng)科研創(chuàng)新的可用人才,但不可否認(rèn)的是,其中很大一部分遠(yuǎn)未達(dá)到杰出人才的期望與要求。
為什么會(huì)這樣?我認(rèn)為最根本的原因是科學(xué)教育界對影響科研創(chuàng)新可持續(xù)性原創(chuàng)力的因素尚未有明確的定論,以至于無法精準(zhǔn)地制定出行之有效的造就科研創(chuàng)新杰出人才的措施。
在此,我結(jié)合自己多年學(xué)習(xí)和科研創(chuàng)新的實(shí)踐,談?wù)動(dòng)绊懣蒲袆?chuàng)新可持續(xù)性原創(chuàng)力的主要因素以及如何圍繞這些因素造就充滿可持續(xù)性原創(chuàng)力的科研創(chuàng)新杰出人才。
影響科研創(chuàng)新可持續(xù)性原創(chuàng)力的因素
根據(jù)我的體會(huì)和理解,科研創(chuàng)新可持續(xù)性原創(chuàng)力是指在同一項(xiàng)目的各個(gè)階段或在不同項(xiàng)目中獲得原創(chuàng)性突破的能力與潛力。
每一個(gè)科研創(chuàng)新項(xiàng)目或項(xiàng)目的每一個(gè)階段,都有其獨(dú)特的問題和困難,沒有扎實(shí)的文字與科學(xué)功底,就很難深刻地理解和透徹地分析問題和困難;沒有從已知到未知的思維方式,就很難找到問題的關(guān)鍵并提出解決辦法;沒有歷經(jīng)高度或極限智力挑戰(zhàn)所建立的勇氣、意志力和自信心以及解決問題的執(zhí)行力,就不可能有效地解決這些問題、徹底地戰(zhàn)勝這些困難。
因此,是否擁有扎實(shí)的文字與科學(xué)功底、是否具備從已知到未知的思維方式以及是否歷經(jīng)高度或極限智力挑戰(zhàn),對科研創(chuàng)新可持續(xù)性原創(chuàng)力的發(fā)展影響深遠(yuǎn)。
確切地說,扎實(shí)的文字功底是指對文字的熟練掌握,而不僅限于簡單的字面上的識(shí)別;扎實(shí)的科學(xué)功底是指透徹地理解科學(xué)概念,能將所讀到的科技文獻(xiàn)、聽到的科學(xué)講座用自己的語言準(zhǔn)確清晰地表述出來。毫無疑問,文字功底是科學(xué)功底的基礎(chǔ),沒有堅(jiān)實(shí)的文字功底就談不上扎實(shí)的科學(xué)功底。
從已知到未知的思維方式是指從觀察到的現(xiàn)象中找出本質(zhì)性的東西,從雜亂無章的事物中歸納總結(jié)出重要性和規(guī)律性的東西,從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。
歷經(jīng)高度或極限智力挑戰(zhàn)是指科研創(chuàng)新人才必須通過最大限度智力挑戰(zhàn),樹立戰(zhàn)勝任何困難的勇氣、意志力和自信心,獲得解決各種問題的執(zhí)行力,從而充分發(fā)展和強(qiáng)化可持續(xù)性原創(chuàng)力,成為科研創(chuàng)新杰出人才。而那些只經(jīng)過低度或中度智力挑戰(zhàn)的人,往往缺乏戰(zhàn)勝困難的勇氣、意志力和自信心以及解決問題的執(zhí)行力等方面的鍛煉,因而沒有足夠的可持續(xù)性原創(chuàng)力,頂多只能稱得上是科研創(chuàng)新可用人才。
正如孟子所說:“天將降大任于是人也,必先苦其心志,勞其筋骨,餓其體膚,空乏其身,行拂亂其所為,所以動(dòng)心忍性,曾益其所不能。”換言之,沒有磨難與挑戰(zhàn),一個(gè)人會(huì)很自然地選擇最舒適、最安逸的道路,成不了大才。
那么,如何定義科研創(chuàng)新的低度、中度或高度智力挑戰(zhàn)呢?我以為那些跟蹤性或低難度原創(chuàng)性研究所帶來的是低度或中度智力挑戰(zhàn),而那些高難度(或重大)的原創(chuàng)性研究所帶來的是高度智力挑戰(zhàn)。
例如,某研究者報(bào)告了一個(gè)可以有效鑒別某類致病菌的新特異性基因,并成功地應(yīng)用于某地區(qū)的流行病學(xué)調(diào)查。做跟蹤性研究的人會(huì)將此特異基因用于另一地區(qū)的流行病學(xué)調(diào)查。這類跟蹤性研究提供的是低度智力挑戰(zhàn),而由此產(chǎn)生的研究報(bào)告大概率會(huì)被免費(fèi)雜志拒稿,但基本能夠在付費(fèi)雜志上發(fā)表。
