成為頂尖創新者，思維是決定性的

鄭泉水 | 中國科學院院士、清華大學錢學森班創辦首席教授、深圳零一學院創始人

白峰杉 | 深圳零一學院副院長、清華大學教授

喬布斯說過：“領袖和跟風者的區別就在于創新。”那么，要成為世界頂尖的創新者，最具決定性的因素又是什么呢？

人類發展歷程中的所有創新和進步，都是從思維創新開始的

愛迪生、愛因斯坦、畢加索、喬布斯、馬斯克、貝索斯、巴菲特等均是世界頂尖的創新者。通過研究不難發現，盡管他們從事的領域差異巨大，但在他們身上有一種深層次的內在相似性，將它挖掘出來，那就是思維方式。對這些頂尖創新者而言，思維永遠走在技術的前面。他們成為頂尖創新者的故事清晰地說明：產生新的可能性的最初觸發點，既不在知識，也不在技術，而是對某個新事物、新領域或新市場的深刻洞見，“想常人之未想和不敢想”。甚至可以說，包括這些頂尖創新者在內，人類發展歷程中的所有從零到一的重大創新和顯著進步，都是從思維創新開始的。

面對新的事物、新的觀點或者新的發現，我們常常會表達自己的“思考”和“思索”，形成屬于自己的理解和態度。本質上，這是由我們每個人的思維方式所決定的對事物的一種辨別與表達。不同的思維會產生不同的觀念和態度，進而帶來不同的行動和結果。

對于思維形成，教育應當承擔什么樣的角色

與認知的不同層面和階段相對應，我們認為人的成長路徑可以分為學習、實踐和思考等不同的層面和維度，也稱之為“學”“做”和“思”。人在受教育的過程中首先被啟蒙的是學習的層面，這也是當下教育主要的聚焦點，它主要是知識不斷累積的過程。學習的內容，只有逐步深化、更加可信，才能在認知層面觸及更多鏈接、形成體系，從而發展出面對人類“已知”的能力；通過實踐，“學”與“做”相結合，才能將學到的知識真正內化為自己的東西，并啟蒙探索“未知”的層面；進一步，通過啟蒙系統性思考，才能將所學內化為認知，將思想進一步凝練，超脫具體問題上升到抽象層面，提煉事物的本質。

當今社會是一個信息技術高度發展的時代，新的信息和知識迅猛增加，所遇到的困難和所需要解決的問題也千差萬別。今天，我們所缺乏的不再是知識和觀點，而是看待問題的邏輯和思維。也就是說，“知識就是力量”這個工業化時代的邏輯不再成立，取而代之的是思維成為力量。相應的，“知識改變命運”也已經成為過去，我們相信對信息時代的人而言，思維決定命運。而對于一個頂尖創新人才，思維中非常重要的一個維度是，擁有豐富、多元、體系化的思維方式，而不是單一、固化的思維方式。

讓一個人形成相對完整的思維體系，毫無疑問不是在基礎教育階段就可以達成的。即使到了高等教育階段，還要持續演化和積累。然而對教育而言我們需要特別強調，“學”“做”和“思”的思維啟蒙（所謂啟蒙，是指讓學生知道存在這個維度）需要在基礎教育階段完成，它們的進階則是高等教育階段的重要任務。需要特別注意的是，基礎教育階段不同思維的維度，啟蒙是有黃金期的，抓住這些節點則事半功倍。剛開始的時候可以是不自覺地潛移默化，隨后再慢慢地幫助學生找到合理解釋這個思維維度的一套底層邏輯和規律。所以在教育中，最為重要的是針對學生的個性特點，找到相對優化的啟蒙點，引導學生不斷探尋事物的本質，逐漸形成一套屬于自己的思維體系。

