第20版:副刊

人民日报 2026年03月27日 Fri

返回目录    放大 缩小 全文复制        下一篇

制胜关键在好奇心和想象力(书里书外)

张双南 《人民日报》(2026年03月27日 第 20 版)

  哲学家说,世界上没有两片完全相同的树叶。可这个道理并不适用于微观世界。

  物理学有一个基本前提——粒子全同性:宇宙中所有质子都一样,所有电子都一样,所有中子也都一样。没有哪个电子与众不同到值得人们去收藏,它们比乐高积木更完美一致,完全可以相互替换。喜马拉雅山上一块石头中的电子和太平洋深处一滴海水中的电子,毫无区别。于是,统一带来了简洁,简洁构建了规律,规律使得这个世界拥有可预测性。

  然而,如果宏观世界的人也像电子、质子那样完全相同,那么世界也许会很整齐,却不会产生真正的创造力,更不会有今天的一切。因为科学的发展、文明的演进,恰恰是建立在“人与人并不一样”之上。有人更善于执行,有人更习惯思考,有人擅长歌舞,有人喜欢科研……美好的世界就是在丰富性里生长出来的。

  从某种意义上说,微观世界的稳定性,依赖于粒子的全同性;而宏观世界,尤其是人类社会的活力,则依赖于多样与协作。

  如今,进入AI时代,在大模型面前,不管你是学界专家,还是普通网友,在知识上似乎都被“拉平”了,也有人担忧,人类的多样化是否正在消解?

  AI当然会改变很多东西,但它并不会真正抹平人与人之间最深层的差异。我觉得其中最重要的,便是好奇心和想象力。

  好奇心,科学探索的原生和持久动力

  刘慈欣在科幻小说《朝闻道》里写过一个很有意思的情节:外星文明判断地球文明突破了“警戒阈值”,并不是在工业革命或者其他科技爆发的节点,而是在第一个原始人开始仰望星空的时候。人类真正伟大的地方,不在于我们已经知道了什么,而在于人类总会忍不住去问那些还不知道的东西到底是什么。

  科学史上,很多重要发现,起点都不是宏大的计划,而是人们多看了一眼,多问了一句,多想了一层。

  在伦琴之前,并不是没有人接触过类似的实验装置,也不是没有人看到那些奇怪的现象。只有伦琴停下来思考:既然光已经被挡住了,那到底是什么让荧光屏发亮了呢?这才有了X光的发现和应用。牛顿观察到苹果坠落,这本来司空见惯,却引发他深入思考:苹果为何垂直落向地面?月球为何不会落向地面?后来牛顿通过严密的数学推导,提出了万有引力定律,为工业革命奠定了基础。

  推动一系列科学革命发生的,往往不是既有知识的简单累积,而是对既有认识的质疑。很多关键性进展最初都来自一些看似“多余”的追问:为什么会这样?有没有别的可能?这些问题未必立刻有答案,却把研究一步步推向更深处。换句话说,好奇心是科学的起点。

  好奇心的本质,是对未知保持张力,是对未知进行解释的冲动。正如爱因斯坦曾说:“我没有特殊的才能,我只是充满好奇心。”这种非功利、纯粹的好奇,使科学探索超越现实束缚与功利动机,成为文明演进的持久动力。

  今天,获得答案越来越容易,如果人们失去了好奇心,就很可能满足于现成答案,满足于标准路径,满足于别人已经给出的解释。而真正新的问题,真正重要的发现,肯定不会诞生在这种满足里。

  想象力,突破认知边界的关键一跃

  好奇心是在问“为什么是这样”,想象力则在追问“为什么不能是那样”。如果说好奇心提出问题,想象力则为回答问题提供蓝图。

  科学并不是被动地等待现实自己开口。面对同样的事实,真正拉开人与人距离的,是有人能够在现有经验之外,再往前跨出一步,在头脑中构造出一种新的可能。没有这一步,很多科学史上的突破根本不会发生。

  伽利略以思想实验突破亚里士多德物理学的长期束缚。自由落体思想实验,成为广义相对论等效原理的思想雏形;斜坡滚球的思想实验,则揭示了惯性运动的基本规律,为牛顿第一定律奠定基础。他不是靠“看见了什么新现象”才前进了一步,而是靠想象力,在头脑中先搭出一个情境,再用逻辑把旧观念逼到矛盾之中。

  科学的想象力,很多时候就是这样工作的。它不是脱离现实的幻想,而是在现实还没有直接展开之前,先在思想中开辟一条路。这种以想象构建理想场景进行严谨的逻辑推演,成为现代科学研究的重要范式。

  爱因斯坦16岁时反复想过一个问题:如果我追着一束光一起跑,会看到什么?按经典物理学,这束光在他眼里似乎应该“静止”下来;可麦克斯韦方程又不允许出现这种情况。这便是他提出狭义相对论的起点。1907年,爱因斯坦又拓展了他的想象力:一个人在密闭房间里,究竟怎么区分自己是站在地球上,还是在太空中被加速“往上推”?这便是等效性原理的引子,成为广义相对论的关键入口。

  想象力在科学发展中的作用,不是让科学“更浪漫一点”,而是让科学能够真正跨过旧框架的边界。

  科技竞争不仅是成果之争,更是土壤之争

  AI时代,对以统一化、标准化为特征的工业时代教育模式提出了挑战。

  工业时代教育模式起源于19世纪下半叶,它将教育过程设计为类似工厂的标准化生产流程,强调知识的单元化、标准化传递,倾向于把差异看成“噪声”,把个性看成“问题”,把不按标准路径成长看成“需要纠正的对象”。

  这样的教育体系有助于提高效率,也在无形中压缩了提问和试探的空间。学生惯于寻找标准答案,不愿意追问问题本身是否成立。长此以往,好奇心与想象力得不到充分发育,一定程度上削弱了创新创造的潜力。

  人类社会中,差异和协作才是常态。不同背景、不同经验、不同兴趣之间的碰撞,更容易产生新的想法。人工智能可以在既有数据中寻找最优解,但真正改变问题本身的,往往还是那些不完全按既有路径思考和探索的人。

  我更倾向于把教育理解为提供条件,而非规定路径。有些学生擅长抽象思考,有些对实际问题更敏感;有人喜欢跨领域联想,也有人适合在一个方向上深耕。这些差异,本身就是未来创新的重要来源。我们不必用单一尺度去衡量人才,而是要为个性化、多样化成长提供空间,保护每个人不同的禀赋、才华与原创思维。

  从更长的时间尺度来看,一个国家的科技潜力,既取决于当下的技术水平,也取决于是否为好奇心和想象力提供了持续生长的空间。人工智能可以提高效率,但难以替代人类提出新问题、开辟新方向的能力。如何在提升体系效率的同时,留出更多探索余地,是摆在当今教育面前的一项课题。

  归根结底,科技竞争不仅是成果之争,更是土壤之争。让不同禀赋的人各展其长,让探索精神得到更多尊重与弘扬,将在更深层次上拓展创新的边界与发展的天地。

  (作者为中国科学院高能物理研究所粒子天体物理中心主任、粒子天体物理重点实验室主任,“慧眼”天文卫星首席科学家)