赛先生说 | 清华 “数理基科班”创始人白峰杉:我们需要能向未知发问的人

宋笛2019-08-16 18:44

(图片来源:经济观察报)

 
 

编者按:现在,让我们把聚光灯对准中国基础学科的研究者——数学家、物理学家或者人类基因的研究者。

我们希望能够抛开科技报道对巨头公司和创始人个人生活事无巨细的关注,回归到科研最基本的单元:科研者。

我们称之为“赛先生说”,我们将以系列报道的?#38382;?#23637;现他们的工作、生活和面临的环境,最终将会以两周一文的方式呈现。

这些研究者是谁?在干什么?在担忧什么?面临什么?他们所做的事情,在世界范围内又处在什么样的序列?

这些问题的答案将构成中国科研的底色,并成为一个庞大经济体未来前进的动力。

 
 

经济观察报 记者 宋笛 白峰杉在纸上画了一个小圆圈,“这是你的知识”。

接下来,白峰杉又在小圆圈外画了一个大椭圆,“这是人类已知的知识”。

“科研是做什么呢?就是这个小圆变大,然后在某一点?#20808;?#35302;及椭圆外的世界,而这几乎是一个无望的过程,所以科研就是人认知范式的变化,是训练你对未知的态度”,白峰杉说道。

白峰杉,清华大学数学科学系教授、博导,“数理基科班”的创始人之一,这是一个与姚期智计算机科学实验班、钱学森力学班一起承载着清华培育拔尖创新人才的使命的“特殊班级”,在最近5年的时间中,白峰杉又参与到钱学森力学班的工作中。

白峰杉在“钱班”的一项工作就是深入到中学中去寻找一些爱折腾的学生,“折腾什么不重要,重要的是他们折腾的精神”,但在越?#21451;?#23494;的应试教育推动下,白峰杉感觉到这样的学生正在逐渐减少。

尽管长期从事应用数学研究,但在目前的阶段,白峰杉更关注与?#31350;啤?#29978;至中学教育。在近两个小时的采访中,白峰杉几乎未曾提及他所研究的应用数学领域。

“这两年我越来越觉得,我们现在本身做的研究工作不是特别重要,我们这一代需要成为一座桥梁”,白峰杉说道。

“你到底想干什么?”

今年,白峰杉刚刚招入了一名博士生,这是他近年带的第三个学生。

2004年左右的时候,白峰杉最多曾经带到超过20位博士、硕士。“当时他们都笑话说我的学生有一个排”,白峰杉说。

在?#33539;?#25307;入这位博士生之前,白峰杉曾经问过他一个问题:“你到底想干什么?”在前三次面谈中,白峰杉没有获得明确的回答,直到第四次才有所得。“我很怕他们不知道自己到底要干什么,为了什么要来做研究”,白峰杉说道。

这是白峰杉在最近数年减少招入学生的原因,与十年前的学生相比,现在能给他一个明确答案的人越来越少,哪怕只需要给出一个一时的想法。

对于白峰杉那一代人而言,不知道自己到底要干什么,为了什么,是一件难以接受的事情。

尽管没有赶上1977年第一年恢复高考,但由于求学过程比较顺利,白峰杉同期毕业的同学几乎都是第一、二届参加高考的人。在清华短暂工作后,1991年白峰杉前往英国留学,留学结束后,白峰杉有一个留在国外的机会,但是最终他还是选择了回国。“主要是不知道在国外那个学校工作是为了什么”,白峰杉说道。

白峰杉还清楚的记得当时清华还发放了他三年留学期间的工资,总计3000元,但在回国后,按照学校当时的政策规定,他又上交了6000美元的留学费用。

一场角力战

白峰杉接受采访的地点是清华数学楼,在它的另一侧即位清华物理楼,暑假期间留校学生不多,门口只站着远道而来的游客,他们正带着孩子在教学楼前留影,这些孩子将会被给予厚望能够通过千军万马的独木桥从而抵达这所中国最优秀的大学之一。

白峰杉认为十年前后学生改变的原因之?#36824;?#32467;为一个老生常谈的问题:应试教育。“越晚入学的,他接受的应试教育就越完整,越环环相扣”,白峰杉说道。

作为受益于高考的一代,白峰杉并不否认应试教育的重要?#38498;?#24517;要性。在中国经济腾飞的年代,轰隆隆的时代流水线需要应试教育输出的优质生源,问题在于程?#21462;?/p>

“如果初中高中阶段,拿出学生80%的精力用在考试?#24076;?#30041;下那么20%哪怕10%的精力让他折腾,那我也有信心进入大学再慢慢调整,但是如果是100%的精力都在考试?#24076;?#25105;就有点没办法了”,顿了一下,白峰杉又补充道:“折腾,我最近觉得这个词很好”。

