科技思维 科技创新

/ 中国工程院院士、北京大学常务副校长

2016年在北京召开的两院院士大会上，习总书记强调，要实施创新驱动发展战略。战略分三步走：2020年国家要进入创新型国家行列，2030年跻身创新型国家的前列，到2050年，中国建成世界科技强国。有科学思维才能有科技创新，才能支撑我们成为创新型国家。科技创新、民族自主发展能力，是支撑我国未来可持续发展乃至走到世界中央的重要保障。从战略层面上来看，国家新一轮的科技革命正在蓄势待发，国家正集中力量实施创新驱动，引领未来战略发展。科技不强，就很难有军事强国、经济强国，经济社会发展就很难持续。

每一次的社会进步都是大脑革命的一次升华

科技创新产生于有创新思维的大脑。从生物学结构到认知功能，大脑都会对每个人的认知推理和人生观、价值观、世界观产生很大的影响。可以说，整个人类在长期进化过程中，包括近代的社会经济发展和变革，每一次重大节点，实际上都是一个大脑或者几个大脑的超前思维引领了世界的发展；每一次的社会进步，人类文明的提升，都是大脑的优化、大脑的变革、大脑思维的升华，都是创新性思维在社会发展过程中的成功实践。目前国家布局的2030科技重大专项中就包含脑科学。脑科学的工程，一方面是研究脑本身，包括它的结构、功能、开发和应用；还有一方面是类脑的研究，也就是主要从人工智能方面研究脑功能。

人最宝贵的是什么？是我们的大脑。比体力，人类的体力比不过大象、狮子、老虎；比速度，豹子、羚羊比我们跑得快；比视力，老鹰的视力将近是人类的一百倍；比嗅觉，狗是人类的一千倍。所以从生物学本身结构的特点来看，人是完全不占优势的。但人有超过其他任何动物的大脑。从冷兵器时代到今天，人类社会经历了几次革命。第一次工业革命主要是蒸汽机，帮助我们逐步实现机械化。第二次工业革命是电气化，第三次则是信息化。未来的趋势是人工智能化。每一次社会的进步都是大脑革命的升华，都是创新性思维在社会发展过程中的成功实践。

我的专业是医学。作为人工智能实践的重镇，健康医疗大数据对未来的医学发展有重大支撑意义。接下来是组学和脑科学，与医学也是休戚相关。组学就是生命组学，包括基因组学、蛋白质组学、免疫组学、微生物组学，是了解人的身体本身的。建国初期人均寿命只有36岁，今天我们的人均寿命是76岁，而“健康中国2030”提出的目标是人均寿命79岁。目前影响人类寿命的两个主要问题，一是心脑血管，一是肿瘤。如果这两个问题可以解决，人类寿命可以到120岁，但即便如此，依然有90%的老人可能会出现老年痴呆。曾经，人类通过抗生素解决了诸如鼠疫、霍乱、天花、伤寒、结核病等重大传染病；现在，我们则是在对抗重大的慢性疾病；未来要解决的就是神经疾病了。我的感受是，未来我们的脑科学、神经科学将会是最复杂的。

科技强国立足于教育

要实现科技强国，中国一定要成为教育强国。建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程，中国的教育既要扎根中国大地，更要体现中国特色社会主义。中国的教育不能完全复制西方模式，把西方范式强行照搬复制到中国这片土地上，是不合适的。我在美国生活了近18年，最后还是回到了祖国。文化，是一个社会的基因。跨文化的“拿来主义”，不能是简单复制，全在于取其精华。

今年5月2日习近平总书记到北大考察，当时我作为主要的接待人之一，全程聆听了他的讲话，近距离为习近平总书记介绍了北大在科技创新方面的工作。总书记也跟我们在座的青年学生谈到了爱国、立志、求真等几方面的要求，总的来讲就是希望培养社会主义建设者和接班人，办好中国特色世界一流大学。我们在讨论怎样培养人的过程中，还有一个关键问题是“为谁培养人”。

从高等教育来讲，过去传统的大学有这样三个职能：一是人才培养，二是知识创新和科技创新，三是服务社会。现在加了第四个——“国际交往与文化传承”。国家提出了建设双一流大学的要求，培养一流的人才，建设一流的大学，这同样是北大的任务。如果国家不是创新型国家，这个国家在世界上是没有立足之地的，与疆土大小没有关系。鸦片战争时的清王朝就是很好的例证。所以一方面要跟时代同步，另一方面还要适当超前布局。

从科技创新、知识创新到推进国家创新体系建设，最终落脚点都是培养学生的创新型思维，让他们在科技创新、知识创新过程中有个人独立的观点，这是最重要的。如果这个观点在实践中证明是正确的，乃至引领世界发展，那当然更好。创新思维也是学生综合素质的体现，是一个学生、一个青年人走得更远、飞得更高的支撑，对一个大学来讲也是这样。

