高等教育培养创新人才的路径探索

文/雷蒙（上海纽约大学常务副校长） 编辑/暖阳

大学是时代的产物。

1088年，博洛尼亚大学以师生联合体的形式成立，目的是招募外国学生，形成更加多元的学者群体。为了确保学校的成功，神圣罗马帝国皇帝腓特烈一世御赐这些外国学生跨越国境来读大学的特权，并特赦学生因其本国国民罪责所带来的连坐责罚。在《罗马法文集》（一部50卷的关于罗马法的分析）成书500年后，大学的学者们复刻了这部著作，而这所大学也为新的中世纪罗马法的文献编纂作出了巨大贡献。

不久以后，另一批学者在英国建立了牛津大学，专注于神学，并兼顾法学、药学、博雅等学科的研究。当时的传统博雅教育包含“三艺”（逻辑、文法、修辞）和“四艺”（算数、几何、音乐、天文），以及其他人文科目，如哲学、历史、诗歌等。17世纪后期，教育的研究范围又扩展到科学领域。不过，直到19世纪，牛津大学才逐渐把主要目标从培养神职人员转移到其他方面。

在我的祖国美国，哈佛大学最初成立的目的也是培养基督教神职人员，直到19世纪后期才彻底与宗教分离。那段时期，美国的很多大学都经历了类似的转型，从以培养白人神职人员为主过渡到以开展严谨的古典研究为主。

到19世纪中叶，工业革命催生了对大学教育的新需求。埃兹拉·康奈尔建立了一所新的学校，欢迎“任何学生”（无论种族、宗教、性别）来学习“任何学科”。1862年颁布的《莫瑞尔法案》又使得“赠地大学”应运而生，此类大学专注于农学和工学的研究和学习。

在中国，高等学府同样表现出与时俱进的特质。科举时代，举子们在国子监、州县学、地方书院研习四书五经、策论以准备科考。到19世纪，随着世界时局的变迁，中国的学子们开始接触“赛先生”，更有学子漂洋过海赴国外留学，开阔眼界看世界。

▲ 雷蒙副校长

19世纪末20世纪初，新式大学这种形式开始传入中国。而大学应该是多科并举的“全”，还是单科深耕的“专”，则成了贯穿大半个世纪的中国高等教育发展理念之辩。

改革开放以来，中国的高等教育随着社会主义市场经济的发展而百花齐放，日新月异。如今，中国拥有3 000多所高等教育机构，其中有超过1 200所四年制全日制大学（包括公立和民办），有顶尖的“双一流”高校，也有新体制的中外合作大学，有的专注于让更多年轻人更高效地接受高等教育，而有的则致力于探索和创新。

如今，面对日新月异的世界和层出不穷的新挑战与新机遇，高等教育再次来到该何去何从的十字路口。全球气候变化、新型传染病，以及各种新的社会问题考验着人类的智慧。但同时，诸如人工智能、石墨烯等新型材料，以及量子科学等新技术和新方法又把人类装备得比任何时候都要强大。

人才无疑是我们这个时代最宝贵的资源。为了保持人类社会的继续进步和可持续发展，我们要让最有天赋的年轻人成为真正的创新型人才。

因此，至少需要让一部分大学能专注于培养这样的创新型人才。上海纽约大学的创立，就是一次以建设这样的大学为目标的大胆尝试。

如今，我们已经对创新的形成过程有了比较深入的研究。在上海纽约大学，我们把这些研究的成果运用到课程体系的建设和教学方法的开发实践当中。接下来我介绍一下我们已知的创新形成过程，以及我们是如何把这些知识运用到实践中去的。

什么样的教育才能更好地培养创新能力呢？我以图灵奖得主约翰·霍普克洛夫特（John Hopcroft）教授的故事作为第一个范例。作为康奈尔大学的一代传奇，他在计算机算法的设计和分析、数据结构等领域作出了卓越贡献，同时也为计算机领域培养了大量的创造型科学家。

