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学科交叉、源头创新与人才培养——系列活动(1)暨CDH X-Seminar系列学术活动第2期

发布者:李瑶发布时间:2023-06-07浏览次数:168


【活动时间】:2023年5月24日13:30-16:00

【活动地点】:SIGS信息楼⼀楼银茶

【组织机构】:CDH、深圳零⼀学院(主办单位)

    IMR 、iDI 、IOE (协办单位)

【主讲嘉宾】:郑泉水 中国科学院院士 | CDH创始人、张晓平 加拿大工程院院士 | iDI院⻓

【主持⼈】:董恺琛SIGS助理教授

【参与⼈数】:线上&线下共计50余人

【活动议程】

13:30-14:00  环节⼀:签到&自由交流

14:00-14:10  环节⼆:主持人开场&CDH介绍

14:10-16:00  环节三:圆桌论坛

• 嘉宾观点分享(50min)

• 嘉宾对话(30min)

• 讨论交流(30min)


5月24日下午,由清华SIGS双螺旋中心(CDH)、深圳市零⼀学院共同主办,清华SIGS材料研究院、数据与信息研究院(iDI)、海洋工程研究院联合协办的“学科交叉、源头创新与人才培养——系列活动(1)暨“CDH  X-Seminar系列学术活动第2期”在SIGS信息楼⼀楼银茶举办。本次活动邀请到中国科学院院士、CDH创始人、深圳零⼀学院创始院长郑泉水教授,加拿大工程院院士、iDI院长张晓平教授共同担任主讲嘉宾,SIGS助理教授董恺琛主持此次活动。

本次邀请到SIGS材料研究院副院长康飞宇等线上线下50余人参加此次活动。两位嘉宾重点围绕30-45岁⻘年教师,如何选择科研方向、凝炼重大科学问题,如何发现学生、培养学、激发学好奇心等代表性问题进行深入探讨。

郑泉水院士以“科研问题、选择与凝炼”为主题,结合自身的成功经验,为大家分享了如何从“0-1”做创新等观点。


一、卡文迪什实验室给予的启示 :机遇-年少

0—15岁是宽泛式学习,驱动力是把各种满足好奇心的活动作为游戏;15—35岁是精深学习,动力是对某个问题的痴迷产生的激情;35岁以上是靠使命驱动,面向社会、国家、人类的重大需求去解决重大问题,实现迁移跨界学习。从诺贝尔奖的情况来看,到目前为止共产生了将近千项科技领域的诺贝尔奖,经统计,其成果获得者发表论文的平均年龄在35岁左右,可见青年是“从0到1”创新的主力军,是有据可循的。

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二、研究生涯多次跨界,结构超滑 “概念-实现-颠覆性应用 ”。

郑泉水院士跟随自己的内心,⼀直做自己想做的事情,研究生涯也实现了多次的跨界融合。于1980年转向数学与力学, 做连续介质力学、张量函数理论研究,从2000年转做技术创新,到2009年创建清华钱班,2020年创立了零⼀学院。我们知道,郑院士⼀路⾛来,每步的跨界都取得了较高的成就。从2002年的GHz碳纳米管振荡器,到结构超滑的微米尺度、厘米尺度、⼆维/⼆维材料、器件应用、⼆维/体相材料,郑泉水院士历时20年的时间,将结构超滑从概念到实现,到颠覆性应用。

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三、从0到1的创新型人才培养

我国从“0-1”的创新型人才是缺乏的,总结其深层次原因主要有3点。

1. 人生是⼀场“马拉松”,学生“短跑” 思维定式缺乏太多长远思考。

2. 据调查研究“80%”的学生的专业选择是错的!以清华为例,清华82个本科专业,多数学生在入学时并不能清楚认识自己的梦想学科。

3. 时代加速变化和教育体系的巨大惯性。近现代教育制度发源于德国200年前,为批量“定制”进入信息时代,尤其是人工智能时代后职业道路的不确定性越来越高!

