原始創新導向與拔尖創新人才培養的新思維

李海龍

(揚州大學 教育科學學院,江蘇 揚州 225009)

原始創新不僅代表了科學領域最基礎的智慧成就,而且也日益成為國家發展實力的重要體現。作為原始創新的重要風向標,每年諾貝爾獎的公布除了體現“對人類作出最大貢獻”這一基本原則之外,還能夠彰顯國家和大學人才培養、學術研究的能力。在科學界的榮譽殿堂中,不論是諾貝爾獎、菲爾茨獎、沃爾夫獎,還是蓋爾德納獎,其知識領域主要分布在今天大學的各類基礎學科中,其中諾貝爾獎中的“重大科學發現和重大理論突破”產生的影響最大。根據統計,諾貝爾獎中重大科學發現占58.7%,重大理論突破僅占22.8%,但由于這部分工作多是對自然規律的深刻認識和系統歸納,故其產生了深遠影響[1]。這兩項共同構成了20世紀人類科學突破的主要部分。在20世紀40年代中期,范內瓦·布什(Vannevar Bush)等向美國政府提出:“基礎科學的特征之一是它能開辟出多種引發進步成果的途徑”[2]70。隨著第二次世界大戰結束后美國政府對基礎學科原創性研究支持力度的不斷加大,歐洲各國也紛紛開始將政策和資源向基礎學科和研究領域集中。20世紀60年代起,在“單一歐洲計劃”和“歐盟科研框架計劃”等的主導下,包括數學、物理、化學、生物技術等學科在內的基礎研究被納入各國戰略扶持對象。在國家科技政策與諾貝爾獎等獎項的雙重影響下,基礎學科領域如何培養拔尖創新人才,并能持續性地引發“從0到1”的突破就成為高等教育關注的焦點。

在我國,繼1978年中國科技大學設立拔尖創新人才培養的“少年班”以來,1991年國家選擇了一批代表我國先進水平、在國內具有重要影響和起骨干帶頭作用的數學和自然科學一級學科專業點,在這些專業點中分五批建立了106個“國家理科基礎科學研究和教學人才培養基地”。為回應“錢學森之問”,2009年國家又開始實施“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”。2018年以來,隨著我國面臨“貿易戰”以及核心技術領域的“卡脖子”困境的不斷加劇,各方開始重新思考原始創新不足的問題。為此,國務院及相關部門先后發布了《加強“從0到1”基礎研究工作方案》《國務院關于全面加強基礎科學研究的若干意見》等激發原始創新活力的政策文件,還分別出臺了《教育部等六部門關于實施基礎學科拔尖學生培養計劃2.0的意見》(以下簡稱“拔尖創新計劃2.0”)和《教育部關于在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作的意見》(以下簡稱“強基計劃”)等人才培養政策。發現并培養學業和智力表現卓越的拔尖創新人才,提升整體的科學研究能力已經成當下高校重點工作之一。然而,我國雖經歷了數十年的拔尖創新人才項目式培養,卻依舊無法解決基礎學科原始創新能力薄弱、自主人才培養體系不夠完善等問題。如果說基礎學科拔尖創新人才的質量是制約國家原始創新的“短板”,那么基礎學科拔尖創新人才培養自身的“短板”并沒有得到足夠重視。只有重新關注原始創新與拔尖創新人才培養的內涵,我們才能真正了解拔尖創新人才的培養規律,并使之與原始創新接軌。

