科技思維 科技創(chuàng)新

/ 中國(guó)工程院院士、北京大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)

2016年在北京召開的兩院院士大會(huì)上，習(xí)總書記強(qiáng)調(diào)，要實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略。戰(zhàn)略分三步走：2020年國(guó)家要進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列，2030年躋身創(chuàng)新型國(guó)家的前列，到2050年，中國(guó)建成世界科技強(qiáng)國(guó)。有科學(xué)思維才能有科技創(chuàng)新，才能支撐我們成為創(chuàng)新型國(guó)家。科技創(chuàng)新、民族自主發(fā)展能力，是支撐我國(guó)未來可持續(xù)發(fā)展乃至走到世界中央的重要保障。從戰(zhàn)略層面上來看，國(guó)家新一輪的科技革命正在蓄勢(shì)待發(fā)，國(guó)家正集中力量實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，引領(lǐng)未來戰(zhàn)略發(fā)展?？萍疾粡?qiáng)，就很難有軍事強(qiáng)國(guó)、經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展就很難持續(xù)。

每一次的社會(huì)進(jìn)步都是大腦革命的一次升華

科技創(chuàng)新產(chǎn)生于有創(chuàng)新思維的大腦。從生物學(xué)結(jié)構(gòu)到認(rèn)知功能，大腦都會(huì)對(duì)每個(gè)人的認(rèn)知推理和人生觀、價(jià)值觀、世界觀產(chǎn)生很大的影響?？梢哉f，整個(gè)人類在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中，包括近代的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和變革，每一次重大節(jié)點(diǎn)，實(shí)際上都是一個(gè)大腦或者幾個(gè)大腦的超前思維引領(lǐng)了世界的發(fā)展；每一次的社會(huì)進(jìn)步，人類文明的提升，都是大腦的優(yōu)化、大腦的變革、大腦思維的升華，都是創(chuàng)新性思維在社會(huì)發(fā)展過程中的成功實(shí)踐。目前國(guó)家布局的2030科技重大專項(xiàng)中就包含腦科學(xué)。腦科學(xué)的工程，一方面是研究腦本身，包括它的結(jié)構(gòu)、功能、開發(fā)和應(yīng)用；還有一方面是類腦的研究，也就是主要從人工智能方面研究腦功能。

人最寶貴的是什么？是我們的大腦。比體力，人類的體力比不過大象、獅子、老虎；比速度，豹子、羚羊比我們跑得快；比視力，老鷹的視力將近是人類的一百倍；比嗅覺，狗是人類的一千倍。所以從生物學(xué)本身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來看，人是完全不占優(yōu)勢(shì)的。但人有超過其他任何動(dòng)物的大腦。從冷兵器時(shí)代到今天，人類社會(huì)經(jīng)歷了幾次革命。第一次工業(yè)革命主要是蒸汽機(jī)，幫助我們逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。第二次工業(yè)革命是電氣化，第三次則是信息化。未來的趨勢(shì)是人工智能化。每一次社會(huì)的進(jìn)步都是大腦革命的升華，都是創(chuàng)新性思維在社會(huì)發(fā)展過程中的成功實(shí)踐。

我的專業(yè)是醫(yī)學(xué)。作為人工智能實(shí)踐的重鎮(zhèn)，健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)對(duì)未來的醫(yī)學(xué)發(fā)展有重大支撐意義。接下來是組學(xué)和腦科學(xué)，與醫(yī)學(xué)也是休戚相關(guān)。組學(xué)就是生命組學(xué)，包括基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、免疫組學(xué)、微生物組學(xué)，是了解人的身體本身的。建國(guó)初期人均壽命只有36歲，今天我們的人均壽命是76歲，而“健康中國(guó)2030”提出的目標(biāo)是人均壽命79歲。目前影響人類壽命的兩個(gè)主要問題，一是心腦血管，一是腫瘤。如果這兩個(gè)問題可以解決，人類壽命可以到120歲，但即便如此，依然有90%的老人可能會(huì)出現(xiàn)老年癡呆。曾經(jīng)，人類通過抗生素解決了諸如鼠疫、霍亂、天花、傷寒、結(jié)核病等重大傳染??；現(xiàn)在，我們則是在對(duì)抗重大的慢性疾?。晃磥硪鉀Q的就是神經(jīng)疾病了。我的感受是，未來我們的腦科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)將會(huì)是最復(fù)雜的。

