科学网—朱邦芬｜解决深层次问题——探索世界一流大师成长之道-清华大学出版社学术期刊的博文

速读：朱邦芬院士撰文为本专刊开篇首作，引领学界共同求索基础物理拔尖人才培育的根本之道，回应时代之问。然而，当前人才培养面临急功近利、应试教育、文化传统抑制创新、国际交流受阻以及人工智能冲击等多重深层次问题，亟需从理念到制度作出系统性回应。

朱邦芬｜解决深层次问题——探索世界一流大师成长之道

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2026-8-27 10:13

| 个人分类: 物理与工程 | 系统分类: 论文交流

编者按

值此清华大学物理系建系百年之际，《物理与工程》推出 “ 清华物理百年系庆专刊 ” ，集中呈现其系列科研与教学成果。朱邦芬院士撰文为本专刊开篇首作，引领学界共同求索基础物理拔尖人才培育的根本之道，回应时代之问。

《物理与工程》 2026 年第 5 期

朱邦芬，中国科学院院士、基础学科拔尖学生培养计划专家委员会委员、物理（力学）领域交流牵头人、清华大学物理系教授。

朱邦芬

（清华大学物理系，北京 100084 ）

摘要

基础学科拔尖创新人才的自主培养，特别是物理学科，是决定我国科技竞争力和长远发展的重要因素。然而，当前人才培养面临急功近利、应试教育、文化传统抑制创新、国际交流受阻以及人工智能冲击等多重深层次问题，亟需从理念到制度作出系统性回应。本文总结清华大学拔尖计划 1.0 至 2.0 的实践经验，围绕国家育人现状、 “ 钱学森之问 ” 的当下回答、中国科技进步特征、人工智能时代高校教学如何深入改革等问题，从国内外社会环境、师生精神层面提出若干人才培养的建议和指导。本文再现回顾朱邦芬院士对 “ 以独立之精神，自由之思想 ” 为核心培育面向未来的原始创新人才的报告全程。

关键词基础学科；人才培养；人工智能；教育改革

1 中国亟需世界一流的基础科学人才

近年来，我国科学研究虽已取得了显著进步，但当前仍亟需一批世界公认的、能够引领世界科学技术发展的杰出人才。 2024 年 6 月 12 日出版的英国《经济学人》周刊，以《中国已经成为科学的超级大国》为题予以报道。

图 1 是该文绘制的变化曲线，显示 2003—2022 年这 20 年间，全球 3 个主要地区的高影响因子论文数占全球总数的百分比变化。其中红线代表中国，粉线代表美国，蓝线代表欧盟。 2003 年，美国高影响因子论文数是中国的 20 倍； 2013 年，差距缩小至 4 倍； 2022 年，中国发表高影响因子论文的数量已超过美国，居全球首位。

图 2 对比了 2022 年各学科高影响因子论文数的全球占比。分学科来看，在材料、化学、工程学、计算机科学、环境和生态学、农业、物理、数学等领域，我国发表的高影响因子论文数量明显超过欧美，而在神经科学、免疫学、治疗医学、空间科学等学科领域仍相对落后。尽管以文献计量学、专利申请、大学排名等一系列量化指标来衡量，我国进步迅速，但其发展特征存在明显的结构性矛盾。

这种矛盾具有以下特征。

（ 1 ）量胜于质：高影响因子论文数量领先但原创性成果偏少；（ 2 ）主要驱动力来自外部投入：经费、设备、人力资源及政府顶层设计是主要推动因素，自下而上的自由探索动力不足；（ 3 ）应用研究优先：应用研究的经费与增长率均明显高于基础研究；（ 4 ）质量分化：不同层次高校和研究所之间的产出质量差异显著；（ 5 ）学术不端：科研诚信问题较为突出。

我国近年来在科技领域取得的进步，主要依赖顶层设计和政府推动力，以及经济发展带来的高投入和过去多年教育事业积累的人才红利。我国虽然取得了引世人瞩目的成绩，但大多仍是在他人已开辟的方向上快速追赶，尚未自主探索新的方向和道路。真正要实现从 0 到 1 的原始创新，必须依靠基础学科的突破，并培育出一批世界一流人才。