一、 拔尖創新人才培養的理論誤區

原始創新能力對任何一個國家而言都是稀缺資源,決定這種能力高低的是人才。理論上,擁有天賦的學生或具有超常能力的人才能夠實現技術創新和科學發展領域的重大突破,教育活動需要做的是有針對性地進行辨識并因材施教,將其天賦轉換為創新實力。很多人認為,在科學領域取得突破性創新成就的除了天賦異稟者個人的努力和機遇之外,還與著名大學的培養不無關系。更進一步說,實現科學領域創新的基礎是一個優勢疊加和積累的過程,也與本土社會的資源、組織與技術發展能力有關,就像社會學家伯恩斯(Tom R.Burns)所說的,一個創新的引進和發展常常依賴于構成或重構社會組織、文化理解和概念、規則及規章,也與技術問題有關,特別是當問題涉及新的硬件或專門技術時[3]。一方面,相較于一般的技術創新,科學領域中的原始創新是一個知識表現概念。雖然原始創新通常從假設、猜想、推斷開始,要經歷十幾年甚至數十年的探索過程,但在當代知識生產的環境中,從國家戰略導向到科學政策的制定、學術論文的發表以及科學獎項的設置,已經將原始創新的價值從科學領域推向了整個社會。另一方面,隨著高等教育的普及,原始創新的判斷依據已經在認知層面趨于“標準化”。在得到學術界和社會更廣泛的驗證之前,很難有人確定其研究成就的原創性,正所謂誰也不能信心滿滿地聲稱是研究上的突破帶來的商業成功,或是聲稱產品和工藝的成功是準確獲取顧客需求和解讀市場信號后的可預期結果[4]。在學術論文發表、成果轉化和公眾獎項所劃定的框架內,原始創新需要在學術界和社會成員的認知領域達成一致才能獲得承認。與此相對應的是,“拔尖創新”是一個能力概念,需要根據一個人在知識、行為、認知上的各類表現來進行推斷。從科學發展的歷程上看,原始創新出現的周期更長,而在現實領域中拔尖創新人才的判斷則要容易得多。教育領域中,學業成就表現就成為主要的衡量標準。這種原理上的差異在現實中被人們所忽略,卻又引發了不同研究者的爭議,導致了不論是在政策層面還是在教育活動中,原始創新與拔尖創新人才培養的制度內涵并不完全一致。

“拔尖創新人才培養”是一個中國語境的話語體系,在國外又有“英才教育”“榮譽教育”等表達。在研究拔尖創新人才的眾多領域內,心理學取得的成果最明顯,也是驅動教育實踐的重要動力。其結論也很直接,即篩選、識別和早期培養有利于學生“創新能力”和“創造力”的養成。在西方學者最開始的研究中,認知心理學的創造性思維測試被視為是評價學生創新能力的重要依據。較為典型的是1966年“托蘭斯創造思維測驗”(Torrance Test of Creative Thinking,TTCT),其主要通過發散性思維測試判斷兒童智力結構是否具備創造能力。除此之外,到了21世紀初期,學術界又從認知和人格特質等層面來探索創造力的來源。值得關注的是,各個國家之所以都格外注重拔尖學生或擁有天賦者的培養,其中有一個重要原因是心理學的認知革命推動了從20世紀70年代到20世紀90年代對創造力的認知過程和動機過程的研究[5]總序6。這就使得對個體創造力的培養從靜態層面走向了動態層面,強調創造力情境的培育與動機激發應與教育制度、教育組織運行結合起來。而且,這也使得無論是政府還是學校均看到了這一過程是可以操作實施的。在教育實踐中,創造力培養可以由教學設計和教育環境創設來實現,從拔尖創新人才的成長經歷上看,教師也能夠發揮積極作用,因為富有創造力的教師知道教育是一種生活,他必須在學生身上喚起一種生活的可能性,比如通過互動學習來發現自我[6]。然而,現實中,心理學提出的測試方法僅僅在認知層面起到識別和篩選作用。個體生長環境、個性以及智力上的差異使得學校難以通過有效的制度設計真正實現對拔尖創新人才的選拔和規模化培養。從20世紀60年代開始,爭議的焦點主要充斥在標準化測試和如何實現教育過程的建構上。不管怎么說,心理學為教育實踐提供了三種思路:一是在教學中注重與創造力相關的思維方式和行為傾向的培養;二是課程設置和教學鼓勵學生根據特長和興趣對知識進行建構;三是通過參與特定領域(藝術、科學、商業、技術等)共同體的創造實踐活動培養學生相關的習慣、性向,并躍升到創造新理念的水平[5]總序9。很顯然,學校教育已經放棄了最初的認知發展培養,關注學業成就測試成為拔尖創新人才培養在教育活動上的起點。