中国医学呼唤自主创新

习近平总书记2014年在江苏考察时提到，“没有全民健康就没有全面小康”。这高度概括了健康中国战略的内涵。十九大报告也明确强调，“人民健康是民族昌盛和国家富强的重要标志。”医学是一个美好而高尚的事业，医学是性命相托，是救死扶伤。然而高校医学教育层面的现状却令人担忧。举个例子，毕业季填报志愿，中国香港的7个状元，有6个报了医学，而内地那么多省市的状元，没有一个报医学的。再从国内各类疾患数据看，肿瘤每年发病430万例，死亡280万例；心脑血管疾病，每年死亡375万例；高血压患者2.7亿人次、糖尿病1.1亿人次、糖尿病前期1.5亿人次、慢性肾病1～1.2亿人次；老年痴呆1200万人次（指比较严重的老年痴呆），且每年增加30万人次；出生缺陷疾病案例每年增加90～110万例。这还仅仅是医疗数据现状的冰山一角。当然，现代医学、现代生命科学的实践历程毕竟还很短，要对抗纷繁复杂的人类疾病依然路漫漫其修远，尤其是涉及脑与情绪的相关病征就更为复杂，治愈康复的医疗干预方式也更为多元，不仅在生理层面，更在精神疗愈。

而从另一方面看，国内医院医生开的处方里面，95%的知识产权都是国外的。中国要生产就要等17年的专利期到期。企业能等，中国老百姓等不起。印度没有知识产权，但它进入了WTO十年的保护期，可以不顾知识产权强势仿制他国药物。这就又转回到创新型思维的问题上来了。此外国内的大型医疗装备，如核磁共振、X光等，95%都是由国外进口；而临床标准规范指南中，95%都是借鉴国外的。所以对中国的医药行业来说，自主创新迫在眉睫。

医学的发展，就是强烈的创新思维活动推动的结果。从古代的望闻问切到近代医生的听诊器，再到30年代的X光，乃至后来的CT、断层扫描，这些就是创新型思维发展和应用的节点。CT的发现拯救了成千上万的人，因此获得了诺贝尔奖。过去做传统胸腔手术，如肺部肺癌切除，至少得剪断两根肋骨，打开一个15厘米的口子。这个过程，很多医生都是按部就班地做，就像学生背标准答案一样。但总有几个超常发挥的医生，就会思考，能不能在心脏胸腔里面打两个洞，把机械手放进去，通过电子光学操作完成手术？这样一来，术后三天病人就可出院，损伤很少。这就是微创手术的起源，现在已推广到胸部、腹部的手术。这就是创新。

但需要深思的是，动脑筋的不是我们中国人，不是我国目前的教育、医疗体制培养出来的人，因为我们缺乏挑战常规性指南标准的育人机制。在教育过程中，我们过多强调记忆、习得，就像我今天无论是从医学教育还是组织管理，我可以说出一串名词。但创新思维，那是另外一种模式，或者说是另外一种教育的模式。这可能是所有教育家要思考的问题。

只有培养创新思维才能面对未来

培养面向未来的人才，就要思考未来。教育过程也是。青少年阶段培养创新思维最好，年纪越大，墨守成规的就越多。北大医学学科就是要培养临床医学家、医学科学家、医学教育家、医学人文学家，这个“家”就是要思考和谋划未来的医学。要改变之前提到的“三个95%”的问题，就是要培养创新思维。唯此才能面对未来。

传统的教育与培养，也许通过让青少年较早接触一些问题，或是通过一些外在训练增强记忆力，是可以的。但一旦涉及对事物的认知，那种挑战常规的批判性、质疑性的思维方式就变得非常重要，尤其对国家，对教育强国、科技强国的战略，更是如此。

当然，伴随社会的发展，创新型思维也是被社会实践需求推动的。正如医疗技术，从简单到复杂、从单一到综合、从粗线条到精准，每一次医学的发展，都是一个创新的过程，从过去的经验判断走向循证医学，再到未来的精准整合。比如过去临床用药，有些人好了，有些人没好，有些人用药后副作用很大，于是就出现了靶向药物，只针对有病的细胞进行杀伤。这个创新就是动脑筋的结果。动脑筋，就是要挑战常规，甚至挑战权威，这个过程就是科技创新的过程。中国也只有先实现医学强国，才能实现健康中国。

同时，要正确理解和对待创新过程，创新思维要容许批判和质疑。挑战循规蹈矩、超出常理的思维，抵达极致时，和“精神病”之间就是一步之遥，这就需要社会给予一个宽松的创新环境，需要理解。

当然，我们在谈科技创新思维的时候，还有一个不能忽略的领域，就是艺术。人才培养要更注重综合素质的培养，科学人才应当更具有开放性、活跃性、平和性、艺术性。这对科学的思维过程多有助益。科学与艺术目的是一样的，都是让人类的生活更美好。无论是钢琴、交响乐、诗歌还是数学、物理，都有各自的独特性，但科学和艺术的共性都是灵感、激情，都要求创新。灵感源自对科学或艺术的兴趣和激情，灵感便是创新思维。科学研究充满艺术内涵，艺术创作体现科学规律，而科学和艺术的真正主题都是展示世界之美。

如何更好地开发青少年的大脑，如何在教育体系中更多培养学生创新性思维的大脑潜质，是我们每一位教育工作者的一份责任。只有这样，一代代年轻人方能不仅立足于当下，还能更好地面向未来，中华民族的伟大复兴才能早日实现。