自主创新的关键_杨福家院士事迹

自主创新的关键_杨福家院士事迹

怎样培养年轻创新人才？我感到有三个要素对年轻人的成长至关重要——人生观、兴趣、机遇。

一、创新的主体是年轻人

要提高自主创新能力，建设创新型国家。创新型国家是在2010年提出来的。这与前两年提出的科学发展观、和谐社会是有联系的，但又是不一样的。这个题目有定量指标，世界上只有20多个国家称得上是创新型国家。因此我国要在2020年成为创新型国家，任务很艰巨。我们虽取得了一定的GDP，但消耗了大量的能量，这个路不能再往下走了。那么，要靠什么办法？唯一的出路非创新莫属。

创新的主体是人，特别是年轻人。尽管老年人也发挥着不可取代的作用，但是创新的主体是年轻人。因此，要营造一种环境，来造就世界一流的科学家和科技领军人物。综观世界科学技术发展史，许多科学家的重要发现和发明都是产生于风华正茂、思维最敏捷的青年时期，这是一条普遍的规律。(www.guayunfan.com)我们不妨来回顾一下科学技术创新对社会发展的推动。

英国物理学家、数学家艾萨克·牛顿

波兰天文学家、数学家尼古拉·哥白尼

英国生物学家、进化论的奠基人查尔斯·罗伯特·达尔文

美国发明家、企业家托马斯·阿尔瓦·爱迪生

贝尔在29岁发明了电话

可以说，牛顿（Isaac Newton，1643—1727）是18世纪最伟大的科学家，他在近代科学史上有非常重要的位置。而哥白尼(Nicolaus Copernicus，1473—1543)，在38岁就提出天体运行不是以地球为中心，而是以太阳为中心的。物种起源学说的创始人达尔文（Charles Robert Darwin，1809—1882），家里要他做医生，结果他按照自己的意愿，22岁开始环球航行，提出了物种起源学说。如果在美国就以下问题进行投票:“你认为最伟大的发明家、创造家、科学家是谁？”获得第一的不是爱因斯坦，而是爱迪生（Thomas Alva Edison，1847—1931）。爱迪生在29岁发明留声机，30岁发明电影、电灯，其他发明更是不胜枚举。贝尔在29岁发明了电话。居里夫人（Marie Curie，1867—1934）在30岁发现了镭，44岁第二次获得了诺贝尔奖。爱因斯坦（Albert Einstein，1879—1955）在26岁的时候(1905年)，作出了划时代的贡献，一年发表五篇文章，实际上每篇文章都可以拿诺贝尔奖，他其中的一篇文章提出了光子假设，成功解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理奖，但并不是他震惊世界的相对论。其实他的狭义相对论，也是在这一年提出来的。李政道和杨振宁拿诺贝尔奖的时候是1957年。当时李政道才31岁，杨振宁是35岁。至今李政道还是拿诺贝尔自然科学奖第二年轻的人。

法国波兰裔科学家、物理学家、化学家玛丽·居里

1904年在伯尔尼专利局时的爱因斯坦

年轻的李政道和杨振宁

看看百年诺贝尔奖的历史，可以确切地说，诺贝尔奖的历史是年轻人的发现史和创新史。1915年，一对父子一起拿了诺贝尔奖，儿子小布拉格(劳伦斯·布拉格)获诺贝尔奖时是25岁，迄今为止他是最年轻的诺贝尔奖获得者[2]。他在剑桥大学读书的时候纠正了他父亲的错误，父子一起获得了诺贝尔奖。法国的德布罗意（Louis Victor de Broglie，1892—1987）王子，对物理学的兴趣产生得比较晚，他在1924年获得博士学位，导师在他的博士论文上作了一个批示，说作为他的导师，不同意他的观点，但是同意他毕业、拿学位。五年以后他就靠这篇论文拿了诺贝尔物理学奖。他提出物质的波粒二象性，不仅有波的特质，而且还有粒子性。穆斯堡尔在1958年得到博士学位后，在1961年就获得了诺贝尔奖，后来以他的名字命名了“穆斯堡尔效应”。沃森和克里克是20世纪最伟大的三个成就之一DNA双螺旋结构的发现者，当时他们都很年轻。

