2005年,钱学森提出“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”,这被人们称为“钱学森之问”。近日,深圳医学科学院(筹)创始院长、深圳湾实验室主任颜宁提出了“为什么得不到亮眼的答案?”
“颜宁之问”直指科学研究缺乏想象力
“颜宁之问”源自她在参加博士生推免面试时向考生提的一个问题:“假设时间来到10年后,你已经成为一名PI(Principal Investigator,即能独立带领一个实验室的博导),你拥有所需要的所有资源(优秀的科研团队、充足的经费、完善的实验设备、大把的时间),那你最想探索的科学问题是什么?换一种说法,这一辈子有什么科学问题或者技术难题,你能解答或者突破,就觉得今生无憾了?”然而,令她失望的是,“没有一位的回答让我眼前一亮”。“颜宁之问”直指如何培养学生对科学研究甚至未来科学世界的想象力,进而提升学生的创新意识和创造力。
今年6月,教育部等十八部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》,提出“坚持以学生为本,因材施教,激发学生好奇心、想象力和探求欲,引导学生自觉获取科学知识、培养科学精神、增强科技自信自立、厚植家国情怀,努力在孩子们心中种下科学的种子,引导孩子们编织当科学家的梦想”。可以说,这为解答“颜宁之问”指明了方向。
科学幻想是科学的本质属性之一
激发学生好奇心、想象力和探求欲该从何入手?我认为,科幻教育大有可为。
科学与幻想在许多人看来是两个相距甚远的概念。科学与严谨、理性、实证紧密相连,而幻想则代表着脱离现实、梦幻、虚而不实。但从科学探索的本质出发,我们会发现科学与幻想两者之间有着密切的联系。国家教育咨询委员会委员,中国科技馆原馆长王渝生说:“科学幻想是科学的本质属性之一”。
首先,科学的追求在于对未知领域的探索和发现。每一位科学研究者都对未知充满渴望和好奇,这就需要丰富的想象力和创新思维。只有通过大胆的想象,才能打破现有的框架,探索更深入的真理。从这个角度说,科学幻想是推动科学发展的重要动力。
世界上第一部科幻小说是英国作家玛丽·雪莱创作的《弗兰肯斯坦》,小说主人公弗兰肯斯坦是个热衷于生命起源的青年科学家,他用不同尸体的各个部分拼凑成一个巨大人体。当这个怪物终于获得生命时,他却紧追不舍地向弗兰肯斯坦索要女伴、温暖和友情,继而发生了一系列诡异的事件和命案。充满张力的故事情节,不仅展现了科学的魅力,更是在人文、科学、艺术的融合中,让读者深思以科学为底色的想象力构造的广阔未知世界充满着种种可能。之后出现的克隆技术、基因编辑技术何尝不是幻想故事变为现实的写照?如果面试的学生读过大量类似的科幻作品,应该能给颜宁一个眼前一亮的答案。颜宁在事后感叹:“总期待着有一两位同学能脑洞大开地讲讲生老病死都是生命科学研究对象。”
其次,科学幻想是进行科学实验的重要工具。科学实验是建立在假设基础上的,这些假设都源自科学家的“幻想”。只有先“幻想”出可能存在的现象,科学家们才能设计出实验去验证,并得出新的科学结论。就像颜宁所说:“不必局限在学术文献里寻找科学问题,也不要总是循着之前博士或博士后实验室的方向、套路走下去……”作为科学研究者就应该有敢于想象、敢于探索的心态。中国科学院院士白春礼在谈及科幻对科学研究者的影响时说,科幻作品很多是在科学前瞻、技术预测基础上产生的,对于社会公众理解科学、相信科学都起到了非常重要的作用。
科幻教育引导学生用好奇心探索世界
有人说,“科学=想知道+想知道的方法”。真正的科学教育不是让学生背诵某个化学方程式,也不是记住某个科学事件的时刻,而是引导学生用好奇心去探索和破解想知道的知识及其整个探索的过程。
就如南方科技大学人文科学中心教授吴岩所说,科幻小说的创造和创新,一方面将改进人类的认知状况,拓展知识领域,带来“界外知识”,就像开普勒所呈现的行星社会或行星上的景色,还有通往行星道路上的种种奇观。另一方面,科幻的创新发生在一个科技改变了社会的新天地上,“你将在另一种文化中生存,你将有一个不同的未来”。
因此,科幻教育为科学教育增添了丰富多彩的内涵。首先,科幻教育能够激发学生的科学兴趣,培养其探索未知的热情。科幻作品往往包含了丰富的科学元素,如物理、化学、生物、天文等,其中融入了大量的科学原理和知识。通过阅读科幻作品,学生们可以在享受阅读乐趣的同时,接触到复杂的科学知识,从而提高对科学的兴趣。
其次,科幻教育能够拓宽学生的思维空间,培养他们的创新思维。科幻作品中充满了各种想象和创新,比如寻找外星文明、超光速旅行、虫洞穿越等,这种无边无际的想象空间,可以激发学生的创新思维,让他们敢于挑战未知。
(作者系中国科普研究所博士后)
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