本刊记者　夏 炎

　　
　　作为一名长期宣传报道中国科学院、中国工程院院士的记者，我和我的同行往往只关注于这些著名科学家们的求学经历、科研成果和社会影响，而忽略他们同时又是教育领域的专家，他们对教育问题也有自己的深刻思考。诸如竺可桢、钱学森等科学前辈，曾提出过“竺可桢之问”和“钱学森之问”。本次采访对象是中国科学院和中国工程院院士、中国科学院原院长路甬祥，他虽年逾古稀，但依然活跃在科普教育第一线。我们在对他提出一些科技前沿问题的同时，也请他谈一谈所关注和思考的教育问题。
　　
　　本刊记者：近年来，3D打印产业以其“增材制造技术”备受关注，更被誉为第三次工业革命的标志。请您谈谈对增材制造技术与产业发展的看法。
　　路甬祥院士：产品生产技术的革新是一个永恒的话题。回顾3D打印的发展历程，最早可以追溯到19世纪末。由于受到两次工业革命的刺激，18-19世纪欧美国家的商品经济得到了飞速的发展，为了满足科研探索和产品设计的需求，快速成型技术当时已经开始萌芽，例如Willeme光刻实验室在这个时期开展了商业的探索，可惜受到技术的限制没能获得很大的成功。3D打印的概念，国外早在几十年前就已提出。《经济学人》杂志曾将这种技术列入第三次技术革命范围。而伟大发明所能带来的影响，在当时往往是难以预测的。1750年的蒸汽机如此，1450年的印刷术如此，1950年的晶体管也是如此。
　　最近20多年，由于激光束流和数控技术的发展，使得有可能根据某个三维设计的图像，通过三维数控和分层熔融堆砌的方法来制造零部件，这是制造工艺中的创造。过去一般的制造都是采取切削加工，或者锻打铸造成型的，多是采取制造一个毛坯型腔，然后锻打铸造成型，然后还要精加工。3D打印则是采取增材的方法，它融合了计算机辅助设计、数控加工、材料、激光或等离子束流等新的科技进展和技术手段，是计算机辅助制造跟增材成型完美的结合。这样做，在一些难熔融、难加工材料的零件加工中具有优势，比如钛合金，熔点比较高，采取钛合金粉末通过激光，用熔融分层堆积的方法一次成型，这在航空航天钛合金精密零件制造中有比较优势。以前零部件设计时候要考虑加工工艺的可行性，而现在只要想象得出来，设计得出来，采用分层堆积的办法都可以一次做成。这就使得航空航天零部件设计更加自由，重量更加减轻，结构更加合理，性能可以更加提升。现在已经有很多成功的应用案例，国外有，国内歼十飞机中一些零部件也已经采用3D打印制造。
　　第二个典型应用领域是生物医学工程。每个人的牙齿、牙床都不一样，修补牙齿要与牙床骨骼完全吻合，现在可以用X光成型的技术取得牙床图像，通过软件处理获得要修补牙床的三维图像，直接用适合的材料打印出适合的牙齿。同样，骨科中需要修补的部件也可用3D打印直接做成……3D打印对于生物医学工程个性化制造是最适合的。
　　用3D打印制造试样也能起到高效的作用。比如，采取计算机辅助设计，设计新的手机，可以通过3D打印把三维的设计图像打印成为样品，不仅可以看，组装后还可以直接应用，做出一些样品给用户试用，取得用户的反馈，从而缩短新产品的研发周期，降低研发成本。在目前科技发展日新月异、竞争激烈的情况下，这既节省成本又高效地赢得优势。3D打印的功能把计算机辅助设计、数字制造紧密联系起来，继续发展下去，可以作为桌面系统，配置到学校，配置到家庭。使得每个人可以通过自己的设想设计出喜欢的产品，并且用3D打印出产品，不管是幼儿园儿童，还是大学生。3D打印对鼓励创造和设计提供了很好的平台，以后会有很大市场。美国政府已经开始为1000所学校（包括中学）配置3D打印的设备，为培养下一代制造方面的优秀工程师做准备。我觉得中国也可以这么做。更富有想象的3D打印，只要有设计图像，有多样的材料供给，便可以实现不只是单种材料构成的零部件，还可以打造复合材料的零部件，甚至可以直接打印集成电路，减少复杂工艺装备的投入。
