少年,构筑科技强国的源泉
2017-03-21滕吉文
滕吉文
我们现在所处的是中华民族快速工业化、经济腾飞,积极准备和迎接第六次世界科技革命到来的时期。中华民族的伟大复兴将促进世界科技的发展和世界科技中心的转移。同时我国当前迫切需要解决的问题是科学技术的创新与转化并与经济紧密结合,也就是说把科技创新的成果有效地转化为现实的生产力。伟大的中华民族只有走自主创新的道路,才能够崛起并保持经济的腾飞,才能够保持经济社会全面协调可持续发展,才能从容面对日益激烈的世界竞争。
我们必须清醒地认识到,从古至今科学技术的发展历程已经证明科技是第一生产力,而人才是第一位的。正是因为拥有一批又一批的科学技术人才,特别是拥有一批创新的将才、帅才和杰出的科学技术领军人物,我们才能创造出一批批重大的科技成果,探索出具有历史意义的新发现,才能抢占世界科学的制高点,并为人类营造一个良好的生活与生存空间,矗立于世界科学之林。
近十多年来,在全国已形成青少年积极投入科技活动,重视发明和创造,促进少年儿童创新思维和探究能力健康发展的新局面。在学校里,很多孩子在老师的指导下做小发明、小创造,这对建设科技强国来说具有深远意义。青少年们参与了科学活动和小发明,并且以优异成绩获得了前辈们的赞扬,也获得了国家的奖励。这对于提高我们国家青少年科技素养和科学兴趣具有现实意义,对于培养国家未来科学技术人才也将起到重要的奠基作用。
给孩子们一个空间,还孩子们一个童年,让他们的幻想能自由翱翔
我的童年是在战火纷飞的年代度过的。“九一八事变”以后,我父亲不愿受日本鬼子的欺凌,离开了白山黑水,到处流浪、到处逃亡。后来来到广西六甲,那个时候六甲火车站被炸了,铁路职工流离失所,我们已无处流浪,也无处逃亡。那时在我幼小的心灵里面种下一颗种子,如果将来有机会一定好好读书,发展好我们的科学技术。
现在的孩子们生在阳光下,我们的党和国家为少年儿童准备了一个这么好的幸福的家园,让他们更好地学习、茁壮成长。孩子们在这样的环境里应当怎么度过童年呢?我经常看到我的孙女,她们一会儿报这个班,一会儿上那个班,被压得喘不过气来。有一次在中国少年科学院召开的大会上,我说,能不能还孩子们一个童年,让他们的幻想能够在这知识的海洋里自由地徜徉,在这样的环境里面富有创造性地去学习。
著名的教育家陶行知先生曾经撰写过一篇很重要的文章——《创造的儿童教育》。文中写道:“我们发现了儿童有创造力,认识了儿童有创造力,就必须进一步把儿童的创造力解放出来。”陶行知进一步提出要对儿童大解放,解放孩子们的眼睛、双手、嘴、时间和空间。这确实使我久久深思,少年儿童是祖国的花朵,孕育着无限的生命力,因此在教育活动中要引导孩子们热爱科学,树立理想,学习领会科学的光芒,让他们知道科学研究是严谨的;引导他们做科学,享受科学的魅力,使他们能从科学的神奇、奥秘和趣味中得到陶冶。
让学生在生活中认识科学,学习科学
当今,在科学教育的实践中,师生们还有一定的困惑。面对当今少年的科技教育,科学教师还缺乏科学的教育方法。
2011年,中国少年科学院二十多位优秀的科技辅导员共同努力撰写了《青少年走进科学世界:中国少年科学院“小院士”成长指导》一书。我当时认真读了这本书的草稿,并为这本书写了序。我在序里阐述:怎样启发孩子们在生活、学习、与社会的接触中有所发现,让孩子们用自己的眼睛去观察周围事物的现象,用自己的双手去了解周围发生的事物和现象,用自己的头脑去思考周围发生的事物和现象,用自己的行动去探究周围发生的事物、现象以及其中的奥秘。
我们的责任就是让孩子们理解科学的内涵,在他们的头脑里播下科学的火花。孩子头脑里一闪而过的火花往往就是激励他们去理解和探索以及解决问题的关键,所以我们需要从小培育他们的这种兴趣和幻想,以及对事物的想法。
我举几个例子。爱因斯坦小时候很爱看书,他发现太阳光从不同的角度射到书上面带给他的感官是不一样的。后来经过多年研究,他在20多岁的时候提出“狭义相对论”,可以说儿时的发现起到了非常重要的作用。