科技強(qiáng)國(guó)立足于教育

要實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國(guó)，中國(guó)一定要成為教育強(qiáng)國(guó)。建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程，中國(guó)的教育既要扎根中國(guó)大地，更要體現(xiàn)中國(guó)特色社會(huì)主義。中國(guó)的教育不能完全復(fù)制西方模式，把西方范式強(qiáng)行照搬復(fù)制到中國(guó)這片土地上，是不合適的。我在美國(guó)生活了近18年，最后還是回到了祖國(guó)。文化，是一個(gè)社會(huì)的基因?？缥幕摹澳脕碇髁x”，不能是簡(jiǎn)單復(fù)制，全在于取其精華。

今年5月2日習(xí)近平總書記到北大考察，當(dāng)時(shí)我作為主要的接待人之一，全程聆聽了他的講話，近距離為習(xí)近平總書記介紹了北大在科技創(chuàng)新方面的工作?？倳浺哺覀?cè)谧那嗄陮W(xué)生談到了愛國(guó)、立志、求真等幾方面的要求，總的來講就是希望培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)者和接班人，辦好中國(guó)特色世界一流大學(xué)。我們?cè)谟懻撛鯓优囵B(yǎng)人的過程中，還有一個(gè)關(guān)鍵問題是“為誰培養(yǎng)人”。

從高等教育來講，過去傳統(tǒng)的大學(xué)有這樣三個(gè)職能：一是人才培養(yǎng)，二是知識(shí)創(chuàng)新和科技創(chuàng)新，三是服務(wù)社會(huì)?，F(xiàn)在加了第四個(gè)——“國(guó)際交往與文化傳承”。國(guó)家提出了建設(shè)雙一流大學(xué)的要求，培養(yǎng)一流的人才，建設(shè)一流的大學(xué)，這同樣是北大的任務(wù)。如果國(guó)家不是創(chuàng)新型國(guó)家，這個(gè)國(guó)家在世界上是沒有立足之地的，與疆土大小沒有關(guān)系。鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)的清王朝就是很好的例證。所以一方面要跟時(shí)代同步，另一方面還要適當(dāng)超前布局。

從科技創(chuàng)新、知識(shí)創(chuàng)新到推進(jìn)國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)，最終落腳點(diǎn)都是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型思維，讓他們?cè)诳萍紕?chuàng)新、知識(shí)創(chuàng)新過程中有個(gè)人獨(dú)立的觀點(diǎn)，這是最重要的。如果這個(gè)觀點(diǎn)在實(shí)踐中證明是正確的，乃至引領(lǐng)世界發(fā)展，那當(dāng)然更好。創(chuàng)新思維也是學(xué)生綜合素質(zhì)的體現(xiàn)，是一個(gè)學(xué)生、一個(gè)青年人走得更遠(yuǎn)、飛得更高的支撐，對(duì)一個(gè)大學(xué)來講也是這樣。

