原始创新导向与拔尖创新人才培养的新思维

李海龙

(扬州大学 教育科学学院,江苏 扬州 225009)

原始创新不仅代表了科学领域最基础的智慧成就,而且也日益成为国家发展实力的重要体现。作为原始创新的重要风向标,每年诺贝尔奖的公布除了体现“对人类作出最大贡献”这一基本原则之外,还能够彰显国家和大学人才培养、学术研究的能力。在科学界的荣誉殿堂中,不论是诺贝尔奖、菲尔茨奖、沃尔夫奖,还是盖尔德纳奖,其知识领域主要分布在今天大学的各类基础学科中,其中诺贝尔奖中的“重大科学发现和重大理论突破”产生的影响最大。根据统计,诺贝尔奖中重大科学发现占58.7%,重大理论突破仅占22.8%,但由于这部分工作多是对自然规律的深刻认识和系统归纳,故其产生了深远影响[1]。这两项共同构成了20世纪人类科学突破的主要部分。在20世纪40年代中期,范内瓦·布什(Vannevar Bush)等向美国政府提出:“基础科学的特征之一是它能开辟出多种引发进步成果的途径”[2]70。随着第二次世界大战结束后美国政府对基础学科原创性研究支持力度的不断加大,欧洲各国也纷纷开始将政策和资源向基础学科和研究领域集中。20世纪60年代起,在“单一欧洲计划”和“欧盟科研框架计划”等的主导下,包括数学、物理、化学、生物技术等学科在内的基础研究被纳入各国战略扶持对象。在国家科技政策与诺贝尔奖等奖项的双重影响下,基础学科领域如何培养拔尖创新人才,并能持续性地引发“从0到1”的突破就成为高等教育关注的焦点。

在我国,继1978年中国科技大学设立拔尖创新人才培养的“少年班”以来,1991年国家选择了一批代表我国先进水平、在国内具有重要影响和起骨干带头作用的数学和自然科学一级学科专业点,在这些专业点中分五批建立了106个“国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”。为回应“钱学森之问”,2009年国家又开始实施“基础学科拔尖学生培养试验计划”。2018年以来,随着我国面临“贸易战”以及核心技术领域的“卡脖子”困境的不断加剧,各方开始重新思考原始创新不足的问题。为此,国务院及相关部门先后发布了《加强“从0到1”基础研究工作方案》《国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见》等激发原始创新活力的政策文件,还分别出台了《教育部等六部门关于实施基础学科拔尖学生培养计划2.0的意见》(以下简称“拔尖创新计划2.0”)和《教育部关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》(以下简称“强基计划”)等人才培养政策。发现并培养学业和智力表现卓越的拔尖创新人才,提升整体的科学研究能力已经成当下高校重点工作之一。然而,我国虽经历了数十年的拔尖创新人才项目式培养,却依旧无法解决基础学科原始创新能力薄弱、自主人才培养体系不够完善等问题。如果说基础学科拔尖创新人才的质量是制约国家原始创新的“短板”,那么基础学科拔尖创新人才培养自身的“短板”并没有得到足够重视。只有重新关注原始创新与拔尖创新人才培养的内涵,我们才能真正了解拔尖创新人才的培养规律,并使之与原始创新接轨。

