创新与知识的关系

一、创新和知识的关系。 我国自古以来崇尚知识渊博，知多识广。我们说“一个受过教育的人”是“有知识的人”。知识，有书本知识、科技知识、历史地理知识、法律知识，老师传授的知识、课外阅读获得的知识。知识的英文是knowledge，是从动词know“知道”、“了解”演变而来。知识是人类（或前人）对自然界的认识。学生通过学习接受（知道、了解）了这些知识。 科学研究都是在前人知识的基础上前进的。从“创新”角度来看，创新是利用前人的知识，通过科学工作者自己的探索、想象、观察、分析、推理、思考、实验从而创造、发现或发明出新的理论、规律或事物。也就是取得有“自主知识产权”的事物，这就是 “科学家”的创造。是自己的创新，具有“增值”的含量。 因此，知识本身不是创新，知识再多也不是创新。创新的过程是人（学生或科学家）通过想象、思考等智力活动有新的发现、新的发明、新的应用。 参加这次青少年创新大奖赛的好几位中国青少年选手谈了一个很重要的体会：美国学生下午三点多就放学了，学生可以根据自己的兴趣和爱好去想象和思考，美国学生课后有充分想象和思考的空间和时间。而中国学生下午6点多才放学，回家要做大量的习题和作业，直到深夜1112点才睡觉。根本没有时间去想象和思考。 因此，可以作一个比喻，中国的学生，只能把老师所讲的全记下来，只是一台录音机；把老师讲的全复诵出来，只是一台复读机；把一篇篇文章或一本本书刻下来，只是一张软盘。即使能把四库全书或大英百科全书，甚至首都图书馆全部藏书全刻在脑袋里，也只是一个容量很大的硬盘，但这种录音机、复读机、软盘、硬盘是没有创新能力的。二创新和解题能力的关系。 我国中小学，包括奥数班、华数班，都非常重视学生的解题能力。中考和高考的准备阶段更是实施题海战术。基础题、综合题、应用题、偏题、难题，什么题都能做，什么题都会做。不仅会分析题类、题型、甚至数据解法答案，全记得。因此，考试竞赛就能拿满分、得冠军、得状元。但是我们说，无论是老师出的题，教科书和习题集里的题，中考和高考乃至竞赛中的题，都是“别人”出的题，都是“前人”解过的题，都是有解的题。题再难，也是走前人走过的路，吃前人嚼过的馍，这算不得什么了不起的本事。 当今科技竞争的问题是，许多高科技的核心技术都掌握在西方大公司手里。要想成为世界强国，就要掌握这些核心技术。有本事就自己通过探索思考，把问题找出来，解决它。若没有本事，只能花巨额外汇去购买，外商若不高兴，即使给他们钱他们还不愿意卖给你。 当今科学技术许多领域都有大量奥秘等待我们去破解，例如：如何从海水中取得氢这个巨大的能源，如何对待地球变暖的问题，如何准确预测地震，如何攻克癌症和帕金森氏病。破解这些难题，需要我们自己把问题想明白，列出数学模型，列出计算公式，这是任何习题集里事先没有的。需要有创新思维能力的人去实现。 所以，求解现成“题”的能力再强，也超不过一台计算机。计算机解题速度再快，也没有创新能力。我们把学生培养成一台台解题能力很强、计算速度很快的“计算机”，是培养不出创新人才的。三圈养和放养的问题。 我国许多省市、许多中学开展了科技创新竞赛和小小发明家比赛，这是非常好的事情。这次参加世界大奖赛的好几位中国青少年选手发现了一个重要的“细节”：国内竞赛的评委很重视创新的过程和步骤，在评审过程中，对一些具体过程问得很细。而国际竞赛的评委则很重视创新发明的想法是从哪里来的？询问选手的创新想法是怎么产生的。 我国青少年选手把这两种创新竞赛上的评审做法比喻为“圈养和放养”，这个比喻非常形象。很可能我国不少学生创新活动的构思（或选题）是老师或家长提出的，创新的框架是老师和家长设计，然后让学生来做，当然创新试验的步骤程序可能是学生自己设计的，所以评委对此问得很细。尽管学生们通过这些活动培养了动手能力和实验能力，但创新活动的探索能力，想象能力没有得到充分的训练和发挥。他们感觉国外同学的项目，多是“放养”的，自发性很强，兴趣性很强。对于国内选手来说，这不仅是一个缺陷，而且把最重要的部分忽视了，是非常可惜的。