“恐龍?jiān)菏俊毙煨牵禾綄みh(yuǎn)古奧秘，培育“科學(xué)新星”

威猛的身型、矯健的四肢、鋒利的牙齒，往往是恐龍留給人們的第一印象，這位史前時(shí)代的地球霸主，總能喚起孩子心中無盡的好奇與遐想。21世紀(jì)初，國際上涌現(xiàn)出一批以漢語拼音命名的“中國龍”。它們的發(fā)現(xiàn)，極大地豐富了人們對生物多樣性的認(rèn)知，也向世界展示了中國遠(yuǎn)古生態(tài)的多樣與奇妙。其中不少恐龍的發(fā)現(xiàn)者和命名者正是古生物學(xué)家、中國科學(xué)院院士徐星。多年來，他致力于探尋地球生命的奧秘，還原出一幅幅栩栩如生的遠(yuǎn)古時(shí)代圖景。他也因此成為目前世界上發(fā)現(xiàn)并命名恐龍最多的科學(xué)家，被人們親切地稱為“恐龍?jiān)菏俊薄?/p>

對于教育改革與人才培養(yǎng)，徐星有著持續(xù)而深入的思索?？蒲泄ぷ髦?，他樂于分享地球生命演化的知識與奧秘，嘗試將好奇的種子播撒到青少年兒童的內(nèi)心，同時(shí)依托中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所的平臺，用心培育出一屆又一屆“科學(xué)新星”。

熱愛即“導(dǎo)師”

《教育家》：您是如何對古生物學(xué)這門學(xué)科產(chǎn)生興趣，并將其發(fā)展成為志趣的？您的心態(tài)經(jīng)歷了什么樣的變化？對于對未來發(fā)展方向感到迷茫的學(xué)生，您有何建議？

徐星：我小時(shí)候?qū)派飳W(xué)并不了解，反倒對其他學(xué)科做了許多嘗試，經(jīng)歷了一段有些漫長的自我認(rèn)知過程——初中時(shí)對物理著迷，讀了很多相關(guān)的科普書；本科時(shí)，讀了《資本論》和馬克思主義的經(jīng)典著作，當(dāng)時(shí)還覺得經(jīng)濟(jì)學(xué)很有趣，跑到中國人民大學(xué)旁聽，甚至專門花了三四個(gè)月準(zhǔn)備跨考經(jīng)濟(jì)學(xué)研究生；讀研期間，又研究了C語言及編程技術(shù)，一度想成為軟件工程師。直到研究生三年級，我用三個(gè)月學(xué)習(xí)修復(fù)化石，近距離接觸并了解了恐龍化石，逐漸感受到其中的樂趣。

古生物學(xué)研究常需要進(jìn)行野外考察，條件很艱苦，缺衣少食是常有的事，有時(shí)我們只能在戈壁沙漠里支一頂小帳篷過夜，還可能碰到高溫干旱、毒蟲野獸及各種危險(xiǎn)。有一次，我們在下山途中發(fā)現(xiàn)汽車剎車失靈，只好硬著頭皮繼續(xù)駕駛了近70公里才停下。有人長時(shí)間在野外考察，因?yàn)樯顔握{(diào)和缺乏考察成果的壓力感到沮喪，甚至半夜三更想逃離營地?；蛟S因?yàn)槲冶揪蜔釔酆痛笞匀幌嗵帲瑢τ谶@些困難，我并不覺得苦，反而會為每次到野外考察能夠收獲不一樣的體驗(yàn)而感到興奮。在挖化石的過程中，我發(fā)現(xiàn)自己也比較善于做這類事情，才逐漸明確了自己喜歡且適合從事古生物學(xué)研究。

如今，不少學(xué)生對自己的未來發(fā)展感到迷茫。有人對我說，當(dāng)下哪怕只做一件事，還得拼盡全力才能站穩(wěn)腳跟，何談去做更多嘗試來認(rèn)識自我呢？誠然，競爭激烈是難以逃避的現(xiàn)實(shí)。但我認(rèn)為，青少年也需要做一些自我調(diào)整，至少要弄清兩個(gè)問題。一是自己喜歡做什么。如果能在童年發(fā)現(xiàn)并堅(jiān)持做自己喜歡的事情，這當(dāng)然很好。我相信熱愛即“導(dǎo)師”。如果一時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)也沒關(guān)系，那就在不斷的經(jīng)歷中挖掘和培養(yǎng)自己的興趣。如果不去嘗試，永遠(yuǎn)沒有機(jī)會。二是自己擅長做什么。如果擅長的事情恰好是喜歡的事情，當(dāng)然是最理想的。如果不是，也可以從擅長的事情出發(fā)，嘗試從中培養(yǎng)興趣。

