錢學森曾感慨道：“這麼多年培養的學生，還沒有哪一個的學術成就能夠跟民國時期培養的大師相比。為什麼我們的學校總是培養不出傑出的人才？”多年來，錢學森之問牽動著方方麵麵的思考。在此，我想用這篇心得作為對錢學森之問的回複。

　　在闡述個人觀點之前，我首先談談對“應試教育”的理解。應試教育在中國有著悠久的曆史和廣泛的社會基礎，科舉製度就是典型的應試教育模式。現在，為了在高考中取得理想成績，大多數中學圍繞高考這根指揮棒，從初中開始要求學生“刷題”，尤其是數理化，分門別類、總結題型，甚至有些學生會選擇高強度地死記硬背標準答案，知其然而無暇求其所以然。這是典型的應試教育現象。一些高校的本科教學、研究生錄取依舊遵循應試教育的模式。

　　應試教育是中國獨有的嗎？當然不是。日本有，韓國有，美國和其他國家也有。但總體而言，東亞國家更加強調應試教育。如果把高考和SAT(Scholastic Assessment Test，學術能力評估測試，相當於中國的高考)做一個比較，那麼高考成績在中國大學錄取中所占的比重遠遠超過SAT成績在美國大學錄取中的分量。

　　我國於1977年恢複高考，不看家庭出身，隻憑考試成績錄取，是中國現代教育史上一次偉大的進步。無論是農村還是城市，每年高中畢業季，百千萬考生在考場發揮自己的最高水平，用實力為自己爭取未來的機會，改變自己和家庭的命運。作為最公平公正的選才模式，高考非常適合中國國情，也為國家的建設發展作出了重要貢獻。

　　就自身經曆而言，我既是應試教育的承受者，也是應試教育的受益者。記憶中，我初三開始拚命學習，幾乎每天早晨7點到晚上11點，除去吃飯的時間，都在聽課和做題，對各類題型融會貫通。盡管我對數理更感興趣，但是為了高考，我不敢偏科。高中三年在河南省實驗中學一共11次期中、期末、畢業考試，我9次獲得年級總分第一，語文、政治靠死記硬背也都幾乎滿分。我跟著應試教育走完了4年大學。在美國攻讀生物物理博士學位期間，我一度跟不上生物課的邏輯，成績幾乎到了不及格的邊緣，但應試教育打下的堅實數理基礎，在我最困難的時候幫助我恢複了信心。

　　後來，在普林斯頓大學做助理教授和副教授的5年裏，我運用應試教育的解題思維，主動選擇有穩定預期和豐厚回報的科研課題，潛意識裏回避了高風險的基礎前沿課題。果然，科學研究一路高歌猛進，1998—2002年，我以通訊作者的身份在科學界三大頂級期刊發表了十多篇文章，在我選擇的研究領域內迅速建立自己的學術聲譽。我曾不止一次地告訴國內來訪的教育界領導和分子生物學係的美國同事：中國的應試教育保證了學生具備紮實的知識儲備，為他們後續的發展奠定了堅實基礎，這種訓練可以讓學生受益終身。

　　2002年，我35歲。這一年，我拿到了普林斯頓大學終身正教授的職位。也許是因為已經到了職業和職稱的目標終點，我有些惴惴不安，失去一部分前進的動力，也開始反思過去5年，甚至反思了從攻讀博士開始的心態和思路。此後5年，我逐漸對應試教育有了深入的思考，得出了一個在我潛意識裏被回避的結論：長期受應試教育的影響，尋找標準答案的慣性思維深入我的骨髓和每一個細胞，即便在博士畢業之後的獨立科研生涯裏，我仍然缺乏足夠的冒險精神，不自覺地回避前途不明的前沿方向，而常常選擇相對保守但回報較為豐厚的研究課題！然而，科學研究的前沿恰恰是這些前途不明的、具有高風險性的、有待探索的領域。實事求是地講，應試教育賦予我的理念，在一定程度上束縛了我從事科研最珍貴的原創精神。

　　2008年，剛過不惑之年的我全職回到母校清華，教書育人，研究探索。這一年，我做了一個大膽的決定：在科研上，我的實驗室用很小一部分力量延續來自普林斯頓的科研課題，而把大部分力量投入嶄新、高風險、沒有任何成功把握但激動人心、令人癡迷的研究方向。其中第一個就是與阿爾茨海默病息息相關的人源γ-分泌酶複合物，這一結構的解析也許會為人類理解和最終征服阿爾茨海默病提供重要線索；第二個是真核生物剪接體的結構，這是真核生物中心法則中重要的一步，理解其分子機理需要弄清楚其結構；第三個是真核生物核孔複合體的結構，這一結構與剪接體結構並稱整個結構生物學的兩大世界性難題；第四個，也是最雄心勃勃的課題，即量子生物學的一個關鍵分支——人體與電磁波的相互作用。最初選擇這些方向的時候，任何一個都沒有哪怕5%的勝算!我既不確定這些方向能否做出成果，也無法預知要花多少年才能做出成果，甚至對於有些方向，我完全不知道路在何方、關鍵問題是什麼。可以說，這是絕地進擊、願賭服輸的背水一戰。

