薛其坤:基础研究突破与杰出人才培养
发表时间:2021-09-06    点击:

全球正处于百年未有之大变局,新科技革命、国家发展战略与高等教育变革等多因素历史地交汇在一起,各国科技竞争的新态势呼啸而至,使我国面临前所未有的机遇与挑战。当前,必须清醒认识到,我国的基础研究总体水平与欧美等发达国家仍存在一定差距,在科技发展道路上还面临诸多问题与挑战。

一、基础研究的重要性

众所周知,强大的基础研究是建设世界科技强国的基石。在国家发展的关键时期,着力加强支持重大应用目标导向的原创性基础研究,支持面向国家重大需求和自主发展的基础研究,这既能占领科学高地,也能开拓新的应用高地。从这个意义上讲,不应当把基础研究和应用基础研究简单区分开来。

一项技术的应用前景越大,涉及的科学问题和技术问题往往越具有挑战性,原创性也越强,其颠覆性意义也越大,这是21世纪基础研究的重要特点之一。当前开展高水平原创性基础研究需要一批乐于基础研究、敢于冲击科学难题的杰出人才。在杰出人才的培养过程中,科学精神的塑造尤为重要。

二、科学精神的重要意义与品格塑造

(一)科学问题的重要性

科学精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富,大力培养科学精神是加强基础研究人才培养议题的应有之义。培养人才,除了教授基础知识、课堂知识以外,一定要帮助学生找到恰当且重要的科学问题。一个好的科学问题对科学精神的塑造会起到“春风化雨、润物无声”的作用。

(二)科学精神的锤炼

科学精神的培养需要日积月累,需要高强度的反复训练和意志的磨炼,需要在磨练过程中不断精益求精,脚踏实地做好每一次实验,不断冲击新的极限。“滴水穿石”精神的锤炼比发表几篇高水平SCI论文或许更为重要,这就是科学精神养成的意义所在。

从2008年起,由清华大学物理系和中国科学院物理研究所共四个研究组二十多位博士研究生组成的联合团队,利用五台精密的实验仪器,制备测试了一千多个样本,历时四年多时间于2012年年底最终完成量子反常霍尔效应实验。团队中的博士生几乎每天都在重复一个实验,其实验过程实属不易,坎坷曲折,困难重重。当实验过程非常艰难或者毫无进展时,导师需要不断地鼓励学生,花时间关心学生的成长与思想动态,给予其足够的指导和帮助,研究团队成员需要交流、勤沟通,一起并肩分析实验无进展的原因。在这种并肩作战的过程中,一个改善样品方法的发现、一个技术问题的解决常常都会使大家兴奋不已,正是这一个个小的进展最终导致了科学上的突破。

回首整个实验过程,可以发现,正是这种面向重要科学问题的艰苦探索过程培养了学生发现问题的能力、分析问题的能力以及解决问题的能力。在不断的探索中,学生会形成非常敏锐的洞察力,学会抓住实验中的蛛丝马迹,慢慢达到对实验技术的驾驭炉火纯青的程度。为了理解实验结果,还需要研读很多的文献,由此对研究领域的理解也随之入木三分。这种扎实过硬的实验技术和严谨求是的科学精神就是在长期的探索中潜移默化植入了每位研究者的灵魂之中。

三、杰出人才与强基计划

杰出人才需具备哪些特质呢?第一,要具备扎实的理论基础,需要对专业理论知识的理解入木三分,对相关学科的理论和知识能够融会贯通,对专业实验技术仪器和方法的驾驭炉火纯青。第二,要有卓越的科学直觉,这种直觉包含具有发现问题和解决问题的突出能力,有擅于透过现象看本质的犀利眼光,有擅长归纳演绎等杰出思辨能力。第三,要有对探究自然奥妙或者思考科学问题浓厚的兴趣,有强烈的解决问题愿望。在科学探究中,要有虽千万人吾往矣、敢于挑战权威的勇气,要有百折不挠、追求极致、挑战极限的品质品格。同时,在价值观层面,还需要有为祖国强大和民族复兴献身的远大抱负和理想等。

越是基础的领域才越能产生出顶尖的、具有颠覆性和引领性的人才和成果。必须着力营造一个有利于从事前沿基础研究的氛围,制定鼓励和引导更多优秀学子从事基础研究的政策。我国的“强基计划”正是针对未来杰出人才选拔基础学科拔尖学生进行重点培养,这具有强烈的时代意义。

四、学科规划与人才培养

学科建设已成为提高学校办学水平和人才培养质量的关键,学科建设的状态关系着高校的整体办学实力、学术竞争力和社会影响力。只有抓住学科建设这条主线,才能作到纲举目张,统揽抓好学校各个方面的工作。

做好学科规划要关注国家重大方针政策,中国要建设成为世界的科技强国,就必须在未来产业的源头对应的基础性研究和科学发现方面作出中国贡献,一定要在现代技术、未来关键技术上实现自主可控,把主动权掌握在自己手里。

要对一些问题提前进行深入分析、仔细思考,比如哪些基础研究具有前瞻性,正在进行的研究是否具有前瞻性,哪些成果具有原创性,哪些技术具有引领性和颠覆性,哪些突破可以称为重大成果等。高校在规划时要带着这些问题,面向未来,结合国家重大战略与社会需求有的放矢地前瞻性布局。具体来看,第一,要从对未来的社会、科学和技术的发展趋势做出认真分析、研讨,做出基本准确的判断,开展前瞻性、基础性、引领性研究。第二,要对未来的人才需求情况有基本准确的认识,结合现有人才情况做好特色化人才培养规划。第三,要有超前意识与冒险精神,决不能实行“走一步、看一步”的亦步亦趋式发展模式。第四,要坚持有所为有所不为,要聚焦重点和特色。第五,要把学科建设和人才培养有机融为一体,促进学科建设和人才培养一体互促发展。

(薛其坤,中国科学院院士、南方科技大学校长、清华大学物理系教授,原文刊登于《清华大学教育研究》2021年3期,有删减)


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