另外，我要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，其實(shí)很多人都有自己感興趣的事，但隨著階段的轉(zhuǎn)換以及外在要求的不斷增加，逐漸失去了興趣。比如有人最初對科學(xué)研究充滿熱情，但經(jīng)過一段時(shí)間，被一些具體的外在指標(biāo)（如完成多少項(xiàng)目、發(fā)表多少論文等）所束縛，更多感受到的是壓力，于是有了放棄的念頭。遇到這種情況，希望大家想一想自己當(dāng)初感興趣的原因是什么，然后盡量保持那份珍貴的初心。

《教育家》：古生物學(xué)常被視為冷門學(xué)科，一度面臨招生困難的問題，如今中國的古生物學(xué)專業(yè)招生情況如何？在青年人才儲備方面，您提出要充分利用科研院所的資源推動大專院校和科研院所深度融合，這是出于哪些考量？

徐星：我是研究所里當(dāng)年唯一的應(yīng)屆碩士生，這個(gè)專業(yè)后續(xù)一度面臨招生斷檔。近年來，隨著研究生擴(kuò)招等政策的施行，全國范圍內(nèi)古生物學(xué)專業(yè)的招生數(shù)量顯著增加。

目前，中國研究生培養(yǎng)體系主要分兩類。一類是高校體系，學(xué)位授予以該體系為主，其優(yōu)勢在于綜合性大學(xué)能提供相對全面的教育，更有助于學(xué)生成長為“完整的人”。另一類是科研院所體系，科研院所的主要職責(zé)是進(jìn)行科學(xué)研究，也承擔(dān)研究生培養(yǎng)工作，但培養(yǎng)名額很少。許多科研院所擁有獨(dú)立的平臺和豐富的科研資源，包括先進(jìn)的科研設(shè)備、一流的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)等，在專業(yè)性上具有突出優(yōu)勢，也能為學(xué)生提供更多科研鍛煉的機(jī)會。因此，我認(rèn)為科研院所有能力在培養(yǎng)人才方面發(fā)揮更大作用，應(yīng)增加中國科學(xué)院和其他國家級行業(yè)科學(xué)院的研究生培養(yǎng)名額，建立新的院校合作模式和人才合作培養(yǎng)機(jī)制，推動大專院校與科研院所在研究生培養(yǎng)方面的深度合作，從而為我國培養(yǎng)出更高質(zhì)量的創(chuàng)新型人才。

如何破解“科教脫節(jié)”

《教育家》：您提出，當(dāng)前科學(xué)教育存在“科教脫節(jié)”的現(xiàn)象，需從整體學(xué)科框架出發(fā)做“減法”，讓中小學(xué)生有更多時(shí)間通過探究式學(xué)習(xí)等方式去思考和探索。這一建議背后的思考是什么？

徐星：中學(xué)自然科學(xué)類課程設(shè)置和高等教育中的自然科學(xué)體系存在一定程度的脫節(jié)，也與當(dāng)前自然科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科的組成、整體架構(gòu)和布局存在脫節(jié)。從學(xué)科布局的角度來看，地球科學(xué)是自然科學(xué)的一個(gè)重要組成部分，但在當(dāng)前的中學(xué)教育中，僅在地理學(xué)科中有所體現(xiàn)，在教材中所占的篇幅也很少，一些重要方向甚至沒有涉及。因此，我建議調(diào)整基礎(chǔ)教育自然科學(xué)類課程設(shè)置，使其與高等教育的自然科學(xué)體系良好銜接。2024年，我在所里還成立了科學(xué)教育和傳播中心，希望借助科研院所的專業(yè)力量推進(jìn)中小學(xué)科學(xué)教育的發(fā)展。

另外，科學(xué)研究本質(zhì)上是一個(gè)發(fā)散性、探索性的實(shí)踐過程，但從現(xiàn)實(shí)來看，依然有不少教師過分強(qiáng)調(diào)刷題以及答題技巧，導(dǎo)致學(xué)生缺乏足夠的時(shí)間進(jìn)行深入思考。近年來，我在中小學(xué)進(jìn)行了一些調(diào)研，基于一些觀察和思考，我認(rèn)為當(dāng)前的科學(xué)教育不利于拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，需要在教育體系內(nèi)部做好“減法”。