　　打破應試思維禁錮、踏入科研無人之地的挑戰比我想象的還要大。2008—2011年連續4年，這4個方向幾乎全部折翼，沒有取得任何實質性的進展。而與之形成鮮明對比的是，那些相對保守的延續類課題卻一帆風順，高水平期刊文章不斷，使得那些主攻這4個方向的擁有一腔孤勇的學生嚴重受挫。我不得不一次次給苦苦探索奮戰的團隊“打雞血”，鼓勵大家拿出勇氣和信心堅持下去。但當時就連我自己都沒幾分把握，怎麼可能完全解除學生的疑慮？！我一度也認真考慮過退卻，但這樣做的後果就是徹底放棄夢想，重新回到用應試思維選擇研究方向的主軸，重回循規蹈矩的科研老路。我捫心自問：這樣的重複有什麼意義？

　　創新就是走一條前人沒有走過的道路。多少次內心的焦慮和掙紮之後，我堅定信心，告訴自己隻有一條路可走，那就是勇往直前地探索!但往前走是要有策略的，我決定集中優勢力量，率先突破第一個研究方向。8位博士生分成3組，攻堅人源γ-分泌酶。同時，我從蛋白表達方法上作出較大創新，除了沿用我熟悉20年之久的大腸杆菌表達體係和擁有15年經驗的昆蟲細胞表達體係，還專門邀請世界範圍內蛋白表達的權威專家——來自瑞士的弗洛裏安·沃爾姆(Florian Wurm)教授來清華舉辦3天講座，專題介紹哺乳動物細胞瞬時表達方法。這種新方法的嚐試，使得第一個研究方向在2013年初迎來突破性進展：我們首次拿到了重組表達的大量有活性的人源γ-分泌酶!借助冷凍電子顯微鏡和分析方法的突破，先後於2014年和2015年在世界上率先解析並報道了人源γ-分泌酶的高分辨率空間三維結構。這樣的堅持也給我們團隊帶來了意外收獲，第二個研究方向出奇兵，在2015年取得重大突破，3.6埃的酵母剪接體空間三維精細結構橫空出世，打破了“不可能獲得完整剪接體結構”的傳說。2020年春節期間，幾位博士生和博士後全力以赴攻堅第三個方向，他們充分利用實驗室儀器設備閑置檔期，連續14個晝夜收集實驗數據，獲得較大進展。而聽起來最為“玄幻”的第四個方向，在一批又一批博士生和博士後的接力奮鬥下，也取得了一些初步的原創性發現。

　　如今，我已經過了知天命的年齡，深感記憶力開始減退，理解力也大不如前。回望大學畢業後30年的科研生涯，我深刻認識到應試教育的利弊。如果帶著現在的思考，讓我重新走一遍過去的30年，我極有可能在博士後期間就選擇跨學科的實驗室，接受嶄新的研究領域的訓練和挑戰，也極有可能在擔任助理教授期間選擇更有開創性、更有挑戰性的前沿研究方向，而不是過多關注具有較強可行性和確定性的科研課題。需要說明的是，我這種刻骨銘心的體會絕不是全盤否定應試教育，更無法否定應試教育的鮮明優點，即短時間內強化學生對基礎知識和技能的掌握程度。但是，應試教育賦予學生尋找標準答案的慣性思維、固化思維，很可能對其以後從事最原創的科研、挑戰前沿的問題產生持久的負麵影響。

　　試想，如果100位訓練有素的中國科學家都選擇更冒險、更創新的研究方向，我相信，他們中間一定會有人脫穎而出，成為一些領域的奠基人、佼佼者。但可惜的是，大多數人都如年輕時的我，傾向於選擇保險、可靠的科研方向。相比之下，猶太裔科學家則更願意挑戰，選擇冒險、創新的研究方向。雖然在美國的中國科學家的平均科研建樹很可能並不低於猶太裔科學家，但是在作出最傑出科學貢獻的這批科學家中，中國人遠少於猶太裔。在我看來，強調標準答案、追求既定目標的保守思維方式是直接原因，而應試教育在一定程度上正是這種思維方式形成的根源。

　　很多分析中美教育差異的學者一致認為，中國大學生的理工科平均水平是相當不錯的，甚至可以比肩一些發達國家的學生，這在很大程度上歸功於應試教育的成效。但是，擁有批判性思維和創新精神的拔尖學生非常缺乏。這也就是中國教育“均值很高，方差很小”的現象。其實，這種現象不僅體現在人才培養質量上，也體現於對科技創新與核心技術的攻關之中！這對中國未來創新驅動發展非常不利，嚴重影響我國在高科技領域的核心競爭力。因為一個國家的科技實力，並不是看所有科研人員的平均水平，而是看頂尖科學家的水平。

　　從另一個層麵來看，應試教育側重保證的是公平。唯物辯證法告訴我們：任何事物都是一分為二的。過分強調公平會對卓越產生壓製。每個人都是獨特的，因材施教就是根據每個人的特點來進行相應的教育，所以必然會產生更好的效果，正如隻有百花齊放才會欣欣向榮。從這個角度看，高考應該在保障公平的前提下，給予學校和學生更多自主權，構建多元化的人才選拔方式，讓一些單科天賦異稟、創造力超強但不適應傳統高考製度的學生也能脫穎而出，享受應有的教育機會，從而為社會作出特殊的重要貢獻。令人欣慰的是，新高考改革慢慢開始側重因材施教，將大大助益於學生的全麵發展。

　　作者簡介：施一公，西湖大學校長，中國科學院院士

　　本文選自《beplay體育手機科學教育》2024年第1期第13-15頁。