致力于推動探究式科學教育的杰出科學家

Jorge+E.Allende

編者按：本文是2016年4月14日，在智利科學院為Bruce Alberts博士和Pierre Lena博士授予智利科學院榮譽院士的儀式上，原智利科學院院長Jorge E Allende教授發表的致辭。文中提到的2位科學家都在各自的研究領域取得了杰出成就，同時又在世界范圍內積極推動了探究式科學教育的發展。由韋鈺院士在中國發起推動的“做中學”科學教育改革試點項目，也得到了這2位科學家的幫助。文章題目為編者所加，文章有刪節。

我很榮幸能向智利科學院介紹當選為榮譽院士的2位極其杰出的科學家和教育家。今天有2位在科研領域享譽全球的科學家的加入，對于我們科學院來說也是一個重要的時刻。2000年，我曾有幸代表智利科學院出席在東京舉行的名為“走向可持續的21世紀”的一次歷史性的會議。在那次會議之前我見過Bruce Alberts，因為在1993年他作為美國國家科學院主席曾經來過智利，當時我是智利科學院院長，我們一起參加了在圣地亞哥舉行的國際科聯大會。但是在那次會議之前我沒有見過Pierre Lena。實際上，在東京會議的講臺上我們才初次見面，因為其中一個討論科學教育的子會議的3位演講者就是Bruce Alberts、PierreLena和我自己。對于那次子會議我記憶猶新，因為Bruce和Pierre都就基礎教育中的兒童科學教育談到了他們各自的科學院在探究式教學方面的工作內容，開闊了我的思路，使我有了新的發現，就像在圣經上的頓悟。美國國家科學院和史密森學會曾在20世紀80年代聯合發起了當時名為“國家科學資源中心”的工程，該工程構建了很多模塊幫助孩子們學習基本的科學概念，如物質的性質、地球的天氣、食品的化學性質等。對于科學教學來說這是一個與以往不同的方式，它更注重孩子們的動手能力，當孩子們想要弄明白一個有關自然的問題時，他們通過做科學實驗來學習。如果他們對某一現象產生的原因感興趣，可以先提出一個可以解釋它的假想，然后通過設計實驗驗證這些假想是否正確，最后再分析實驗結果并得出結論及推斷。而在傳統教學中，科學教師只是給學生講課，并在黑板上寫一串陌生的名詞及公式。這種新的教學方法給學生以積極的影響，他們現在會覺得科學很有趣，只是一個用智力理解周圍各種現象的游戲。由于探究式科學教育總是讓幾個學生組成小組一起學習，因此可以讓他們懂得團隊合作并尊重不同的觀點。

Pierre Lena在那次會議上告訴我們，作為最古老、最權威的機構之一的法國科學院是如何引進這種教學方法的——那也是科學家之間國際交流的結果。獲得過1992年諾貝爾物理學獎的法國科學家George Charpak曾拜訪住在芝加哥的1988年諾貝爾物理學獎得主美國科學家Leon Lederman。Lederman帶領Charpak參觀了當地一所正在使用探究式科學教育的學校，那里的學生對這種學習科學的新方法熱情高漲，給Charpak留下了極其深刻的印象，因此他一回到法國就勸說法國科學院的院士采用這種新的科學教育方法。1995年，法國科學院推出La Main a la Pate計劃，該計劃得到了PierreLena和YvesQuere的大力支持，并且通過他們獲得了更重要的法國教育部的支持。有意思的是，法國外交部也一直非常積極地向很多歐洲國家乃至全世界推廣La Main a la Pate計劃。

我們科學院今天新吸納的2位榮譽院士都是特別杰出的科學家，他們在各自的科學領域為人類的認知作出了巨大的貢獻，我必須列舉一下他們的一些重要發現。

Bruce Alberts在研究生命體內關鍵的化學變化方面作出了突出貢獻。生命的本質特征之一是它的自我復制能力。過去60年分子生物學的研究進程表明，生命體之所以具備這種獨特的能力，是由于細胞里的DNA能夠通過指導蛋白質的合成表達自己所攜帶的遺傳信息，精準地完成生物的自我復制。為了讓你對這個神奇的過程有個概念，我們可以想象人類基因組有30億個字母，這將可以打印出1本100萬頁的書。然而，人類所有細胞的復制過程只需要24～45小時就可以完成。

