褚君浩：智能化時代，我們何以“不被取代”

一次全國科學大會上，中國科學院院士褚君浩現場演示“隱身術”引發全網熱議，這是他科普工作的首次大范圍“出圈”。實際上，早在20世紀70年代，當他還是一名中學教師時，就開始向期刊投稿，進行科普傳播。無論是科普、科研還是教學，他總是尤為強調科學精神的培養。2016年，想倒逼自己學點新東西的褚君浩在大學里開了一門“腦科學與人工智能”課程。此后這些年里，他持續關注著智能化時代的技術態勢，也有著關于未來學校、未來教育的思考。

具有科學精神的人，很難被人工智能取代

《教育家》：在智能化時代，該如何理解您所強調的“科學精神”？

褚君浩：科學精神是一種在實踐和思維中逐漸形成的精神追求，我認為主要包括求實、創新、懷疑和寬容四個方面。求實精神要求我們尊重事實與規律，創新精神強調突破慣性思維，懷疑精神推動我們追問“為什么不是那樣”，寬容精神指的是對不同觀點的包容與驗證。

實際上，無論是科研人員做實驗、做培訓，還是工人擰螺絲釘、開機床，在任何工種的實踐和思維過程中，都能孕育科學精神。看似機械重復的工作中也有科學性，他們往往蘊含于“為什么要這樣做？為什么不能那樣做？如何把事情做得更好？”的不斷追問中。比如，德國的工人在擰螺絲釘時，通過反復嘗試和總結，發現了“擰3圈再倒半圈”是最有效的方法。這就是我曾提到的“循規極致”，做任何事情都可以鉆研其規律，只要做到極致，就是科學精神的體現。

在智能化時代，科學精神的重要性更加凸顯。它是人工智能發展的基石，也是人類駕馭各種技術的關鍵。人工智能技術的發展依賴于動態感知和智慧分析這兩個關鍵環節，其本身就是在模擬人類智能中的實事求是和理性思考，體現了對科學規律的探索和應用。同時，科學精神是人們將各項日常事務做得“好一點”的內在要求。在生活和工作中，我們如果追求做得“好一點”，就必須持續地對自身的工作進行質疑和改進，并對自我及他人持有寬容的態度，允許更多可能的發生。

當前，不少人擔憂人工智能會取代人類的許多工作，實際上，若是懷著科學精神來處理各項事務，我們很難被取代。

《教育家》：您曾提道：“我們每一個人都要學會如何在人工智能時代生活。”科學精神如何促進人類更好地運用人工智能技術，服務于我們的生活？

褚君浩：在技術變革緩慢的時代，人們或許可以依靠傳統的方式開展各項工作，但如今人工智能技術正在深刻改變著我們的生產和生活方式。科學精神是人類在這一變革中保持主動性和創造力的關鍵。不同人群對人工智能的應用需求不同，擁有科學精神的人不會滿足于對這些AI工具的簡單使用，而會基于相關大模型提出一些新思路、新機制、新方法。因為擁有科學精神的人往往充滿好奇心和探索欲，能夠以開放、包容的態度去理解和學習各項新技術，從而更有效地利用這一工具提升生產效率、改善生活品質。

比如在科研領域，擁有科學精神的研究人員能更好地利用人工智能技術解決復雜問題：在“AI for Science”的研究中，利用人工智能分析海量數據，加速新材料的發現或藥物研發；在“Science for AI”的研究中，通過科學思維推動人工智能技術本身的創新。無論從事哪一類研究，求實精神和創新精神都是不可或缺的驅動力。又如，在教育領域，擁有懷疑和創新精神的師生能夠更好地利用人工智能工具。教師可以通過科學思維設計個性化的教學方案，利用人工智能分析學生的學習數據，提供精準的學習建議；學生在與人工智能互動的過程中能夠主動思考，而非被動接受知識，增強批判性思維和問題解決能力。

可以說，我們正處于智能化引發的“第四次工業革命”中，未來勢必會涌現更多新技術和新變化。擁有科學精神不僅能幫助我們從容應對技術變革帶來的挑戰，還能讓它更好地為我們所用，推動個人的成長和社會的進步。

