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        鄭泉水:從零到一!希望能在深圳完成一個前所未有的探索

        來源:深圳商報、讀創 發布時間:2021-11-11

        鄭泉水,中國科學院院士、清華大學教授,錢學森力學班創辦首席教授,先后創建了完整的本構方程張量函數理論,建立了細觀力學鄭-杜模型;開創了結構超滑(指兩個固體表面接觸滑移區摩擦幾乎為零、磨損為零的狀態)理論與應用技術,兩次獲得了國家自然科學獎二等獎(第一獲獎人);創建起了一個大工科拔尖創新型人才培養的全新模式,2018年獲得了國家級教學成果一等獎,2021年獲得“杰出教學獎”。

        11月1日,《人民日報》刊發整版深度觀察文章《“試驗田”育出“創新苗”》,走近清華大學錢學森力學班(下稱“錢班”),探索其為我國創新型人才培養帶來哪些啟示。這天正好是第5個“深圳人才日”,這篇報道與深圳有什么關系呢?鄭泉水院士的專訪正是從這個問題切入。

        改革創新是深圳的根,深圳的魂。創新之道,唯在得人。鄭泉水院士與深圳的結緣始于2018年,在深圳市、坪山區及清華大學的共同支持下,在坪山成立了全球第一個結構超滑研究機構。2021年,由鄭泉水領銜的深圳零一學院也在坪山落戶,肩負著創新人才培養、基礎科學研究從“0”到“1”的重要任務。

        從0到1,為什么會選擇深圳?深圳為什么能實現?

        “在深圳構建一個人才培養特區”

        “走出清華是一種必然?!编嵢f,建立超滑技術研究所如是。作為國內頂尖高校之一,清華大學的使命是通過科研誕生一項技術,但這項技術要做成巨大的產業,就不可能在清華完成;而需要找一個有資本、有空間的地方去做。


           “錢班”亦然?!板X班”的責任就是探索破解“為什么我們的學??偸桥囵B不出杰出人才?”的錢學森之問,同時又繼承了很多錢學森的理念與想法?!板X班”的使命是發掘和培養有志于通過科學技術改變世界、造福人類的創新型人才。

        鄭泉水認為,“錢班”12年的探索,好比在困難的圍墻上打了一個洞口,看到了曙光。但如果要盡快解決中央人才工作會議上所提出的我國現階段如何自主培養頂尖創新人才的問題,基于目前國內的教育和科研體制,只在高校內難以取得重大突破。

        走出清華是一種必然,落戶深圳也是一種必然。鄭泉水說,當時考察了許多地方,他認為深圳是最有可能突破困局的地方。正如改革開放之初,面臨著種種問題,深圳能夠率先突破、能夠最終成功。敢闖敢試、敢為人先的特區精神,正好與鄭泉水從0到1的創新理念相匹配,鄭泉水希望能在深圳完成一個個前所未有的探索。

        “我希望能夠在深圳來構建這樣一個人才培養特區?!编嵢莱隽诉x擇深圳的原委。

        當對深圳有了更多的理解,鄭泉水越是堅信自己的選擇是對的。他認為,深圳市、坪山區政府部門的思想是非常開放的,整個領導班子都用心地幫助創新者排憂解難。

        “這里可以成為一座‘超滑谷’”

        “兩個固體表面之間直接接觸,摩擦幾乎為零,然后磨損為零,我把它叫做結構超滑?!?002年開始,鄭泉水專注于超滑技術研究,“這件事大家以前認為是不可能的,但我的物理感覺告訴我可以做成?!?/p>

        “結構超滑是一項從0到1的技術,之前沒有,甚至不知道能不能夠產生這項技術?!贝饲皼]有從事過該領域研究的鄭泉水形容自己“無知無畏”,但他得到了學生們的支持,近20年前后有幾十位學生跟隨他一起開拓結構超滑技術領域。2012年,這項技術取了突破,實驗實現了微米尺度的結構超滑,打開了結構超滑走向應用的大門。

        當時在國內沒有太多人相信結構超滑技術能夠實現應用,以色列特拉維夫大學原校長Joseph Klafter成為了鄭泉水及結構超滑技術的知音,他第一次到訪清華大學,沒有拜訪校長,而是直接敲開了鄭泉水實驗室的大門。

        知音難得,鄭泉水坦言在五六年內都沒有投資,自己還賣了一套房子用以支撐科研工作,幸好得到了“鋼鐵大王”、慈善家唐仲英的900萬捐款,推動他繼續走下去。

        與以色列的合作,讓鄭泉水認識了原坪山區委書記陶永欣并通過他的介紹來到了深圳。鄭泉水還記得,第一次見到市政府相關領導,一句話打動了他,“他說,鄭老師你前20年把張量理論做到了世界極致,現在又開創了結構超滑理論,又做到世界極致,我們對你有信心,我們來支持……你這個是偏基礎的研究,5年時間是不夠的,我們先給你5年的時間,還有更長時間的支持?!?/p>

        在幾任市領導、區領導的支持下,最終市、區兩級一共投入2.5億元資金,清華系力合股份又投資了2000萬,全球首個結構超滑研究機構——深圳清華大學研究院超滑技術研究所2018年9月在坪山誕生了。隨后,超滑所又全權負責建成了目前世界上最好的結構超滑技術實驗平臺——深圳超滑技術平臺。鄭泉水透露,這種合作方式在坪山區也是首創,他與坪山區的投資比例是3:7,一同孵化結構超滑技術應用。