一、 拔尖创新人才培养的理论误区

原始创新能力对任何一个国家而言都是稀缺资源,决定这种能力高低的是人才。理论上,拥有天赋的学生或具有超常能力的人才能够实现技术创新和科学发展领域的重大突破,教育活动需要做的是有针对性地进行辨识并因材施教,将其天赋转换为创新实力。很多人认为,在科学领域取得突破性创新成就的除了天赋异禀者个人的努力和机遇之外,还与著名大学的培养不无关系。更进一步说,实现科学领域创新的基础是一个优势叠加和积累的过程,也与本土社会的资源、组织与技术发展能力有关,就像社会学家伯恩斯(Tom R.Burns)所说的,一个创新的引进和发展常常依赖于构成或重构社会组织、文化理解和概念、规则及规章,也与技术问题有关,特别是当问题涉及新的硬件或专门技术时[3]。一方面,相较于一般的技术创新,科学领域中的原始创新是一个知识表现概念。虽然原始创新通常从假设、猜想、推断开始,要经历十几年甚至数十年的探索过程,但在当代知识生产的环境中,从国家战略导向到科学政策的制定、学术论文的发表以及科学奖项的设置,已经将原始创新的价值从科学领域推向了整个社会。另一方面,随着高等教育的普及,原始创新的判断依据已经在认知层面趋于“标准化”。在得到学术界和社会更广泛的验证之前,很难有人确定其研究成就的原创性,正所谓谁也不能信心满满地声称是研究上的突破带来的商业成功,或是声称产品和工艺的成功是准确获取顾客需求和解读市场信号后的可预期结果[4]。在学术论文发表、成果转化和公众奖项所划定的框架内,原始创新需要在学术界和社会成员的认知领域达成一致才能获得承认。与此相对应的是,“拔尖创新”是一个能力概念,需要根据一个人在知识、行为、认知上的各类表现来进行推断。从科学发展的历程上看,原始创新出现的周期更长,而在现实领域中拔尖创新人才的判断则要容易得多。教育领域中,学业成就表现就成为主要的衡量标准。这种原理上的差异在现实中被人们所忽略,却又引发了不同研究者的争议,导致了不论是在政策层面还是在教育活动中,原始创新与拔尖创新人才培养的制度内涵并不完全一致。

“拔尖创新人才培养”是一个中国语境的话语体系,在国外又有“英才教育”“荣誉教育”等表达。在研究拔尖创新人才的众多领域内,心理学取得的成果最明显,也是驱动教育实践的重要动力。其结论也很直接,即筛选、识别和早期培养有利于学生“创新能力”和“创造力”的养成。在西方学者最开始的研究中,认知心理学的创造性思维测试被视为是评价学生创新能力的重要依据。较为典型的是1966年“托兰斯创造思维测验”(Torrance Test of Creative Thinking,TTCT),其主要通过发散性思维测试判断儿童智力结构是否具备创造能力。除此之外,到了21世纪初期,学术界又从认知和人格特质等层面来探索创造力的来源。值得关注的是,各个国家之所以都格外注重拔尖学生或拥有天赋者的培养,其中有一个重要原因是心理学的认知革命推动了从20世纪70年代到20世纪90年代对创造力的认知过程和动机过程的研究[5]总序6。这就使得对个体创造力的培养从静态层面走向了动态层面,强调创造力情境的培育与动机激发应与教育制度、教育组织运行结合起来。而且,这也使得无论是政府还是学校均看到了这一过程是可以操作实施的。在教育实践中,创造力培养可以由教学设计和教育环境创设来实现,从拔尖创新人才的成长经历上看,教师也能够发挥积极作用,因为富有创造力的教师知道教育是一种生活,他必须在学生身上唤起一种生活的可能性,比如通过互动学习来发现自我[6]。然而,现实中,心理学提出的测试方法仅仅在认知层面起到识别和筛选作用。个体生长环境、个性以及智力上的差异使得学校难以通过有效的制度设计真正实现对拔尖创新人才的选拔和规模化培养。从20世纪60年代开始,争议的焦点主要充斥在标准化测试和如何实现教育过程的建构上。不管怎么说,心理学为教育实践提供了三种思路:一是在教学中注重与创造力相关的思维方式和行为倾向的培养;二是课程设置和教学鼓励学生根据特长和兴趣对知识进行建构;三是通过参与特定领域(艺术、科学、商业、技术等)共同体的创造实践活动培养学生相关的习惯、性向,并跃升到创造新理念的水平[5]总序9。很显然,学校教育已经放弃了最初的认知发展培养,关注学业成就测试成为拔尖创新人才培养在教育活动上的起点。