學校如何幫助學生提高思維能力

當前的學校教育中（甚至包括高等教育階段），我們仍然更多聚焦在學習層面上，對于“做”和“思”的維度關注甚少，這會影響學生創新性的培養，對頂尖創新人才的脫穎而出更為不利。在歷史上，當知識是稀缺資源、教育也不夠普及的時候，聚焦“學”的維度是合理的。而在今天，人類社會正在從工業時代加速跨進信息智能時代，知識不僅不再稀缺，甚至是過度飽和的。在這種情況下，教育停留在“學”的層面已經遠遠不夠。現在的教育體系中，學習“已知”是貫穿始終的主線，實踐則處于較弱的狀態，只是以一些課外活動的形式展開，不成體系。而且僅僅停留在“做”的層面，也培養不出頂尖創新學生。幫助學生成長為頂尖創新者，需要通過知行合一，將他們引導到“深入思考”的層面，形成“學”“做”和“思”的逐級升階、有機融合。

當前教育存在的問題，主要是為應對學習層面的“任務”所造成的。為了應對知識爆炸，學科門類日益增加，每個學科又都有著數不清的課程、教材和知識點，學生和老師苦于學業和工作的繁重，學的東西越來越多。學校教育若繼續停留在“學”的層面，是對資源和時間的嚴重浪費，這不是信息時代的人所需要的。以知識生產與傳輸為例，在互聯網技術出現以前，主要依靠人工方式，編寫教材是傳播知識的重要途徑；網絡時代的到來和信息的全球化，則徹底改變了傳統的封閉性的知識生產與傳播機制，且效率更高，人們足不出戶便能了解到各方面的信息和知識。傳統的、主要依靠教材的知識傳播模式，在當下都已無法滿足需求，更不要說在未來。

從根本上破解以上問題，需要教育體系的系統性變革。教育中，需要系統性地增加“做”的內容，并將“做”和“思”的維度體系化；教育體系需要從僅關注“學”變為“學”“做”“思”相結合，并逐漸加大對“做”和“思”的關注與投入力度，提高“做”和“思”在教育體系中的比重。如清華大學自2018年開始面向大一新生開設了“寫作與溝通”課程，可以視為強化“思”的維度。該課程依托高強度的文獻閱讀、小班研討、“一對一”面批指導、寫作工坊等方式，引導學生按照規范要求進行說理性文章的寫作和展示，旨在通過深度浸潤學習，提升學生的寫作表達能力，提高溝通交流能力，培養邏輯思維和批判性思維的能力。然而由于“思”的維度在中學階段沒有完成啟蒙，課程效果也不夠顯著。

人生到達一定境界，要靠時間積累，但形成系統思維是關鍵和前提。引導學生形成系統思維、成長為頂尖創新者，往往需要長周期的投入和個性化的進化模式。但我們相信存在相對簡化的要素和方法，幫助學生養成科學的思維和態度。至少我們在清華大學錢學森力學班（簡稱“清華錢班”）發展的“學生—問題—導師”三要素匯聚的創新人才培養模式，是可行的，而且具有一般性和普適性。這一模式以挑戰性問題為抓手，引導學生學習、實踐、思考；通過問題的難易程度和解決周期，牽引學生到達“學”“做”“思”相互融通的狀態。

以問題為導向的學生培養（我們更愿意稱之為“陪長”），其關鍵在于充分激發學生的內在激情和創新潛力，以一套科學的方法論引導學生從“小問題”做到“大問題”。以問題為牽引，實現學生和導師的匹配，最終實現真正地以學生為中心，實現學生從知識到思維的主動建構。

在這個意義上，未來的教師體系，是建立在價值觀認可基礎之上的匹配過程。所以，我們需要創造一個環境，幫助學生根據不同方向的問題，匹配或更換不同的導師，根據問題的不同，深度匹配或更換不同級別的導師，實現學生與導師的高質量匹配。