Alberts博士的杰出成就是弄清楚了參與DNA復制的組成部分。眾所周知，合成DNA雙螺旋結構的2條鏈是反向平行排列的，因此它的2條鏈以相反的方向進行復制。毫不夸張地說，他花了整整16年的時間想要研究明白這個過程，但是直到1976年，他才提純得到了7種能夠復制DNA及其遺傳信息的蛋白質。在一次接受采訪的時候他提到一路走來他失敗過很多次，還告誡年輕的科學家要記住一句話：“在科學實驗中，成功教不了你太多東西，但是失敗可以?！背诉@些，Alberts博士作為一名科學家和研究院的領導人還有諸多成就。

例如，在20世紀80年代末90年代初美國國家科學院提出人類基因組計劃的時候，他被邀請主持該計劃，這在當時是一項艱巨的任務，因為許多人反對這個巨大工程的實施，但是Alberts博士一一說服了他們。這次成功展示了他卓越的領導才能。在那之后不久，也就是1993年，他當選為美國國家科學院主席，并在這一職務上任職12年。雖然接受這個職位意味著他必須作出一個痛苦的決定——關掉他的實驗室，但是他覺得作為科學院主席他能為科學教育做更多的事情，并且他確實做到了。2014年他獲得了美國國家科學獎章，獲獎原因為“在DNA復制領域的知識型領導，實驗創新，竭力提高科學教育水平，以及推廣以科學為基礎的公共政策”。在科學教育方面他的一個里程碑式的成就是成立了國家標準和評估科學教育委員會。我還沒有提他另一個突出的成就——他是使用最廣泛的教科書《細胞分子生物學》的資深作者。這本書在全世界范圍內使用，現在已經是第6版。

下面我要說的是一個觀星者，觀星者這個詞源自濟慈的詩《初識查譯荷馬史詩》。這首詩精彩地描述了我們看到自然或藝術中美好事物時的驚奇感。他覺得讀Chapman翻譯的《荷馬史詩》就是那個感覺，他把這種感覺比作一個守望天空的人看到一顆新的行星初次劃入他的視野時的感覺，或是“胖戴維·科爾特斯”在巴拿馬達連的一座山峰上注視著浩瀚的太平洋時的感覺。當然，談論Pierre Lena教授對天文學和天體物理學研究的巨大貢獻我遠不夠資格，在這個房間里有好幾個人可以做得比我更好。

但是，他顯而易見的貢獻是利用地面設備、機載設備和衛星設備在紅外天文學方面所做的一些開創性工作，以及創造了新的高分辨率成像技術（干涉和自適應光學）。Lena是歐洲南部天文臺ESO理事會的法國代表，并在智利ESO甚大望遠鏡的構想中起到了非常重要的作用。Lena博士還獲得了許多獎項和認可，如由法國政府頒發的榮譽軍團勛章，英法物理學會的圣周獎及歐洲科學協會的伊拉斯謨獎。他也是法國科學院、歐洲科學協會、教皇科學院、阿根廷科學院、委內瑞拉科學院、塞爾維亞科學院、塞內加爾科學院和現在我們智利科學院的成員；在1995年他還加入Charpak和Quere，共同啟動了La Main a laPate計劃；1991-1997年間他是法國教法研究會的主席；任職法國科學院期間他是教育與信息部部長。在最近一次對他的采訪中，Pierre Lena發表了一個非常重要的觀點：科學是“人類的集體冒險，而不是單獨一個國家的活動”。在那次采訪中，他告訴了我們20歲的年輕人托馬斯·楊的故事。托馬斯·楊在劍橋的一個公園散步的時候看到2只天鵝在池塘里優雅地移動并產生了波紋，進而他發現波會相互干擾。Pierre Lena說如果你把這個故事告訴孩子們，他們會永遠記得這2只天鵝和什么是波的干涉，比你在黑板上寫一個公式告訴他們波的干涉的概念效果好得多。然后他指出，科學是一個由欽佩、激動、驚訝所觸發的思考的過程，我們教孩子科學時應該把所有的這些感覺都傳達給他們?？茖W對全世界所有的孩子來說都是其樂無窮的。他的人生格言是：你分享的知識越多，你收獲的知識也就越多。這是La Main a la Pate計劃在短短20年間就能夠推廣到各大洲60個國家和地區的秘訣。認識這位腳踏實地、傾盡全力幫助鄰邦的觀星者是一個美妙的經歷。對于智利科學院來說有Bruce Alberts和Pierre Lena這2位杰出的榮譽院士的加入是莫大的榮幸。他們其中一個人用望遠鏡探索無盡的宇宙，另一個人用顯微鏡探究生命的本質，但是他們都竭盡全力幫助全人類，這一點值得我們每一個人欽佩。