不论是在研究领域还是在实践领域,因为受到遗传学和进化论相关理论的影响,很多国外学者和政策制定者认为,英才教育的对象就是在智力及学业表现上具有天赋的学生。如20世纪末期,西蒙顿(Dean Simonton)提出,在体育、科学和艺术等领域获得卓越成就的来自少部分人,其中天赋和后天培养相结合才能更有利于发现这些具有先天优势的学生[7]。教育的重点在于如何发现这一相对特殊的群体,并在随后的培养活动中逐渐将其天赋转换为创造力。特别在高等教育中,大学不光面临着直接为国家输送人才的责任,而且还必须将部分人培养成具有原始创新实力的科学家,因此对智力天赋学生的需求也更加迫切。不论是国家还是社会,它们对精英人才和精英大学的需求实际上是一致的。而精英大学理所应当地承担着筛选和培养精英人才的职责,就像阿克斯特尔(James Axtell)所说的:“位于高等教育系统顶端的精英大学,也充当着对人加以分类、调节流动性并证明专家资历的‘滤网’,充当着经济资本和社会资本的‘孵化器’,充当着官方知识和新的观念合法化的世俗‘神殿’”[8]。然而悖论在于:对大部分国家而言,将基础教育和高等教育有效结合起来,成功构建培养拥有创新能力学生整体体系的范例并不多。特别是在标准化的班级授课制已经实施了200多年的背景下,能够在较短时间内发现并培养具有特殊创造力的学生其实更加困难。但是由于受到现代国家教育系统优势的影响,实践者认为卓越或拔尖创新人才也可以规模化地被识别出来并加以培养。为了发现这个优秀群体,世界各国开始制定政策,以测量工具的形式强化智力超群者的发掘。这样一来,“选拔”的功能事实上已经被“筛选”所取代了,这也导致拔尖创新人才的培养机制始终难以保持持续性。

逻辑上,“拔尖学生”标签的背后代表了潜在天赋,暗含着在科学或其他工作领域的创新能力。而事实上,不论是教育组织还是制度,能够满足“拔尖学生”培养条件的还很少。但人们在情感上倾向于使用标准化测试对天赋学生实施筛选,并且认为在传统的教育体制中培养拔尖创新人才的目标是可以实现的,“我国目前的高校教育体制建构的基本假定,就是认为学术创新人才可以通过规范化的程序批量地培养出来”[9]。换言之,大学为培养学生的创新能力或者为智力超群者提供教育内容和制度并不充足,最多只是在组织构成上给予相对独立的建制。在实践中,管理者和组织实施者观念中的原始创新能力是需要经历“选拔-认定-培养-评价”一套完整的制度流程生产的,也就是后天教育所占的比例更大。“在谈到培养创造力时,从教育决策层到基层教师,常常把它看成是一个技术问题,如课程、教学如何改进,如何选拔‘拔尖创新人才’。但是,如果不从价值观上认同人的个性自由、独立思考,认可对权威的怀疑和挑战,尊重包容‘离经叛道’的思想,允许尝试和‘犯错误’,那么,培养创造力就无从谈起。”[5]总序2严格来说,拔尖创新人才的特性所需要的教育资源和形式都应该是特殊的,社会成员也不是不相信有开辟新教育形式的可能,而是标准化教育制度的运行成本更低。整个社会虽然期待拔尖创新人才的涌现,但并不希望牺牲自身利益。在有限的资源配置环境中,将学业成绩突出者定义为拔尖创新人才更符合现实中制度与利益的需求。所以,在选拔和培养理念上的误区往往不会产生相对独立的教育实践。

综合来看,从20世纪中期开始,在心理学和相关测试理论中,结合一系列科学家成长轨迹的循证研究,各国都相当重视对智力超群者、天赋学生的选拔和培养。但是学术界对原始创新能力的认知以及对拔尖创新人才培养的理论研究仍未统一起来,人才培养实践活动仍然沿着常规教育的路径进行。现实中,拔尖创新人才在培养领域的制度独立性并没有体现出来,以学业成绩为主要导向的选拔机制限制了拔尖创新人才成长的活力。

二、 原始创新与拔尖创新人才培养相遇的“十字路口”