中國(guó)醫(yī)學(xué)呼喚自主創(chuàng)新

習(xí)近平總書記2014年在江蘇考察時(shí)提到，“沒有全民健康就沒有全面小康”。這高度概括了健康中國(guó)戰(zhàn)略的內(nèi)涵。十九大報(bào)告也明確強(qiáng)調(diào)，“人民健康是民族昌盛和國(guó)家富強(qiáng)的重要標(biāo)志?！贬t(yī)學(xué)是一個(gè)美好而高尚的事業(yè)，醫(yī)學(xué)是性命相托，是救死扶傷。然而高校醫(yī)學(xué)教育層面的現(xiàn)狀卻令人擔(dān)憂。舉個(gè)例子，畢業(yè)季填報(bào)志愿，中國(guó)香港的7個(gè)狀元，有6個(gè)報(bào)了醫(yī)學(xué)，而內(nèi)地那么多省市的狀元，沒有一個(gè)報(bào)醫(yī)學(xué)的。再?gòu)膰?guó)內(nèi)各類疾患數(shù)據(jù)看，腫瘤每年發(fā)病430萬例，死亡280萬例；心腦血管疾病，每年死亡375萬例；高血壓患者2.7億人次、糖尿病1.1億人次、糖尿病前期1.5億人次、慢性腎病1～1.2億人次；老年癡呆1200萬人次（指比較嚴(yán)重的老年癡呆），且每年增加30萬人次；出生缺陷疾病案例每年增加90～110萬例。這還僅僅是醫(yī)療數(shù)據(jù)現(xiàn)狀的冰山一角。當(dāng)然，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代生命科學(xué)的實(shí)踐歷程畢竟還很短，要對(duì)抗紛繁復(fù)雜的人類疾病依然路漫漫其修遠(yuǎn)，尤其是涉及腦與情緒的相關(guān)病征就更為復(fù)雜，治愈康復(fù)的醫(yī)療干預(yù)方式也更為多元，不僅在生理層面，更在精神療愈。

而從另一方面看，國(guó)內(nèi)醫(yī)院醫(yī)生開的處方里面，95%的知識(shí)產(chǎn)權(quán)都是國(guó)外的。中國(guó)要生產(chǎn)就要等17年的專利期到期。企業(yè)能等，中國(guó)老百姓等不起。印度沒有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，但它進(jìn)入了WTO十年的保護(hù)期，可以不顧知識(shí)產(chǎn)權(quán)強(qiáng)勢(shì)仿制他國(guó)藥物。這就又轉(zhuǎn)回到創(chuàng)新型思維的問題上來了。此外國(guó)內(nèi)的大型醫(yī)療裝備，如核磁共振、X光等，95%都是由國(guó)外進(jìn)口；而臨床標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指南中，95%都是借鑒國(guó)外的。所以對(duì)中國(guó)的醫(yī)藥行業(yè)來說，自主創(chuàng)新迫在眉睫。

醫(yī)學(xué)的發(fā)展，就是強(qiáng)烈的創(chuàng)新思維活動(dòng)推動(dòng)的結(jié)果。從古代的望聞問切到近代醫(yī)生的聽診器，再到30年代的X光，乃至后來的CT、斷層掃描，這些就是創(chuàng)新型思維發(fā)展和應(yīng)用的節(jié)點(diǎn)。CT的發(fā)現(xiàn)拯救了成千上萬的人，因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。過去做傳統(tǒng)胸腔手術(shù)，如肺部肺癌切除，至少得剪斷兩根肋骨，打開一個(gè)15厘米的口子。這個(gè)過程，很多醫(yī)生都是按部就班地做，就像學(xué)生背標(biāo)準(zhǔn)答案一樣。但總有幾個(gè)超常發(fā)揮的醫(yī)生，就會(huì)思考，能不能在心臟胸腔里面打兩個(gè)洞，把機(jī)械手放進(jìn)去，通過電子光學(xué)操作完成手術(shù)？這樣一來，術(shù)后三天病人就可出院，損傷很少。這就是微創(chuàng)手術(shù)的起源，現(xiàn)在已推廣到胸部、腹部的手術(shù)。這就是創(chuàng)新。

但需要深思的是，動(dòng)腦筋的不是我們中國(guó)人，不是我國(guó)目前的教育、醫(yī)療體制培養(yǎng)出來的人，因?yàn)槲覀內(nèi)狈μ魬?zhàn)常規(guī)性指南標(biāo)準(zhǔn)的育人機(jī)制。在教育過程中，我們過多強(qiáng)調(diào)記憶、習(xí)得，就像我今天無論是從醫(yī)學(xué)教育還是組織管理，我可以說出一串名詞。但創(chuàng)新思維，那是另外一種模式，或者說是另外一種教育的模式。這可能是所有教育家要思考的問題。

