高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新人才的路徑探索

文/雷蒙（上海紐約大學(xué)常務(wù)副校長） 編輯/暖陽

大學(xué)是時(shí)代的產(chǎn)物。

1088年，博洛尼亞大學(xué)以師生聯(lián)合體的形式成立，目的是招募外國學(xué)生，形成更加多元的學(xué)者群體。為了確保學(xué)校的成功，神圣羅馬帝國皇帝腓特烈一世御賜這些外國學(xué)生跨越國境來讀大學(xué)的特權(quán)，并特赦學(xué)生因其本國國民罪責(zé)所帶來的連坐責(zé)罰。在《羅馬法文集》（一部50卷的關(guān)于羅馬法的分析）成書500年后，大學(xué)的學(xué)者們復(fù)刻了這部著作，而這所大學(xué)也為新的中世紀(jì)羅馬法的文獻(xiàn)編纂作出了巨大貢獻(xiàn)。

不久以后，另一批學(xué)者在英國建立了牛津大學(xué)，專注于神學(xué)，并兼顧法學(xué)、藥學(xué)、博雅等學(xué)科的研究。當(dāng)時(shí)的傳統(tǒng)博雅教育包含“三藝”（邏輯、文法、修辭）和“四藝”（算數(shù)、幾何、音樂、天文），以及其他人文科目，如哲學(xué)、歷史、詩歌等。17世紀(jì)后期，教育的研究范圍又?jǐn)U展到科學(xué)領(lǐng)域。不過，直到19世紀(jì)，牛津大學(xué)才逐漸把主要目標(biāo)從培養(yǎng)神職人員轉(zhuǎn)移到其他方面。

在我的祖國美國，哈佛大學(xué)最初成立的目的也是培養(yǎng)基督教神職人員，直到19世紀(jì)后期才徹底與宗教分離。那段時(shí)期，美國的很多大學(xué)都經(jīng)歷了類似的轉(zhuǎn)型，從以培養(yǎng)白人神職人員為主過渡到以開展嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓诺溲芯繛橹鳌?/p>

到19世紀(jì)中葉，工業(yè)革命催生了對大學(xué)教育的新需求。埃茲拉·康奈爾建立了一所新的學(xué)校，歡迎“任何學(xué)生”（無論種族、宗教、性別）來學(xué)習(xí)“任何學(xué)科”。1862年頒布的《莫瑞爾法案》又使得“贈(zèng)地大學(xué)”應(yīng)運(yùn)而生，此類大學(xué)專注于農(nóng)學(xué)和工學(xué)的研究和學(xué)習(xí)。

在中國，高等學(xué)府同樣表現(xiàn)出與時(shí)俱進(jìn)的特質(zhì)?？婆e時(shí)代，舉子們在國子監(jiān)、州縣學(xué)、地方書院研習(xí)四書五經(jīng)、策論以準(zhǔn)備科考。到19世紀(jì)，隨著世界時(shí)局的變遷，中國的學(xué)子們開始接觸“賽先生”，更有學(xué)子漂洋過海赴國外留學(xué)，開闊眼界看世界。

▲ 雷蒙副校長

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，新式大學(xué)這種形式開始傳入中國。而大學(xué)應(yīng)該是多科并舉的“全”，還是單科深耕的“專”，則成了貫穿大半個(gè)世紀(jì)的中國高等教育發(fā)展理念之辯。

改革開放以來，中國的高等教育隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而百花齊放，日新月異。如今，中國擁有3 000多所高等教育機(jī)構(gòu)，其中有超過1 200所四年制全日制大學(xué)（包括公立和民辦），有頂尖的“雙一流”高校，也有新體制的中外合作大學(xué)，有的專注于讓更多年輕人更高效地接受高等教育，而有的則致力于探索和創(chuàng)新。

如今，面對日新月異的世界和層出不窮的新挑戰(zhàn)與新機(jī)遇，高等教育再次來到該何去何從的十字路口。全球氣候變化、新型傳染病，以及各種新的社會問題考驗(yàn)著人類的智慧。但同時(shí)，諸如人工智能、石墨烯等新型材料，以及量子科學(xué)等新技術(shù)和新方法又把人類裝備得比任何時(shí)候都要強(qiáng)大。

