钱学森之问给我们的启示 | 朱克勤（航空航天学院）

     1963年9月我考入中国科学技术大学近代力学系，近代力学系63级共有来自全国各地的60名学生，包括我在内的绝大部分同学之所以报考近代力学系，当时并非是对力学有特别的偏爱，而主要是被近代力学系的系主任钱学森先生的学术成就和传奇经历所吸引。当时的中国科学技术大学隶属中国科学院，实行“全院办校，所系结合”办学方针，时任中国科学院院长的郭沫若任校长，力学研究所的所长钱学森任近代力学系主任。

     经过两年基础课的紧张学习，1965年我们系63级的60名同学分成四个专业（高速空气动力学、飞行器结构力学、航空发动机热物理、爆炸力学），我与其他14名同学一起被分在高速空气动力学专业，专业编号6351（见照片1），这也是钱学森先生长期从事并取得杰出成就的研究领域。遗憾的是，1966年春季学期结束不久，文化大革命开始，正常的教学次序被完全打乱，学校进入了混乱状态。在当时非常困难的情况下，钱学森先生仍然关心近代力学系的教改情况。1968年夏初的一天，钱学森先生来到系里，在学校第一会议室和我们学生举行了一次座谈会。当时我正好坐在钱学森先生的旁边，对这次座谈的印象尤为深刻，并留下了一张珍贵的照片（见照片2）。尽管受到文化革命的严重冲击，我们6351专业的15名同学在文化革命结束后，半数以上仍然回到大学和研究院里从事教学和研究工作，大部分继续空气动力学和流体力学的研究。

     钱学森先生是国际著名的空气动力学和火箭专家，被誉为中国火箭和空间技术之父。1955年，他冲破美国政府的无理阻挠，回到祖国后，在科研工作非常繁忙的情况下，仍非常重视我国的教育和人才培养问题。1957年，他与郭永怀、钱伟长和张维一起向中央倡议在清华大学开设了3届工程力学研究班，并亲自讲授“水动力学”和“宇航工程”。 1958年，他积极参与中国科学技术大学的创办，并出任近代力学系主任达20年之久。清华大学工程力学研究班和中国科大近代力学系的创办为我国力学和工程科学人才的培养作出了贡献。2009年，钱学森先生年事已高，在病榻上仍积极支持清华大学开设钱学森力学班，探索培养创新性人才的思路。

     今年是钱学森先生的百年诞辰，这里结合自己在中国科大近代力学系就读本科5年和至今在高等教育战线工作35年的经历（中国科学技术大学17年和清华大学18年），就钱学森先生的教育思想，特别是围绕钱学森之问进行一些探讨，以缅怀大学时代尊敬的系主任钱学森先生，作为对先生的怀念和追思。

     钱学森先生去世后的第5天， 2009年11月5日人民日报在一篇纪念文章中，发表了钱学森先生一次对中国高等教育的谈话。在谈话中，钱学森先生指出：“今天我们办学，一定要有加州理工学院的那种科技创新精神，培养会动脑筋、具有非凡创造能力的人才。我回国这么多年，感到中国还没有一所这样的学校，都是些一般的，别人说过的才说，没说过的就不敢说，这样是培养不出顶尖帅才的。”，他非常准确并尖锐地指出了中国大学教育存在的问题，并给我们提出了一个问题：中国现今的大学教育模式为何至今没有培养出非凡创造能力的人才？这就是著名的钱学森之问。

     钱学森之问与李约瑟之谜有密切的关系，但较之李约瑟之谜更难回答。李约瑟博士(1900—1995)是英国皇家学会会员，剑桥大学生物化学教授，中国科技史专家。他在所著的《中国科学技术史》中提出了以下问题：“在上古和中古时代，中国科学技术一直保持一个让西方望尘莫及的发展水平，中国科学发现和发明远远超过同时代的欧洲，已被证明是形成近代世界秩序的基本因素之一。而中国古代文明却没有能够在亚洲产生出与此相应的现代科学，其阻碍因素又是什么？” 即所谓的李约瑟之谜。