隨著人工智能日益融入生活，知識儲備的重要性正逐漸降低，相較于知識本身，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、思考問題和解決問題的能力。專家需要從科學(xué)課程體系的整體設(shè)計(jì)出發(fā)，精簡知識量，讓學(xué)生有充裕的時(shí)間發(fā)展個(gè)人興趣，做一些他們樂意做的事情，哪怕簡單的發(fā)呆也可能是孕育奇思妙想的好時(shí)機(jī)。我們可以選取部分學(xué)科或?qū)W校作為試點(diǎn)，率先從課程設(shè)置、教材編寫、教學(xué)方法等方面開展一系列實(shí)驗(yàn)，逐步構(gòu)建一套以思維培養(yǎng)為主、知識培訓(xùn)為輔的體系，盡可能保證中小學(xué)乃至大學(xué)的科學(xué)教育與科研所需的人才培養(yǎng)在邏輯上保持一致。

《教育家》：請結(jié)合案例談?wù)?，大中小學(xué)科學(xué)教育怎樣實(shí)施探究式學(xué)習(xí)？不同學(xué)段分別有哪些側(cè)重點(diǎn)？

徐星：小學(xué)開展科學(xué)教育要激發(fā)學(xué)生興趣，學(xué)習(xí)內(nèi)容可以綜合一些，學(xué)習(xí)方式要有吸引力，多展示生動具體的現(xiàn)象。中學(xué)進(jìn)入相對抽象的階段，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)等方式剖析現(xiàn)象背后的原理。大學(xué)更注重較深入的研究，并要給學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會，讓他們體驗(yàn)并了解科學(xué)研究的過程以及產(chǎn)品生產(chǎn)的流程，習(xí)得未來步入職場所需的基本技能。以探究一朵花為例，小學(xué)生可通過關(guān)注花的形態(tài)、顏色、名稱等，培養(yǎng)探索欲。初中生可在教師的指導(dǎo)下，探究花朵某些外在表現(xiàn)的內(nèi)在屬性，深化他們對自然規(guī)律的認(rèn)識。高中和大學(xué)可以再抽象一些，從分子生物學(xué)角度引導(dǎo)學(xué)生研究花朵的發(fā)育機(jī)制和基因規(guī)律，再嘗試將所學(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題的過程。

當(dāng)前，已有部分學(xué)校嘗試在科學(xué)教育中實(shí)施探究式學(xué)習(xí)，比如在中小學(xué)校內(nèi)開設(shè)小農(nóng)場，帶領(lǐng)學(xué)生養(yǎng)育植物，觀察、探究其生長過程等，但這些嘗試因?yàn)槲慈谌胝麄€(gè)教育評價(jià)系統(tǒng)，未受到足夠重視，導(dǎo)致其實(shí)施大多是零散的、表面化的。

建立與人工智能時(shí)代配套的高等教育體系

《教育家》：您希望學(xué)生在古生物研究中習(xí)得什么？

徐星：古生物學(xué)是自然科學(xué)的一個(gè)分支，培養(yǎng)出來的學(xué)生更傾向于將學(xué)術(shù)研究作為首選職業(yè)。不過，從社會容納的角度來看，當(dāng)前并沒有太多的古生物學(xué)研究崗位，因此，許多畢業(yè)生會從事科普以及相關(guān)的文旅產(chǎn)業(yè)。在我看來，眾多人類實(shí)踐活動在很多方面是相通的，或是相輔相成的。比如科學(xué)與藝術(shù)，優(yōu)秀的科學(xué)往往也是最美的科學(xué)。具體到古生物學(xué)，我們不僅能欣賞化石的美學(xué)價(jià)值，還能借助化石進(jìn)行古生物復(fù)原，展現(xiàn)科學(xué)的魅力。