人才無疑是我們這個(gè)時(shí)代最寶貴的資源。為了保持人類社會的繼續(xù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展，我們要讓最有天賦的年輕人成為真正的創(chuàng)新型人才。

因此，至少需要讓一部分大學(xué)能專注于培養(yǎng)這樣的創(chuàng)新型人才。上海紐約大學(xué)的創(chuàng)立，就是一次以建設(shè)這樣的大學(xué)為目標(biāo)的大膽嘗試。

如今，我們已經(jīng)對創(chuàng)新的形成過程有了比較深入的研究。在上海紐約大學(xué)，我們把這些研究的成果運(yùn)用到課程體系的建設(shè)和教學(xué)方法的開發(fā)實(shí)踐當(dāng)中。接下來我介紹一下我們已知的創(chuàng)新形成過程，以及我們是如何把這些知識運(yùn)用到實(shí)踐中去的。

什么樣的教育才能更好地培養(yǎng)創(chuàng)新能力呢？我以圖靈獎(jiǎng)得主約翰·霍普克洛夫特（John Hopcroft）教授的故事作為第一個(gè)范例。作為康奈爾大學(xué)的一代傳奇，他在計(jì)算機(jī)算法的設(shè)計(jì)和分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域作出了卓越貢獻(xiàn)，同時(shí)也為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域培養(yǎng)了大量的創(chuàng)造型科學(xué)家。

圖靈獎(jiǎng)網(wǎng)站上，他給出了自己培養(yǎng)創(chuàng)新型青年科技人才的配方：少上一些專業(yè)課；把更多精力用于吸取更多更廣的跨學(xué)科知識；有足夠的時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。我在高等教育的職業(yè)生涯中合作過的很多頂尖學(xué)者也和霍普克洛夫特教授持相同觀點(diǎn)。

20世紀(jì)70年代，我作為研究團(tuán)隊(duì)中年紀(jì)最小的一員，在美國國立衛(wèi)生研究院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)工作。我們團(tuán)隊(duì)的帶頭人是茱蒂絲·普萊維特（Judith Prewitt）教授，她讀高中時(shí)就被評為美國未來十大科學(xué)新星之一。她不負(fù)眾望，四十出頭就在美國國家研究院執(zhí)掌一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)用于醫(yī)療的“人工智能顯微鏡”。普萊維特教授還在本科期間學(xué)習(xí)了詩歌。我和她一起工作的時(shí)候，常常聽她說起詩歌如何激發(fā)她在人工智能科研中的創(chuàng)新靈感。她在1979年還以詩歌的形式發(fā)表了一篇學(xué)術(shù)論文。

20世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)在法律界工作的我曾接過一個(gè)案子，是代表72位諾貝爾獎(jiǎng)得主起草一份給美國最高法院的抗辯書。這些學(xué)者的牽頭人是莫里·蓋爾曼（Murray Gell-Mann）教授，他因在夸克物質(zhì)理論上的成就而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。合作中我了解到他的學(xué)術(shù)研究范圍遠(yuǎn)不止物理學(xué)領(lǐng)域。蓋爾曼教授在圣菲研究所執(zhí)掌一個(gè)關(guān)于人類語言進(jìn)化的研究項(xiàng)目，此外他還是國際人文主義學(xué)院的人文主義獎(jiǎng)得主。

我任康奈爾大學(xué)校長期間，有幸與哈羅德·瓦爾姆斯（Harold Varmus）教授、羅德·霍夫曼（Roald Hoffmann）教授兩位大師合作。瓦爾姆斯教授因發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中的致癌基因而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，然后接連執(zhí)掌了國立衛(wèi)生研究院、斯隆-凱特琳癌癥研究中心、美國國家癌癥研究院等科研機(jī)構(gòu)。然而，他本科修讀的居然是英國語言文學(xué)專業(yè)，又到哈佛大學(xué)拿下了英國詩歌專業(yè)的碩士，之后才轉(zhuǎn)行學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)?；舴蚵淌谝蛟诨瘜W(xué)反應(yīng)和電子軌道方面的研究榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，而他還寫過六本詩集和兩部戲劇。