        2020年10月,超滑所建成后,推動超滑技術研究取得了很大進展,做成了第一個微米大小的“超級發電機”,這臺比頭發絲更小的發電機可將一切機械能轉化成電能,取代傳統的電池等供電部件為微型器件提供持久可靠、免維護的電源,它可以應用在微型傳感器、心臟起搏器等各類小型設備上,前景無限。

        最近核算成本發現,實驗速度提高了10倍,成本比之前降了1000倍,實驗組裝速度又提高了將近100倍?!白畲笞兓俏铱梢云刚垐F隊了?!编嵢d奮地說,現在超滑所已有了近30人的團隊。

        “假如做得好的話,這里可以成為一座‘超滑谷’?!编嵢f,深圳擁有完整的創新鏈,有很多創業者,可以利用結構超滑這項底層技術孵化出無限可能,“合作方式多種多樣,這也是培養人的一種方法,也許我們可以孵化出更多的‘馬斯克’和‘喬布斯’?!?/p>

        “錢班+深圳”=零一學院

        鄭泉水認為教育的問題根本是人的問題,他從心理學角度去思考如何培養人才。

        他認為,“錢班”成功的關鍵在于如何激發學生內心,找到他最想做的事,鼓勵他全力以赴去發展?!肮膭?,包括構建一個支撐他全力以赴去發展的體系?!?/p>

        要實現這個目標光靠學生不行,那只能是野蠻生長,老師的引導非常重要。如何找到能激發學生激情的好老師,又讓兩者匹配在一起呢?

        通過12年實踐,鄭泉水構建了三要素匯聚的底層原理,一是學生找到他想要做的事,這必須是有挑戰性的“大問題”;二是恰好這個“大問題”也是老師想做的事情;三是老師和學生通過問題能夠匹配在一起,教學相長。

        鄭泉水認為,高考指揮棒造就單一的評判體系,“只有爬得最高的才能被看到,會爬樹的是猴子,那么大象、獅子這些動物都不好了么?”

        2017年“錢班”的一場夏令營讓鄭泉水有了更深層的思考。這次夏令營吸引了來自全國的30名優秀學生,最終測評排在前5的都是高二的學生。2018年的冬令營,結論又是類似的。冬令營結束后,鄭泉水睡不著覺了,他發表了一篇關于多維測評的文章,希望從更大范圍內破解錢學森之問。

        為學生匹配到最優秀的老師,最早的實踐源于鄭泉水本人?!拔母飫偨Y束后,我考上的大學是江西工學院,我的老師幾乎沒有人做過研究,但我的老師鼓勵我、幫助我尋找更多更好的老師,讓我免修了好多課,甚至主動提出讓我給老師上課,然后幫我推薦給全國的老師?!毕癖贝蟮墓俸庠菏?,湖南大學常務副校長熊祝華教授,清華大學的黃克智院士,上海交大的錢偉長院士……“當時,交通很不便利都能夠實現,現在網絡時代更加沒問題?!?/p>

        2021年暑假,零一學院舉辦了首期夏令營,吸引了來自全國高校、高中的130多名優秀的學生。夏令營結束后,這些學生回到了自己原來的校園里,仍“可以天天見面”。鄭泉水說,通過這些學生感興趣的研究課題,利用網絡將零一學院與孩子們建立聯系,并為他們匹配到全世界最好的老師。

        100萬元獎金悉數捐給“錢班”

        因為“錢班”的成功,鄭泉水10月獲得了2021年度“杰出教學獎”,這是國內目前獎金額度最高的教育類獎項。

        他決定要把100萬元獎金全部捐給“錢班”。鄭泉水表示,一是因為感恩,獲獎源于“錢班”;二是希望能夠推動“朋輩學習”,也就是高年級學生帶動低年級學生,師兄師姐與師弟師妹互相學習、互相促進?!捌鋵嵾@是錢班一個非常好的傳統,現在‘錢班’班友會會長,就是第一屆學生周嘉煒?!?/p>

        鄭泉水透露,希望2022年能在深圳成立教育基金會,用于擴大“錢班+”模式,聘請更多更好的老師。

        “我要尋找的是創新型的人才,創新并不是人人都說好的東西,肯定會有人說不好,甚至有人說‘瘋了’,這才能真正實現突破?!编嵢硎?,自己的目標就是要突破傳統評價體系,建立一套新的機制,這就需要基金會的支持。

        為什么鄭泉水認為這件事能在深圳做成呢?因為深圳有很多愿意為基礎研究投入的創新型企業,比如華為、大疆、騰訊、華大基因、比亞迪等?!板X班的每一位大四學生都有機會出國研學6-9個月,一般都會去到全球一流高校。錢班2016級中有9個決定不出國研學,改去華為做挑戰問題實習,這就證明中國已經出現了一些能夠讓學生們留在這里要去解決的大課題?!编嵢f,這件事給了他很大的信心,如果能夠有更多這樣的企業加入,一起推動這件事,就一定能為中國培育更多創新型人才,一起解決錢學森之問。

        同時,鄭泉水也很希望能有更多個人、企業加入基金會,聚集更多力量在更大范圍內破解錢學森之問。

        與團隊開會、給學生上視頻課、指導實驗、參加學術會議……鄭泉水每天的行程緊密,但他仍愿意花兩三個小時接受媒體采訪,因為他希望將自己的理念傳播出去,讓更多人知道。

        “我一定要把這種理念傳遞給家長,特別是現在的年輕父母,要讓他們認識到時代不一樣了?!编嵢f,每個家長都關心孩子的未來,但未來是怎么樣的?需要什么樣的人才?“現在華為大量的工作崗位都由機器人替代了?!蔽磥硇枰氖蔷哂袆撔履芰η夷軌騽撛靸r值的人。

        未來之道,唯有創新。