按照布鲁姆教育目标理论，教育目标可分为三大领域：认知领域、情感领域和动作技能领域。而认知领域的教育目标又划分成六个层次：记忆、理解、应用、分析、评估、创造。金字塔的基础是记忆和理解，而创造处于金字塔的塔尖，即所谓的从 0 到 1 的创新（如图 3 所示）。应当指出，基础学科领域，特别是物理跟数学，对于培育从 0 到 1 的杰出创新人才尤为重要。我国的世界一流创新人才主要依靠自主培养，无论是现在还是将来，都难以像美国那样从全球吸纳人才。因此，培育世界一流的杰出人才是中国教育工作者光荣而艰巨的历史使命！

2 我国基础学科杰出人才培养面临的问题与探索实践

近二三十年来，尽管我国教育取得长足进步，但始终面临两个尚未解决的突出问题。

第一个问题是 “ 钱学森之问 ”—— 为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？钱学森先生所说的 “ 杰出人才 ” ，指的是世界一流杰出人才。尽管杰出人才的培育近年取得了一些成绩，但以能引领世界科技发展的标准来衡量，这项工作依然任重而道远。在 2018 年拔尖计划十周年总结之际，杨振宁先生曾说：我们虽然取得一些成绩，但总的来讲，还没有培养出真正世界最顶尖的杰出人才。杨振宁先生提到的杰出人才标准，与 “ 钱学森之问 ” 中秉持的标准一致。

第二个问题影响面更广。我国学生，特别是中小学生（乃至幼儿园儿童），普遍学习负担过重，主要体现在学习时间长、课外辅导多、作业量大、模拟考试频繁，过份看重成绩等方面。学生被动地学习，探索知识时缺乏主动性，更缺少从探索中获得的乐趣。这不仅透支了学生未来的学习兴趣，更影响其心理健康与人格健全，后果十分严重。国家教育部门自 20 世纪 80 年代以来一直强调减负，但时至今日， “ 应试 ” 教育愈演愈烈，学生的学业负担反而更重。当前， “ 应试 ” 叠加 “ 应赛 ” 的双重压力，进一步加重了优秀学生的负担。为争取顶尖高校的入学名额、跻身各类人才培养计划、获得学科竞赛奖，他们在高中阶段就普遍学习大学课程，部分学生因专攻奥赛而偏科严重。对于可能命题的内容，学生反复刷题；而对不便命题的内容，则浅尝辄止，不求甚解。同时，学科竞赛在考察学生时偏重理论知识，明显忽视了对动手能力及其他素质的考察。这不但使进入拔尖计划的学生学习负担过重，也影响其他未入选的优秀学生，导致许多优秀学生虽然会做题，却不善于提出问题和思考问题，这些将影响优秀学生未来能否成为一个真正有创造性的人才。需要强调的是，学生负担太重和杰出人才不足这两个问题并非孤立存在，而是互相关联的，大学和中学应该联动统筹解决这对纠缠性难题。

如何联动解决以上两个突出问题？清华大学成立伊始，在 “ 科学救国 ”“ 教育救国 ” 的信念下，一批先贤便将培育一流杰出人才视为自己的历史使命。物理系创始系主任叶企孙先生提出 “ 要使学生个个有自动研究的能力 ”“ 只授学生以基本知识，理论与实验并重，重质不重量 ” 的教育思想。在叶企孙先生领导下，老清华物理系培育出了一大批杰出人才。 1997 年，杨振宁先生创建了清华大学高等研究中心（后改名为高等研究院）。 2003 年，杨振宁先生全职回到清华任教，开启新时期对物理杰出人才培育的系统探索，包括：

（ 1 ） 1997 年设立的基础科学班（现称数理基础科学班，简称基科班），旨在为物理、数学等基础学科培养 “ 富有创新意识 ” 和 “ 国际竞争能力 ” 的杰出人才，同时为对数理基础要求较高的其他学科输送理科素养扎实的新型人才；