在我任職上海紐約大學(xué)的這十年中，也先后搭檔過兩位諾貝爾獎(jiǎng)得主，分別是羅伯特·英格爾（Robert Engle）教授和保羅·羅默（Paul Romer）教授。英格爾教授因在波動(dòng)性經(jīng)濟(jì)時(shí)序方面的成就贏得了諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)，并在上海紐約大學(xué)創(chuàng)建了“上海紐約大學(xué)波動(dòng)研究所”。英格爾教授本科讀的是物理學(xué)專業(yè)而非經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)，并且是一名參加過國家級比賽的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員。

曾在上海紐約大學(xué)任教的羅默教授因創(chuàng)立內(nèi)生經(jīng)濟(jì)增長理論贏得了諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。羅默教授的本科專業(yè)也不是經(jīng)濟(jì)學(xué)，他曾在芝加哥大學(xué)接受了純正的博雅教育，并修讀物理和數(shù)學(xué)專業(yè)。

所有這些了不起的人物共同證明了一個(gè)觀點(diǎn)，即真正的創(chuàng)新者要同時(shí)具有廣度和深度。知名學(xué)者和暢銷書作家亞當(dāng)·格蘭特在《原創(chuàng)》中指出，諾貝爾獎(jiǎng)得主中，會演奏樂器的比例是普通學(xué)者的兩倍，會藝術(shù)創(chuàng)作的比例比普通學(xué)者高七倍，有一項(xiàng)達(dá)到專業(yè)水平的特長（如表演、舞蹈、魔術(shù)、花滑等）的占比高出普通學(xué)者二十二倍。

▲ 羅伯特·英格爾教授

這個(gè)觀點(diǎn)有沒有科學(xué)根據(jù)呢？當(dāng)然是有的，現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)研究向我們揭示了其中的奧秘。傳統(tǒng)認(rèn)知中我們以為人腦的右半球負(fù)責(zé)創(chuàng)造性思維，左半球負(fù)責(zé)邏輯性思維，這個(gè)結(jié)論現(xiàn)在已經(jīng)被推翻了。取而代之的理論認(rèn)為，創(chuàng)造性思維是由左右半腦在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系之下經(jīng)過四個(gè)步驟協(xié)同產(chǎn)生的。

第一步是扎實(shí)掌握本領(lǐng)域的權(quán)威知識，以及該知識產(chǎn)生的來龍去脈。

第二步則是解構(gòu)所學(xué)，即在熟練掌握之后不忘發(fā)問：“權(quán)威知識會不會不完整？會不會有偏頗？會不會不唯一？”嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刭|(zhì)疑和挑戰(zhàn)老師傳授的既有知識，才能找到突破的可能性。

第三步是發(fā)散思維。這時(shí)，我們的“執(zhí)行注意力神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，即大腦中負(fù)責(zé)集中注意力思考的主意識讓位給潛意識狀態(tài)的“默認(rèn)模式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)搜索潛藏在大腦深處的長期記憶，尋找可能聯(lián)系到眼前問題的信息片段。

“默認(rèn)模式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”不像“執(zhí)行注意力神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”那樣急于判斷信息有沒有用，而是處于一種神游的狀態(tài)，把各種現(xiàn)實(shí)或想象的信息片段拼接在一起進(jìn)行嘗試。大部分片段可能乍一看和要解決的問題相差了十萬八千里，可是一旦默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)拼出了一個(gè)對解決問題有用的片段，潛意識就會立刻把它傳回給主意識。

第四步是聚合思維。當(dāng)主意識收到潛意識傳回來的各種信息片段，就開始進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)而開明的整合和測試，以期得到一個(gè)有用的解決方案。

這四個(gè)步驟并不是刻板地按順序發(fā)生，而常常是同時(shí)進(jìn)行的。重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新需要這四個(gè)步驟，缺一不可。

這也解釋了為什么那些最具創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的科學(xué)家往往在本專業(yè)以外的領(lǐng)域也有很深的造詣。豐富的興趣愛好拓展了他們的發(fā)散思維能力。藝術(shù)和文學(xué)大大豐富了他們的大腦在長期記憶中的信息儲備。而像花樣滑冰這樣的運(yùn)動(dòng)則讓主意識有更多休息的時(shí)間，讓默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)得以充分活躍起來。