科学对人类生活现实和认知的改变是近几百年来的重大事件,从结果上看,正因为那些影响世界的科学成就对真实世界重新描绘,所以人们才格外关注现代科学的发生机制。在现实中,主要发达国家纷纷受益于国家科学体制带来的巨大创新效应。在政府资助科学研究相关政策的引领下,政府、大学、国家实验室和企业的创新链条得以有效组织起来,就像范内瓦·布什等所说的:“如果我们充分利用我们的科学资源,它们只是一个开始。如果我们继续研究自然规律,把新知识应用到实践中去,就可以拓展新的产业,许多旧的产业也可以得到极大的加强和发展”[2]52。欧洲各国则从20世纪60年代开始联合组建科学研究机构,并在“单一欧洲计划”和“欧盟科研框架计划”等项目中规划了科学的发展领域,将数学、物理、化学、生物技术等基础学科纳入各国战略进行扶持。到了21世纪,“关注科学”实际上已经变成了“关注科学的创新”,并且要求创新成果需要保持规模增长。20世纪50年代以来,随着知识探究领域的拓展,对科学创新机理和原理的探索成为显学。人们渐渐发现,能够在科学领域产生源动力的都是原始创新活动,而基础学科领域的原始创新尤其重要。对于偏重于基础研究的领域来讲,原始创新是通过“问题的解决方案”的引入,构建一种全新的运行规则,进而产生对传统科学实践的挑战,形成新常规科学[10]。在科学学、经济学、历史学等研究中,基础学科的原始创新活动又获得了更多的关注。

科学中的原始创新之所以受到关注,一方面是由于其代表着所有社会和文明系统所认同的科学文化、科学精神,“比科学方法与科学知识更深入人心的是科学文化,科学以艺术和文学的形式广泛传播”[11]208。一个学科的理论奠基者在知识领域中的开创效应往往能获得持续传播,它标志着人类知识创造的最本质部分。在真正的科学共同体出现之前,科学领域中各个学科的代表人物的“光环”极其突出,因为其科学成就往往是基础性或颠覆性的。从中世纪开始,在某一学科领域的开创性或经典人物往往作为“学科英雄”而得到科学共同体供奉。到了现代社会,包括诺贝尔奖、菲尔茨奖、图灵奖等在内的著名科学奖项也强化了作出原创性或颠覆性知识贡献的学者声誉。在某种程度上,原创性的科学成就被视为是全人类智力发展的结晶。另一方面,基础学科的原始创新可以持续产生价值,是价值创造链条的发起端,并且能够转化为应用学科和社会创新的竞争优势。提出一个猜想、建立一套理论,都能在很长的时间内界定研究问题和方法。而在国家面临重大科技突破或是科学发展方向的选择时,人们都倾向于从创新的源头去找原因,就像库恩(Thomas Samuel Kuhn)所说的:“它们之所以能起到这样的作用,是因为具有两个关键特征。它们的成就足够空前,因此能够吸引一批坚定的追随者远离科学活动的竞争模式。与此同时,这些成就又足够开放,有各种问题留待重新界定的研究者群体去解决”[12]。正是因为原始创新在科学领域中具有不可替代的作用,现代政府与大学才将注意力集中到学术精英和科学家的培养上。从20世纪60年代开始,将原始创新与超常能力学生选拔、培养结合在一起,成为发达国家政府科技战略的组成部分。

对现代国家而言,原始创新具有无可替代的价值优势,对基础学科学术人才的培养则被视为构成原始创新实力的直接来源。然而,现实中将这两者结合起来却并非易事,具体的原因主要有两个方面。