不論是在研究領域還是在實踐領域,因為受到遺傳學和進化論相關理論的影響,很多國外學者和政策制定者認為,英才教育的對象就是在智力及學業表現上具有天賦的學生。如20世紀末期,西蒙頓(Dean Simonton)提出,在體育、科學和藝術等領域獲得卓越成就的來自少部分人,其中天賦和后天培養相結合才能更有利于發現這些具有先天優勢的學生[7]。教育的重點在于如何發現這一相對特殊的群體,并在隨后的培養活動中逐漸將其天賦轉換為創造力。特別在高等教育中,大學不光面臨著直接為國家輸送人才的責任,而且還必須將部分人培養成具有原始創新實力的科學家,因此對智力天賦學生的需求也更加迫切。不論是國家還是社會,它們對精英人才和精英大學的需求實際上是一致的。而精英大學理所應當地承擔著篩選和培養精英人才的職責,就像阿克斯特爾(James Axtell)所說的:“位于高等教育系統頂端的精英大學,也充當著對人加以分類、調節流動性并證明專家資歷的‘濾網’,充當著經濟資本和社會資本的‘孵化器’,充當著官方知識和新的觀念合法化的世俗‘神殿’”[8]。然而悖論在于:對大部分國家而言,將基礎教育和高等教育有效結合起來,成功構建培養擁有創新能力學生整體體系的范例并不多。特別是在標準化的班級授課制已經實施了200多年的背景下,能夠在較短時間內發現并培養具有特殊創造力的學生其實更加困難。但是由于受到現代國家教育系統優勢的影響,實踐者認為卓越或拔尖創新人才也可以規模化地被識別出來并加以培養。為了發現這個優秀群體,世界各國開始制定政策,以測量工具的形式強化智力超群者的發掘。這樣一來,“選拔”的功能事實上已經被“篩選”所取代了,這也導致拔尖創新人才的培養機制始終難以保持持續性。

邏輯上,“拔尖學生”標簽的背后代表了潛在天賦,暗含著在科學或其他工作領域的創新能力。而事實上,不論是教育組織還是制度,能夠滿足“拔尖學生”培養條件的還很少。但人們在情感上傾向于使用標準化測試對天賦學生實施篩選,并且認為在傳統的教育體制中培養拔尖創新人才的目標是可以實現的,“我國目前的高校教育體制建構的基本假定,就是認為學術創新人才可以通過規范化的程序批量地培養出來”[9]。換言之,大學為培養學生的創新能力或者為智力超群者提供教育內容和制度并不充足,最多只是在組織構成上給予相對獨立的建制。在實踐中,管理者和組織實施者觀念中的原始創新能力是需要經歷“選拔-認定-培養-評價”一套完整的制度流程生產的,也就是后天教育所占的比例更大。“在談到培養創造力時,從教育決策層到基層教師,常常把它看成是一個技術問題,如課程、教學如何改進,如何選拔‘拔尖創新人才’。但是,如果不從價值觀上認同人的個性自由、獨立思考,認可對權威的懷疑和挑戰,尊重包容‘離經叛道’的思想,允許嘗試和‘犯錯誤’,那么,培養創造力就無從談起。”[5]總序2嚴格來說,拔尖創新人才的特性所需要的教育資源和形式都應該是特殊的,社會成員也不是不相信有開辟新教育形式的可能,而是標準化教育制度的運行成本更低。整個社會雖然期待拔尖創新人才的涌現,但并不希望犧牲自身利益。在有限的資源配置環境中,將學業成績突出者定義為拔尖創新人才更符合現實中制度與利益的需求。所以,在選拔和培養理念上的誤區往往不會產生相對獨立的教育實踐。

綜合來看,從20世紀中期開始,在心理學和相關測試理論中,結合一系列科學家成長軌跡的循證研究,各國都相當重視對智力超群者、天賦學生的選拔和培養。但是學術界對原始創新能力的認知以及對拔尖創新人才培養的理論研究仍未統一起來,人才培養實踐活動仍然沿著常規教育的路徑進行。現實中,拔尖創新人才在培養領域的制度獨立性并沒有體現出來,以學業成績為主要導向的選拔機制限制了拔尖創新人才成長的活力。

二、 原始創新與拔尖創新人才培養相遇的“十字路口”