（ 2 ）在数理基科班育人的基础上， 2009 年教育部拔尖计划启动，作为该计划的组成部分，清华学堂物理班（现称清华学堂叶企孙物理班）建立；

（ 3 ） 2018 年教育部拔尖计划 2.0 启动后，进一步开展探索，特别是 2023 年开始实施的清华物理攀登计划。

2.1 数理基科班育人特色

数理基科班自 1998 年开始招生，在办学过程中逐步形成了鲜明特色。一是同时强化数学和物理基础，为学生的未来发展提供更多可能。二是开设专题研讨课（ Seminar ），让学生在研究中学习，在学习中体会科学研究，掌握 “ 渗透式学习 ” 方法，并有机会发现自己的兴趣领域。杨振宁先生认为学习有两种方式：一种是通常的以教材和课程为纲、系统的学校教学方式；另一种是所谓的 “ 渗透式 ” 学习方式。学生在研究中遇到问题时，通过请教他人或查资料解决疑问，初步理解后便可继续推进研究。这种带着问题学、自行解决一个个未知知识点的非系统方式，日积月累，由点成线、进而成面。这是一个人离开学校后最主要的学习方式，也将决定一个人未来发展的高度。三是给予学生多次选择领域的自由。包括分流和转专业，以及在 Seminar 训练中根据自己的兴趣自由选择研究方向、校内外 Seminar 导师，甚至调整研究方向和导师，这些经历为学生未来读研及找到适合自己的学科领域打下基础。此外，基科班尽量安排最优秀的导师授课。

2.2 清华学堂物理班育人特色

2009 年成立的清华学堂物理班是清华学堂计划首批六个学堂班之一，其育人特色主要体现在以下方面：

（ 1 ）继承和发扬基础科学班的育人特色，例如同时强化数理基础，开设专题研讨课；

（ 2 ）加强导师在育人中的作用，即低年级学业导师组与高年级 Seminar 导师相结合的培养模式；

（ 3 ）注重培养和激发学生学习与研究的主动性；

（ 4 ）重视培养学生的使命感；

（ 5 ）注重培养学生的好奇心、想象力和批判性思维；

（ 6 ）为学生提供更多的国际交流机会；

（ 7 ）最关键的是营造一个良好 “ 环境 ” 以便有潜质的优秀人才比较容易脱颖而出。

清华物理系导师长期以来形成的共识是：学生的创造能力主要不是导师在课堂上教出来的，而是靠学生自己主动思考、去探索和去创造。基于此，清华学堂物理班导师们的核心理念在于营造一个良好的广义的 “ 环境 ” ，可将其归结为以下 6 个要素：

（ 1 ）优秀学生荟萃，且学生间存在 “ 强相互作用 ” ，即不断的讨论、辩论和追问；

（ 2 ）良好的学习风气和学术氛围；

（ 3 ）良师指导下的个性化教学乃至一对一培养，在此模式中，导师不只是知识的传授者、研究的 adviser ，更是学生人生道路上的 “mentor” ；

（ 4 ）学生拥有自主学习和创造知识的空间。在因材施教方面，坚持为优秀学生提供宽松的学术空间，让他们主动学习、主动研究，从而培养好奇心、想象力和批判性思维；

（ 5 ）注重拓展学生的国际化视野；

（ 6 ）完善让学生安心学习研究、让导师安心教学科研的软硬件条件。

我国优秀学生众多，良好的育人环境将增加学生的成才机会。作为国内一流学校特别是大学的教育工作者，更应致力于营造这一良好环境。

2.3 拔尖计划 2.0 启动后的进展与反思

一方面， 2018 年教育部拔尖计划 2.0 启动后数理基科班和清华学堂物理班的实施，使得建设一个相对而言不那么急功近利的小 “ 环境 ” 成为可能，实践中改进了一些教育上的薄弱环节，同时在人才培育、导师水准、科学传统、国家投入与国际交流等方面均取得了进步。清华物理系毕业生中已有一批优秀学生脱颖而出。例如，祁晓亮、陈谐分别获得科学突破奖基金会旗下的 2016 年度、 2020 年度的物理学新视野奖 (New Horizons in Physics Prize) 。清华物理系虽规模不大，但本世纪以来，已有 26 位毕业生荣获美国专门奖励科学诸领域杰出青年人才的 “ 斯隆研究奖 ” 。其中半数获得物理领域奖项，另一半则获得计算机、数学、神经科学、分子生物学、化学等领域的奖项。一个院系培养出如此广泛学科领域的杰出人才，在高校中实属罕见，这或许正是得益于数理基科班的育人特色。此外，还有许多优秀毕业生在高技术领域崭露头角，例如 2023 年在人工智能领域获得未来科学大奖的何恺明。

另一方面，正如杨振宁先生所评价的，虽然取得了一些成绩，但总体而言，我国尚未涌现出完全靠自己培育、真正能引领世界科技发展的杰出人才。如何培养出能够真正引领世界科技发展的一流科学家？要实现这一目标，到底还有哪些深层次问题需要解决？本文归结了影响一流科学家成长的 5 个深层次的问题，尽管其中一些早在 20 多年前就已经引起重视，但至今尚未有效化解。