一是科学研究与创新的组织制度形式发生了重大变化。今天的科学知识生产和重大科技突破都已经超出了个体活动的范畴,现代社会的创新呈现网状形态,而非近代科学发展之初的树状形态。团体化、协作性与组织化是现代科学发展的重要特征,而且在基础学科研究领域也有越来越多的科学家认为当代的科技原始创新已经成为团队工作的产物。在诺贝尔奖颁奖的第一个20年,因协作进行研究而获奖的人数只占获奖总人数的35.0%;在第二个20年中,这一比例上升至51.5%;在第三个20年中,这一比例达到63.6%;在第四个20年中,这一比例增至77.8%;在第五个20年中,这一比例已增至81.9%;而在最近8年中,由协作进行研究而获奖的人数则达到了该时段获奖总人数的86.9%[13]。著名的科研机构还产生了原始创新的“优势积累”现象,以诺贝尔奖获得者的分布为例,像美国哈佛大学、德国马普学会、美国哥伦比亚大学、美国斯坦福大学、英国剑桥大学等著名学术机构的总获奖者人数居于世界前列。科学研究协作机制也注定了学术人才培养需要跨机构和跨组织进行,是组织协同活动的结果。然而在现实中,科学研究的协作效应对人才培养的影响并不明显。不论是大学内部各学科还是各机构之间,拔尖创新人才培养流程的完整性并不能得到保证。更重要的是,科学研究绩效评价和人才培养的评价机制在本质上完全不同。但在现实中,以科研评价机制来决定人才培养方向甚至创新发展方向的理念仍然很难转变,整个创新链条,从研究开发到技术转移和产业化,再到大规模的生产是一个漫长的涉及多个部门的知识和经济活动的综合过程,仅仅用研发投入来衡量必然忽略了其他创新链后端的创新活动[14]。在我国,不少院校对基础学科拔尖创新人才培养的衡量是以发表高水平学术论文为标准,并非看原始创新素养在培养环节中的渗透,“教学和科研的双重角色和双重标准使得优秀的教育得不到回报,削弱了部门分工。由于缺乏明确的目标或有效的手段,我们只能通过衡量学生在完成课程后所学到的东西来逃避行动”[15]。这种矛盾其实一直未能得到调和。

二是由于实践中原始创新的发生机制尚未获得共识,拔尖创新人才培养的差异性难以相应形成普适性的培养模式。第二次世界大战结束后,主要国家综合国力增长都受益于科学发展,所以培养并储备科学学术人才也成为科学发展战略的组成部分。不少国家又将资源重点投放在大学英才教育上,关注极少数智力拔尖、学业成就优秀的天赋学生也是教育政策的着力点。如美国大学实施 “荣誉教育项目”;韩国于2000年出台《英才教育振兴法》;我国于1991年在84所学校设立“国家理科基础科学研究与教学人才培养基地”,于2009年实施“基础学科拔尖学生培养试验计划”(简称“拔尖创新计划1.0”),于2018年和2020年相继出台“拔尖创新计划2.0”和“强基计划”等人才培养政策。从原理上看,这些英才教育项目的理论来源几乎都与超常能力培养、优势发展理论有关。而在实践过程中,尽管都在彼此借鉴经验,但不论是在理论层面还是在实践层面,各国都没有形成相对公认、合理有效的人才培养模式。就中国和美国相比较来看,有学者认为我国所实施过的各类拔尖创新人才培养项目与美国的荣誉教育是相似的,“我国大学中主要以‘拔尖创新人才’‘一流人才’‘英才’等概念表征,但究其本质与荣誉教育同义而不同称谓”[16]。从这个角度看,二者似乎有共通的源头,都是在大学中进行学术精英培养,但实践层面仍有不小的区别,理论上的相似并不等于现实中的共通。在发展历史、组织形式以及教育理念上,美国大学荣誉教育对拔尖创新人才的系统培养起步较早,在100多年前,美国学者在倡导开发彰显拔尖创新人才培养性质的中学“先修课程”时,提倡优先发展的教育哲学。其他国家则从20世纪50年代才开始有组织地实施英才教育或拔尖人才培养。其主要的实施路径就是沿着“识别-选拔-培养”的逻辑进行,设立相对独立的培养项目以储备相关的科学人才。但是到了具体的培养环节,这种培养的特殊性和优势就难以体现了。有研究者发现:“超常学生和普通学生在课程设置和教学方法上的区别并不明显。比如加快教学进度、丰富教学内容及手段、培养创造性能力以及由专门的教师对其进行单独指导,这些方式也普遍适用于帮助普通学生提升学业表现。”[17]在我国,组织管理体制的分化使得各类拔尖创新人才培养项目与原始创新的关系实际上并不密切。主导基础科学研究的是科技部,而负责拔尖创新人才选拔和培养的则是教育部。在学术研究上,基础学科拔尖创新人才的培养还被置于“使人成为人”“自由宽松的成长环境”等教育学范畴中。而原始创新的研究则主要分布在科学学、管理学等领域内。这种在理论和现实上的不一致现象源于各方尚未理解本土原始创新的发生机制,拔尖创新人才培养与原始创新的关系也没有理顺。