科學對人類生活現實和認知的改變是近幾百年來的重大事件,從結果上看,正因為那些影響世界的科學成就對真實世界重新描繪,所以人們才格外關注現代科學的發生機制。在現實中,主要發達國家紛紛受益于國家科學體制帶來的巨大創新效應。在政府資助科學研究相關政策的引領下,政府、大學、國家實驗室和企業的創新鏈條得以有效組織起來,就像范內瓦·布什等所說的:“如果我們充分利用我們的科學資源,它們只是一個開始。如果我們繼續研究自然規律,把新知識應用到實踐中去,就可以拓展新的產業,許多舊的產業也可以得到極大的加強和發展”[2]52。歐洲各國則從20世紀60年代開始聯合組建科學研究機構,并在“單一歐洲計劃”和“歐盟科研框架計劃”等項目中規劃了科學的發展領域,將數學、物理、化學、生物技術等基礎學科納入各國戰略進行扶持。到了21世紀,“關注科學”實際上已經變成了“關注科學的創新”,并且要求創新成果需要保持規模增長。20世紀50年代以來,隨著知識探究領域的拓展,對科學創新機理和原理的探索成為顯學。人們漸漸發現,能夠在科學領域產生源動力的都是原始創新活動,而基礎學科領域的原始創新尤其重要。對于偏重于基礎研究的領域來講,原始創新是通過“問題的解決方案”的引入,構建一種全新的運行規則,進而產生對傳統科學實踐的挑戰,形成新常規科學[10]。在科學學、經濟學、歷史學等研究中,基礎學科的原始創新活動又獲得了更多的關注。

科學中的原始創新之所以受到關注,一方面是由于其代表著所有社會和文明系統所認同的科學文化、科學精神,“比科學方法與科學知識更深入人心的是科學文化,科學以藝術和文學的形式廣泛傳播”[11]208。一個學科的理論奠基者在知識領域中的開創效應往往能獲得持續傳播,它標志著人類知識創造的最本質部分。在真正的科學共同體出現之前,科學領域中各個學科的代表人物的“光環”極其突出,因為其科學成就往往是基礎性或顛覆性的。從中世紀開始,在某一學科領域的開創性或經典人物往往作為“學科英雄”而得到科學共同體供奉。到了現代社會,包括諾貝爾獎、菲爾茨獎、圖靈獎等在內的著名科學獎項也強化了作出原創性或顛覆性知識貢獻的學者聲譽。在某種程度上,原創性的科學成就被視為是全人類智力發展的結晶。另一方面,基礎學科的原始創新可以持續產生價值,是價值創造鏈條的發起端,并且能夠轉化為應用學科和社會創新的競爭優勢。提出一個猜想、建立一套理論,都能在很長的時間內界定研究問題和方法。而在國家面臨重大科技突破或是科學發展方向的選擇時,人們都傾向于從創新的源頭去找原因,就像庫恩(Thomas Samuel Kuhn)所說的:“它們之所以能起到這樣的作用,是因為具有兩個關鍵特征。它們的成就足夠空前,因此能夠吸引一批堅定的追隨者遠離科學活動的競爭模式。與此同時,這些成就又足夠開放,有各種問題留待重新界定的研究者群體去解決”[12]。正是因為原始創新在科學領域中具有不可替代的作用,現代政府與大學才將注意力集中到學術精英和科學家的培養上。從20世紀60年代開始,將原始創新與超常能力學生選拔、培養結合在一起,成為發達國家政府科技戰略的組成部分。

對現代國家而言,原始創新具有無可替代的價值優勢,對基礎學科學術人才的培養則被視為構成原始創新實力的直接來源。然而,現實中將這兩者結合起來卻并非易事,具體的原因主要有兩個方面。