又比如约瑟夫·斯旺和爱迪生——电灯泡的发明者。1850年科学家约瑟夫·斯旺开始研制电灯泡,但发现电灯泡像流星一样,闪一下就断了。直到1879年,爱迪生开始投入对电灯丝的研究,先后尝试了1600多种耐热材料都不理想,同年10月21日,他采用碳化棉线作灯丝,将其放入玻璃球内,再将球内抽成真空,结果碳化棉灯丝发出的光延续了40多个小时。后来他成立了一个公司,把研究成果转化为生产,让这种光照亮世界。
再比如,鲁班到一座高山上去寻找材料,突然间脚一滑,他急忙伸手抓住路旁的茅草,不小心被草割破了手指,溢出血来。他忘记了伤口的疼痛,扯起一把茅草细细端详,发现这种草的叶子上面有很多小齿,于是受到启发发明了锯。
钟表的发明也有异曲同工之处。伽利略经常到教堂去,他发现教堂的摆钟摆来摆去,摆的周期都是一样的,后来他做实验证明摆动一次用的时间和吊坠的重量没有关系,但和摆长有关系。后来一些能工巧匠利用这样的原理制作出各种各样的钟。
现在的自行车使用的都是充气车胎。但最初其实是实心的,一过沟和坎的时候很颠簸也很危险。有一天,英国人邓洛普用一根橡胶水管在花园里浇花,橡胶的弹性启发了他的思维,经过多次改进,充气轮胎终于在1888年诞生了。
以上这些都是很小的发明,都源于日常生活里面所能遇到的問题。这些故事告诉我们一个真理,很多伟大的科学发现和发明,都是科学家在生活当中做出来的。
所以,我们要让学生学会在生活中认识科学、学习科学、体验科学、应用科学。我们要知道生活背景里隐藏着很多科学知识,让学生萌生学习的兴趣,发挥自身的想象力。
培育少年爱科学,学科学,做科学,这是中华民族振兴的根本。所以,学生在少年时期就要立下雄心壮志,将来为祖国的科技强盛起到栋梁作用。从童年一开始就要遵循“我去听,我会忘记的;我去看,我会模糊的;我去想、去做,我会理解和创造的”的原则去学习。
培养孩子们的想象力,哪怕是幻想。人类有思想而区别于万物,思想可以超越有限的生命传播到时间和空间的尽头。
培养孩子们的创新能力。如果没有创新,提不出问题就不可能有发展。爱因斯坦曾经说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”因为提出一个问题需要多年的积累,而去解决一个问题当然也是很难的,但可以通过一定的实验和数学工具去解决。一个部门也好,一个人也好,经常能提出问题,意味着希望和发展,如果提不出问题,意味着消亡。
中华民族是很伟大的。无论是从事教育工作也好,从事科学研究工作也好,我们都要树立起全心全意为人民服务的思想。对儿童来讲必须要求他们德智体美全面发展。当然怎么做人这是第一位的,我们都是炎黄子孙,任何一个中华民族的公民都应该无限热爱这片土地。
迎接第六次科技革命并获得巨大突破是摆在我们面前的重大课题
早在13世纪和14世纪,世界的科技中心是意大利,当时意大利有一个很宽松的环境,所以出现了一大批画家、歌唱家和伟大的科学家,像伽利略、达·芬奇。后来为什么科技中心转移到德国呢,因为当时的工业革命在这里兴起。后来转移到美国,由于二战期间电子技术和核技术的发展,使美国持续发展至今并成为世界科技的领跑者。科技中心的形成和转移说明了科技进步具有重要意义,科技的进程改变了人们的思维方式和世界观,而其最根本的乃是自主创新。
我们目前的问题是怎么面对第六次科技革命,前四次由于种种原因中国人没有能够参加。第五次科技革命是信息革命,我们参加了,可是成绩平平。第六次科技革命已经处于前夜,我们能不能正确面对,能不能迎接它的机遇和挑战,力争后来者居上,这是对我们的考验。
今天,怎样迎接第六次科技革命获得巨大突破是摆在我们面前的重大课题。
改革开放以后,我国阔步前进,GDP已跃为世界第二位,而自主创新现排在世界第15位,后者和我们国家在世界上的地位作用不相匹配。当今,我们距世界科技最前沿还有很大差距,前行道路漫漫,但必须坚强、勇敢地面对。