总之,现代国家对发展科技的关注与日俱增,原始创新又是科技发展的源动力。为了保持原始创新的持续活力,各国都注重对基础学科领域相应人才的培养与储备,尤其是对拥有智力天赋的学生进行重点培养的英才教育是各国主要的措施。从发生机制上看,个体或某个学科领域的原始创新的产生周期较长,相应人才培养需要有序衔接形成创新人才链。而在实践领域,拔尖创新人才协作培养的共识并未达成,主要表现就是原始创新无法引导拔尖创新人才培养的变革,以及独特的人才培养规律还没有被发现。尤其对我国来说,将原始创新融入大学基础学科人才培养模式应该是未来一段时间的主要目标。

三、 重建原始创新对拔尖创新人才培养的导向关系

在现代教育环境中,基础学科领域的拔尖创新人才的培养规律决定了原始创新的效率。更进一步说,若要激发科学研究原始创新的活力,在人才培养的各个环节中就需要对创新素养进行激励和保护。尤其对我国而言,2018年以来核心技术面临的“卡脖子”困境增加了国家对原始创新能力的需求。此外,改革开放40余年来我国政府也先后推行了一系列拔尖创新人才培养项目。虽然我国在研究生培养和学术论文发表数量上都已经超越了绝大多数发达国家,却依旧无法解决拔尖创新人才难以形成原始创新实力的问题。在不少汇聚了优秀生源的大学中,独特的培养机制并没有发挥出其应有的优势。钱颖一曾针对清华大学的人才培养状况表达了忧虑:“我们的教育方式使得学生的基础知识训练扎实,整体水平较高,即所谓‘均值高’。但是学生同质发展,冒尖学生少。清华集中了全中国最有才能潜质(Raw Talent)的学生,但是他们中出现的突出人才少,创造性人才少,不能不是我们的忧虑。”[18]因此,除了关注拔尖创新人才本身选拔机制、培养模式等问题之外,从学校到整个社会都需要重新看待原始创新的规律和拔尖创新人才培养的特殊环境,“教育的‘红利’不可能直接在社会中兑现,而必然涉及政府如何在政策法规上鼓励创造力的实现,公司企业和学术机构如何发掘人才、充分利用人才实现创造力的问题”[5]总序16。很显然,在现有的高等教育系统内,经过层层选拔出来的拔尖学生能够自主选择的发展机会很有限。一线教育工作者发现:“拔尖学生培养面临的一个通病就是让一批有潜力的尖子学生面对比普通同学更加繁重的学业,让他们在本科低年级几乎没有思考的时间。”[19]从我国各高校所实施的拔尖创新人才培养机制中可以发现,几乎各个高校都形成了自身在组织和制度上的特色。然而这种特色转化为整体层面原始创新能力的并不高,当前较为流行的人才培养模式有浙江大学竺可桢学院的“交叉混合模式”、复旦大学复旦学院的“通识教育模式”、南京大学匡亚明学院的“大学科模式”、北京大学元培学院的“自由教育模式”以及华中科技大学启明学院的“主动实践模式”等。在实际运行过程中,在项目制的驱动下,拔尖学生的培养机制实际上造成了制度上的排他性,而且后期发展也偏离了基础学科研究领域。而在具体的课程设置上,当前的教育活动更关注的是思维的逻辑训练,在诸多培养环节中并无创造性思维的设计。而这些使得在培养环节中的“小班额”“导师制”“跨学科”极难发挥优势。