一是科學研究與創新的組織制度形式發生了重大變化。今天的科學知識生產和重大科技突破都已經超出了個體活動的范疇,現代社會的創新呈現網狀形態,而非近代科學發展之初的樹狀形態。團體化、協作性與組織化是現代科學發展的重要特征,而且在基礎學科研究領域也有越來越多的科學家認為當代的科技原始創新已經成為團隊工作的產物。在諾貝爾獎頒獎的第一個20年,因協作進行研究而獲獎的人數只占獲獎總人數的35.0%;在第二個20年中,這一比例上升至51.5%;在第三個20年中,這一比例達到63.6%;在第四個20年中,這一比例增至77.8%;在第五個20年中,這一比例已增至81.9%;而在最近8年中,由協作進行研究而獲獎的人數則達到了該時段獲獎總人數的86.9%[13]。著名的科研機構還產生了原始創新的“優勢積累”現象,以諾貝爾獎獲得者的分布為例,像美國哈佛大學、德國馬普學會、美國哥倫比亞大學、美國斯坦福大學、英國劍橋大學等著名學術機構的總獲獎者人數居于世界前列。科學研究協作機制也注定了學術人才培養需要跨機構和跨組織進行,是組織協同活動的結果。然而在現實中,科學研究的協作效應對人才培養的影響并不明顯。不論是大學內部各學科還是各機構之間,拔尖創新人才培養流程的完整性并不能得到保證。更重要的是,科學研究績效評價和人才培養的評價機制在本質上完全不同。但在現實中,以科研評價機制來決定人才培養方向甚至創新發展方向的理念仍然很難轉變,整個創新鏈條,從研究開發到技術轉移和產業化,再到大規模的生產是一個漫長的涉及多個部門的知識和經濟活動的綜合過程,僅僅用研發投入來衡量必然忽略了其他創新鏈后端的創新活動[14]。在我國,不少院校對基礎學科拔尖創新人才培養的衡量是以發表高水平學術論文為標準,并非看原始創新素養在培養環節中的滲透,“教學和科研的雙重角色和雙重標準使得優秀的教育得不到回報,削弱了部門分工。由于缺乏明確的目標或有效的手段,我們只能通過衡量學生在完成課程后所學到的東西來逃避行動”[15]。這種矛盾其實一直未能得到調和。

二是由于實踐中原始創新的發生機制尚未獲得共識,拔尖創新人才培養的差異性難以相應形成普適性的培養模式。第二次世界大戰結束后,主要國家綜合國力增長都受益于科學發展,所以培養并儲備科學學術人才也成為科學發展戰略的組成部分。不少國家又將資源重點投放在大學英才教育上,關注極少數智力拔尖、學業成就優秀的天賦學生也是教育政策的著力點。如美國大學實施 “榮譽教育項目”;韓國于2000年出臺《英才教育振興法》;我國于1991年在84所學校設立“國家理科基礎科學研究與教學人才培養基地”,于2009年實施“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”(簡稱“拔尖創新計劃1.0”),于2018年和2020年相繼出臺“拔尖創新計劃2.0”和“強基計劃”等人才培養政策。從原理上看,這些英才教育項目的理論來源幾乎都與超常能力培養、優勢發展理論有關。而在實踐過程中,盡管都在彼此借鑒經驗,但不論是在理論層面還是在實踐層面,各國都沒有形成相對公認、合理有效的人才培養模式。就中國和美國相比較來看,有學者認為我國所實施過的各類拔尖創新人才培養項目與美國的榮譽教育是相似的,“我國大學中主要以‘拔尖創新人才’‘一流人才’‘英才’等概念表征,但究其本質與榮譽教育同義而不同稱謂”[16]。從這個角度看,二者似乎有共通的源頭,都是在大學中進行學術精英培養,但實踐層面仍有不小的區別,理論上的相似并不等于現實中的共通。在發展歷史、組織形式以及教育理念上,美國大學榮譽教育對拔尖創新人才的系統培養起步較早,在100多年前,美國學者在倡導開發彰顯拔尖創新人才培養性質的中學“先修課程”時,提倡優先發展的教育哲學。其他國家則從20世紀50年代才開始有組織地實施英才教育或拔尖人才培養。其主要的實施路徑就是沿著“識別-選拔-培養”的邏輯進行,設立相對獨立的培養項目以儲備相關的科學人才。但是到了具體的培養環節,這種培養的特殊性和優勢就難以體現了。有研究者發現:“超常學生和普通學生在課程設置和教學方法上的區別并不明顯。比如加快教學進度、豐富教學內容及手段、培養創造性能力以及由專門的教師對其進行單獨指導,這些方式也普遍適用于幫助普通學生提升學業表現。”[17]在我國,組織管理體制的分化使得各類拔尖創新人才培養項目與原始創新的關系實際上并不密切。主導基礎科學研究的是科技部,而負責拔尖創新人才選拔和培養的則是教育部。在學術研究上,基礎學科拔尖創新人才的培養還被置于“使人成為人”“自由寬松的成長環境”等教育學范疇中。而原始創新的研究則主要分布在科學學、管理學等領域內。這種在理論和現實上的不一致現象源于各方尚未理解本土原始創新的發生機制,拔尖創新人才培養與原始創新的關系也沒有理順。