法国物理学家路易·维克多·德布罗意

发现DNA结构50年后的克里克与沃森（沃森手持第一次描述DNA的文献）

1972年，巴丁（John Bardeen，1908—1991）、库珀（LeonNCooper）和施里弗（John Robert Schrieffer）因提出低温超导理论（BCS理论）而获诺贝尔物理学奖，可以讲是老中青相结合的一个典范[3]。因为巴丁很有名，库珀和施里弗相继拜他为师。巴丁拿出十个难题让施里弗选，结果他选择了一个难题——超导。有人就劝他，做不出来的，换一个吧。当时他的师兄对他说:“没关系，你还年轻，最多浪费三年。”一天他去参加一个晚会，因为提前到了，就在旁边小公园里等，然后灵感来了，魂牵梦萦的思考问题就有了答案。他认为采用这个方法很简单，第二天就告诉了巴丁，巴丁一听，就说他抓到要害了。然后施里弗与师兄库珀一起算，花一个月时间全部算了出来。其中，库珀的贡献在于为超导态建立了正确的物理图像，即电子对，被人们称为“库珀对”。

二、人才培养的三要素

怎样培养年轻创新人才？我感到有三个要素对年轻人的成长至关重要——人生观、兴趣、机遇。

1．机遇

我先从第三个要素谈起，机遇就是创新的环境。如果没有机遇，不管这个年轻人做多大的努力，也是不能有大的贡献的。我刚担任复旦大学校长不久，《人民日报》的一位记者采访我，他非常认真负责，令人尊敬。他在复旦大学实地考察了一个星期，最后在《人民日报》发表了四篇连续报道复旦大学的大文章，第一篇是头版头条，并加了编者按，标题就是“为年轻人创造机会”。

创新的环境对培育一流的人才至关重要。我举几个例子:

第一个例子，林海帆。他1982年从复旦大学生物系毕业，现在是耶鲁大学干细胞研究所所长。可以说，他是复旦大学30年甚至50年培养出来的生物学领域最杰出的学者。耶鲁大学去年把他和他的研究小组从美国杜克大学全部招聘过来，并让耶鲁大学已有的干细胞小组归他领导。把这种荣誉和重担交给一位华人，是很少见的。我问林海帆怎么会取得这么大的成就。他回答，复旦是给人机会的地方，当时无论哪一位教授的课都可以随便听。对此，我深有同感，我做学生的时候也是这样，也听过很多名教授的课，与我的专业并无关系，但我非常感兴趣。他说，他当时听了一些光学和数学的课，而光学正是对他后来作出的成就有很大帮助的学科。他有一个重要发现，有些干细胞要发挥作用，就要另一些细胞同样发挥作用。为了证明这条理论，他把光学课上学到的东西用起来了。一束激光通过显微镜照射下来，照射范围很小，把旁边的细胞照死了，证明干细胞就失去了作用。他还得到惠普公司设立的一个奖，这个奖只授予年轻教授，全美只有20位分属各个领域的年轻人曾获得。更吸引人的不是这个有65万美元的奖金，而是所有20位获奖者会被邀请到一起，相互交流启发。林海帆说，那次的收获太大了，杰出的人聚集在一起碰撞出思想的火花，使他得到了很多启发。这20人中，至今有三分之一已经拿到了诺贝尔奖。

美国耶鲁大学干细胞研究中心主任林海帆教授为毕业典礼致辞

第二个例子，上海光源。这是中国有史以来最大的科学工程，在上海浦东张江。2004年12月开始动工，不到三年取得了突破性的进展。这是一个直线加速器，把电子加速到1.5亿伏，我们日常用电都是220伏，而它要达到1.5亿伏。把电子加速到1.5亿伏并不难，而要把这个电子引到预定的圈子里就不容易了。如同我们发射一颗月球卫星，先让它绕地球三圈，然后踢一脚，踢到一个轨道里面，再奔向月球环绕三圈。上海光源的难度更高，是万分之一与百万分之一的精度差异。上海光源有各种各样的光，包括非常强的X光。机器造好了，把电子吸进去，三个班组分工负责，第一个班组引入电子后，让它运行了800圈，第二个班组就顺利将电子引入另一个圈里，第三个班组的工作也很精彩，让电子一下子达到了35亿伏。原来是1.5亿伏，一下子到达了35亿伏，漂亮之极。工程做得很出色，但我更高兴的是我们培养出了一批年轻的专家。三个班组和他们的班组长在世界上、在这一领域就有了位置，世界级的专家就逐步成长起来了。所以大工程给年轻人机会，使得年轻人成了杰出的科技工作者。