所有學(xué)科都有責(zé)任將學(xué)生培養(yǎng)成“完整的人”。從社會上各類崗位的需求出發(fā)，我期望學(xué)生能夠重點(diǎn)習(xí)得以下兩類素養(yǎng)。一是理性思維能力，特別是邏輯思維能力。這在當(dāng)前的教育體系中仍是一個(gè)相對薄弱的部分，但對于學(xué)生未來在各行各業(yè)的發(fā)展都至關(guān)重要。二是具有獨(dú)立、完整的人格。能夠獨(dú)立思考、與人和諧相處、具備較好的語言能力，并在面對各種情況時(shí)能夠獨(dú)立妥善處理，等等。

《教育家》：當(dāng)今，人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)已成為推動科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心動力，給恐龍研究帶來了什么樣的影響和挑戰(zhàn)？您提出為了迎接大數(shù)據(jù)和人工智能時(shí)代需建立配套的高等教育體系，對此您有什么建議？

徐星：對于不少學(xué)科而言，人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)有助于提升科研效率。我們常借助CT成像或同步輻射的手段觀察恐龍化石，但數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)煩瑣且耗時(shí)，如果利用人工智能，并結(jié)合數(shù)字建模技術(shù)，就可以加快數(shù)據(jù)的獲取速度。在研究恐龍骨骼的組織學(xué)結(jié)構(gòu)時(shí)，我們往往需要切開恐龍的骨骼進(jìn)行細(xì)致分析，利用人工智能技術(shù)及相關(guān)軟件能夠提高數(shù)據(jù)的收集效率。此外，還有研究者嘗試?yán)萌斯ぶ悄苓M(jìn)行分類研究，如通過人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)歸納規(guī)律，進(jìn)而輔助研究者根據(jù)這些規(guī)律，憑借恐龍的牙齒、腳印等信息來辨別物種。不過，由于恐龍研究的數(shù)據(jù)量相對有限，且模式的規(guī)律性并不十分顯著，因此上述嘗試目前仍處于初級階段，研究效率尚未得到大幅提升，我們難以利用人工智能直接獲得某些科學(xué)認(rèn)知。為了提高人工智能在恐龍研究中的有效性，還需要進(jìn)行有針對性的開發(fā)與應(yīng)用。

在大數(shù)據(jù)和人工智能時(shí)代的背景下，我們需要開展探索性的教育改革，并建立與之配套的高等教育體系。高等教育的一個(gè)重要目標(biāo)是培養(yǎng)具備合格基礎(chǔ)素質(zhì)的人才，幫助他們掌握步入社會所需的硬核技能，從而在面對人工智能、社會變化等沖擊時(shí)能夠保持一定的競爭力，不會被輕易替代。在高等教育體系中，對于那些容易被人工智能替代的學(xué)科知識或技能，應(yīng)該適當(dāng)縮減其比重。

《教育家》：“青年科學(xué)家代表著科學(xué)的未來，他們的成長決定了未來學(xué)科發(fā)展的高度?！比绾伟l(fā)掘青年科學(xué)家的潛力？

徐星：一方面，需關(guān)注人工智能對科學(xué)教育及研究的影響。傳統(tǒng)教育模式注重知識訓(xùn)練，能培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí)的學(xué)生，但對想象力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)不足。進(jìn)入人工智能時(shí)代后，我擔(dān)心可能會進(jìn)一步削弱上述優(yōu)勢，并放大他們的不足。因此，我們有必要對科學(xué)教育作出適當(dāng)調(diào)整，并在教育實(shí)踐中積極引導(dǎo)學(xué)生有效利用人工智能，以促進(jìn)科學(xué)研究的持續(xù)進(jìn)步。

另一方面，要看到科學(xué)的技術(shù)化傾向。科學(xué)與技術(shù)是兩個(gè)不同的概念，前者偏向理論研究，后者側(cè)重實(shí)際應(yīng)用。相較之下，我們更擅長技術(shù)應(yīng)用，中國的四大發(fā)明便屬于技術(shù)創(chuàng)新。因此，科學(xué)的技術(shù)化傾向?qū)χ袊且粋€(gè)積極因素。在古生物學(xué)領(lǐng)域，當(dāng)前我們或許很難取得重大的理論突破，更多的是通過開發(fā)新技術(shù)、新方法獲取更多有價(jià)值的信息，更深入地理解生命的演化。培養(yǎng)青年科學(xué)家時(shí)，我們不僅要幫他們打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，更要鼓勵(lì)他們勇于探索新技術(shù)和新方法，提高信息獲取的效率，發(fā)現(xiàn)各自研究領(lǐng)域中的規(guī)律。