總之,現代國家對發展科技的關注與日俱增,原始創新又是科技發展的源動力。為了保持原始創新的持續活力,各國都注重對基礎學科領域相應人才的培養與儲備,尤其是對擁有智力天賦的學生進行重點培養的英才教育是各國主要的措施。從發生機制上看,個體或某個學科領域的原始創新的產生周期較長,相應人才培養需要有序銜接形成創新人才鏈。而在實踐領域,拔尖創新人才協作培養的共識并未達成,主要表現就是原始創新無法引導拔尖創新人才培養的變革,以及獨特的人才培養規律還沒有被發現。尤其對我國來說,將原始創新融入大學基礎學科人才培養模式應該是未來一段時間的主要目標。

三、 重建原始創新對拔尖創新人才培養的導向關系

在現代教育環境中,基礎學科領域的拔尖創新人才的培養規律決定了原始創新的效率。更進一步說,若要激發科學研究原始創新的活力,在人才培養的各個環節中就需要對創新素養進行激勵和保護。尤其對我國而言,2018年以來核心技術面臨的“卡脖子”困境增加了國家對原始創新能力的需求。此外,改革開放40余年來我國政府也先后推行了一系列拔尖創新人才培養項目。雖然我國在研究生培養和學術論文發表數量上都已經超越了絕大多數發達國家,卻依舊無法解決拔尖創新人才難以形成原始創新實力的問題。在不少匯聚了優秀生源的大學中,獨特的培養機制并沒有發揮出其應有的優勢。錢穎一曾針對清華大學的人才培養狀況表達了憂慮:“我們的教育方式使得學生的基礎知識訓練扎實,整體水平較高,即所謂‘均值高’。但是學生同質發展,冒尖學生少。清華集中了全中國最有才能潛質(Raw Talent)的學生,但是他們中出現的突出人才少,創造性人才少,不能不是我們的憂慮。”[18]因此,除了關注拔尖創新人才本身選拔機制、培養模式等問題之外,從學校到整個社會都需要重新看待原始創新的規律和拔尖創新人才培養的特殊環境,“教育的‘紅利’不可能直接在社會中兌現,而必然涉及政府如何在政策法規上鼓勵創造力的實現,公司企業和學術機構如何發掘人才、充分利用人才實現創造力的問題”[5]總序16。很顯然,在現有的高等教育系統內,經過層層選拔出來的拔尖學生能夠自主選擇的發展機會很有限。一線教育工作者發現:“拔尖學生培養面臨的一個通病就是讓一批有潛力的尖子學生面對比普通同學更加繁重的學業,讓他們在本科低年級幾乎沒有思考的時間。”[19]從我國各高校所實施的拔尖創新人才培養機制中可以發現,幾乎各個高校都形成了自身在組織和制度上的特色。然而這種特色轉化為整體層面原始創新能力的并不高,當前較為流行的人才培養模式有浙江大學竺可楨學院的“交叉混合模式”、復旦大學復旦學院的“通識教育模式”、南京大學匡亞明學院的“大學科模式”、北京大學元培學院的“自由教育模式”以及華中科技大學啟明學院的“主動實踐模式”等。在實際運行過程中,在項目制的驅動下,拔尖學生的培養機制實際上造成了制度上的排他性,而且后期發展也偏離了基礎學科研究領域。而在具體的課程設置上,當前的教育活動更關注的是思維的邏輯訓練,在諸多培養環節中并無創造性思維的設計。而這些使得在培養環節中的“小班額”“導師制”“跨學科”極難發揮優勢。