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郑院士告诫父母,其唯⼀应为孩子做的就是找到孩子的激情所在,⿎励他全力以赴地去追求、发挥得淋漓尽致。但找出激情所在是⼀个辛苦又玄奥的过程。

同时,创新型人才是特立独行的,他们因弱而专注,因强而自主。因此,郑院士于2009年创立了清华钱班。他讲到传统的教育主要关注的是“已知”,即学习知识和技能,而“钱班”则关注的是“未知”,即发展探索与创新能力。通过开放/多学科交叉、灵活/个性化培养、合作/创新领导力塑造,让学生在实践中发现问题并创造性解决问题,从而培养其“0- 1”的创新能力。

 

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张晓平院士以“Critical  Thinking  and Research”为主题,详尽地为大家分享了在科研中如何发现问题、定义问题、解决问题。


张晓平院士在他的报告中主要讲述评价推论的准则主要分为7个步骤。

1. Purpose目的

很多年轻教师在做报告时,经常性的直接就讲自己怎么做的,但实际上大家更关心的是你做这件事情的目的是什么,因为在新的理论框架下,或是⼀个新的问题,都会有不同的表达方式。在做的这项研究中,是否有意义或是新的贡献也是年轻教师需要考虑的,大家可以多问问自己“so what”、“who cares”。

2. Question问题

在研究中可以多问自己些问题,比如我所研究的问题是什么,这些问题与研究目的是否彼此相关,这个问题是最重要的吗,需要解决困难中的什么等等。

3. Concepts概念

研究中需要有明确的概念,并且是具有创造性和兴趣的。我们在做研究时,相当于我们有个“靶子”,而不是“moving target”。

4. Assumption假设

比如说做图像人脸识别,需要有明确的市场定位,这个产品是在较好的光线下或是较好的情况下,并且能够确认这些假设是有意义的。当然,如果你的商品越普世,贡献越大,反之则越小。

5. Information信息

提出假设后,需要有相关的信息或证明来支撑自己的假设,包括参考文献、理论指导、逻辑推理、模拟、实验等。同时,需要判断这些信息与我们的目的和问题是否相关。

6. Point of View观点(Opposition)

我们也需要从反面再来论述自己所做的研究,自己的研究与别人有什么不同, 如果没有人做相关的事情,要再多问⼀个为什么。

7. Implications意义

最后,我们需要考虑的是研究成果是否可以拓展、是否具有可持续性。

在报告的最后,张晓平院士提到了“ResearchTaste”观点,他强调自己需要考虑我们所做的事情是“inside view”或“outside view”。自己所喜欢且觉着有意义的事情,也就是具有内驱力才能培养出自己“Research Taste”。

 

圆桌论坛环节主要围绕了这次活动的两个主题进行讨论和交流。

⼀、如何选择科研方向、凝炼重大科学问题、判断科研天花板。

张晓平:我们在选择科研方向时,⼀方面,我对这些问题有信心,同时判断其难易程度、贡献程度;另⼀方面,研究问题是否是国家重大需求,是否为大家所关心的。对于科研天花板,我们需要判断的是我的能力和愿望是否匹配,我们要在做研究的过程中不断学习,补齐短板。


郑泉水:首先我们做⼀件事情要花很多的时间去思考,假如做成了,他的意义是什么、对社会的价值是什么。我们在做⼀项研究时,不仅要看眼下的价值,还要判断未来的价值。如果精力和能力都满足的条件下, 可以满足自己的科研好奇心,并且可能越做越大,并给社会创造价值。

二、如何发现学生、培养学生、激发学生好奇心等代表性问题进行深入探讨。

郑泉水学生的选择是“双向的”,或是我点燃他,或是他点燃我。在学生培养过程中,需要鼓励学生多去尝试,⼀是“别逃跑”,二是老师帮助学生开头“成功”,在这个过程中及时给他设定挑战性再高些的“题目”,这样可以逐渐学生的自信。对于年轻教师,我会鼓励他们做“深度”的研究,但前提这是⼀件有“广度”的研究。

张晓平:对于学生培养,需要发现学生对什么问题感兴趣,需要发掘学生的创新特质。在⼀个团队⾥做有组织的科研,与自己的独立理念并不⽭盾,对于年轻教师,学科交叉不妨碍其独立思考,反而可以起到相互促进的作用,创造出新的东西。