北京理工大学刘进: 用未来技术学院培养颠覆性人才

  

  刘进 华中科技大学教育学博士,北京理工大学人文学院副研究员,主持数项国家自然科学基金面上项目及国家自然科学基金青年基金项目。

  □ 长江日报记者周劼

  院士给出原始创新八条原则

  有人问无机化学家、中国科学院院士江雷,什么样的创新算是原始创新?

  江雷给出八条原则,说遵循这八条原则,应该可以找到原创科研选题。①教科书和文献上的东西不一定总是对的;②重视以往科学研究遗留的挑战;③总结前人或自己的研究成果,提出普适规律;④研制新功能仪器;⑤解决人民生活/国民经济/国防建设重大需求的关键技术;⑥重视科学研究过程中的偶然发现;⑦探索新理论方法,即现有实验无法探测的物理化学过程的理论解释方法;⑧学习自然是原创科研的必由之路。

  他进一步补充说,在八条原则中各有3个层次,就是毛主席提出的:“有所发现、有所发明、有所创造。”

  这八条在江雷的学生中很有名,江雷对学生的期望是,根据这八条,学生要挑战学科极限,要不惧失败,因为有充分的试错空间。

  江雷还有另一个身份,他是中国最早的“未来技术学院”——中国科学院大学未来技术学院院长。中国科学院大学未来技术学院2016年成立,江雷作为最早的发起者和参与者,他形容说,我们当时的想法很朴素,国家科技和产业发展要实现从跟跑到领跑,迫切需要探索未来技术,需要提前布局培养具有交叉学科背景的本科人才。

  和中国的科学家们想到一块儿去的还有美国的科学家们,在中国科学院大学未来技术学院成立的同时,美国麻省理工学院也提出了“新工程教育改革”。5年后的今天,北京理工大学人文学院副研究员刘进将两者放到一起比较研究,他说,美国麻省理工学院开启的这项教育改革虽没有“未来技术学院”称谓,但也面向顶级科学技术人才展开人才培养改革,有未来技术学院之实。

  为什么2016年那个节点,中美科学家都看到了“顶级科学技术人才”的培养问题?因为两国的科学都到了一个关键的选择路口,中国是“从跟跑到领跑”的转变,美国则是传统工程教育人才结构与新技术和产业发展脱节,传统教学理念、教学方式等无法培养出面向未来的人才。

  再联系江雷的八条原则,可以说,未来技术学院生来就是要做原创的。

  利用交叉学科这个“泡菜坛子”

  2021年5月,中国教育部公布了首批设立未来技术学院的12所高校名单:东北地区有哈尔滨工业大学和东北大学;华北地区有清华大学、北京大学、北京航空航天大学和天津大学;华东地区有上海交通大学、东南大学和中国科学技术大学;华中地区有华中科技大学;华南地区有华南理工大学;西北地区有西安交通大学。

  在此前后,这些学校也陆续公布了自己未来技术学院的定位与目标,它们的研究方向,被提及频率最高的词是计算机(以及以计算机为基础的大数据、人工智能、信息安全等)和芯片(微电子)。比如,华中科技大学未来技术学院的目标就是“凝练先进智能制造、生物医学成像、光电子芯片与系统、人工智能等四个未来交叉学科技术方向”。当然,提得更多的是“多学科的交叉”。

  为什么要特别强调“多学科的交叉”?当代的科技发展有一个特点,交叉出颠覆,交叉出前瞻,交叉出原创。“颠覆性、革命性技术突破差不多都是发生在多学科交叉领域”,在传统学科和基础科学重大创新活动越来越难的情况下,从交叉中要科技发展、突破的新路径,用刘进的话说,大力推进学科交叉融合是未来技术学院建设的题中应有之意。

  江雷爱举一个例子:我们有一位学生,本科是北航自动化专业,后来进入中科院生物物理研究所攻读博士,他通过自动化手段测果蝇的生理过程,取得了较多创新成果。过去几十年生命科学的诺贝尔奖基本上是物理学家和化学家获得的,这些例子就能体现出多学科交叉融合所带来的优势。

  他总结这些优势,包括“具有逆向思维、批判性思维的复合型交叉”,同时还“具有挑战传统的自信和坚韧不拔的意志”。

  交叉是手段,创新才是目的,未来技术学院就是要利用交叉学科这个“泡菜坛子”,让“有信心、有动力,寻找和整合所有资源开创崭新的事业”的未来领军人才“冒出来”,刘进在深入分析了“未来技术学院如何引领未来”这个问题后,充满感慨地回答:

  未来技术学院建设之前,中国绝大多数技术创新领域与全球主要国家保持跟跑或并跑趋势,技术创新领域的英语化、西方化乃至美国化问题严重,技术创新本身超越了科学范畴,成为西方国家打压中国崛起的工具。中国面对数十项“卡脖子”技术挑战,从表面来看,是要形成技术清单,通过协同研发逐一破解技术封锁,打通技术创新产业链,走上独立自主技术创新道路;从本质看,则是要面向未来,积极进行技术创新战略性人才布局,力争实现多领域从并跑走向领跑,多学科产业率先进入无人区、率先制定行业规则、率先实现技术创新引领产业发展的历史重任。而未来技术学院则旨在培养出能够胜任颠覆性创新的全球未来竞争人才。