（ 1 ）急功近利的大环境对学生形成了种种 “ 干扰 ” 。学生们从小在 “ 应试教育 ” 和 “ 应赛教育 ” 的环境下成长， “ 学分绩为王 ” 的思想根深蒂固。与 20 多年前相比，当前的大环境似乎更加功利，学生过早陷入对未来工作和待遇的焦虑。这种急功近利，恰恰是基础研究人才成长的大敌。曾经有国外物理学家问笔者：清华的学生已经够好了，为什么还要在其中挑选一些人成立学堂班？不可否认，单从就业或收入看，清华的计算机、金融等专业都比物理更能吸引一部分聪明的孩子。因此，在清华学物理的同学若想静下心来研究物理，更需要定力、内在驱动力，以及同伴的激励，这也是学校始终强调建设良好小环境的重要原因。不仅在校内如此，学生毕业后终将走向社会，如何抵御外部急功近利大环境的影响，保持对基础研究的初心，是亟待解决的课题。

（ 2 ）缺乏批判性文化教育传统。秦汉以来，我国教育以孔孟之道为标准，偏离四书五经者即被视为异端，教育由此演化为一个追求学生思维趋同和标准化的过程。同时，我国文化提倡集体主义，不推崇个人 “ 独立之精神，自由之思想 ” 。这种传统具有两重性：其优点在于有利于组织大工程，集中力量攻克难关；而缺点则在于抑制了个人的个性思维和原创性。

（ 3 ）缺少世界一流导师。一流导师在培育学生品味、风格以及选择研究领域和方向上具有特殊作用。然而，导师们常会面临一个尖锐的问题：若自身仅属于二三流的水平，又如何能培育一流学生？这个问题确实值得思考：在缺少世界一流导师的情况下，如何更好地培育学生。

（ 4 ）国际交流受阻。当前的国际环境不利于基础学科一流人才与国外顶尖的科学家的交流，而闭门造车又不利于基础科学探索，如何应对？

（ 5 ）面向未来的教育挑战。在 AI 飞速发展的时代背景下，物理人才如何顺应趋势、更好地利用 AI 工具，是一个不能回避的问题。

针对上述问题，各界虽已讨论多次并取得一些共识，但仍缺少有效的解决措施，还需要继续深入研讨和实践。同时，希望各个学校联合起来，以培育世界一流、未来引领世界科学技术发展的人才为目标，加强交流与探索。

3 破解深层次问题，促使我国世界一流人才更好成长

针对上述 5 个深层次问题，下文将提出若干可能采取的解决路径与措施。

3.1 克服急功近利大环境的影响

20 年前，清华大学的陈皓明、汪劲松两位导师归纳过急功近利在教育领域的三点表现：学生对学位的追求胜过对学问的追求；导师对自身发展的追求多于对人才培养的追求；教育环境对短期指标的追求大过对立身之本的追求。本文在此基础上补充两点：许多高校领导对仕途的热衷远胜过对成为教育家的追求；教育收效的长期性和间接性，使各级政府对教育的投入和关注，也远远低于许多短期可见业绩项目的投入。

要从根本上改变大环境极为困难， 20 年来，我校始终致力于营造一个良好的学校小环境：汇集一批对物理有兴趣有追求的优秀学生，营造良好的学术氛围，给予学生足够宽松的空间以支持他们主动学习和研究，同时遴选优秀导师予以引导等。 20 年来的实践表明，营造良好的学校环境确实有助于学生选择自己感兴趣并擅长的领域进行学习和研究，助力其健康成长。

拔尖计划 2.0 实施以来，特别强调大学教育的目的在于激发和引导学生探索自我发展道路，在此基础上，激发学生学习和研究科学的主动性，并引导学生在毕业后 “ 我心依旧 ” 。如果学生在本科 4 年里能明确自己将来要做什么事，立志要成为什么样的人，这样的教育就已取得了成功，而通识教育在此过程中起着独特的作用。

爱因斯坦曾说过， “ 大多数人说，是才智造就了伟大的科学家。他们错了；是人格。 ” 在悼念居里夫人的文章中他写道， “ 第一流人物对于时代和历史进程的意义，在其道德品质方面，也许比单纯的才智成就方面还要大。即使是后者，它们取决于品格的程度，也远超过通常所认为的那样。 ”2016 年，清华大学教学委员会设立了通识教育小组，钱颖一、甘阳、彭刚等均为成员，笔者担任召集人。彭刚导师综合各方讨论，归纳总结了清华大学通识教育的总体目标：（ 1 ）文理兼备，跨学科的知识结构；（ 2 ）审思明辨，批判性的思维能力；（ 3 ）立己达人，全人格的价值养成。这三条概括了通识教育对学生一生成长的要求和目标，十分重要。

