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1、近观与反思美国一流大学初识朱亚宗美国发达的高等教育体系，是支撑其核心竞争力的基础。而美国的世界一流大学，则是其软实力的标志，是引领世界科技潮流的源头，是造就世界一流专业人才的基地，也是培养竺可桢、钱学森、梁思成、陈寅恪、冯友兰等大批中国杰出学者的摇篮。实地考察美国一流大学是我多年的心愿，中国争创世界一流大学的热潮和国防科技大学创办我军特色的世界一流大学的需求，使我的这一愿望更为强烈。新年伊始，多年的期盼成为现实。2007 年 1 月14 日至 28 日，我有幸作为国防科技大学委派的学术考察团成员，赴美考察了哈佛大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校与麻省理工学院。这些久负盛名的世界一流大学在 2
2、006 年美国新闻周刊世界大学排名中分列 1、2、5、7 位。而不久前公布的 2006 年物理学、化学与医学三项诺贝尔自然科学奖的 5 位获奖者中，有 3 位在上述大学任职，而所有 5 位获奖者均与这 4 所大学有学缘关系。半个月的学术考察时间虽短，所见所闻，感触良多，启人心智。以下仅就感触最深的研发模式、人才培养与校园文化等三方面作一汇报。一、“三位一体”的研发模式众所周知，大学不光是大楼集中的场所，更应是大师辈出的地方。那么，大学的教师应该担当怎样的职责和具备怎样的才能？更进一步说，大学究竟应该具备怎样的功能？自 1636 年美国第一所大学哈佛大学成立以来的 300 余年间，除了培养人才的
3、天然功能不变外，美国大学的社会功能发生了天翻地覆的变化，并经历了模仿欧洲、创新发展、引领世界三个阶段。哈佛大学是模仿欧洲大学并后来居上的成功典范，它吸收了德国洪堡强调科学研究的办学理念，加上二战中大批欧洲科学家迁移美国的历史机遇，在詹姆士科南特任第 23 任校长时期（1933 年1953 年）已有 5 人获得诺贝尔奖，表明此时的哈佛已成为基础科学研究领先世界的一流大学。然而，哈佛仍是文理科主导的欧洲型传统大学，毕业生虽然可以在医疗、法律、宗教等领域直接为社会服务，但是难以深入和影响作为社会发展基础的物质生产领域和经济领域。20 世纪上半叶美国麻省理工学院开创的理工结合的办学模式，使大学的办学方
4、式同科学与技术一体化的发展趋势相接轨，它确立起科学理论引导工程技术发展、没有一流理科便没有一流工科的学科发展理念。麻省理工学院的先进办学模式，不仅对世界高等教育产生了深刻的影响，而且通过早年就读于此的钱学森等杰出科学家的倡导，对 50 年代后中国大学突破理工分割的苏联模式、创办理工结合型大学有重要的影响。麻省理工学院理工结合的先进办学思想和模式的成功，是美国独立自主地创办有时代特征和美国特色的世界一流大学的标志。然而，时代在前进，科技进步影响经济社会的方式也在不断地变革。理工结合的模式虽然使基础研究与工程技术相互促进、相得益彰 但与经济社会的发展仍有相当的隔阂。而从19 世纪 60 年代开始，
5、已经产生科学、技术、产品一体化的新型发展萌芽，并已产生集科学家、发明家与企业家于一身的西门子式的复合型人才。西门子原是德国 19 世纪下半叶的电磁学理论家，因发明电机而成为著名的发明家和工程师，后又因组建至今不衰的著名的西门子公司而成为成功的企业家。“三位一体”的科技模式和“三位一体”的复合型人才在 19世纪只是极其罕见的偶然现象，但到二战以后，这一契合科技发展新潮流的研发模式及人才模式迅速扩展。虽然集科学家、发明家、企业家三者于一身的复合型人才仍不多见，但集科学发现、技术发明与产品开发于一体的高水平企业、研究机构与大学却大量涌现，甚至成为高端创新产品开发的必由之路。如有 100 余年历史、拥