今天的人们不论看待原始创新发生机制还是看待拔尖创新人才培养,都是基于循证研究获得的结论,而真正的创新可能并不遵循这样的逻辑。2015年科普作家马特·里德利(Matt Ridley)发表了一篇影响人们对科学创新认知的文章,题目为《基础科学神话》(TheMythofBasicScience)。其主要观点在国内经过翻译后的题目更加直观,名为《基础研究没有真正推动技术创新,谁该资助它?》。虽然今天各个国家都将基础科学领域的创新视为综合国力的组成部分,也集中力量扶持大学内相应的学科发展,但里德利认为,“大多数技术突破都源自技术专家的修补与改进,而非研究者探索各种假设的结果。听起来可能与直觉相悖,但‘基础科学’在催生新发明方面并不如我们预想的那样有效”[20]。其主要的理由就在于我们将科学创新的因果关系错置了。里德利通过列举天文学、热力学等学科领域的创新现象发现,其来源并非科学家的理论原创,而在于大航海时代和蒸汽机等技术的进步。也就是说,技术进步的最后一步才是抽象的科学思考和理论的重大创新。而且与之呼应的是,科学史的研究者在较早的时间就提出:“科学进步之路有二,或是发现新的事实,或是发现可以解释已知事实的机制或系统。而科学史中具有里程碑意义的进展往往是经由第二种方式实现的”[21]。在里德利的结论中,真正的科学创新或是原创行为可能并不是政府资助或主导下的结果,反而来自社会其他活动的刺激,而且经济繁荣和技术进步要比单纯的政府资助更能带动科学创新。不少国家在进入现代化的过程中,技术上的先导带动了基础科学的原始创新。其中,现代科学体制起到了驱动创新的主导性作用,“历史上少数精英的闲情雅趣、手工业者的谋生之道和虔诚教徒的救赎之路,逐渐演变为现代社会组织有序而规模庞大的科研机构、层级分明而分布广泛的教育体系、工业生产必不可少的创新与开发环节乃至现代化国家竞相采用的治理与调控手段,这一过程被称为科学的‘建制化’或‘体制化’”[11]1。健全的现代化科学体制能够驱动的不仅是来自科学领域的创新,而且还包括了各个层面社会活动的创新。各个领域的创新构成了完整的链条,由此才产生了原始创新与拔尖创新人才的持续性产出效应。

在关注基础学科原始创新对技术发展的积极作用和贡献时,人们也许应当回到起点,重新定义问题往往决定了未来变革的方向。就像《创新者的基因:掌握五种发现技能》一书中提到的:“创新正在以各种方式迅速改变生活,原有的社会机制已难以应付,我们开始意识到,需要以更宽广的思路来理解这些改变。”[22]10今天的社会生产和协作方式决定了原始创新已不再是学科英雄的独创行为,而是网络互动和链环协作的结果。因此,政策制定者与教育活动管理者就需要共同探究什么是原始创新的源泉?这包括了原始创新的动机和保持原始创新的持续力两个问题。严格来看,原始创新的来源并非是从已有学术成就获得者身上发现共同的因素,从而倒推该如何有针对性地配置教育资源。如果从认知塑造的过程来看,作为特殊认知的原始创新,其源头来自人的思维和认知技能。“创新者仰仗于一项认知技能,我们称之为‘联系性思维’或简称为‘联系’。联系指的是大脑尝试整合并理解新颖的所见所闻。这个过程能帮助创新者将看似不相关的问题、难题或想法联系起来,从而发现新的方向。”[22]10在拔尖创新人才的培养上,相对独立的“圈养”模式并不利于激发这种联系性思维。因为制度与组织设计的封闭决定了智力能力是选拔和培养拔尖创新人才的唯一标准。现代科学体制的建立决定了原始创新既要走出原有的个人灵感理念,也需要打破整体规划传统的思维。