清华大学的育人理念也从 “ 传授知识 + 培养能力 ” 演进为如今三位一体的 “ 传授知识＋培养能力＋塑造价值观 ” 。对拔尖计划的学生来说，还需要更加明确自己的历史使命：在人类知识与科学技术飞速发展的今天，中国应当对人类作出更大的贡献，而清华大学的优秀学子更应肩负起这份责任，贡献自己的智慧和力量。 2022 年以来，物理攀登计划的同学新增两门必修通识课程：《批判性思维与道德推理》和《世界文明简史》。这两门课程需要大量的阅读和写作，很多同学没有认识到其重要性，甚至产生抵触情绪，认为它们对解决物理问题无直接关联。然而，优秀学生不应该仅仅是一个会做题、拥有丰富物理知识的人，而应成为在科学上有所创造、有所发现，未来能引领世界科技发展的一流人才 —— 人格始终是第一位的。应循循善诱，使学生认识到这些课程的必要性。一旦优秀的学生既对科学有兴趣，又树立了人生的目标与理想，并选择了合适的研究领域，三者结合起来，未来学生取得原创性科学突破的可能性将显著提升。

3.2 克服传统文化和教育体制对科学创新精神的抑制

我国的传统文化和教育思想历来倡导尊重师长、服从权威，对批判精神有所抑制。然而，一个真正的科学家必须理解 “ 科学的不确定性和它永远的暂时性 ” ，明白 “ 科学意见的权威性本质上是相互的，它建立在科学家之间，而不是科学家之上 ” 。没有绝对的权威刊物，也没有不容置疑的权威意见。因此， “ 几唯 ” 倾向实无道理，必须破除。无论是以 “XX 奖 ” 作为努力目标，还是把 CNS 刊物上的文章奉为权威，均是有悖于科学精神，而科学创造性的生长，需要的正是陈寅恪先生所提倡的 “ 独立之精神，自由之思想 ” 。

杨振宁先生曾比较中美两种教育制度下学生的一般特点（表 1 ），他认为，中美教育各有利弊。中国的教育训练严格坚实，而美国的教育训练相对而言不那么规范；中国的学生兴趣集中在一个比较狭窄的领域，而美国的学生兴趣广泛，敢于涉足较宽泛的领域；中国学生比较谦虚、循规蹈矩，而美国的学生普遍自信而充满活力；中国的学生多小心谨慎、缺乏自信，而美国的学生勇于表达；中国的学生相对比较被动，而美国培养的学生自信果敢。这些特点体现了两种教育各自的优势：中国教育有利于培育团队精神，契合工程技术攻关主要依靠的群体力量、整体素质和组织力，但也相对抑制了学生的 “ 反潮流 ” 与 “ 标新立异 ” 意识，而基础科学的原始创新，恰恰更需要个人的自由探索、主动性以及环境的宽容。在杨振宁先生看来，两种教育适合的学生群体也不同，中国教育适合大部分学生，特别是 70 、 80 分的学生，而美国教育则更适合少数 90 分以上的拔尖学生。

由此，学堂班和攀登计划特别强调培育学生的创造性，努力克服传统文化和教育体制对学生个性的抑制。如何取长而避短，将两种教育的特点结合起来，是多年来持续思考的问题。近期人工智能的发展或可使中国的优秀学生扩充知识面、探索更多未知交叉领域，也有助于他们更加自信而大胆地探索，这是目前正在尝试的方向。

3.3 在缺少世界一流大师情况下的育人策略

“ 名师出高徒 ” ，世界一流科学大师在培育世界一流人才方面有着不可替代的特殊作用。

美国诺贝尔物理学奖获得者伊西多 · 艾萨克 · 拉比（ I.I.Rabi ）有一句名言， “People of my generation went abroad, mostly to Germany, and learned not the subject, but the taste for it, the style, the quality, the tradition. We knew the libretto, but we had to learn the music.” 他之所以于 20 世纪 20 年代末前往量子力学的发源地之一的德国深造，不仅是为了学习学科知识，更重要的还有汲取当地的品味（ taste ）、风格（ style ）、品质（ quality ）和传统（ tradition ）等无形养分。就像欣赏歌剧，不仅要读歌词，还要欣赏音乐的旋律。这种无形之物是最为欠缺的，也正是世界一流大师所拥有的。