  未来技术的竞争,代表着中国与主要国家在知识边界或知识“无人区”展开的激烈竞争,这是未来技术学院的重任。它们得在确定和不确定交织的氛围里寻找新技术革命的线索,触发学科交叉、产学协同、能力塑造、创新创业的契机,这是全世界都心系“未来技术学院”的改革动因,刘进说,这反映出未来技术人才培养的时代特征。

  【访谈】

  未来技术名为“技术”,实则包含诸多要素

  读+:未来技术学院为什么要突出“未来”“技术”两大理念https://www.qwh168.com/?

  刘进:未来技术学院高度强调“未来”二字,是中国在进入科技、教育、经济、政治等特定阶段后,布局未来全球人才竞争的战略性举措。未来技术,名为“技术”,实则是包含了科学、技术、经济、社会、环境等诸要素在内的未来全球科学技术发展与产业进步的趋势性、总括性表达。这其中,“未来技术”具有特殊性,至少体现在首发性、突破性、应用性、探索性和协同性等五个方面。“首发性”即未来技术是对科学规律的首次发现,对新思想、新理论、新知识的首次提出,对新的研究方法、新技术的首次发明,对新成果的首次应用;突破性既指对现有理论和最先进技术的重大突破或改进,还指在现有的技术轨道之外,通过与现有技术不同的科学原理和方法,进行新技术的创造和市场化;应用性既指未来技术应具有重大市场应用价值,也体现在未来技术应可广泛应用于各相关领域;探索性是指未来技术是从已知领域进入未知领域的扩展和探索,具有较高的不确定性和未知性;而协同性既包括学科的交叉融合协同,又包括多种创新主体的参与,如大学、科研院所、企业、政府、乃至创新者个体等都可成为未来技术发展中的重要角色。

  不排除重大基础创新来自于传统学科和基础学科

  读+:一般的高校学院都以学科划分,诸如物理、电子学院等等,未来技术学院与它们有怎样的区别?

  刘进:未来技术竞争的本质,是掌握未来技术人才的竞争,其背后则是未来技术人才培养所依托的高等教育体系、政策、制度的比拼。未来技术学院建设本质上虽然仍可归类为创新人才培养的大范畴之内,但又与传统创新人才培养存在目标、定位、方向上的本质性差异,应成为中国高校创新人才培养体系中的专属内容。

  就未来技术学院与其他学院的分别,从定义来看,我将未来技术学院界定为:专门面向未来技术发展进行人才培养活动的专门机构。将未来技术人才界定为:具有前瞻性和颠覆性,能够引领未来发展的技术创新领军人才。未来技术学院建设,主要面向交叉学科但也关照部分基础学科。当前科学技术的飞速发展,学科门类不断精细化、专门化,未来技术的发展基于学https://www.qwh168.com/科间交叉融合所激发出的创新火花。而要实现面向未来的颠覆性技术突破则需要打破学科壁垒,实现不同学科门类之间分工协作,各取其长,互补其短的良性协同体系。大力推进学科交叉融合是未来技术学院建设的题中应有之义,但同时也应保留对部分基础学科甚至特定单一学科的支持,不排除重大的基础创新活动来自于传统学科和基础学科。

  未来技术本质上是一种原始创新、自主创新

  读+:未来技术,“未来”的时间长度是多少?为什么一般定义为10-15年?“技术”的特殊性又是怎样的,和我们平常所说的现代技术、先进技术有怎样的不同?

  刘进:2020年5月,教育部印发了《未来技术学院建设指南(试行)》,将“培育一批在前沿交叉科学与未来技术领域可能产生重大影响的原创性成果”作为未来发展目标之一,进一步明确了大力推动以未来技术学院为代表的颠覆式、创新性人才培养模式改革的目标任务,这对于中国有效应对“卡脖子”技术挑战、积极抢占全球未来技术创新制高点、迎接新一轮技术革命和全球竞争具有里程碑式意义。

  未来技术本质上是一种原始创新、自主创新。对于未来时间长度的概念讨论,总体上应纳入创新研究的理论范畴。按照指南目标,未来技术学院人才培养主要面向的是未来10-15年的技术发展,10-15年也通常是技术创新周期乃至经济周期的一般规律。

  未来技术学院涉及的技术方向更多面向未来,而非当前已经在现实中存在甚至可以短期预测的现代技术、先进技术。

  人类社会进入第四次工业革命,技术创新对于经济社会发展的引领作用呈几何倍数增长,面向未来技术竞争的后技术创新时代迅速到来。如何赢得未来技术竞争,如何提前预测未来技术发展态势、预先开展未来技术研制或预研制、提早介入未来技术产业布局、率先制定未来产业标准等,正成为全球各主要经济体新一轮大国竞争的关键所在。未来技术竞争的本质是,掌握未来技术人才的竞争,其背后则是未来技术人才培养所依托的高等教育体系、政策、制度的比拼。

  应吸取日本在技术预见领域https://www.qwh168.com/的教训

  读+:面对目前层出不穷的科技创新,我们怎样确定哪些属于未来技术?这种预测又怎样保证其准确性?会不会是科技押宝或者科技盲盒?