上海光源外景

第三个例子，20世纪的两位大科学家—— 一位是玻尔，一位是爱因斯坦。位于丹麦的玻尔研究所建筑结构很简单，但它的阁楼世界很有名，为什么？一位德国年轻科学家——海森伯，在这个阁楼上写出了20世纪三大伟大成就之一的量子论的基本方程。海森伯在导师带领下去听玻尔的演讲。他有备而来，作了很深入的思考。海森伯当场提出的几个问题就切中了玻尔理论的缺陷。玻尔在演讲结束后主动邀请海森伯一起散步，进一步讨论。随后，玻尔把海森伯请到自己的研究所，在阁楼上住下来，两人整夜地讨论、争论。海森伯就在这个阁楼上写下了不确定关系;与此同时，玻尔也找到了解决问题的另一个方法。两人一个从哲学的观点，一个从数学的角度，殊途同归。海森伯有一句名言:科学扎根于讨论[4]。

我在玻尔研究所工作了两年，我最欣赏的是物理学家发表演讲的教室，而最喜欢的则是餐厅。我每次吃午饭要花两个小时，其实吃得很简单，但是在餐厅里能碰到许许多多的大师，花大量时间与他们交流，很多前沿的问题就十分明晰了，何必再跑图书馆？所以，科学确实扎根于讨论。

再看一个例子，如果问到世界上最好的大学是哪所，大多数人都会讲哈佛大学。哈佛大学固然不错，但是连续八年被评为全美大学第一名的是普林斯顿大学。在很多中国人眼里看来，普林斯顿大学并不怎么样，因为我们的评价标准之一是大学要大，小是评不上的，办学规模越大，评上的机会越大。美国连续八年将它评为第一名，为什么？它的学生数量不多，7000人左右，其中大学生不到5000人，研究生约1900人，研究生数量确实也不多。世界一流的大学，包括剑桥大学、牛津大学、莫斯科大学，研究生数量都不多。这不是说研究生不重要，而是说从数目上来讲研究生不一定占主要比例。普林斯顿大学一年只授予277个博士学位，150个硕士学位，这个数目远远小于国内的研究型大学。那么，他们的教育优势在哪里？师生比是1:5，有些班级小到只有8名学生。普林斯顿大学不办医学院、不办商学院、不办法学院，那么它有什么呢？诺贝尔奖。产生了25位诺贝尔奖获得者，17位属于物理学，这就是它的特色。数学上的最高荣誉是菲尔兹奖，世界上一共有48位数学家曾获菲尔兹奖，法国拿了11个，美国拿了23个，普林斯顿一所学校就拿了12个，这就是特色(2007年数据)。数学和物理学，就是普林斯顿大学的王牌。所以，办学要有特色，要有特色文化。中共十七大报告中出现了几个“有特色”的提法，连讲几个特色。

温家宝总理提出中国高校的特色到哪里去了？普林斯顿大学12个菲尔兹奖是怎么拿到的？毕竟获这个奖项太难了。一位教授9年不出文章，校长、系主任都不知道他在做什么，也不会问他在做什么，这就是普林斯顿的伟大，充分信任教师，相信学校的教授不会随便浪费时间。9年过去了，他攻克了360年没有攻克的数学难题——费马大定理，获得了20世纪最伟大的两个数学成就之一，这位教授就是安德鲁·怀尔斯。还有约翰·纳什(John Forbes Nash,Jr.，1928—2015)，真是一位天才，但天才与精神病只有一线之隔。他的精神状况出了问题，但是普林斯顿继续保留他的办公室，没有解聘他，身边的人继续一如既往关心他，30年后他恢复了健康，拿了1994年的诺贝尔经济学奖。有本小说叫《美丽心灵》，拿了奥斯卡奖的影片《美丽心灵》讲的都是这个故事。“美丽心灵”就是普林斯顿大学的文化内涵，一直在创造着使优秀的和杰出的人才不断涌现的环境[5]。