杨振宁先生特别强调科研品味、风格以及选择研究领域的重要性，他曾多次向学堂班同学阐述他对这些问题的独到见解。

（ 1 ）品味（ taste ），决定了研究者对哪些问题、哪些方面产生特殊兴趣，这往往是重大原创性突破的前提。凡有大成就者，往往有相当清楚的品味；具有强大创造力的研究者，观察视角往往十分独特，思考问题常想人之未想，解决难题常有 “ 独门绝技 ” 。例如，杨振宁先生在西南联大期间对群论、对称性与不变性的兴趣，促使他在芝加哥大学读博时尝试推广电磁学的规范不变性，进而催生了杨 - 米尔斯规范场理论。

（ 2 ）风格（ style ），决定了研究者如何具体解决问题、作出贡献，它通常随研究者的成熟而形成。品味和风格既有联系又有区别：风格决定具体贡献，而品味是塑造风格的关键要素。科研品味往往在学习知识之初就开始萌芽，启蒙导师的作用至关重要；而研究风格则随研究者的成长而逐渐成型。研究品味和风格越与众不同，产生独特原创性成果的可能性就越大 —— 这充分凸显了 “ 独立思想，自由精神 ” 的核心价值。

杨振宁先生多次强调，一个人在初学物理时接触的方向及其思维方式，结合其过去的训练和个性，会形成一种独特的 “ 品味 ” ，这种品味正是决定风格的关键要素。 “taste” 一词不易精准翻译，有人译作 “ 品味 ” ，有人译作 “ 爱憎 ” ，但其核心含义是明确的：一个有志于取得科学成就的人，必须清楚自己喜欢什么、不喜欢什么，因为只有在与自己 “ 共振 ” 的领域才可能激发出最大的创造力。一个人的品味和风格越独特，越有可能做出重大的原创性成果。科研品味是未来取得杰出科研成就的必备素质，一流大师的指点，对于培养学生的科研品味几乎不可或缺。大师能帮助学生建立对科研的鉴赏力和判断力 —— 知道什么样的研究工作值得做，什么样的文章不值得写。如果缺乏这种判断力和鉴赏力，只是追逐热点，纵使十分努力，最终也只能停留在二三流水平。

杨振宁先生也多次指出，选择合适的研究领域对于研究者至关重要。他强调学生最好在一个新的重要领域刚兴起时就进入，而非盲目追逐热门方向，如此学生未来作出重要贡献的可能性将会显著提升。一流大师的学术洞察力，无疑对学生选择具体的研究领域与方向有十分重要的指导作用。

在缺少一流大师的条件下，如何促进世界一流杰出科学人才的成长？

杨振宁先生曾多次说过， “ 我在西南联大 7 年，对我一生最重要的影响，是我对整个物理学的判断，已有我的 taste 。 ” 杨振宁先生在西南联大本科和硕士阶段，师从吴大猷和王竹溪二位先生。两位导师虽然都是中国顶尖的物理学家，但并非世界一流大师，但彼时杨先生已形成了自己对物理学的整体看法和科研品味。一次谈话中，笔者直接请教杨振宁先生：在没有世界一流导师直接指导的情况下，他是如何建立起自己的品味的？他告诉我，在西南联大时期，他特别下功夫研读了大量爱因斯坦、狄拉克、费米的原著。他研读这些著作时，不仅学习物理知识本身，学习他们如何解决问题，更重要的是揣摩他们如何提出问题、如何思考 —— 为什么这样想而不是那样想？通过大量精读这些大师的文章，逐渐与之产生思想共鸣，后来他在美国遇到这几位一流学者时，发现他们的思维方式与自己通过文献所揣摩和理解的高度契合。这也形成了杨振宁的研究风格 —— 融汇爱因斯坦、狄拉克、费米三位大师的思想精髓。这带来了一个启示：在缺乏世界级导师的情况下，同学依然可以自主培养科研品味。

另一个可行的解决思路是，物理系许多导师在其专精的狭窄领域内有所长，甚至可能是该领域顶尖的专家，然而他们的局限在于视野不够开阔，对问题的理解的深度和广度不够。如果学生只跟随一位导师，思路易受束缚。因此，要鼓励学生接触多位导师，博采众长。如果学生能学会汲取不同导师的优点，融会贯通，他们对问题的认识就能更上一层楼。如何在缺乏世界一流导师的情况下，帮助学生最终青出于蓝？这也是值得继续探索的方向。