這一關(guān)于創(chuàng)新形成過程的研究結(jié)果對于本科教育要如何培養(yǎng)年輕人的創(chuàng)新能力有著重要的指導(dǎo)意義。他們當(dāng)然要熟練掌握本領(lǐng)域的既有知識，但這種學(xué)習(xí)不一定非要在本科階段完成。正如上述諾貝爾獎(jiǎng)得主的例子，深入的專業(yè)學(xué)習(xí)可以在研究生階段完成。大學(xué)本科教育最重要的意義是培養(yǎng)上面提到的第二、三、四個(gè)步驟，也就是解構(gòu)所學(xué)、發(fā)散思維和聚合思維的能力。

▲ 保羅·羅默教授

上海紐約大學(xué)的本科生當(dāng)然要學(xué)習(xí)他們所選專業(yè)的“權(quán)威知識”。但我們的課程體系和教學(xué)方法更加注重培養(yǎng)學(xué)生的另外三步能力。

為了培養(yǎng)學(xué)生解構(gòu)所學(xué)的能力，我們要求學(xué)生在尊重所學(xué)知識的前提下保持質(zhì)疑態(tài)度，敦促學(xué)生了解教授所教知識的背景條件，并思考如果這些條件發(fā)生改變會對所謂的權(quán)威知識產(chǎn)生什么影響。

我們告訴學(xué)生上大學(xué)不是來學(xué)“答案”的，而是來鍛煉提出新的、不同問題的能力，繼而要有能力找到每個(gè)問題所有可能的答案。要做到這一點(diǎn)，他們還必須培養(yǎng)另一種能力。詩人約翰·濟(jì)慈稱之為“消極能力”，即能夠容納對立觀點(diǎn)而不急于判斷對錯(cuò)好壞。最后為了實(shí)現(xiàn)有效的聚合思維，他們還要擁有開明的頭腦和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬇袛嗄芰Α?/p>

如我之前提到的，要推動(dòng)活躍的發(fā)散思維就需要足夠的“燃料”，即在專業(yè)以外儲備具有足夠廣度和深度的認(rèn)知經(jīng)歷。因此，學(xué)生無論選擇什么專業(yè)，我們都要求他們還要學(xué)習(xí)一套涵蓋人文社科、自然科學(xué)、數(shù)學(xué)等在內(nèi)的廣博的課程體系；同時(shí)還強(qiáng)烈鼓勵(lì)學(xué)生選修舞蹈、書法、聲樂等課程。另外，我們還鼓勵(lì)他們多與來自不同國家或文化背景的老師、同學(xué)交流，進(jìn)一步充實(shí)他們對于拓展信息的積累。為了幫學(xué)生創(chuàng)造跨文化交流的條件，學(xué)校在安排宿舍的時(shí)候會特意保證每個(gè)中國學(xué)生都有外國室友。

最后，我們要求學(xué)生鍛煉嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木酆纤季S。他們要積極學(xué)習(xí)，在課堂上大膽表達(dá)觀點(diǎn)，并接受來自老師和同學(xué)的審視。這樣的學(xué)習(xí)過程能讓學(xué)生逐漸不懼怕被質(zhì)疑，并養(yǎng)成對自己的思考過程和結(jié)果深思熟慮、反復(fù)推敲的習(xí)慣。另外，我們還要求所有學(xué)生都學(xué)習(xí)算法思維，學(xué)習(xí)將復(fù)雜問題分化瓦解、再各個(gè)擊破的解決問題的方法論。

上述例子是向大家展示踐行推動(dòng)高等教育發(fā)展這一千年命題的當(dāng)代案例。教書育人的使命深深刻在每一所大學(xué)的基因當(dāng)中，而在培養(yǎng)學(xué)生成才并為世界作出貢獻(xiàn)這件事情上，每一所大學(xué)都應(yīng)該有適合其自身特色的方法。隨著周遭環(huán)境的飛速變化，大學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)者們應(yīng)當(dāng)時(shí)時(shí)思考為了實(shí)現(xiàn)教育的初心，我們在方法上要做出哪些改變和革新。只有不斷突破桎梏，才能保持當(dāng)代高等教育的活力，充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，最大化年輕人為社會所作的貢獻(xiàn)，幫助他們成為未來的領(lǐng)袖人才。

▲ 羅默教授與雷蒙副校長