　　当然，用3D打印成型，还需要相关技术的发展和配合，但前景是可以想象的。甚至还有人认为3D打印可以打造活的器官，我觉得这是一个很伟大的目标，虽然目前看来还遥远一些。不过打印器官模型现在已经可能了，采用多种色彩性能的高分子材料，直接打印出一个心脏、血管和器官组织。只要你了解心脏的构造，将其转化成为三维数字图像，原则上都可以打印出来，但是打印活的器官还需要一点时间。
　　3D打印有很好的前景，可以构成未来网络制造、智能制造强有力的新手段，当然也有一定的局限性。大批量的生产，如果用3D打印一个个地打，能耗和效率并不见得是最优的，它更适应的是个性化制造。很多专家认为，一项新技术出现，人们对它的期待往往很高，但它要实现目标走的路也远要比人们想象得长。
　　我们要积极支持发展这些新出现的技术。我相信，3D打印将会和传统的工艺结合起来，成为未来制造业新的发展方向，成为新的生产方式。我始终认为，未来要满足多样化、个性化需要，需要逐步实现个性化定制生产；另外一方面，未来的定制生产，还需要信息化、机械化、自动化、智能化融合的规模化生产。3D打印在支持规模生产方面也有用武之地，比如用它来制造模具。我在常州看到用数控喷砂的办法直接打印出发动机的铸造模型，可以批量地铸造发动机，这就是3D打印和传统工艺的结合。3D打印技术还处于开始发展的阶段，美国、中国、欧洲几乎同时起步，这也给我们制造了机会。通过努力，我们可以在3D打印这样的新兴技术领域走到国际前列。中国工程院和中国机械工程学会已经对它进行了一项战略咨询研究，提出了关于加强3D打印的研究发展。包括3D打印技术在内的制造新技术发展，在我国是可以大有作为的。现在我们还无法预测，3D打印在未来将如何改变这个世界。
　　
　　本刊记者：网络信息技术对国家安全、信息社会至关重要，关系到经济社会发展和社会团结稳定等各方面。“棱镜”事件和早先的“维基解密”事件充分印证了这一点。而当前我国网络信息产业从硬件（CPU）、软件（Windows）、数据库（Oracle）到网络大多采用国外的技术，您如何看待这一现象？
　　路甬祥院士：网络信息技术安全的问题我一直在关注。现在网络技术的迅速发展和广泛应用，覆盖了我们几乎所有的生产生活和社会管理，它带来的是整体效率的提升，包括生产、生活、管理模式的革命，另外一方面也肯定带来新的安全问题，比如信息的泄露、滥用，网络上的道德伦理，个人、团队、国家有目的地非法窃取信息等等都可能发生。所以在发展信息技术应用的同时，必须加强对信息安全的关注，改善信息安全的管理，同时要构建网络虚拟空间的道德伦理规范、法律制度。这对提高功效，降低负面危害、促进持续发展十分重要。
　　斯诺登事件出来之后，网络安全问题更加引起重视，而在此之前，网络安全问题也是客观存在的。其中主要包括两个问题：一、我国银行系统，包括一部分政府系统所使用的计算机服务器，许多是外国公司的产品，包括软件也多是微软的。并不是说外国的产品就一定有问题，但是有的的确有后门，有的是故意留下的，也有一些并非是主观故意的，但客观上是可以被人利用。软件也有同样的问题。我们应当更理性地分析，国产的软件也会有漏洞，也可能被不良的团体或组织利用，存在安全隐患。二、数据库的问题。我们国家的很多数据库存储和管理节点还是在美国，这也是一个不安全因素。一方面要发展我们的硬件技术，海量的数据库还要放在国内，但是这不是绝对的，网络的特点就是互联互通，即使把一些主要的数据库放在国内，还是要跟国际上沟通，而只要沟通就有安全漏洞存在。