  刘进:近年来学术界对于未来技术的预测,非常强调的一个关键概念是“技术预见”。目前技术预见已成为各国对未来技术发展态势预测的主要方法,但进入第四次工业革命之后,技术迭代和各类颠覆性创新大幅增加,精准预测未来10-15年未来技术发展仍存在一定困难。未来技术学院在进行未来技术遴选过程中,既要科学严格系统地进行各类技术预见活动,也不应过度依赖技术预见活动。

  尤其应吸取日本在技术预见领域的教训。日本是全球最重视技术预见的国家之一,但该国历史上曾有三次技术预见的重大失误(高清电视领域技术预见的重大失败、计算机领域技术预见的重大失败、互联网领域技术预见的重大失败)却导致其部分丧失了技术创新机遇,大大降低了其全球技术创新竞争力,并直接导致了相关产业的落后。

  中国未来技术学院建设,虽然瞄准的是未来10-15年的技术进步和产业发展趋势,但不确定性仍然很大,在确定未来技术方向的过程中,应系统借鉴技术预见的有关思想和方法,参考本国和他国的技术预见成果,根据自身办学传统特色,凝练一项或多项未来技术方向,才有可能最大化避免科技押宝或者科技盲盒现状的出现。

  避免将创新人才培养视为概率事件,只注重少数人的成功

  读+:既然是未来技术,充满了不确定性和风险,对此要怎样真正做到允许失败、容忍犯错而又不过于浪费人力物力?也就是说,未来技术学院如何能营造一个宽松的制度环境以期在技术创新的效益与风险之间达到平衡?

  刘进:要想真正探寻“突破常规、突破约束、突破壁垒,强化变革、强化创新、强化引领”,关键在于常态化开展未来技术学院建设。未来技术学院建设不应是项目式的、包干式的、运动式的,而应是自主性的、常态化的、可持续的,甚至要做好打持久战的长期准备。但反过来,未来技术人才培养一旦获得成功,乃至于少数顶级颠覆性人才得以涌现,那也将大大增强中国高等教育和科技实力,为中国大国崛起发挥战略性作用。

  因此,为未来技术学院营造一个宽松的制度环境,其建设和评价应放长周期,减少频次,增加弹性,宽容失败,真正为颠覆性人才培养提供宽松的制度环境。不能完全寄希望于把具有创新潜质的人才“选出来”,也不能指望把这些人才关起门来“培养出来”。让创新人才真正“冒出来”,未来技术学院改革要特别强调宽容失败,放在更长历史周期来把握改革进展,避免将创新人才培养视为概率事件,注重少数人的成功而可能让绝大多数学生沦为平庸。未来技术人才的培养,要善于从失败和偶然现象中发现客观规律,从而产生新思想的萌芽,并持续探索至实现技术突破。

  未来技术学院建设不应成为高校内的“象牙塔”

  读+:世界范围内横向比较,中国未来技术学院有哪些自己的特色和优势?

  刘进:世界各国的未来技术学院均强调要面向未来重构高等教育理念与实践。而中国的未来技术学院,则更凸显面向产业实际、面向贯通式人才培养、面向学科壁垒破除,促进教学科研联动、大学市场联动以及受教育者各类能力边界的融通。中国的未来技术学院既强调基于技术预见的未来技术探究,也强调基础学科、基础知识、基础能力的培育和养成,各高校未来技术学院建设也各有侧重、各有不同,有利于因校制宜探索多样化颠覆性创新人才培养路径。

  读+:未来技术学院还有“学院”的属性,它在教育、科研的理念、方式上和一般学院会一样吗?如果不一样,它需要面临怎样的改革?

  刘进:要想高质量建设未来技术学院,一是要打通理念与实践之间的壁垒,不能“说一套做一套”,而是应真正下定决心按照最新的人才培养理念推进高等教育改革;二是要促进高等教育资源和要素流动,更合理配置各类资源和要素,通过加大资源、要素投入和重新排列组合资源要素,破除传统人才培养惯性,形成符合未来创新人才培养的新教育场域;三是要注重开放融合包容,未来技术学院建设不应成为高校内的“象牙塔”,而应形成高度开放灵活的创新系统,既注重学科专业的融合,也注重知识能力的融合,还关照技术与产业的融合、现实与未来的融合,此外应坚持能进能出,并促进未来技术学院与母体高校的各类融会贯通。以往的各类创新人才培养案例显示,凡是想把学生关在“人才特区”,进行封闭式、科层式、模范式教育的改革活动,基本都以失败告终。未来技术学院建设应与整个高等教育系统保持适度张力,和而不同,嵌套共生于高等教育系统,同时又自具特色、自成体系、探索适合自身的发展道路和模式。

  编辑:袁君子

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