只有培養(yǎng)創(chuàng)新思維才能面對(duì)未來

培養(yǎng)面向未來的人才，就要思考未來。教育過程也是。青少年階段培養(yǎng)創(chuàng)新思維最好，年紀(jì)越大，墨守成規(guī)的就越多。北大醫(yī)學(xué)學(xué)科就是要培養(yǎng)臨床醫(yī)學(xué)家、醫(yī)學(xué)科學(xué)家、醫(yī)學(xué)教育家、醫(yī)學(xué)人文學(xué)家，這個(gè)“家”就是要思考和謀劃未來的醫(yī)學(xué)。要改變之前提到的“三個(gè)95%”的問題，就是要培養(yǎng)創(chuàng)新思維。唯此才能面對(duì)未來。

傳統(tǒng)的教育與培養(yǎng)，也許通過讓青少年較早接觸一些問題，或是通過一些外在訓(xùn)練增強(qiáng)記憶力，是可以的。但一旦涉及對(duì)事物的認(rèn)知，那種挑戰(zhàn)常規(guī)的批判性、質(zhì)疑性的思維方式就變得非常重要，尤其對(duì)國(guó)家，對(duì)教育強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略，更是如此。

當(dāng)然，伴隨社會(huì)的發(fā)展，創(chuàng)新型思維也是被社會(huì)實(shí)踐需求推動(dòng)的。正如醫(yī)療技術(shù)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一到綜合、從粗線條到精準(zhǔn)，每一次醫(yī)學(xué)的發(fā)展，都是一個(gè)創(chuàng)新的過程，從過去的經(jīng)驗(yàn)判斷走向循證醫(yī)學(xué)，再到未來的精準(zhǔn)整合。比如過去臨床用藥，有些人好了，有些人沒好，有些人用藥后副作用很大，于是就出現(xiàn)了靶向藥物，只針對(duì)有病的細(xì)胞進(jìn)行殺傷。這個(gè)創(chuàng)新就是動(dòng)腦筋的結(jié)果。動(dòng)腦筋，就是要挑戰(zhàn)常規(guī)，甚至挑戰(zhàn)權(quán)威，這個(gè)過程就是科技創(chuàng)新的過程。中國(guó)也只有先實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)強(qiáng)國(guó)，才能實(shí)現(xiàn)健康中國(guó)。

同時(shí)，要正確理解和對(duì)待創(chuàng)新過程，創(chuàng)新思維要容許批判和質(zhì)疑。挑戰(zhàn)循規(guī)蹈矩、超出常理的思維，抵達(dá)極致時(shí)，和“精神病”之間就是一步之遙，這就需要社會(huì)給予一個(gè)寬松的創(chuàng)新環(huán)境，需要理解。

當(dāng)然，我們?cè)谡効萍紕?chuàng)新思維的時(shí)候，還有一個(gè)不能忽略的領(lǐng)域，就是藝術(shù)。人才培養(yǎng)要更注重綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，科學(xué)人才應(yīng)當(dāng)更具有開放性、活躍性、平和性、藝術(shù)性。這對(duì)科學(xué)的思維過程多有助益?？茖W(xué)與藝術(shù)目的是一樣的，都是讓人類的生活更美好。無論是鋼琴、交響樂、詩(shī)歌還是數(shù)學(xué)、物理，都有各自的獨(dú)特性，但科學(xué)和藝術(shù)的共性都是靈感、激情，都要求創(chuàng)新。靈感源自對(duì)科學(xué)或藝術(shù)的興趣和激情，靈感便是創(chuàng)新思維。科學(xué)研究充滿藝術(shù)內(nèi)涵，藝術(shù)創(chuàng)作體現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，而科學(xué)和藝術(shù)的真正主題都是展示世界之美。

如何更好地開發(fā)青少年的大腦，如何在教育體系中更多培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維的大腦潛質(zhì)，是我們每一位教育工作者的一份責(zé)任。只有這樣，一代代年輕人方能不僅立足于當(dāng)下，還能更好地面向未來，中華民族的偉大復(fù)興才能早日實(shí)現(xiàn)。