美国经济学家、博弈论创始人约翰·纳什

2．人生观

我讲的另一个要素是人生观。人生观是什么？就是人生的动力。

一个人没有动力，就不能忍受寂寞，忍受艰苦的环境。正因为有了强大的动力，他才能几年、几十年地奋斗下去。格致中学是我的母校，我10年前就开始在格致中学设立奖学金，名字就叫“爱国奖”。有人问我，你为什么对格致中学有这么深的感情？因为格致中学给了我两样东西：一是人生观，二是兴趣。1960年，我在复旦大学的体育场上遇见了一位初中同学，也是复旦的体育老师。他说，你在初中还是一个调皮捣蛋的学生，怎么进复旦大学啦，而且还做了原子能科学系的副系主任？我说，我初中是被退学的，因为在黑板刷里放了一个粉笔头，老师怎么擦也擦不干净，在知道是我干的恶作剧之后，学校就勒令我退学了。但进了格致中学之后，我变了。因为格致中学的环境、气氛改变了人。在那里的学习，使我体会到人生是短暂的，在享受了他人创造的财富之后，不能一走了之，应该有所贡献，对社会有回报。说到兴趣，我从小就不喜欢英文，遇到教授英文的学校就想办法转学，但格致中学的老师教得非常好，使我对英文的兴趣大增。在1963年，中国第一次派人到西方国家去学习交流，我是候选人之一。我就和当时的另一位候选人，后来担任北京大学校长的陈佳洱一起用英语进行日常交流，不断练习，最后40位候选人中，一共有4位通过，我和他都在其中。我认为，一位好的老师，会启发学生的心灵，给学生以人生观的教育，激发并培养出他们的兴趣。人生观是对世界的责任，是对祖国的情怀。两弹元勋邓稼先讲过一句话:“一名科学家能把自己所有的知识和智慧奉献给他的祖国，使得中华民族完全摆脱了任人宰割的危机，还有什么比这更让人自豪、骄傲的呢?”[6]我国的“氢弹之父”于敏一直是位无名英雄，现在渐为人所知，他说:“中华民族不欺负别人，也绝不受人欺负，核武器是一种保障手段。”这种朴素的民族感情和爱国思想也一直是我进步的动力。

我在2001年1月1日被任命为英国诺丁汉大学的校长，穿上了校长的金色袍服，也戴上了学校唯一一顶金边帽。但每当我坐在台上主持毕业典礼，看着五星红旗在校园中升起时，我的心情都非常激动。一位当地老华侨流着泪对我讲，最初来英国时，他们不是被称为“华人”，而是被称为“清人”，而清朝是最腐败的。祖国的日益强盛对所有炎黄子孙都有特别重要的意义。“爱国”两字不是中国才有的，就如同20世纪最伟大的物理学家玻尔，对自己的祖国——不到500万人口的丹麦，有很深的爱国情怀。胡锦涛2006年4月在耶鲁大学讲到内森·黑尔，他是耶鲁的校友、美国的民族英雄，他有一句名言:“我唯一的憾事，就是没有第二次生命献给我的祖国。”2005年我与一位美国四星上将夫妇同机，他说他飞过5000个小时，参加过空战。我问他的夫人:“他这样飞，你怕不怕？”她回答说:“我当然怕，但为了美国的利益他必须飞。”丘吉尔在英国最苦难的时候就任首相，发表了著名演讲，他讲道:“我所能奉献的，只有我的热血、辛劳、眼泪和汗水。”最终他胜利了，领导英国人民战胜了法西斯。“我有一个梦”是过去一千年中的十大名言之一，那么，我们的梦是什么？要让中国人民站起来，站得直，站得稳，这也是所有华人的梦。

3．兴趣

没有兴趣，没有好奇心，是没有创造的。上面提到普林斯顿大学的安德鲁·怀尔斯，他攻克了360年的难题。在他10岁的时候，老师给他们讲了“毕达哥拉斯定理”——直角三角形两直角边平方之和等于斜边的平方。这在中国叫“商高定理”。这位老师的高明之处在于，他同时还对10岁的学生们说有一个类似的题目300多年没有被解决，平方是成立的，但三次方、四次方是不是成立？300多年前的一位法国科学家就说，不管几次方都是不成立的，并且说他已经有办法证明，但没有写出证明的过程。几百年过去了，没有人能证明。从此，怀尔斯对数学产生了兴趣，在1985年当上了普林斯顿大学数学系教授后，开始专注于解决这个难题，最终攻克难关。这就是兴趣的力量，如果没有这个兴趣，他的道路会完全不同。

美籍华人生物学家杨向中教授

杨向中（1959—2009）教授是美籍华人，他从小生活在中国农村，对农学和养牛很感兴趣。在有机会到美国留学后，他进了美国康涅狄格州立大学的农学院。他是第一个克隆出牛的，不同于克隆羊从羊的乳房拿出细胞进行克隆，而是从牛耳朵取出体细胞克隆，并解决了克隆动物的寿命问题，成了世界有名的克隆专家。兴趣源于青少年时代，好奇心是科学研究的原动力，愉快教育应该是基础教育的主旋律。

宁波诺丁汉大学的钟楼

上海一位朋友对我说，他有一位第三代的5岁小孩，每天从幼儿园回来后还要学七八门功课，周末还要去补课。如果不补课，以后就进不了好的小学，最后进不了好的大学。但美国的5岁的小孩在做什么?他也很忙。我见过一位小孩，他在搭积木。用成百上千的积木搭出一个火箭发射模型。他们谁更有创造性，不言而喻。如果不改变“一分定终生”“一卷定终生”，学生就不能快乐学习。创造力和兴趣从何而来？