再比如,某研究者用一種微生物或寄生蟲感染實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,隨后用免疫手段檢測動(dòng)物的特異性免疫反應(yīng)。這類低難度原創(chuàng)性研究提供的是中度智力挑戰(zhàn),而由此得到的研究報(bào)告可能會(huì)被免費(fèi)雜志接收,當(dāng)然更容易被付費(fèi)雜志接收。
那些旨在闡明關(guān)鍵的基礎(chǔ)科學(xué)問題或解決重大科研難題(如高效、副作用小的疫苗或靶點(diǎn)藥物)的原創(chuàng)性研究提供的是高度智力挑戰(zhàn),而由此得到的研究報(bào)告會(huì)被免費(fèi)雜志很快接收。
由此可見,科研創(chuàng)新可持續(xù)性原創(chuàng)力是基于扎實(shí)的文字與科學(xué)功底、從已知到未知的思維方式以及歷經(jīng)高度智力挑戰(zhàn)的產(chǎn)物。具備以上三點(diǎn)特質(zhì)的杰出人才充滿著可持續(xù)性原創(chuàng)力,不管今后遇到何種智力挑戰(zhàn)都能得心應(yīng)手、駕輕就熟。就像成功攀登過珠穆朗瑪峰的登山者,世界上再也沒有任何險(xiǎn)峰可以阻擋他的腳步。
反之,那些缺乏文字與科學(xué)功底、沒有從已知到未知的思維方式和只應(yīng)對過低度或中度智力挑戰(zhàn)的可用人才,在專業(yè)名導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室里攻讀博士學(xué)位或做博士后時(shí),尚能取得一些成果,甚至發(fā)表若干篇高引論文;獨(dú)立后,在遇到低度或中度智力挑戰(zhàn)時(shí),他們也基本稱職;但在遇到高度智力挑戰(zhàn)時(shí),他們大都束手無策。只有其中的極少數(shù)人能夠順利地應(yīng)對高度智力挑戰(zhàn),成為杰出人才。
曾有人問我,為什么我在博士畢業(yè)后所經(jīng)手的三個(gè)不同研究項(xiàng)目中都能取得突破性進(jìn)展、提前達(dá)到預(yù)定的主要目標(biāo)?我回答說,那是因?yàn)槌嗽鷮?shí)的文字與科學(xué)功底(我在24歲前系統(tǒng)地閱讀并強(qiáng)記了《英漢小詞典》和《新華字典》,繼而精讀了相關(guān)專業(yè)教科書)、從已知到未知的思維方式(我將中學(xué)語文老師引人入勝的課堂表達(dá)形式融入寫作中,歸納出幾條非常有效的寫作規(guī)律,包括作文構(gòu)思技巧和評判標(biāo)準(zhǔn);我在系統(tǒng)閱讀并強(qiáng)記《英漢小詞典》時(shí),琢磨出了快速、高效和有趣的記憶英語詞匯的“建網(wǎng)法”;我從博士課程研究的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)里,歸納總結(jié)出了科研創(chuàng)新的重要策略和有效思路),我還在博士課程中經(jīng)歷了高度智力挑戰(zhàn),練就了很強(qiáng)的可持續(xù)性原創(chuàng)力。
我在墨爾本大學(xué)的博士課程的研究方向是生產(chǎn)和運(yùn)用單克隆抗體以改善人囊包蟲的免疫診斷。從已發(fā)表的文獻(xiàn)來看,單克隆抗體技術(shù)并不復(fù)雜,先將免疫后小白鼠脾臟的B細(xì)胞與可長期培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞株雜交,然后篩選出可分泌特異性單克隆抗體的可長期培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞株。當(dāng)時(shí)導(dǎo)師定下的目標(biāo)很“高大上”,即要生產(chǎn)針對囊包蟲液主要抗原Ag5和AgB的、可以形成標(biāo)準(zhǔn)免疫電泳沉淀弧的IgG單克隆抗體。
在前兩年的實(shí)驗(yàn)中,作為典型的中國學(xué)生,我對導(dǎo)師的實(shí)驗(yàn)方案言聽計(jì)從,不折不扣地執(zhí)行。雖然我獲得了不少針對囊包蟲液主要抗原Ag5和AgB的單克隆抗體細(xì)胞株,但那些分泌IgM和IgA類別的單克隆抗體細(xì)胞株首先被淘汰了。接著,那些分泌IgG類別但不形成標(biāo)準(zhǔn)免疫電泳沉淀弧的單克隆抗體細(xì)胞株也相繼被淘汰了。結(jié)果,在我的博士課程過了兩年的時(shí)候,仍未達(dá)到導(dǎo)師所定下的目標(biāo)。