如何选择未来的研究领域，是许多同学经常咨询的问题。作为导师，我的建议是：可以列出几个感兴趣的研究方向，然后借助 AI 查询这些领域的现状并评估发展趋势，在此基础上作出个人判断。这相当于与一位知识渊博的朋友深入研讨，当然学生也需要分析人工智能提供的信息是否可靠。经过一段时间的调研，学生可以了解几个相关领域并撰写报告，然后再与导师和同学互相讨论，共同思考这些交叉领域是否值得进一步研究。在没有世界一流大师的情况下，学生仍可以利用现有 AI 工具来弥补这一不足。

3.4 国际交流受阻的应对

当前国际科技交流环境严峻，中美科技 “ 脱钩 ” 的趋势明显。那么，是否还要强调国际交流？

在教育部 2018 年启动拔尖计划 2.0 时，已明确指出要 “ 接触世界科学文化研究最前沿，融入国际一流学术群体 ” 。如今形势严峻得多，但笔者的基本看法是：一方面，尽管我国科技进步很大，但大多数领域尚未达到引领世界科技发展的阶段；另一方面，开放交流始终至关重要，即使未来我国在多个领域达到世界领先水平，也必须坚持开放。科学研究需要百花齐放、百家争鸣，闭关自守的教训极为深刻。例如，苏联在数学、物理领域曾经拥有众多世界级大师，但因与国际学术界缺乏交流，信息隔绝，最终在计算机、信息、生命科学等新兴领域明显落后。

因此，同学们应千方百计争取国际交流机会，不要主动放弃。虽然一些国家试图限制中国学生学习某些敏感技术，但这不意味着自我设限，主动放弃。应克服困难，坚持开展国际学术交流，学习国外先进的科学技术及科研文化。然而，由于担心出国交流存在的一些不确定因素，如申请失败可能错过国内保研机会，因此优秀学生出国交流的意愿大幅下降，这其中的现实顾虑需要解决。一方面，若优秀学生出国申请未果，可为其保留保研通道；另一方面，同学自身也不应因外部的不确定性而怯于尝试。一味追求稳定安逸，恐怕难有大作为。

3.5 面向 AI 时代的物理教学改革

第一，物理教学亟需改革。总体而言，物理教学内容和方式相对陈旧，传授知识点过细、过全，而较少涉及物理学的思考方式和革命性概念的演变。需要大胆舍弃部分陈旧内容，补充前沿新知，关键之一是培养学生解决开放性、复杂性问题的能力。传统物理教学偏重于模块化、理想化模型，而实际问题往往错综复杂，涉及多学科交叉。物理教学应引导学生逐步发展解决这类问题的能力。应鼓励学生从经验中学习，而非死记硬背；在相关情境中学习，将知识和技能应用于社会挑战。同时倡导主动学习、同伴互学和自我教育。将这些理念融入物理教学，才能真正推动教学变革。

第二，交叉学科的重要性日益凸显，但其发展需要适宜的环境，以促进不同领域人员的交融。然而，鼓励导师在物理院系内开展交叉研究存在诸多困难，如评价体系与资源分配机制不配套等问题。如何让学生能在不同领域导师的联合指导下学习？如何让从事看似 “ 冷门 ” 或交叉领域研究的导师在物理院系获得更公平的评价和发展环境？这些问题都需着力解决。

第三，人工智能带来的挑战与机遇尤为关键。

1 ）基本判断

短期内，笔者认为当前 AI 确有过度炒作之嫌，部分源于认知偏差和商业驱动，并不认为 AI 会很快取代物理学家。但从长远看， AI 发展的深远影响绝对不容低估。

2 ）物理学在 AI 中的作用被低估

当前普遍认为数学、计算机科学、脑神经科学是 AI 发展的核心驱动力，但物理学同样不可或缺。 AI 本身是一个复杂系统，其智能的涌现，如从无意识到有意识、从低智能到高智能，可视为复杂系统的相变过程，物理学家在此领域大有可为。目前主流的 “ 数据规模决定智能水平 ” 思路，可能并非根本出路。

3 ）教育领域的 AI 应用

2024 年，联合国教科文组织发布了《教师人工智能能力框架》，强调 AI 将创造新的教育模式：传统的师生二元关系将转变为 “ 导师 -AI- 学生 ” 的三元动态关系，这一变化值得研究和探索。