从某种意义?#24076;?#30333;峰杉的任教历程就是一次与高考角力的过程,?#29615;?#38754;他要想方法为自己的学科留下高分数的学生;另?#29615;?#38754;,他又要在学生接受高等教育的期间,尽力淡化应试教育的痕迹,将他们带向创新的科研道路。

1997年白峰杉与物理系教授熊家炯、尚仁成、徐湛4人萌生了建立一个数学、物理通识教育班级的想法,此后这个想法形成了一个方案提交至清华大学,一年后“数理基科班”成立。

白峰杉给出了“基科班”建立最直接的原因:在当时“短平快”的专业收到?#25918;酰?#25968;学、物理两个专业出现了招生困难。

另一个原因在于白峰杉想培养一些“不一样的学生”,“我们当时希望培养一批具有物理、数学两种思维的人,数学的思维是收敛的,物理的思维是发散的,我们希望能够让他们不仅收获到知识,而是能够获得探索未知的思维方式”白峰杉说道。

从某种意义?#24076;?ldquo;基科班”达到了其建立的目的,在此后的20年时间中,“基科班”成为清华基础学科人才的重要基地,但如果以更高的标准要求,仍有值得商讨的空间。

“对于创建(培养)一流科学家不太成功这件事,是值得讨论的”,2018年7月,在基科班成立20年的论?#25104;希?6岁的?#24403;?#23572;物理学奖得主杨振宁表?#23613;?/p>

费马,费马

“将一个立方数分成两个立方数之和,或一个四次幂分成两个四次幂之和,或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和,这是不可能的”,大约在1637年左右,法国数学家费马在一本书上留下了这样一个结论,也被称为“费马猜想”。

这个结论最终在1994年被英国数学家安德鲁·怀尔斯证明,成为了费马“大定理”。

“你看,证明前是费马猜想,证明后是费马大定理,证明本身不是最重要的,最重要的是提出的问题和设想”, 白峰杉说道。

白峰杉感觉到了,在最近的20年时间,这样提出问题的能力正在变得越?#21448;?#35201;:科技应用速度的快速发展使得以前现有基础理论,再进行转化应用的模式出现了变化,很多情况都是工程应用层面的快速发展提出了问题,再由基础研究层面进行解答。

这意味着,在各个国家的科研力量竞争中,能够提出原创性问题的人,更有可能成为最为一流的科研人员,而这恰恰是目前中国所欠缺的。在白峰杉看来,最近?#25913;?#33021;提出这样问题的人整体上可能是在变少。

“我们现在不缺解决问题的人,我们缺的是能提出原创性问题的人,我们需要能够向未知发问的人”, 白峰杉说道。

?#39029;?#20250;突想

白峰杉带研究生的“高峰期”正逢中国金融体系从初步搭建到快速腾飞,他的学生中有相当比例都去了金融机构。因此,白峰杉并不担心中国会真的发生金融风险。“他们都是很优秀的学生,那么多优秀的人聚集的行?#25285;?#24590;么会出大问题呢?”白峰杉说道。

时代的需求像指?#24433;?#33324;引导着人才的流动,而这?#33267;?#21160;最终将会塑造下一个时代的样貌。

6年前,白峰杉在一场中学?#39029;?#20250;时,?#38498;?#20013;突然浮现出了一个想法:是不是现在的老师没有他当年的老师那么优秀?白峰杉的高中是吉?#36136;?#30340;实验中学,当时的老师大部分毕业于东北师范大学,在白峰杉的年代,大学生还是“稀有品”。

此后,他曾经与一位教研院的老师沟通了这件事情,那位老师告诉白峰杉,“对,你的感觉是对的,数据的结论也是这样”。

“一个行?#30340;?#35201;把它做起来,最重要的事情是要有一批优秀的人”, 白峰杉说道。

在6年前,白峰杉加入了钱学森力学班,目前“钱班”的一项工作就是深入到中学,去寻找真正有潜力的人。目前“钱班”正在筹划建立两个联盟,一个大学联盟,一个中学联盟,同时通过云技术建立?#25945;ǎ?#22312;上面聚拢一帮大学老师、中学老师和中学生。白峰杉希望能够通过这?#20013;问?#26356;早发现适合的学生,如果他能考上清华,就让他进入“钱班”学习,如果他没有考上清华,?#37096;?#20197;保持长期的关注。

“我们就是希望?#25945;?#19978;有一帮愿意折腾的中学生,还有一帮愿意陪他们折腾的大学老师。以后能折腾成什么样不要紧,不进清华也不要紧,关键是他折腾的精神”,白峰杉说道。

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