6、有大批以诺贝尔奖得主为首的基础科学家的美国贝尔实验室，已成为美国硬件大公司朗讯公司的企业实验室。在适应并促进科技进步与社会应用相结合的新浪潮中，美国一流大学又走在世界前列，而斯坦福大学则成为当代大学最成功的典范。斯坦福大学真正将社会需求动力与学科专业内在动力等量齐观，充分利用社会需求对学校发展的巨大推动力，使学校获得高速发展的机会。与此相应，斯坦福大学建立了参与社会大循环的人才流动机制，教师可以调离学校办公司，也可以既当教师又办公司，学校也可聘公司人才任教师。现任斯坦福大学校长轩尼诗曾是一家微处理器公司的CEO，而计算机系的现任主任戴利同时还兼任一家新型微处理器公司的 CEO。这是与美国发达的
7、市场经济体制及高水平大学相适应的人才机制。这样的人才流动机制，虽然与中国国情尚有距离，但斯坦福大学因此而迅速崛起的事实则也应该纳入中国发展战略的视野。在科学、技术、产品一体化或科学家、工程师、企业家一体化的浪潮中，斯坦福大学走在最前列，哈佛、伯克利和麻省也均向“三位一体”的模式靠拢。就以向来注重基础理论研究的哈佛大学为例，现在也设立了理工结合的机械与应用科学中心，据中心的锁志刚教授介绍，该研究中心很快会发展成一个学院。而哈佛设计学院已有注重技术与工程的设计信息科学中心、技术与环境中心、城市发展研究中心。哈佛大学在拥有注重基础研究的生物学系、生物化学与分子生物学系的同时，也拥有哈佛医学院。而哈佛
8、医学院既设立多个医院，又设立多个研究机构，如临床研究所、血液研究中心、眼科研究所等。哈佛大学一方面拥有像邱成桐等那样的世界顶尖纯粹数学家，另一方面又设立了注重数学的技术应用与社会应用的统计学系。因此，目前的哈佛大学虽然仍是文理学院最强，但已经发展成一个集基础研究、技术创新与社会应用于一体的名副其实的综合性大学。加州大学伯克利分校与麻省理工学院也与时俱进，在早已实现理工结合的基础上，科研模式向基础研究、技术发明、产品开发三位一体的方向快速发展。有必要指出的是，与这一趋势相伴随的另一个重要趋势是，学科专业的重心正在从传统的数理化转向生命科学。这次赴美学术考察为我提供了近观美国一流大学“三位一体”研
9、发模式的极好机会。首先，四所名校均有基础科学研究的重大创新与强大阵容，与各所学校有学缘关系的诺贝尔奖获得者均达数十名之多。其次，每所学校均有无数重大的技术创新成果与推向市场的高技术产品，最出人意料的高技术产品即是哈佛大学法律系二年级大学生比尔盖茨的创新计算机软件程序。虽然这次考察并未遇到像西门子、袁隆平、王选一样集科学家、技术专家与企业家于一身的超级大师，但是却见到了集基础研究与技术创新于一体的高水平科学家。斯坦福大学航空航天系的杰姆森（AJameson）教授，是美国资深航空航天专家、美国工程院院士，在会议室与我们座谈以后，将我们带到一间普通的办公室。我环顾四周，三面墙上有不同的三幅图，其中的
10、一幅机翼剖面图是杰姆森教授刚刚介绍过的。然而当我看到以前要在极不相同的场合才能见到的三幅图同时贴在这所一流大学航空航天系的办公室时，内心受到巨大的震撼。一幅是波音 747 飞机机翼剖面的示意图，蓝色线条表示原有设计剖面外廓线，红色线条表示改进后的设计剖面外廓线；第二幅是美国 F16 战斗机外形图；第三幅是美国方程式赛车图。杰姆森教授热情洋溢、风趣横生地对墙上每一幅图发表精辟的专业性评述。他告诉我们，对波音 747 机翼设计的改进工作是他指导的一位博士生的杰作，新的设计方案使机翼前沿变钝，机翼变厚，而机翼后沿变弯、变锐，从而可以更好消除飞行过程中的激波阻力，这一重大创新已被波音公司采纳而成为新的
11、飞机机翼设计的理论依据。看着眼前神采奕奕的杰姆森教授，我不禁想起 70 年前也在加州工作的另一位杰出的航空学大师冯卡门。杰姆森的指导工作与当年冯卡门指导钱学森改造飞机表面阻力计算的创新工作，真有异曲同工之妙。令人钦佩的是，早年当过英国皇家空军飞行员、现已年逾七旬的杰姆森教授仍坚持在科研第一线从事如此艰深的理论创新研究，还亲自编写程序并向我们演示了他亲手编写的快速优化设计软件。更令人称奇的是，能从事基础理论研究的杰姆森教授，讲起 F16 战斗机与方程式赛车来也眉飞色舞，并对如何改造赛车设计防止赛车高速行驶时的漂浮问题颇有心得。还不止于此，杰姆森教授知道我们来自中国，便兴致勃勃地讲起在中国参观访问