AI 对物理专业学生带来的弊端不容忽视，包括：（ 1 ）过度依赖 AI 工具（如直接调用现成代码、依赖自动求解器），可能会削弱学生的基础能力，如数学推导、物理直觉和手算能力，长此以往可能使相当一部分人陷入 “ 知其然不知其所以然 ” 的困境；（ 2 ）物理直觉弱化， AI 的 “ 黑箱 ” 特性可能让学生忽视对物理本质的理解；（ 3 ）学术诚信风险， AI 生成内容（如论文、代码）的便捷性可能引发抄袭、数据造假等问题；（ 4 ） AI 相关领域的人才需求旺盛，可能吸引物理学生转变研究方向；（ 5 ） AI 可能导致物理学生两极分化。

AI 带来的正面作用包括：（ 1 ）提升研究效率。 AI 能够快速处理海量数据，帮助学生从繁琐的数据分析中解放出来，使其更专注于理论构建和物理本质的思考；（ 2 ）辅助理论探索。 AI 可以辅助求解复杂方程、模拟非线性系统（如湍流、量子多体问题），甚至帮助发现新的物理规律；（ 3 ）跨学科能力培养。学生学习 AI 工具后，可以拓展交叉领域研究；（ 4 ）教育资源普及。 AI 驱动的教育平台可以为学生提供新的学习路径，弥补传统课堂的不足，尤其有助于学生对抽象概念的理解。

4 ） AI 可作为 “ 第三方学习伙伴 ”

AI 可以成为导师之外的有力补充，是优秀学生自主学习极好的助手。 AI 在开阔视野、培养批判性思维、激发创新创业能力、促进个性化发展、增强自信心等方面都能提供有效助力，弥补中国传统教学的一些不足。例如， AI 可作为 “ 第三方学习伙伴 ” ，帮助学生突破导师知识领域的边界、主动探索交叉领域；帮助培养学生的批判性思维与学术自信。然而， AI 既是展示 “ 天外有天 ” 的工具，也可能因其固有的局限（如 AI 的 “ 幻觉 ” 和错误回答）而成为反面教材。学生可以大胆地与 AI 辩论、追问，提出高质量问题，也无需顾虑 “ 面子 ” 问题，这在师生或生生交流中往往难以避免。但必须明确：在 AI 与人的关系中，要坚持以人为本，优秀学生要学会驾驭 AI ，而非被 AI 左右。

4 结语

培育世界一流的科技创新人才，是历史赋予中国顶尖高校的重大使命。这项工作既要反对急功近利，又须保持推进工作的紧迫感。拔尖计划基本思路是营造一个良好的广义环境，让优秀人才得以脱颖而出。在当前较为急功近利的大环境下，该思路依然可行：通过汇聚一批志同道合、热爱科学的人才，使其相互切磋、彼此激励，对国家科技发展大有裨益。这也是教育部 “ 拔尖计划 ” 持续存在的重要理由。

尤其要鼓励优秀学生树立远大的学术抱负和志向，并为他们留足探索空间，越是优秀的学生，越需要激发其学习和研究的主动性。当前就业压力较大，寻求稳定成为普遍心态，但仍需鼓励学生们志存高远、勇于追求，学校层面也应着力为他们创造良好条件。

培养基础研究创新人才的核心特质 —— 好奇心、想象力与批判性思维至关重要，其培养的关键在于 “ 提问 ” 。如今可将 “ 提问 ” 与 AI 工具结合，利用 AI 深化提问和探究层次，从而进一步提升这些核心特质。许多学生物理成绩优异，通识教育依然不可或缺，其首要任务是帮助学生解决 “ 为人 ” 的问题，树立正确的价值观。即使缺乏世界一流大师是现实困境，但仍可积极探索解决之道。归根结底，我们的目标是培养学生养成 “ 独立之精神，自由之思想 ” 。这条路任重而道远，需各界共同努力。

通信作者 : 朱邦芬， bfz@mail.tsinghua.edu.cn 。

本文根据朱邦芬院士在 “ 基础学科拔尖学生培养计划 2.0” 物理学科工作交流会（山西大学， 2025 年 7 月 13 日）上的专题报告整理并经作者修改而成。

引文格式 : 朱邦芬 . 解决深层次问题 —— 探索世界一流大师成长之道 [J]. 物理与工程， 2026 ， 46 （ 5 ）： 4-12.

Cite this article: ZHU B F. Solving deep-seated problems: Exploring the growth path of world-class master-level scientists[J]. Physics and Engineering, 2026 ， 46 （ 5 ）： 4-12. (in Chinese)