今天的人們不論看待原始創新發生機制還是看待拔尖創新人才培養,都是基于循證研究獲得的結論,而真正的創新可能并不遵循這樣的邏輯。2015年科普作家馬特·里德利(Matt Ridley)發表了一篇影響人們對科學創新認知的文章,題目為《基礎科學神話》(TheMythofBasicScience)。其主要觀點在國內經過翻譯后的題目更加直觀,名為《基礎研究沒有真正推動技術創新,誰該資助它?》。雖然今天各個國家都將基礎科學領域的創新視為綜合國力的組成部分,也集中力量扶持大學內相應的學科發展,但里德利認為,“大多數技術突破都源自技術專家的修補與改進,而非研究者探索各種假設的結果。聽起來可能與直覺相悖,但‘基礎科學’在催生新發明方面并不如我們預想的那樣有效”[20]。其主要的理由就在于我們將科學創新的因果關系錯置了。里德利通過列舉天文學、熱力學等學科領域的創新現象發現,其來源并非科學家的理論原創,而在于大航海時代和蒸汽機等技術的進步。也就是說,技術進步的最后一步才是抽象的科學思考和理論的重大創新。而且與之呼應的是,科學史的研究者在較早的時間就提出:“科學進步之路有二,或是發現新的事實,或是發現可以解釋已知事實的機制或系統。而科學史中具有里程碑意義的進展往往是經由第二種方式實現的”[21]。在里德利的結論中,真正的科學創新或是原創行為可能并不是政府資助或主導下的結果,反而來自社會其他活動的刺激,而且經濟繁榮和技術進步要比單純的政府資助更能帶動科學創新。不少國家在進入現代化的過程中,技術上的先導帶動了基礎科學的原始創新。其中,現代科學體制起到了驅動創新的主導性作用,“歷史上少數精英的閑情雅趣、手工業者的謀生之道和虔誠教徒的救贖之路,逐漸演變為現代社會組織有序而規模龐大的科研機構、層級分明而分布廣泛的教育體系、工業生產必不可少的創新與開發環節乃至現代化國家競相采用的治理與調控手段,這一過程被稱為科學的‘建制化’或‘體制化’”[11]1。健全的現代化科學體制能夠驅動的不僅是來自科學領域的創新,而且還包括了各個層面社會活動的創新。各個領域的創新構成了完整的鏈條,由此才產生了原始創新與拔尖創新人才的持續性產出效應。

在關注基礎學科原始創新對技術發展的積極作用和貢獻時,人們也許應當回到起點,重新定義問題往往決定了未來變革的方向。就像《創新者的基因:掌握五種發現技能》一書中提到的:“創新正在以各種方式迅速改變生活,原有的社會機制已難以應付,我們開始意識到,需要以更寬廣的思路來理解這些改變。”[22]10今天的社會生產和協作方式決定了原始創新已不再是學科英雄的獨創行為,而是網絡互動和鏈環協作的結果。因此,政策制定者與教育活動管理者就需要共同探究什么是原始創新的源泉?這包括了原始創新的動機和保持原始創新的持續力兩個問題。嚴格來看,原始創新的來源并非是從已有學術成就獲得者身上發現共同的因素,從而倒推該如何有針對性地配置教育資源。如果從認知塑造的過程來看,作為特殊認知的原始創新,其源頭來自人的思維和認知技能。“創新者仰仗于一項認知技能,我們稱之為‘聯系性思維’或簡稱為‘聯系’。聯系指的是大腦嘗試整合并理解新穎的所見所聞。這個過程能幫助創新者將看似不相關的問題、難題或想法聯系起來,從而發現新的方向。”[22]10在拔尖創新人才的培養上,相對獨立的“圈養”模式并不利于激發這種聯系性思維。因為制度與組織設計的封閉決定了智力能力是選拔和培養拔尖創新人才的唯一標準。現代科學體制的建立決定了原始創新既要走出原有的個人靈感理念,也需要打破整體規劃傳統的思維。