以“非標準化”的實踐涵育科學精神

《教育家》：智能化代表“第四次工業革命”，而目前很多教育者仍在采用誕生于第二次工業革命時期的傳統教學模式。您認為當下的教育者應該有什么樣的警醒？

褚君浩：人工智能對教育的沖擊可以從三個方面來看。對教師而言，主要是教學方法的沖擊。任何體現重復性、需要大量數據積淀的工作，都可能被人工智能取代。比如，在學生可以隨時隨地使用人工智能開展精準、個性化的學習時，教師的角色該如何定位？這是教育者需要思考的問題。對學生而言，主要是學習方法的沖擊。在信息爆炸的時代，學生的知識來源多元化，時間趨于碎片化。傳統的課堂講授方式難以滿足他們的個性化需求。人工智能為學習提供了新的可能性。例如，學生可以通過AI工具實現個性化學習，但這也要求他們具備更強的自主學習能力和信息辨別能力。對學校而言，主要是教育體制的沖擊。許多職業可能會隨著技術進步而消失，學校當前的專業設置是否能適應未來的需求？我們曾在一些大學進行過全校范圍的討論，得出的共識是：學校的價值不僅在于傳授知識或培養能力，更在于塑造學生的價值觀。教育的目標應更為注重培養具有健全人格、創新思維、全球視野和社會責任感的新一代人才。

標準化教育重視知識傳授，智能化時代則更需培養學生解決問題的能力。教育者要從三個方面突破：一是強化實踐，如更多地讓學生通過實驗驗證假設；二是鼓勵跨學科思維，如將物理大數據分析與AI模型相結合；三是注重“隱性評價”，不以分數為唯一標準，而是重視學生的探究熱情與創新韌性。

《教育家》：人工智能技術的教育應用對學生科學精神的培養意味著什么？教育者應如何涵育學生的科學精神？

褚君浩：人工智能技術的發展對于科學精神的培養既是機遇，也是挑戰。機遇在于，人工智能可以提供個性化的學習資源，激發學生的好奇心和探索欲，例如通過虛擬實驗和智能問答系統幫助他們理解復雜的科學概念。挑戰在于，過度依賴人工智能可能導致學生缺乏獨立思考能力，甚至出現學術造假等問題。人工智能生成的信息未必完全準確，學生如果缺乏足夠的辨別能力，可能會被誤導。

為應對技術的挑戰，教育者應培養學生的人機協作思維，讓他們既善用技術工具，又保有質疑、聯想和跨學科整合的能力。一方面，要引導學生明確地認識到，AI只是輔助工具，而非替代思考的手段。自己應具有實證精神，通過各種實踐手段驗證它們生成的內容。另一方面，教師應注重培養學生的批判性思維，幫助他們形成獨立判斷的能力。在這個過程中，科學精神的核心——求實、創新和懷疑，依然是不可替代的。只有通過不斷地實踐和反思，學生才能真正駕馭AI，使其服務于自己的學習目標。

科學精神作為一種內在的個體追求，通過具體的行為和實踐得以體現，教育者可以在日常生活中有意識地引導。比如目前刷題仍是中小學生常見的學習方式，同樣是做題，如果學生能通過解題掌握知識的內涵、思考調用知識的方式，而非單純追求題目的數量，效果會更好。做完題后，還應總結和反思，分析解題中的“得失”并嘗試不同的方法。這種開放的心態和探究精神，正是科學精神的具體體現。實際上，學生不同的學習效率的背后，也反映了他們思維方式的差異。此外，科學精神的培養要使學生具備堅毅的態度，教師應鼓勵他們向身邊的人學習，通過持續地學習和實踐，吸收、內化優秀的思想和方法。

在基礎教育階段，點燃科學精神的火把

《教育家》：您曾有過十余年在中學從教的經歷，您認為基礎教育階段的教師在實踐中應該秉持什么樣的原則，才能更好地培養學生的科學精神和創新能力？

褚君浩：我當初教的是物理，那時叫“工業基礎”。為了讓學生更好地將理論聯系實際，我從周邊的農村借了一臺手扶拖拉機開到學校，用它來給學生們上課。手扶拖拉機的設計中包含了杠桿原理，開動時涉及摩擦力等運動學知識，氣缸的運作則涉及熱力學規律。當時學生們很興奮，學得也很認真，一些學生還嘗試開了開那臺拖拉機。我不敢說那時教學中有多少科學精神的培養，不過我相信，基礎教育階段是學生認知能力、學習興趣和科學思維形成的關鍵期，教師的引導一定是至關重要的。在實踐中，教師們或許可以秉持以下原則——