清華錢班自2009年創辦以來，已基本形成這一套方法論，提出了“學生—問題—導師”三要素匹配的第一性原理，構建了以點燃學生激情為根本出發點，以挑戰性問題為牽引，以開放交叉研究性學習和頂尖導師匯聚為核心的“錢班模式”。錢班模式打破了學科和知識限制，實現了以學生為中心、以問題為導向的學習、實踐、思考的長周期成長。自2020年開始，錢班模式在清華大學大范圍推廣，以力學為基礎，擴展到了幾乎所有工科，并被全國多所高校的“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃2.0”班所借鑒。

2021年創辦的深圳零一學院在錢班模式探索成功的學習、實踐、思維相互融合的人才培養模式的基礎上，進一步推動人才發展體制機制的變革，全面突破高校組織壁壘、學段劃分限制、既有教師結構和資源壁壘，致力于打造一個“空間—時間—問題—組織” 四維度無界開放的平臺，通過匯聚更加無界的、來自全球的頂尖資源，為學生提供長周期、貫通式進階陪長。零一學院關注學生的長程成長，努力引導“學”“做”和“思”在基礎教育階段的啟蒙。零一學院模式有望成為未來頂尖創新人才成長的全新范式，突破既有的以老師為中心、注重知識灌輸的教育邏輯，打破學科邊界和師生界限，滿足思維形成的個性化需求。

思維方式的框架與形成過程

人的認知發展的基本途徑是“學”“做”“思”及其融合，以此形成的個體認知可以分為四個層次：第一層次是知識，第二層次是能力，第三層次是思維，第四層次則是境界，也就是中國人所說的“道、法、術、器”。單純地學習“已知”，只能達到知識；加上實踐，可以形成能力。“學”“做”和“思”有機融合，才能進階到思維的層面。從整體來看，一個人既要有比較豐富的思維，又要相互協調、有機統一。境界，也就是中國人所謂的“道”，是積累的過程，是修行的過程，更是“悟”的過程，并沒有一定之規。

在西方思維里，最底層的元素有兩個，一個是科學思維，一個是數學思維。數學在西方思維里的地位更高，其本質就是理性。西方古典人文教育的“自由七藝”（修辭、文法、邏輯、算術、幾何、音樂、天文）中，所謂“后四藝”（算術、幾何、音樂、天文）在本質上都是數學；算數的應用就是音樂，幾何的應用就是天文。

如果從學科的角度看思維方式的訓練，數學在本質上是一種思維建構。學校里教的東西，都是知識；學生所做的作業和訓練，開始向能力層演化，進一步可以形成解決問題的工具；能將數學理解為一個整體性的方法論，就可以理解到數學是科學的語言；在此基礎上進一步超越，才能到達理性思維的層面。數學本質上就是構建理論的方式，而理論是由理性思維構架起來的。數學的訓練本質是理性思維方式的訓練，我們認為是東方人進行理性思維訓練的不二之選。然而當下的教育中，無論是數學教育還是科學教育，超越知識層的努力太少，距離思維訓練的要求還很遙遠。

思維決定創新

人類發展史表明，少數頂尖創新人才有能力改變科學、技術、經濟等的發展范式，引領科技革命和產業變革，開創未來增長動力。但頂尖創新人才并不是所謂培養出來的，而是在鼓勵“從0到1”創新的生態中，通過激勵年輕人鍥而不舍地攻克“從0到1”創新問題，不斷進階、不斷冒尖、脫穎而出的。面向未來的重大顛覆性創新，中國新一代的年輕人，需要參西方為代表的他者，貫中西之學養；悟中華文化傳統之智慧，融古今之精髓；破科學與人文之壁壘，匯文理之要義。

具備開放、豐富、系統的思維，是成為頂尖創新者的決定性因素，抓好其早期的啟蒙和引導是關鍵。零一學院以無界創新、貫通開放的人才發展生態為基礎，借助信息智能技術匯聚全球的頂尖導師，通過挑戰性問題激發學生的內在動力和探索激情，牽引學生主動學習、實踐、思考并在其相互融合中實現進階和提升，可成為當前及未來讓更多青年人成長為頂尖創新者的有效路徑。