图灵奖网站上，他给出了自己培养创新型青年科技人才的配方：少上一些专业课；把更多精力用于吸取更多更广的跨学科知识；有足够的时间进行自主学习。我在高等教育的职业生涯中合作过的很多顶尖学者也和霍普克洛夫特教授持相同观点。

20世纪70年代，我作为研究团队中年纪最小的一员，在美国国立卫生研究院的一个研究团队工作。我们团队的带头人是茱蒂丝·普莱维特（Judith Prewitt）教授，她读高中时就被评为美国未来十大科学新星之一。她不负众望，四十出头就在美国国家研究院执掌一个实验室，开发用于医疗的“人工智能显微镜”。普莱维特教授还在本科期间学习了诗歌。我和她一起工作的时候，常常听她说起诗歌如何激发她在人工智能科研中的创新灵感。她在1979年还以诗歌的形式发表了一篇学术论文。

20世纪80年代，当时在法律界工作的我曾接过一个案子，是代表72位诺贝尔奖得主起草一份给美国最高法院的抗辩书。这些学者的牵头人是莫里·盖尔曼（Murray Gell-Mann）教授，他因在夸克物质理论上的成就而获得诺贝尔奖。合作中我了解到他的学术研究范围远不止物理学领域。盖尔曼教授在圣菲研究所执掌一个关于人类语言进化的研究项目，此外他还是国际人文主义学院的人文主义奖得主。

我任康奈尔大学校长期间，有幸与哈罗德·瓦尔姆斯（Harold Varmus）教授、罗德·霍夫曼（Roald Hoffmann）教授两位大师合作。瓦尔姆斯教授因发现细胞中的致癌基因而获得诺贝尔生理学或医学奖，然后接连执掌了国立卫生研究院、斯隆-凯特琳癌症研究中心、美国国家癌症研究院等科研机构。然而，他本科修读的居然是英国语言文学专业，又到哈佛大学拿下了英国诗歌专业的硕士，之后才转行学习医学。霍夫曼教授因在化学反应和电子轨道方面的研究荣获诺贝尔化学奖，而他还写过六本诗集和两部戏剧。

在我任职上海纽约大学的这十年中，也先后搭档过两位诺贝尔奖得主，分别是罗伯特·英格尔（Robert Engle）教授和保罗·罗默（Paul Romer）教授。英格尔教授因在波动性经济时序方面的成就赢得了诺贝尔经济学奖，并在上海纽约大学创建了“上海纽约大学波动研究所”。英格尔教授本科读的是物理学专业而非经济学专业，并且是一名参加过国家级比赛的花样滑冰运动员。

曾在上海纽约大学任教的罗默教授因创立内生经济增长理论赢得了诺贝尔经济学奖。罗默教授的本科专业也不是经济学，他曾在芝加哥大学接受了纯正的博雅教育，并修读物理和数学专业。

所有这些了不起的人物共同证明了一个观点，即真正的创新者要同时具有广度和深度。知名学者和畅销书作家亚当·格兰特在《原创》中指出，诺贝尔奖得主中，会演奏乐器的比例是普通学者的两倍，会艺术创作的比例比普通学者高七倍，有一项达到专业水平的特长（如表演、舞蹈、魔术、花滑等）的占比高出普通学者二十二倍。

▲ 罗伯特·英格尔教授

这个观点有没有科学根据呢？当然是有的，现代神经科学研究向我们揭示了其中的奥秘。传统认知中我们以为人脑的右半球负责创造性思维，左半球负责逻辑性思维，这个结论现在已经被推翻了。取而代之的理论认为，创造性思维是由左右半脑在神经网络的联系之下经过四个步骤协同产生的。

第一步是扎实掌握本领域的权威知识，以及该知识产生的来龙去脉。

第二步则是解构所学，即在熟练掌握之后不忘发问：“权威知识会不会不完整？会不会有偏颇？会不会不唯一？”严谨地质疑和挑战老师传授的既有知识，才能找到突破的可能性。

第三步是发散思维。这时，我们的“执行注意力神经网络”，即大脑中负责集中注意力思考的主意识让位给潜意识状态的“默认模式神经网络”。默认模式网络搜索潜藏在大脑深处的长期记忆，寻找可能联系到眼前问题的信息片段。