在我担任校长的、新成立的宁波诺丁汉大学，其教学模式或许能给我们一些启示。这里主要运用英国的教育理念与方式开展互动式教学，关键是启发学生的心灵，不单单传授知识，而是要发现学生的火种在哪里。我请林海帆教授来学校作生物学方面的报告，尽管我们并没有开设生物学专业，但整个报告厅座无虚席。林教授演讲时间是45分钟，学生之后的踊跃提问，就又花了45分钟。他在演讲结束后对我说，这些问题都很有质量，这样的气氛在中国其他大学很少见。提问是非常重要的，没有问题是没有机会的，是不可能有创造的。复旦大学的校训是:博学而笃志，切问而近思。在建校90周年校庆的时候，学校请李政道来为校训墙揭牌，他说:“我最欣赏每句话的第二个字——‘学’和‘问’。学问学问，就要学习问问题，不是学习答问题。”孔子早就讲过，“每事问”。爱因斯坦说，“我没有特别的才能，只不过是喜欢刨根问底罢了”。美国的“氢弹之父”泰勒，进实验室都要问问题，每天至少提10个问题。往往有八九个问题是错得离谱的，但他的伟大创造或许就诞生在另外一两个有质量的问题上。

我们的教师或者家长，有很大的责任去关心学生和子女，发现他们的火种，点燃他们的火种。教师应该是广大学生的点火者，而不是灭火者。人无全才，人人有才，学校的任务就是发挥学生的天才。

耶鲁大学培养了很多美国总统，他们就是向英国学习了住宿学院制和导师制。导师与学生生活在一起，并且通过住宿学院发展学生社团，学校有250个学生社团，就有250位小领袖，大领袖就自然而然地产生了。

加州理工学院是一所2000人的小学校，但拿了32个诺贝尔奖。钱学森就是该校1939年的博士毕业生。它有三个特色专业——航天航空、遗传生物科学、物理学，绝对世界第一。它对学生的要求和培养方向与耶鲁大学又不相同，耶鲁大学要求学生有领导能力，加州理工学院则要求学生有好的心理素质，因为搞科学必须耐得住寂寞。加州理工学院乐于吸收爱好音乐的学生，因为他们一般能够静下心来做事。不同的学校有不同的特色，英国高等院校的亮点是导师制。

牛津大学最有名的一句话是:导师边抽烟边与学生交谈，在向学生不断喷烟时，点燃了学生心灵的火种。人的头脑不是被填充的容器，而是被点燃的火种。哈佛大学350周年校庆时宣告，我们最值得夸耀的，不是出了6位总统、36位诺贝尔奖得主，而是使进入哈佛的每一颗金子都发光。

最后，还有一个人生要素，便是讲诚信。

最近，中央人民广播电台作了一个调查:“讲真话是学生基本的品质，你们认可不认可?”调查结果显示，小学生对此的认可度小于10%，初中生只有0.6%。可见，诚信缺失已成了我们今天面临的一大问题。没有诚信，自主创新就会很难。温总理一再强调，教人求真，先做真人。

2000年，我在《文汇报》上发表了一篇短文。美国波士顿大学一位历史学教授，也是波士顿大学传媒系的系主任，在要下课时说了一段话，64个词，非常精彩。但一位听课的同学找到了学院院长，说教授最后讲的64个词是其他人发表在杂志上的，他没有说这句话的出处。这位教授知道了这个反映后，立刻申请辞职了。1996年，我在美国最好的出版社出了一本书，中间用了一张某实验室送我的照片，但出版社在校稿时给我写信说，送你不等于同意你用，你必须有本人的背书确认。结果我这本书每张照片后面都有一封确认信，允许我用别人的照片[7]。我在此呼吁，一定要诚信，这样知识经济才能蓬勃发展，才能为创新型国家的建设打下坚实的基础。

【注释】

[1]本文选自白春礼主编的《科学与中国——十年辉煌 光耀神州》丛书中的《科技创新方法集》一书，北京大学出版社，2012年。本次发布作了适当修改。

[2]参见本书博学编《诺贝尔奖百年是年轻人的创业史》一文。

[3]参见本书博学编《诺贝尔奖百年是年轻人的创业史》一文。

[4]参见本书近思编《对教育改革，必须有更大的作为》一文。

[5]参见本书近思编《大楼、大师与大爱》一文。

[6]参见本书博学编《大学的使命与文化内涵》一文。

[7]参见杨福家著《博学笃志——知识经济与高等教育》第64-65页，上海教育出版社，2001年。