積極的認可，激發學生的好奇心和內生動力。我上小學時功課一直不好，初二突然對數學產生了興趣，理工科成績才突飛猛進。升初三那年，我轉學到另一所學校。聽同學說，在我來之前，班主任曾在班上公開表揚了我，這讓我感到非常自豪。可以說，這是我人生中一個非常重要的節點，老師的表揚極大地激發了我向上的熱情，自此之后，我越發積極地投入學習。而現在不少學生只是在師長的要求下才去學習，這顯然很難持久。此外，教師可以通過有趣的案例或設計“問題鏈”等方式使教學更具吸引力，比如從“太陽光有幾種顏色”的簡單提問出發，引導他們思考紅外線探測原理，再延伸至對氣象衛星應用的思考。這種層層遞進的方式有利于學生不斷追問“為什么”，進而培養他們的探究精神。

注重實踐，讓學生通過動手實踐理解科學原理。如引導學生制作科技作品或參與科研項目，當他們看到紅外成像揭示蘋果內部腐爛時，更容易理解“不可見數據”的價值；與機器人真實互動時，能更好地體會“感知—分析—反應”的智能邏輯。實踐是連接現象與規律的橋梁，這類體驗比課本更直觀，他們也更容易產生對“為什么”的自發追問。

減少標準答案的束縛，鼓勵獨立思考。鼓勵學生大膽提出自己的見解，并通過邏輯推理驗證其正確性。在這一過程中，要允許他們提出“荒誕”的假設并嘗試驗證，因為即使失敗了，他們也有可能從實踐中提煉出科學的方法，增強創新能力。

引導學生樹立遠大志向，將個人興趣與國家需求相結合。基礎教育階段是學生價值觀和志向形成的關鍵時期，教師應激勵學生融入時代潮流，將個人興趣與國家需求相結合，促使他們為科技進步貢獻力量。

《教育家》：您長期從事科普工作，主編“科學起跑線”叢書并入駐各大網絡平臺。您認為科普閱讀對于培養科學精神、促進科學發展發揮著什么樣的作用？

褚君浩：科普閱讀對培養青少年科學精神的作用非常重要，這一點我深有體會。小時候，家里的書架上有很多天文學和氣象學的書籍，以及《科學畫報》《科學大眾》等雜志。雖然當時年紀小，有些專業名詞看不懂，但這些書激發了我對科學的好奇心。初二之后，我開始閱讀數學類書籍，逐漸對那個神秘而無窮的世界產生了濃厚的興趣。閱讀科普書籍不僅讓我學到了知識，還讓我學會了思考，提出了許多問題，這種思考進一步加深了我的探究興趣。

科普工作對科學家本身和公眾都有重要意義。對科學家來說，做好科普工作是一種能力的體現。比如，在學術交流中，我們要用通俗易懂的語言向非同行介紹自己的研究，這有助于促進學科交叉與合作。記得一次在上海浦江學科交叉論壇上，我作了關于紅外技術的科普報告，生命科學領域的一位研究員作了生命科學的報告。我們互相聽懂了對方的內容，后來還合作申請了“863項目”。可以說，這是科普帶來的直接影響。對公眾來說，科普能幫助他們理解科學，提高科學素養。在擔任全國人大代表期間，我曾提出過許多關于太陽能技術發展的議案。受益于此前的科普工作，這些議案因具有科普的視角，指向公民科學素質的提高，更容易被理解和采納。

科普不僅僅是知識的傳播，更是科學精神的弘揚。通過閱讀，青少年可以了解科學家們奮斗的故事，感受科學技術對社會進步和生產力發展的推動作用。這種潛移默化的影響，往往能激發他們對科學的興趣，甚至為他們未來的職業選擇指明方向。此外，科普教育不僅有利于科學知識的傳播，更有利于科學思維的培養。因為科普閱讀，青少年更有可能通過透視日常生活現象、天地自然規律以及前沿科學技術，掌握科學知識，產生探究興趣，養成科學思考的習慣。這種習慣將伴隨他們一生，成為他們應對未來挑戰的重要能力。