“默认模式神经网络”不像“执行注意力神经网络”那样急于判断信息有没有用，而是处于一种神游的状态，把各种现实或想象的信息片段拼接在一起进行尝试。大部分片段可能乍一看和要解决的问题相差了十万八千里，可是一旦默认模式网络拼出了一个对解决问题有用的片段，潜意识就会立刻把它传回给主意识。

第四步是聚合思维。当主意识收到潜意识传回来的各种信息片段，就开始进行严谨而开明的整合和测试，以期得到一个有用的解决方案。

这四个步骤并不是刻板地按顺序发生，而常常是同时进行的。重点是实现创新需要这四个步骤，缺一不可。

这也解释了为什么那些最具创新精神和创新能力的科学家往往在本专业以外的领域也有很深的造诣。丰富的兴趣爱好拓展了他们的发散思维能力。艺术和文学大大丰富了他们的大脑在长期记忆中的信息储备。而像花样滑冰这样的运动则让主意识有更多休息的时间，让默认模式网络得以充分活跃起来。

这一关于创新形成过程的研究结果对于本科教育要如何培养年轻人的创新能力有着重要的指导意义。他们当然要熟练掌握本领域的既有知识，但这种学习不一定非要在本科阶段完成。正如上述诺贝尔奖得主的例子，深入的专业学习可以在研究生阶段完成。大学本科教育最重要的意义是培养上面提到的第二、三、四个步骤，也就是解构所学、发散思维和聚合思维的能力。

▲ 保罗·罗默教授

上海纽约大学的本科生当然要学习他们所选专业的“权威知识”。但我们的课程体系和教学方法更加注重培养学生的另外三步能力。

为了培养学生解构所学的能力，我们要求学生在尊重所学知识的前提下保持质疑态度，敦促学生了解教授所教知识的背景条件，并思考如果这些条件发生改变会对所谓的权威知识产生什么影响。

我们告诉学生上大学不是来学“答案”的，而是来锻炼提出新的、不同问题的能力，继而要有能力找到每个问题所有可能的答案。要做到这一点，他们还必须培养另一种能力。诗人约翰·济慈称之为“消极能力”，即能够容纳对立观点而不急于判断对错好坏。最后为了实现有效的聚合思维，他们还要拥有开明的头脑和严谨的逻辑判断能力。

如我之前提到的，要推动活跃的发散思维就需要足够的“燃料”，即在专业以外储备具有足够广度和深度的认知经历。因此，学生无论选择什么专业，我们都要求他们还要学习一套涵盖人文社科、自然科学、数学等在内的广博的课程体系；同时还强烈鼓励学生选修舞蹈、书法、声乐等课程。另外，我们还鼓励他们多与来自不同国家或文化背景的老师、同学交流，进一步充实他们对于拓展信息的积累。为了帮学生创造跨文化交流的条件，学校在安排宿舍的时候会特意保证每个中国学生都有外国室友。

最后，我们要求学生锻炼严谨的聚合思维。他们要积极学习，在课堂上大胆表达观点，并接受来自老师和同学的审视。这样的学习过程能让学生逐渐不惧怕被质疑，并养成对自己的思考过程和结果深思熟虑、反复推敲的习惯。另外，我们还要求所有学生都学习算法思维，学习将复杂问题分化瓦解、再各个击破的解决问题的方法论。

上述例子是向大家展示践行推动高等教育发展这一千年命题的当代案例。教书育人的使命深深刻在每一所大学的基因当中，而在培养学生成才并为世界作出贡献这件事情上，每一所大学都应该有适合其自身特色的方法。随着周遭环境的飞速变化，大学的领导者们应当时时思考为了实现教育的初心，我们在方法上要做出哪些改变和革新。只有不断突破桎梏，才能保持当代高等教育的活力，充分培养学生的创新能力，最大化年轻人为社会所作的贡献，帮助他们成为未来的领袖人才。

▲ 罗默教授与雷蒙副校长