成为顶尖创新者，思维是决定性的

郑泉水 | 中国科学院院士、清华大学钱学森班创办首席教授、深圳零一学院创始人

白峰杉 | 深圳零一学院副院长、清华大学教授

乔布斯说过：“领袖和跟风者的区别就在于创新。”那么，要成为世界顶尖的创新者，最具决定性的因素又是什么呢？

人类发展历程中的所有创新和进步，都是从思维创新开始的

爱迪生、爱因斯坦、毕加索、乔布斯、马斯克、贝索斯、巴菲特等均是世界顶尖的创新者。通过研究不难发现，尽管他们从事的领域差异巨大，但在他们身上有一种深层次的内在相似性，将它挖掘出来，那就是思维方式。对这些顶尖创新者而言，思维永远走在技术的前面。他们成为顶尖创新者的故事清晰地说明：产生新的可能性的最初触发点，既不在知识，也不在技术，而是对某个新事物、新领域或新市场的深刻洞见，“想常人之未想和不敢想”。甚至可以说，包括这些顶尖创新者在内，人类发展历程中的所有从零到一的重大创新和显著进步，都是从思维创新开始的。

面对新的事物、新的观点或者新的发现，我们常常会表达自己的“思考”和“思索”，形成属于自己的理解和态度。本质上，这是由我们每个人的思维方式所决定的对事物的一种辨别与表达。不同的思维会产生不同的观念和态度，进而带来不同的行动和结果。

对于思维形成，教育应当承担什么样的角色

与认知的不同层面和阶段相对应，我们认为人的成长路径可以分为学习、实践和思考等不同的层面和维度，也称之为“学”“做”和“思”。人在受教育的过程中首先被启蒙的是学习的层面，这也是当下教育主要的聚焦点，它主要是知识不断累积的过程。学习的内容，只有逐步深化、更加可信，才能在认知层面触及更多链接、形成体系，从而发展出面对人类“已知”的能力；通过实践，“学”与“做”相结合，才能将学到的知识真正内化为自己的东西，并启蒙探索“未知”的层面；进一步，通过启蒙系统性思考，才能将所学内化为认知，将思想进一步凝练，超脱具体问题上升到抽象层面，提炼事物的本质。

当今社会是一个信息技术高度发展的时代，新的信息和知识迅猛增加，所遇到的困难和所需要解决的问题也千差万别。今天，我们所缺乏的不再是知识和观点，而是看待问题的逻辑和思维。也就是说，“知识就是力量”这个工业化时代的逻辑不再成立，取而代之的是思维成为力量。相应的，“知识改变命运”也已经成为过去，我们相信对信息时代的人而言，思维决定命运。而对于一个顶尖创新人才，思维中非常重要的一个维度是，拥有丰富、多元、体系化的思维方式，而不是单一、固化的思维方式。

让一个人形成相对完整的思维体系，毫无疑问不是在基础教育阶段就可以达成的。即使到了高等教育阶段，还要持续演化和积累。然而对教育而言我们需要特别强调，“学”“做”和“思”的思维启蒙（所谓启蒙，是指让学生知道存在这个维度）需要在基础教育阶段完成，它们的进阶则是高等教育阶段的重要任务。需要特别注意的是，基础教育阶段不同思维的维度，启蒙是有黄金期的，抓住这些节点则事半功倍。刚开始的时候可以是不自觉地潜移默化，随后再慢慢地帮助学生找到合理解释这个思维维度的一套底层逻辑和规律。所以在教育中，最为重要的是针对学生的个性特点，找到相对优化的启蒙点，引导学生不断探寻事物的本质，逐渐形成一套属于自己的思维体系。

学校如何帮助学生提高思维能力

当前的学校教育中（甚至包括高等教育阶段），我们仍然更多聚焦在学习层面上，对于“做”和“思”的维度关注甚少，这会影响学生创新性的培养，对顶尖创新人才的脱颖而出更为不利。在历史上，当知识是稀缺资源、教育也不够普及的时候，聚焦“学”的维度是合理的。而在今天，人类社会正在从工业时代加速跨进信息智能时代，知识不仅不再稀缺，甚至是过度饱和的。在这种情况下，教育停留在“学”的层面已经远远不够。现在的教育体系中，学习“已知”是贯穿始终的主线，实践则处于较弱的状态，只是以一些课外活动的形式展开，不成体系。而且仅仅停留在“做”的层面，也培养不出顶尖创新学生。帮助学生成长为顶尖创新者，需要通过知行合一，将他们引导到“深入思考”的层面，形成“学”“做”和“思”的逐级升阶、有机融合。

当前教育存在的问题，主要是为应对学习层面的“任务”所造成的。为了应对知识爆炸，学科门类日益增加，每个学科又都有着数不清的课程、教材和知识点，学生和老师苦于学业和工作的繁重，学的东西越来越多。学校教育若继续停留在“学”的层面，是对资源和时间的严重浪费，这不是信息时代的人所需要的。以知识生产与传输为例，在互联网技术出现以前，主要依靠人工方式，编写教材是传播知识的重要途径；网络时代的到来和信息的全球化，则彻底改变了传统的封闭性的知识生产与传播机制，且效率更高，人们足不出户便能了解到各方面的信息和知识。传统的、主要依靠教材的知识传播模式，在当下都已无法满足需求，更不要说在未来。