在传统观念中,人们认为原始创新一定是来自“纯研究”,基础学科的研究是应用学科研究的前提。大学中的学术研究和企业所开展的技术革新研究是泾渭分明的,如著名报告《科学:无尽的前沿》中一开始就提出:“常规方法、传统和标准都会对科学研究产生抑制作用。科研根本无法在一个以经营或生产为评价和检验标准的环境中取得令人满意的成果。因此,基础科学研究不应置于经营机构之内”[2]99。纯科学探究思想也在一定程度上引导着人才培养,尤其是对在科学领域取得开创性成就的学者来说,很多观点都认为其源自科学家自身超群的智力与努力,或者与其在著名大学接受的教育有关。但这种归因对现实中的人才培养作用不明显。相反,近年来技术应用引发的基础研究,甚至产生原始创新结果的例子也不少。创新管理的主流范式认为,创新的出现是由外部事件驱动的,如可用技术的变化或外部因素(客户需求、物理环境、文化、品位、经济状况等)[23]。不少国家在关注纯科学研究的同时,也在利用技术应用重新引导基础学科研究。无论是20世纪的美国还是日本,技术应用需求引发基础学科领域的研究,加上国家对基础学科领域纯科学研究的持续投入让原始创新的源头变得多样化。在基础学科领域培养拔尖创新人才不仅仅是大学的义务,也是全社会各类创新机构共同的使命。如美国最著名的国家实验室体系的所有机构几乎都参与到本科拔尖学生的培养环节中,并推动了卓越人才培养领域“超越计划”的实施,“普林斯顿等离子体物理实验室教育并激励着一代又一代科研人员为了国家的利益而工作。这些教育包括从小学到大学科学教育的超越计划,以及与普林斯顿大学合作的等离子体和天体物理科学的世界领先的研究生教育计划,此外,每年还接待数百名外国学生和数千名访问学者”[24]。在原始创新源头已经多样化的背景下,拔尖创新人才培养机制也应该实现相应的变革。

如果将“拔尖创新人才”拆开分析,“拔尖”只是实现了将智力表现突出的学生进行筛选和分类,更重要的是需要在培养机制中将学生的创新素质、创新思维和创新能力激发出来。从导向机制上看,科学原始创新本身就带有不确定性和长期性,要让原始创新对拔尖创新人才的培养产生导向作用,关键是需要从当前学业竞争大众化和以升学为目的的导向中逐渐脱离,不使“拔尖”变成比拼超前学习和内卷的“掐尖”。尤其在以当前相对固定学业成绩为“拔尖”的唯一导向的前提下,优秀学生的表现会随着受教育年限的增长而变得可预测,“成绩好的学生很大程度上是因为他们的智力刚好匹配了某种课堂所使用的主要范式,或者是因为他们在某种程度上找到了适应这种范式的方法”[25]。在这种局面下,“拔尖”的持续性要强于“创新”。在已有的调查研究中,虽然不少“双一流”建设高校各个专业的拔尖学生在学习动力、科研投入时间、人际互动等方面都更为突出,但是这种突出表现依然是基于“拔尖”带来的整体制度优势,而非个体创造力的展现。因此,只有从拔尖创新人才培养的制度设计思路上将“标准化”变革为“服务用户”模式,拔尖创新人才培养才能保持学生获得创新要素的可持续性。在具体的教育环节中,设计者和实施者首先需要提出创新性问题,利用问题引导培养目标。“知识的主要作用之一就是解决现实世界的问题以及创造新事物。而为了让我们的学习者能将知识运用于解决实际问题和创造新事物,我们的教育者就得设计出问题来让他们解决,布置出任务让他们进行创造。”[26]不论是课程设置、考核机制还是学生参与的科研项目,激发个性活力是培养的目标。以原始创新为导向需要基于更长期的研究项目展开,因此在基础学科研究的项目设置上,引导本科生长期、持续研究,并为其设置独立的项目,也应该成为拔尖创新人才培养改革的方向。此外,当前的基础学科拔尖创新人才培养并不意味着限制学科方向,反而需要在多学科交叉的共生环境下才能具备创造的机会。

总之,原始创新的发生机制产生了显著变化,已经由“好奇或灵感驱动”变为了“技术与用户驱动”。这就意味着拔尖创新人才的培养需要突破现有学校教育的范畴,将其纳入国家整体发展的创新生态和创新网络,由拔尖学生和其需求者构成“用户”,然后再由这些“用户”来驱动创新。“创新参与者构建了这些关系网络。从其他地方获取知识或成为知识提供者的能力被称为‘开放式创新’,而用户(组织和个人)的作用日益得到认可,导致人们对‘用户驱动创新’的概念重新产生兴趣。”[27]开放的创新环境和激励措施应取代单一的学业评价机制。拔尖学生的培养更多将基础学科的原始创新作为导向,变革短期功利的培养目标,建立良性的培养生态以更有利于拔尖创新人才的成长。