     在给学生上力学概论课程时，我们可以举出一系列表明中国古代高度发达文明的例子，比如，与流体力学相关的都江堰（建于公元前256，2000年列入联合国教科文组织《世界遗产名录》，德国著名地理学家 李希霍芬称誉都江堰灌溉方法之完美，世界各地无与伦比）和与结构力学相关的赵州桥（建于公元595-605，主拱净跨37.02米。1991年被美国土木工程师学会选定为国际土木工程历史的第12个里程碑）。但是在经典力学和近代力学的教科书中，我们却鲜见中国学者的贡献。

     回答李约瑟之谜，需要回顾世界科学发展史，在近代科学史中，包括经典力学在内的近代科学的发源地是在欧洲大陆。近代科学的产生和发展与古代文明不同，它需要依赖于先进的教育和研究体制，那就是为培养科学人才发展近代科学做出巨大贡献的大学和科学院。意大利的博洛尼亚大学成立于1088年，是欧洲历史最悠久的大学，距今已有近千年的历史，被誉为欧洲“大学之母” 。此后，欧洲相继出现了牛津大学(1167) 、巴黎大学(1180)和剑桥大学(1209) 。到十四世纪末，欧洲已有了65所大学，成为当时研究和传播自然科学的中心。欧洲早期的大学为欧洲文艺复兴培养了培根、达芬奇、哥白尼、布鲁诺等一批杰出的科学人才。而在中国，岳麓书院是最古老的四大书院之一，北宋开宝九年(976年)创办，至今也有千余年的历史。但是在封建时代遍布中国的书院，直至明清时期仍一直止步不前，没能及时地向现代大学转化。1862年李鸿章、曾国藩等洋务派奏准在北京设立京师同文馆开始，在中国先后设立了一批洋务学堂，才形成对中国千年不变的封建教育体制的有力冲击，并最终发展成中国现今的大学。比如，天津大学的前身是1895年成立的北洋西学学堂，北京大学的前身是1898年成立的京师大学堂，清华大学的前身是1911年成立的清华学堂，创办的历史均远晚于欧洲早期的著名大学。

     我们再来看欧洲的著名科学院。欧洲的科学院在十七世纪先后创建，1660年英国皇家学会成立，此后，法国科学院(1699)、柏林科学院(1700)、圣彼得堡科学院(1703)相继成立 ，从而极大促进了近代自然科学的发展。 与大学类似，这些科学院中会聚着一批杰出人才和科学精英，成为推动近代科学发展的中坚力量。比如，当时在圣彼得堡科学院从事研究的科学大师欧拉、数学家C.哥德巴赫、流体力学家D.伯努利，力学家J.赫尔曼等。在柏林科学院工作的数学大师莱布尼茨和力学家达朗贝尔等。

     欧洲的科学院从创办开始就获得了各国皇室的支持。比如，英国王查理二世复辟后立刻口谕同意成立英国皇家学会；法国王室赞助下科尔贝尔创建的学会改组为法国科学院；普鲁士皇帝亲自批准成立柏林科学院；彼得大帝颁布《关于成立俄罗斯科学院》的皇帝令，成立圣彼得堡科学院。

     柏林科学院院长，科学大师莱布尼茨曾多次写信给当时在中国传教的皇家科学院“国王数学家”洪若翰和白晋，请他们建议康熙皇帝在中国建立科学院和大学。清朝皇帝在“康乾盛世”的光环下，故步自封，没有重视和采纳西方学者的建议。导致在十八世纪自然科学大发展的这一关键历史时期，中国的书院仍在朗朗上口地诵读老祖宗留下的四书五经。中国皇帝对科学发展的漠视，错失了在中国发展近代科技的大好机会，最终导致西方列强的入侵、圆明园的被烧毁和一系列丧权辱国的不平等条约的签订。1928年中华民国政府颁布《修正国立中央研究院组织条例》在南京成立国立中央研究院，开始对近代科学进行有组织的研究工作，这时我们的科技水平已经远远落后于西方和欧洲。