从根本上破解以上问题，需要教育体系的系统性变革。教育中，需要系统性地增加“做”的内容，并将“做”和“思”的维度体系化；教育体系需要从仅关注“学”变为“学”“做”“思”相结合，并逐渐加大对“做”和“思”的关注与投入力度，提高“做”和“思”在教育体系中的比重。如清华大学自2018年开始面向大一新生开设了“写作与沟通”课程，可以视为强化“思”的维度。该课程依托高强度的文献阅读、小班研讨、“一对一”面批指导、写作工坊等方式，引导学生按照规范要求进行说理性文章的写作和展示，旨在通过深度浸润学习，提升学生的写作表达能力，提高沟通交流能力，培养逻辑思维和批判性思维的能力。然而由于“思”的维度在中学阶段没有完成启蒙，课程效果也不够显著。

人生到达一定境界，要靠时间积累，但形成系统思维是关键和前提。引导学生形成系统思维、成长为顶尖创新者，往往需要长周期的投入和个性化的进化模式。但我们相信存在相对简化的要素和方法，帮助学生养成科学的思维和态度。至少我们在清华大学钱学森力学班（简称“清华钱班”）发展的“学生—问题—导师”三要素汇聚的创新人才培养模式，是可行的，而且具有一般性和普适性。这一模式以挑战性问题为抓手，引导学生学习、实践、思考；通过问题的难易程度和解决周期，牵引学生到达“学”“做”“思”相互融通的状态。

以问题为导向的学生培养（我们更愿意称之为“陪长”），其关键在于充分激发学生的内在激情和创新潜力，以一套科学的方法论引导学生从“小问题”做到“大问题”。以问题为牵引，实现学生和导师的匹配，最终实现真正地以学生为中心，实现学生从知识到思维的主动建构。

在这个意义上，未来的教师体系，是建立在价值观认可基础之上的匹配过程。所以，我们需要创造一个环境，帮助学生根据不同方向的问题，匹配或更换不同的导师，根据问题的不同，深度匹配或更换不同级别的导师，实现学生与导师的高质量匹配。

清华钱班自2009年创办以来，已基本形成这一套方法论，提出了“学生—问题—导师”三要素匹配的第一性原理，构建了以点燃学生激情为根本出发点，以挑战性问题为牵引，以开放交叉研究性学习和顶尖导师汇聚为核心的“钱班模式”。钱班模式打破了学科和知识限制，实现了以学生为中心、以问题为导向的学习、实践、思考的长周期成长。自2020年开始，钱班模式在清华大学大范围推广，以力学为基础，扩展到了几乎所有工科，并被全国多所高校的“基础学科拔尖学生培养试验计划2.0”班所借鉴。

2021年创办的深圳零一学院在钱班模式探索成功的学习、实践、思维相互融合的人才培养模式的基础上，进一步推动人才发展体制机制的变革，全面突破高校组织壁垒、学段划分限制、既有教师结构和资源壁垒，致力于打造一个“空间—时间—问题—组织” 四维度无界开放的平台，通过汇聚更加无界的、来自全球的顶尖资源，为学生提供长周期、贯通式进阶陪长。零一学院关注学生的长程成长，努力引导“学”“做”和“思”在基础教育阶段的启蒙。零一学院模式有望成为未来顶尖创新人才成长的全新范式，突破既有的以老师为中心、注重知识灌输的教育逻辑，打破学科边界和师生界限，满足思维形成的个性化需求。

思维方式的框架与形成过程

人的认知发展的基本途径是“学”“做”“思”及其融合，以此形成的个体认知可以分为四个层次：第一层次是知识，第二层次是能力，第三层次是思维，第四层次则是境界，也就是中国人所说的“道、法、术、器”。单纯地学习“已知”，只能达到知识；加上实践，可以形成能力。“学”“做”和“思”有机融合，才能进阶到思维的层面。从整体来看，一个人既要有比较丰富的思维，又要相互协调、有机统一。境界，也就是中国人所谓的“道”，是积累的过程，是修行的过程，更是“悟”的过程，并没有一定之规。

在西方思维里，最底层的元素有两个，一个是科学思维，一个是数学思维。数学在西方思维里的地位更高，其本质就是理性。西方古典人文教育的“自由七艺”（修辞、文法、逻辑、算术、几何、音乐、天文）中，所谓“后四艺”（算术、几何、音乐、天文）在本质上都是数学；算数的应用就是音乐，几何的应用就是天文。

如果从学科的角度看思维方式的训练，数学在本质上是一种思维建构。学校里教的东西，都是知识；学生所做的作业和训练，开始向能力层演化，进一步可以形成解决问题的工具；能将数学理解为一个整体性的方法论，就可以理解到数学是科学的语言；在此基础上进一步超越，才能到达理性思维的层面。数学本质上就是构建理论的方式，而理论是由理性思维构架起来的。数学的训练本质是理性思维方式的训练，我们认为是东方人进行理性思维训练的不二之选。然而当下的教育中，无论是数学教育还是科学教育，超越知识层的努力太少，距离思维训练的要求还很遥远。

思维决定创新

人类发展史表明，少数顶尖创新人才有能力改变科学、技术、经济等的发展范式，引领科技革命和产业变革，开创未来增长动力。但顶尖创新人才并不是所谓培养出来的，而是在鼓励“从0到1”创新的生态中，通过激励年轻人锲而不舍地攻克“从0到1”创新问题，不断进阶、不断冒尖、脱颖而出的。面向未来的重大颠覆性创新，中国新一代的年轻人，需要参西方为代表的他者，贯中西之学养；悟中华文化传统之智慧，融古今之精髓；破科学与人文之壁垒，汇文理之要义。

具备开放、丰富、系统的思维，是成为顶尖创新者的决定性因素，抓好其早期的启蒙和引导是关键。零一学院以无界创新、贯通开放的人才发展生态为基础，借助信息智能技术汇聚全球的顶尖导师，通过挑战性问题激发学生的内在动力和探索激情，牵引学生主动学习、实践、思考并在其相互融合中实现进阶和提升，可成为当前及未来让更多青年人成长为顶尖创新者的有效路径。