在傳統觀念中,人們認為原始創新一定是來自“純研究”,基礎學科的研究是應用學科研究的前提。大學中的學術研究和企業所開展的技術革新研究是涇渭分明的,如著名報告《科學:無盡的前沿》中一開始就提出:“常規方法、傳統和標準都會對科學研究產生抑制作用。科研根本無法在一個以經營或生產為評價和檢驗標準的環境中取得令人滿意的成果。因此,基礎科學研究不應置于經營機構之內”[2]99。純科學探究思想也在一定程度上引導著人才培養,尤其是對在科學領域取得開創性成就的學者來說,很多觀點都認為其源自科學家自身超群的智力與努力,或者與其在著名大學接受的教育有關。但這種歸因對現實中的人才培養作用不明顯。相反,近年來技術應用引發的基礎研究,甚至產生原始創新結果的例子也不少。創新管理的主流范式認為,創新的出現是由外部事件驅動的,如可用技術的變化或外部因素(客戶需求、物理環境、文化、品位、經濟狀況等)[23]。不少國家在關注純科學研究的同時,也在利用技術應用重新引導基礎學科研究。無論是20世紀的美國還是日本,技術應用需求引發基礎學科領域的研究,加上國家對基礎學科領域純科學研究的持續投入讓原始創新的源頭變得多樣化。在基礎學科領域培養拔尖創新人才不僅僅是大學的義務,也是全社會各類創新機構共同的使命。如美國最著名的國家實驗室體系的所有機構幾乎都參與到本科拔尖學生的培養環節中,并推動了卓越人才培養領域“超越計劃”的實施,“普林斯頓等離子體物理實驗室教育并激勵著一代又一代科研人員為了國家的利益而工作。這些教育包括從小學到大學科學教育的超越計劃,以及與普林斯頓大學合作的等離子體和天體物理科學的世界領先的研究生教育計劃,此外,每年還接待數百名外國學生和數千名訪問學者”[24]。在原始創新源頭已經多樣化的背景下,拔尖創新人才培養機制也應該實現相應的變革。

如果將“拔尖創新人才”拆開分析,“拔尖”只是實現了將智力表現突出的學生進行篩選和分類,更重要的是需要在培養機制中將學生的創新素質、創新思維和創新能力激發出來。從導向機制上看,科學原始創新本身就帶有不確定性和長期性,要讓原始創新對拔尖創新人才的培養產生導向作用,關鍵是需要從當前學業競爭大眾化和以升學為目的的導向中逐漸脫離,不使“拔尖”變成比拼超前學習和內卷的“掐尖”。尤其在以當前相對固定學業成績為“拔尖”的唯一導向的前提下,優秀學生的表現會隨著受教育年限的增長而變得可預測,“成績好的學生很大程度上是因為他們的智力剛好匹配了某種課堂所使用的主要范式,或者是因為他們在某種程度上找到了適應這種范式的方法”[25]。在這種局面下,“拔尖”的持續性要強于“創新”。在已有的調查研究中,雖然不少“雙一流”建設高校各個專業的拔尖學生在學習動力、科研投入時間、人際互動等方面都更為突出,但是這種突出表現依然是基于“拔尖”帶來的整體制度優勢,而非個體創造力的展現。因此,只有從拔尖創新人才培養的制度設計思路上將“標準化”變革為“服務用戶”模式,拔尖創新人才培養才能保持學生獲得創新要素的可持續性。在具體的教育環節中,設計者和實施者首先需要提出創新性問題,利用問題引導培養目標。“知識的主要作用之一就是解決現實世界的問題以及創造新事物。而為了讓我們的學習者能將知識運用于解決實際問題和創造新事物,我們的教育者就得設計出問題來讓他們解決,布置出任務讓他們進行創造。”[26]不論是課程設置、考核機制還是學生參與的科研項目,激發個性活力是培養的目標。以原始創新為導向需要基于更長期的研究項目展開,因此在基礎學科研究的項目設置上,引導本科生長期、持續研究,并為其設置獨立的項目,也應該成為拔尖創新人才培養改革的方向。此外,當前的基礎學科拔尖創新人才培養并不意味著限制學科方向,反而需要在多學科交叉的共生環境下才能具備創造的機會。

總之,原始創新的發生機制產生了顯著變化,已經由“好奇或靈感驅動”變為了“技術與用戶驅動”。這就意味著拔尖創新人才的培養需要突破現有學校教育的范疇,將其納入國家整體發展的創新生態和創新網絡,由拔尖學生和其需求者構成“用戶”,然后再由這些“用戶”來驅動創新。“創新參與者構建了這些關系網絡。從其他地方獲取知識或成為知識提供者的能力被稱為‘開放式創新’,而用戶(組織和個人)的作用日益得到認可,導致人們對‘用戶驅動創新’的概念重新產生興趣。”[27]開放的創新環境和激勵措施應取代單一的學業評價機制。拔尖學生的培養更多將基礎學科的原始創新作為導向,變革短期功利的培養目標,建立良性的培養生態以更有利于拔尖創新人才的成長。