四青少年选手是活动的主体。 记者与国内青少年选手还有一个非常重要的发现：这次在美国举办的发奖会现场太震撼人心了。在开幕式和颁奖典礼上，所有前排位置都是学生的，坐在后面的才是大批诺贝尔奖获得者、国际著名的大科学家。大会上的聚光灯一直追着青少年选手跑。各国的青少年彼此交流思想，交换纪念章。评委们主动与参赛选手交谈。整个会议的进程都是以青少年为主角，没有安排什么领导人讲话。“大赛完全是学生们的天下，目的就是让孩子们感受到科学带来的快乐”。青少年学生选手是当今科技创新活动当之无愧的主角。这同国内同类大会的风格很不一样。国内即使是面对学生的发奖会，也主要是领导讲话，然后专家讲话。而学生被定义成听众、受教育的地位，次要的位置。记者报道中说，这是发奖会的细节，我想这可能不是“细节”吧！附录：全球青少年“科学世界杯”落幕，中外学生的创新差异凸现赵亚辉：一次国际大赛的“三思”中国学生为何输给美国学生当地时间5月15日下午，在美国内华达州雷诺市展览中心，有全球青少年“科学世界杯”美誉的第六十届“英特尔国际科学与工程大奖赛”（Intel ISEF）举行了颁奖典礼，来自中国内地的17名中学生获得13个奖项。【思考之一】获奖的数量与质量中国学生获奖数量不少，美国学生获奖质量更高18个学科大奖中17被美国学生获得，3个顶尖大奖全部被美国女生包揽，中国台湾女生获得1项学科一等奖在最终公布的获奖名单中，来自广州的潘莹获得工程学材料科学二等奖和美国知识产权法律协会专项一等奖，来自成都的薛来等获得了计算机科学团体一等奖，来自北京的王昊昱、王满强获得植物科学团体二等奖，来自武汉的孙可、吕思扬、柴皓曦获得植物科学团体二等奖，来自福州林雨婷获得动物科学三等奖，来自上海的郭海骏、许青、杨奡获得环境科学团体三等奖，来自北京的李汉歌获得动物科学四等奖，来自广州的黄静文获得环境科学四等奖。“中国学生们获奖数量不少，但有份量的不多”，此次大赛的一位评委告诉记者：“在这次比赛中，美国学生表现出了高水平，他们的素质和项目都明显超出其他国家的选手。”“虽然有来自50多个国家和地区的1500多名学生参赛，但从比赛过程和结果看，美国学生是当之无愧的主角。”在一共18个学科的一等奖中，17个被美国选手获得，另外一个被来自中国台湾的曾依晴获得，而最重要的3个顶尖大奖“英特尔基金会青年科学精英奖”，则全部被美国女生包揽。中国科学院动物所研究员周红章博士已连续多年担任Intel ISEF的评委，此次也是两名中国评委之一。他认为，从多年评选的情况看，中国参赛选手都是层层选拔的学生，整体水平、得奖比例等都超过美国学生，但不是每年都具有这样的优势，“这也是正常的”。让他觉得遗憾的是，中国参赛选手有一些偏科，如心理行为和医学这些项目，就很少有中国学生参加。在今年参赛的19个项目中，也缺失了这两个领域。在牛津大学著名天文学家乔瑟琳贝尔博奈尔看来：“参赛语言对于中国学生来说，似乎是不公平的，这一点英语国家的学生占有天然优势。”她建议，“中国学生应该更好地掌握外语，这点非常重要。”【思考之二】项目的“圈养”与“放养”外国学生研究出于强烈兴趣，中国学生存在自发性和想象力的问题来参加Intel ISEF的中国选手，都是国内“身经百战”的高中生，主要是“全国青少年科技创新大赛”和“明天小小科学家”两项全国中学生科技大赛的优胜者。在他们看来，国内比赛和这次国际比赛有很大不同。首先是评委的关注重点不同。来自四川成都第七中学的朱晟爽和文旸天对记者说，在国内比赛时，评委注重项目的实验细节，主要关心项目的实验过程，问得很细；在这里，评委注重了解思维过程，关心你是怎么想的，项目怎么来的，并不太关注操作细节。其次是比赛的气氛不同。很多同学都告诉记者，大赛气氛很轻松，就像一个大聚会。国内比赛比较严肃，日程很紧，评委评审就像是答辩，选手之间几乎没什么交流；而这次国际比赛，安排了很多各国选手的交流活动，包括大规模交换徽章等活动，评委的评审也很开放、随意。