鑒于實(shí)驗(yàn)的隨機(jī)性與不可預(yù)測性,導(dǎo)師約我和系主任一起談話,建議我就此打住,將已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫成碩士論文。我表示希望導(dǎo)師能給我機(jī)會(huì),讓我在博士課程剩下的兩年時(shí)間里做最后一搏。在我的堅(jiān)持下,導(dǎo)師同意我繼續(xù)后兩年的實(shí)驗(yàn)。
于是,我主動(dòng)對整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了更為全面的無死角的獨(dú)立思考,包括采用分離后的Ag5和AgB作為免疫與篩選抗原,以增強(qiáng)特異性;延長小白鼠免疫時(shí)間,從2~3周到4~6周;增加免疫次數(shù),從2次到3~4次,以提高生產(chǎn)IgG抗體的B細(xì)胞的概率等。只要導(dǎo)師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)達(dá)不到預(yù)期結(jié)果,我便馬上查資料,尋找不同的解決辦法。終于,我在博士課程的后兩年里獲得了所期待的結(jié)果,完成了博士論文。
我這種不輕言放棄的意志力,連導(dǎo)師都認(rèn)為不可多得。我相信,絕大多數(shù)人在面對相似的壓力與挑戰(zhàn)時(shí),都會(huì)選擇借坡下驢、趁早放棄,拿個(gè)碩士學(xué)位走人。由于在博士課程中經(jīng)受了智力上最大限度的挑戰(zhàn)和考驗(yàn),我對科研創(chuàng)新的理解更為深刻。從此,在我的科研創(chuàng)新路上再也沒有越不過去的坎。
科研創(chuàng)新杰出人才的造就
既然可持續(xù)性原創(chuàng)力強(qiáng)弱決定一個(gè)科研人員是成為杰出人才還是可用人才,而且扎實(shí)的文字與科學(xué)功底、從已知到未知的思維方式或能力以及歷經(jīng)高度或極限智力挑戰(zhàn)等因素極大地影響可持續(xù)性原創(chuàng)力的發(fā)展,那么,科研創(chuàng)新杰出人才的造就自然要從這幾方面著手。
構(gòu)建扎實(shí)的文字與科學(xué)功底。構(gòu)建文字功底的最佳時(shí)間是中學(xué)階段。然而,現(xiàn)行中學(xué)教育過分注重?cái)?shù)理化等課程的偏題難題,耗去了許多寶貴時(shí)間,做了不少無用功。
實(shí)際上,大多數(shù)專業(yè)根本沒有必要過度鉆研那些偏題難題,況且只要打好了基礎(chǔ),以后如有必要,完全可以在本科階段再去鉆研那些與專業(yè)相關(guān)的偏題難題。這樣就可以在中學(xué)階段騰出時(shí)間去構(gòu)建文字功底、提高寫作技能、掌握演講與辯論技巧,這些才是余生都用得上的、各行各業(yè)都不可或缺的東西。
現(xiàn)行教育的另一個(gè)誤區(qū)是忽視強(qiáng)記的作用,認(rèn)為死記硬背不是正確的學(xué)習(xí)方法,以至于很多中學(xué)生文字功底不夠扎實(shí),雖然認(rèn)識(shí)和聽得懂大多數(shù)字詞,但要用的時(shí)候卻想不起來,寫作時(shí)理屈詞窮。必須承認(rèn),由于過去缺乏一種有效且有趣的方法,通過系統(tǒng)地閱讀并強(qiáng)記字典來構(gòu)建文字功底顯得吃力不討好。我所琢磨出來的以形態(tài)或結(jié)構(gòu)相似的詞為橫鏈以及以同義詞或反義詞為豎鏈的“建網(wǎng)法”,使系統(tǒng)閱讀并強(qiáng)記字典變成了一件快速、高效和有趣的事情。
扎實(shí)深厚的文字功底不僅可以提高寫作水平,還有助于更深刻地理解科學(xué)概念、更透徹地分析科學(xué)難題、更清晰地闡述科學(xué)見解,從而夯實(shí)科學(xué)功底。
培養(yǎng)從已知到未知的思維方式。簡單地說,從已知到未知的思維方式是由此及彼、從現(xiàn)象到本質(zhì)、從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的過程。我所歸納總結(jié)出來的科研創(chuàng)新的策略——爭先、更好、不同以及科研創(chuàng)新的有效思路——遞推、平行、因果、逆向、隨機(jī),為培養(yǎng)從已知到未知的思維方式提供了非常便捷的途徑。
此外,寫作也能有效鍛煉從已知到未知的思維方式。因?yàn)橥ㄟ^系統(tǒng)性的思考,寫作可以使一個(gè)人片面、不成熟與不完善的觀點(diǎn)變得全面、成熟與完善,從而實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍。