     十八世纪的科学大师欧拉，先后在彼得堡科学院和柏林科学院工作，一生共写下了886本书和论文。彼得堡科学院为了整理他的著作，一共花了47年。他曾指出：“我和所有其他有幸在俄罗斯帝国科学院工作过一段时间的人都必须承认，我们所获得的一切和所掌握的一切应归功于我们在那儿拥有的有利条件”。十九世纪英国著名教育家约翰•亨利•纽曼(1801-1890)曾指出 “大学乃是一切知识和科学、事实和原理、探索和发现、实验和思索的高级保护力量”。历史已经证明，近代科学的产生、传承和发展与大学和科学院的兴衰有密切关系。在中国近代史中，大学和科学院的缺失阶段恰好是近代科学在欧洲产生并蓬勃发展的时期。这就导致了当时的近代科学在中国有如无土之木、无水之舟；既无法存活，更无法发展的局面。这是导致李约瑟之谜，即中国古代文明没有能够在亚洲产生出与此相应的现代科学的重要原因之一。

     继李约瑟之谜之后，钱学森之问是一个对中国科技发展更具有现实意义，更需要深刻反思的问题。在如今的中国，我们有了自己的科学院和数目不菲的大学，尽管与欧洲相比晚了许多，但也已经有了约百年的历史。我们有了培养创新性人才和探索科学的载体，为何新中国的教育至今仍然没有培养出一批科学的顶尖帅才？钱学森之问为中国大学明确了改革的方向，所谓国际一流大学就要按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学。

     回答钱学森之问，一个较为消极的思路是，我们大学和科学院的历史还比较短，还需要时间和等待。以苏联科学人才培养的历史为例，十七世纪的俄国还是一个农奴制国家，在欧洲远落后于英国、法国和德国等国家。1703年2月8日，彼得大帝颁布《关于成立俄罗斯科学院》的皇帝令；1724年，圣彼得堡科学院成立，明确其宗旨是：除了进行纯科学研究，它还要培养和训练俄国科学家，解决各种具体技术问题。为此，附设有一所大学和预科学校。在圣彼得堡科学院成立初期，它的著名院士均来自外国，比如瑞士的欧拉、尼古拉•伯努利、丹尼尔•伯努利和德国的哥德巴赫等。大约历经了一个世纪，到了十九世纪初期，俄国开始出现以布尼亚科夫斯基和奥斯特罗格拉茨基为代表的本国优秀数学家，他们大多数曾在外国留学，学成后返回俄国从事教学和研究工作。又经过几代人的努力，到十九世纪末，俄国开始出现数学以罗巴切夫斯基、切比雪夫和李雅普诺夫为代表，流体力学以茹科夫斯基（1847～1921，俄罗斯航空之父，奠定了现代机翼理论和理论空气动力学的基础）和齐奥尔科夫斯基（1857～1935，现代航天和火箭技术之父，首先提出宇宙飞船必须利用喷气推进原理，阐明了火箭发动机的基本原理、液体火箭的构造以及火箭运动的“齐奥尔科夫斯基公式”）为代表的一批由俄国自己培养出来的世界一流的杰出学者。二十世纪的苏联更是出现了以Kolmogorov和朗道为代表在国际力学界享有盛誉的科学大师。从圣彼得堡科学院成立之初引进外国著名学者担任院士，到出国留学人员的陆续归国，最后培养出一批完全在俄国土生土长的享有国际声誉的杰出科学大师，这一过程大约经历了200年的时间。

     我们也需要200年的时间吗？回答钱学森之问，应该有更加积极的思路和实践。否则也许再过一百年，我们在科学的顶尖帅才培养方面仍然处于一种落后的状态。这里我们想到“南桔北枳”的故事，在南方生长良好的桔子被移植到北方后，由于北方的土壤和气候环境与南方不同，桔树生长出来的果实都是干瘪的。在中国，大学和科学院是从西方学习和移植过来的，始于清朝末年的洋务运动，在它成长和发展的过程中，必定受到中国长期封建社会形成并沿袭的文化背景的影响。长期占据中国书院的四书五经和选拔人才的科举制度基本与现代大学的人才培养观完全相左，不加以注意，完全可能出现“南桔北枳”的现象。这就是钱学森先生在谈话中曾尖锐指出的：“中国还没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学，都是些人云亦云、一般化的，没有自己独特的创新东西，受封建思想的影响，一直是这个样子。我看，这是中国当前的一个很大问题。”