12、的经历，当讲到长江三峡的美景时，顺便对三峡大坝的设计提出了自己的改进意见，并信手在纸上飞快地勾画出一幅草图。人们可以怀疑航空航天专家是否能对水库大坝设计提出有价值的意见，但是专业思维与职业习惯能如此深刻而自然地渗透到业余生活之中，使人不能不钦佩他职业与事业融为一体、创新与休闲不可分割的科学家人生。能将自己掌握的科学理论随时随地运用于实际，甚至是下意识地联系，是科学天才的一种表现，这也是在爱因斯坦、费米、钱学森等人身上常见的“顶天立地”的才华。同时具备理论研究、技术设计、商品开发的研究视野与创新能力，这就是斯坦福等名校高水平研究群体的过人之处。在科技创新领域，只知理论研究而不善于发现并解决实际问
13、题的人只是书斋里的学者，而只能埋头实际工程技术问题而缺乏基础研究视野的人，也不可能出高水平的创新成果。从科学理论到军事技术及市场产品的宽谱型科学研究，必然要求研究的交叉性与综合性，解决复杂性实际问题的研究更是如此。斯坦福大学机械工程系主任、美国工程院院士摩因（PMoin）教授的机械发动机研究便是以基础研究为支撑。机械工程系下设一个流体力学领域的湍流研究中心，摩因教授兼任该研究中心主任。湍流问题长期以来一直是流体力学领域的一个热点和难点，需要理论研究、实验试验与数值计算三种科学方法的综合运用。在数值计算方面，摩因教授与本校的计算机专家有紧密的交叉合作。斯坦福大学最近开发出的一种功能超强的新一代芯
14、片，也是跨学科交叉合作的成果，参与研制的五位教授，有两位计算机专家，一位机械专家，一位航天专家，一位图像处理专家。美国一流大学兼顾理论研究与实际运用的另一种普遍方式是，许多教授直接开办公司，将自己的研究成果开发为市场创新产品。科学技术成果向现实生产力和市场产品转化，这是人类科技史与经济社会发展的客观规律，高水平大学参与高端产品开发则是这一过程不可或缺的重要环节，而这种参与又反过来促进高水平大学更好地发展。这不仅是美国许多名校名列前茅、长盛不衰的重要原因，也是美国敢于放弃大部分低端制造业，而抓住高端制造业并保持经济持续发展的深层原因。我们在斯坦福大学拜访过一位国际机械结构健康监测的权威、航空航天
15、系结构与复合材料研究中心主任、华裔科学家张富科教授。他除了与美国飞机公司、汽车公司以及世界和中国多家军工企业进行技术合作外，还与夫人黎以玲女士组合成绝佳的事业伴侣。由黎女士任经理开办了一家机械结构健康监测公司，业务遍及全世界，现已成为世界级高技术公司。夫妇俩飞遍全球，珠联璧合，一位进行技术指导和合作研究，一位经营机械结构诊断业务。斯坦福大学计算机系主任戴利（BDally）也在硅谷开办了一家计算机公司。人们都知道，在科技领域，没有不可替代的特色便没有地位，没有实际应用便造不成声势，而没有基础研究便上不了水平。但是，一个大学里特色、应用与基础三者结合得如此和谐，许多大学教授在基础研究与实际应用方面
16、都能如此得心应手，这是考察以前始料未及的，我想这是中外高水平大学应该追求的目标。二、优选优教的人才培养20 世纪三四十年代，钱学森同导师冯卡门在力学与航空学领域的杰出贡献及突出地位，使冯卡门有底气傲视犹太人与中国人以外的其他学者。钱学森也曾对笔者说过：不要对西方学者那么敬畏。确实，美国人也未必是世界上最聪明最勤奋的人，但诡谲的是从二战前开始，美国就成为世界上培养高层次人才最成功的国家之一；而二战以后，美国高等教育更是独占鳌头，有气魄和能力将异国的优秀学子培养成最杰出的专业人才。杨振宁亲身体会到，自己成功的重要背景是，既得到了中国按部就班的知识教学的好处，又得到了美国不拘一格的创新教学的好处。迄今为止，美国仍然拥有全世界最先进的高等专业教育体系，世界各地最优秀、最有潜力的年轻学子源源不断地涌向这里的著名学府，各学科专业最有创造力的人才也往往在这些优秀学子中产生。目前美国大学拥有全球大约 70的诺贝尔奖获得者，30的科学、技术与工程论文，以及 40的高引用率论文。这次赴美考察，使我对美国著名大学如何选拔和培养人才有不少深