2016年5月30日,习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会和中国科协第九次全国代表大会上号召为建设世界科技强国而奋斗。习近平总书记回眸了我国科技发展的战略。他指出:“创新始终是一个国家、一个民族发展的重要力量,也始终是推动人类社会进步的重要力量。不创新不行,创新慢了也不行。”
我国科技发展的目标,到2020年,要使我们国家进入创新型国家行列,到2030年要使我国进入创新型国家前列,到新中国成立100年时,要使我国成为世界科技强国,这是我国向世界科技强国挺进的号角,也是宣言书。这些重任必然落到一代代成长的少年身上。当代的少年,未来构筑科技强国,责无旁贷。
科技兴则民族兴,科技强则国家强,“十三五”面向2030布局
《“十三五”国家科技创新规划》面向2030年从“深空”“深海”“深地”“深蓝”布局,一系列重大项目与国家科技重大专项远近结合。
我国空间科学研究成就辉煌。“上天”分成三个阶段。第一步是发射无人和载人飞船,将航天员安全地送入近地轨道,进行对地观测和科学实验,并使航天员安全返回地面。随着我国第一名航天员杨利伟于2003年10月16日安全返回,中國载人航天工程事业发生了历史性突破,第一步的任务已经完成。第二步是继续突破载人航天的基本技术:多人多天飞行、航天员出舱在太空行走、完成飞船与空间舱的交会对接。发射神舟六号,即标志着中国开始实施载人航天工程的第二步计划。第三步,建立永久性的空间试验室,建成中国的空间工程系统,航天员和科学家可以来往于地球与空间站,进行规模比较大的空间科学试验。特别值得一提的还有,2016年8月16日,我国成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。
谈谈“深地”。“入地”谈何容易,世界上打得最深的一口钻井在北极附近的科拉半岛(12.26千米),仅达到了地球的皮毛深度。早期发展起来的国家像法国、意大利靠消耗大量的能源和资源。后来发展起来的美国等国家也无一不是依靠大量资源和能源的消耗。今天,我国要快速工业化,经济要腾飞,也离不开消耗大量的资源和能源。我国地大,但物不多。2015年我国约60%的石油来自进口。为此,在共享世界资源和能源的同时,必须立足本土,在第二深度空间要油气,即要突破5000米,向10000米“进军”。我国金属矿产勘探开采深度大多小于500米。“深地”计划要强化第二深度空间的金属勘查与开发,即要向500米到2000米的深度“进军”。
习总书记提出我国的资源能源难题必须破解。他指出:“从理论上讲,地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下1万米,目前,世界先进水平勘探开采深度已达2500米至4000米,而我国大多小于500米,向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。”
“上天”“下海”“入地”的科学发展与进程,还有很多很长的路要走,为此必须强化基础研究,奋力创新。
世界各国的发展进程也证明,科技革命能够改变世界。科技兴则民族兴,科技强则国家强。没有人才无法抢占世界科技制高点。少年强,则国家强。
人才来自教育,来自学校。青少年培养是中国未来强盛之根。人才来自教师,教师来自学校教育,学校又靠老师。在学校教育中,中小学至关重要,小学基础打得好不好,这关系到这棵小树能不能茁壮地成长。尤其重要的是品德教育,要教育青少年儿童爱我中华,让小小心灵根植社会主义核心价值观。我们要向科技强国迈进,形成一个系统的不同学科的群体平台,要涌现出一批富有创造力的将才、帅才和科技界的领军人物,前提是爱我中华。
我们正处于世界动荡的科技发展与前进的大潮里面,国际人才的竞争非常激烈。现代中国科学和技术的发展要有大量的杰出人才才能够创造出世界一流的成果,这一光荣而艰巨的伟大使命必然会落到一代代的少年身上,未来美丽中华的远景画卷要让他们来描绘。少年为构筑科技强国而读书,责无旁贷。
本文据作者在2016年全国小学科学教育研讨会上的主旨报告整理,经作者审订。