     他山之石，可以攻玉。在2010年南京举行的第四届中外校长论坛上，美国耶鲁大学校长理查德•莱文指出：“中国大学的本科教育缺乏两个非常重要的内容：第一是缺乏跨学科的广度，第二是对于评判性思维的培养”。牛津大学校长安德鲁•汉密尔顿指出：“是否敢挑战权威是中西方教育的最大不同，中国需要敢挑战权威的学生”。斯坦福大学校长约翰•汉尼斯指出：“在斯坦福也有不少中国学生，他们刚来的时候，不敢提问不敢质疑，但看到身边的其他同学经常挑战老师，自己也慢慢在改变”。批判性思维和挑战学术权威是他们一致强调的优秀学生所必备的而又是中国学生所缺乏的基本素质。这与钱学森先生多次谈话中所强调的中国学生“都是些人云亦云、一般化的，没有自己独特的创新东西”的弱点是完全一致的。

     在中国学术界曾围绕中国古代体制、思想文化、社会结构、科举制度对中国近代科学发展的影响展开过一系列讨论，可谓是仁者见仁，智者见智。2004年9月3日，杨振宁教授在“2004文化高峰论坛”上指出：“《易经》影响了中华文化的思维方式，而这个影响是近代科学没有在中国萌芽的重要原因之一”。事实上，中国古代文化博大精深，对于包括《易经》在内的中国古代文化遗产，我们还是应该采取一分为二的科学观点，取其精华、弃其糟粕。比如，清华大学的校训“自强不息，厚德载物”就是出自《易经》，其提倡的包容万物德君子之德和奋发向上德内涵得到教育界的广泛认可；而延续千年的封建八股和科举制度，则已经被公认是近代科学没有在中国萌芽的重要原因之一。

     教育的任务主要有以下两个方面: 一是向学生和社会传授科学知识，二是培养专业的科学人才，推动科学的发展，造福于人类社会。钱学森之问的意义在于给我们教育界明确了，大学要按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学的努力方向；也尖锐地提出了存在的问题，如果中国当今的大学培养不出顶尖帅才，中国的教育就是失败的。如何解决这个问题，需要我们一起思考和努力。在这个方面，抗战时期由北京大学、清华大学和南开大学在昆明联合成立的西南联大是一个成功的典范。在极其艰苦的条件下，西南联大培养出了大批杰出人才，其中有许多是蜚声中外的一流科学家。

     从2009年开始，我有幸在清华大学从事钱学森力学班的工作，这是一个受到钱学森先生生前大力支持的实验班，也是一个受到方方面面领导、教师和学生大力支持的实验班。其主要目的是根据钱学森“培养科学技术发明创造人才”的教育思想进行一些探索和实践，今年已经招收了第三届学生。按照钱学森先生的教育思想，除了在课程设置和学生评估标准等方面进行一系列的改革之外，钱学森力学班的核心任务是避免大学教育中出现“南桔北枳”现象，给学生更多思考的空间，鼓励学生勇于独立思考、敢于挑战的创新性思维，强调学生的素质教育。今年是钱学森先生的百岁诞辰，让我们在教育实践中一起来直面钱学森之问，思考钱学森之问，回答钱学森之问，作为对钱学森先生的缅怀和追思。

     注：本文作者目前为清华大学航天航空学院教授，钱学森力学班项目主任。本文将收入《钱学森诞辰100周年座谈会文集》，由科学出版社出版。

照片1. 中科大近代力学系63级高速空气动力学专业同学毕业合影

照片2. 钱学森先生在中科大与近代力学系的学生座谈(正面左二为钱学森先生，左一为本文作者)