“有一个观众走到我的展台前，跟我聊了很久，还互相开了不少玩笑，后来才知道他就是我的评委。”一个学生说。让中国选手印象更深刻的，是国外选手很多“无拘无束的创意”和“对科学发自内心的热爱”。来自中国人民大学附属中学的姚昱星说，很多美国学生的项目，源于对生活细节的观察，是在强烈兴趣支撑下的科学思考和研究。朱晟爽的描述更为有趣，“打个比方说，我们国内同学的项目，多是圈养的，有一定的强迫性；而国外同学的项目，多是放养的，自发性很强，兴趣性很强。”“我觉得，思考能力是最重要的。国外往往下午点就放学了，学生有大量时间做想做的事；但我们每天都很忙，要上一天课，晚上还要上晚自习，哪有时间思考？”朱晟爽说，“但是我觉得，思考是最重要的。”来自中国的评委也发现，海外学生更敢于想象。比如在环境方面的项目，国内学生往往会做成一个调查报告，或是一个小测试，而国外学生已经开始关注木星，眼光投向了太空，思维的发散和开创性很好，这是平时的学习气氛让他们敢于去想象。【思考之三】科研路上的“权威”与“后生”国内往往偏重“权威”，国外对“后生”也很尊重“创新环境的培养不是一朝一夕的，Intel ISEF树立的是对科学的追求和敬重，这些方面值得我们深思。”在本届大赛上，有一个细节让中国评委和学生印象深刻：虽然有诺贝尔奖得主和全球1500多名科学家参加大赛，但在大赛的重大活动中，学生都是无可争议的主角。在开幕式和颁奖典礼上，所有前排位置都是学生的，诺贝尔奖得主也只能坐在后排。现场宣布大奖获得者时，追光灯一路追逐着学生，摄像机在红地毯上跟拍，学生的身影展现在大屏幕上，仿若明星。“大赛完全是学生们的天下，目的就是让孩子们感受到科学带来的快乐。”来自中国的另一位评委北京大学环境学院教授胡敏说。“颁奖典礼太震撼了，而且没什么领导讲话，全是我们学生，与国内的大赛太不同了。国内大赛开闭幕式，都是领导和老师的事，基本上没有我们什么事情。”一位同学说。胡敏表示，表面上看，这似乎与创新的关系不大，但“创新环境的培养不是一朝一夕的，Intel ISEF树立的对科学的追求和敬重，这些方面值得我们深思。”周红章介绍说，美国中学生如果对什么项目有兴趣，老师会告诉他这个领域的顶尖科学家是谁，让中学生自己去联络对方。在大赛现场，记者遇到来自美国马里兰州的华裔学生秦瑞忆，她说，“我自己去大学实验室找到教授，说想在这里做实验，教授考察后同意了，才有了我后来的研究和现在的参赛项目。”在国内，这样的氛围也有，但是相比之下差一些。此次获得工程学材料科学二等奖的潘莹对这一点感受很深。她在生活中观察到截肢患者用假肢时经常遇到问题，引发了“可调型双囊腔假肢内衬垫的研制”这个项目设想，但她先后联系了7个大学和科研院所的专家，希望他们做自己的指导老师，都被拒绝了，“有些是因为工作忙，有些是觉得我一个高中生做不成什么事，有些是怕承担责任”，潘莹说起来频频遭拒的经历，还有一点委屈。潘莹遇到的问题并不是个别现象，周红章与胡敏都表示，“有一个问题值得深思：我们的教育、科技体制该如何鼓励、培养科技创新的后备人才？”他们表示，希望教育和科技体制能够支学生的创新，因为出多少个刘翔，也不表示人人都能跑。Intel ISEF能举办这么多年，能这么完善和完整，成为美国年轻人追逐的一个梦想，其中的经验值得中国吸取。还有一个例子让人感慨，此次唯一一个获得学科一等奖的非美国学生是中国台湾女生曾依晴，她偶然发现了面包虫能够“吃”泡沫塑料，引发了科学兴趣，去做实验研究面包虫体内的细菌对泡沫塑料的分解作用，她的研究最终获得了此次大赛的学科一等奖。在内地的2008年创新大赛上，也有一个类似的项目，起源几乎一样。评委周红章研究员说，是兰州一个学生，也发现了面包虫能够“吃”泡沫塑料，但是他的方向只停留这这个层面，“得奖不是目的，把学生送出去，让他们开阔眼界，为在科学道路上腾飞创造条件”，英特尔中国执行董事戈峻表示，“希望他们能把创新的理念带回来，影响身边的同学甚至老师，将填鸭式教育转变成创新式教育，将注重培养学生的技能转变为注重开发学生的潜能。”