歷經(jīng)高度或極限智力挑戰(zhàn)?陀^地說,現(xiàn)行科學(xué)教育體系為研究生提供的大都是低度或中度智力挑戰(zhàn),而不是高度或極限智力挑戰(zhàn)。因?yàn)樵S多博士生導(dǎo)師都未曾經(jīng)歷過高度或極限智力挑戰(zhàn)、取得過科研創(chuàng)新的重大突破。即使將此類任務(wù)交給研究生,后者也基本不可能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)圓滿完成。結(jié)果往往是研究生拿不到博士學(xué)位,導(dǎo)師的科研水平與判斷能力還可能受到質(zhì)疑。
為了避免這種尷尬,許多導(dǎo)師都傾向于將博士課程研究方向鎖定在低度或中度智力挑戰(zhàn)范圍內(nèi)。更有甚者,一時(shí)不小心看走了眼,錄取了某個(gè)平庸的研究生,導(dǎo)師還會(huì)想法子讓其通過,以免自己的名聲受損。
由于大多數(shù)博士學(xué)位獲得者都沒有經(jīng)歷過高度或極限智力挑戰(zhàn),他們只能算是可用人才,而非杰出人才。但問題是,當(dāng)下科研基金過于偏重風(fēng)險(xiǎn)小的、僅提供低度或中度智力挑戰(zhàn)的研究項(xiàng)目,而不是風(fēng)險(xiǎn)大的、提供高度智力挑戰(zhàn)的研究項(xiàng)目。因此,很多博士后依然沒有機(jī)會(huì)去開展高難度(或重大)的原創(chuàng)性研究、經(jīng)歷高度或極限智力挑戰(zhàn)而成為杰出人才。這也部分詮釋了為什么現(xiàn)行科學(xué)教育體系能夠成批量培養(yǎng)科研創(chuàng)新的可用人才,但不能造就科研創(chuàng)新的杰出人才。
在我看來,國家級(jí)研究所應(yīng)聚焦于提供高度智力挑戰(zhàn)的研究項(xiàng)目,而非提供低度或中度智力挑戰(zhàn)的研究項(xiàng)目;招聘博士后要以優(yōu)秀的科研成就(如第一作者研究報(bào)告)和良好的科研創(chuàng)新思路與主意為標(biāo)準(zhǔn);入職五年內(nèi),除了每年的研究總結(jié)和來年的研究計(jì)劃,沒有發(fā)表文章或申請經(jīng)費(fèi)的硬性要求;入職五年后,有重大貢獻(xiàn)者晉升留用,而相對平庸者則出站。只要持之以恒,科研創(chuàng)新杰出人才的出現(xiàn)指日可待。
總而言之,可持續(xù)性原創(chuàng)力的強(qiáng)與弱是科研創(chuàng)新杰出人才與可用人才的重要標(biāo)志。一般來說,科研創(chuàng)新杰出人才擁有扎實(shí)的文字與科學(xué)功底、具備從已知到未知的思維方式、歷經(jīng)高度智力挑戰(zhàn),故而思路敏捷,充滿可持續(xù)性原創(chuàng)力,有能力應(yīng)對任何智力挑戰(zhàn)。
科研創(chuàng)新可用人才可細(xì)分為兩類:第一類缺乏扎實(shí)的文字與科學(xué)功底、少有從已知到未知的思維方式、只經(jīng)歷低度或中度智力挑戰(zhàn),故而思路遲滯,幾乎沒有可持續(xù)性原創(chuàng)力,只能勉強(qiáng)應(yīng)付低度或中度智力挑戰(zhàn)。即使給予高度智力挑戰(zhàn)機(jī)會(huì),也很難成為杰出人才。
第二類具備一定的文字與科學(xué)功底以及從已知到未知的思維方式,但未經(jīng)歷高度智力挑戰(zhàn),故而思路相對流暢,有一定的可持續(xù)性原創(chuàng)力,能自如地應(yīng)對低度或中度智力挑戰(zhàn)。當(dāng)給予高度智力挑戰(zhàn)機(jī)會(huì)時(shí),有可能成為杰出人才。
為了系統(tǒng)而有效地造就科研創(chuàng)新杰出人才、促進(jìn)可持續(xù)性原創(chuàng)力的發(fā)展,科學(xué)教育體系要引導(dǎo)本科生構(gòu)建扎實(shí)的文字與科學(xué)功底,通過寫作鍛煉從已知到未知的思維方式,采取以寫作為主的考試方式選拔擁有扎實(shí)文字與科學(xué)功底、具備從已知到未知的思維方式、思路敏捷的研究生,并盡可能為研究生和博士后提供高度智力挑戰(zhàn)的機(jī)會(huì)。如果能踏踏實(shí)實(shí)地做到這幾點(diǎn),我們將很快見證成批量的科研創(chuàng)新杰出人才的出現(xiàn)。■
(作者系澳大利亞皇家病理學(xué)家學(xué)院質(zhì)量保證計(jì)劃研究員)