更重要的是要掌握防范非法窃取信息的方法，建全网络安全立法，倡导道德伦理，提升监管手段和能力，还要有先进的安全软件，要与时俱进、不断创新。需要全社会的共同努力，才能够真正做好，同时要完善国际合作的规范，签署网络道德法规国际条约，维护全球网络安全。网络这是一把双刃剑，效率与安全也是矛和盾的关系。举个例子，科技界有科学数据自由获取公约，参加了这个公约，数据库尤其是基础科学数据库就要开放，这是很好的事情，但是，也要遵守基本准则，要保护商业秘密、国家机密、个人信息，不能任意透露。
　　网络安全是人类文明进程中出现的新问题，涉及面很宽，不可能只靠技术手段来解决，还要依靠法律、国际公约、伦理道德的规范。要靠专业部门，也要靠每一位网民来共同遵守和维护。
　　
　　本刊记者：“求是”是浙江大学前身求是书院的名字，1938年经竺可桢校长提议成为浙大校训。而“求是创新”是1988年您当校长时，校务会议决定通过的新校训。从那时起，浙大的发展日益迅猛，创造了新的辉煌。请您谈谈当时增加“创新”作为浙大校训的背景和您对“求是创新”的理解。
　　路甬祥院士：“求是”的渊源可以追溯至浙大的前身求是书院。求是书院自创建之日起，就提倡“务求实学，存是去非”，并在师生中逐渐形成了“正其谊、不谋其利，明其道、不计其功”、“以尽一已职责”的“求是”校风，并一直延续到以后的浙江大学。抗战期间，浙江大学西迁流亡办学，历尽艰难困苦和生死别离，使竺可桢校长对“求是”有了更深刻的理解。新中国成立以来，特别是改革开放以来，浙江大学的历任领导人在继承和发扬求是精神的基础上，都强调在新的历史条件下的开拓创新精神。自那以后，浙江大学逐渐形成了“实事求是，严谨踏实，奋发进取，开拓创新”的优良校风。
　　我接任浙大校长之后，曾做过毕业生社会表现的调查。浙大毕业生在求是学风上做的是比较好的，而在开拓精神、组织能力、领导意识、创新意识方面，还有不足。当时就分析思考这是为什么？结果发现主要是对“求是”精神的理解不全面。往往认为，有十分能力只承诺七八分职责，而留两三分余地，这才是实事求是。我认为，如果社会有需要，自己又有七八分能力，差的两三分可以通过学习提高来适应，或组织其他力量合作协同来满足。“求是”是求真唯实，求真是永无止境的，要不断开拓创新去认识。许多事物的开拓发展，不能重走老路，要靠开辟新的途径。比如生物制造，生物资源由单细胞生物演化至现今，经历了40余亿年的进化，进化出生物多样性和许多神奇的功能，是取之不尽的知识宝库，人类可以利用它，改进技术创新的能力，比如仿生学等等，可以创造出比天然生物界有更高效率的、更加符合人类需求的某些功能。通过调查研究，我们认为在当今快速发展的时代，只讲“求是”不够，还要讲创新，于是在1988年5月5日，校务会议决定以“求是创新”为新时期浙江大学校训。我觉得“创新”是对“求是”的继承和弘扬，求是和创新是永恒的真理。
　　
　　本刊记者：浙江大学老校长竺可桢曾向浙大新生提问，“第一，到浙大来做什么？第二，将来毕业后做什么样的人？”著名科学家钱学森先生也曾提问，“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”您曾经是浙大的学生、老师、校长，也是中国改革开放时代的科学家和教育家，如果请您来问的话，会是什么样的问题？
　　路甬祥院士：竺校长问得很根本，激励和启发了一代代浙大学子；而钱老提出了针对中国教育体制的一个很尖锐的问题。他们的问题，对我们很有启发和激励，值得不断思考。
　　如果我要问的话，就不再问学生。我要问这样两个问题：一、学校要教给学生什么？二、社会最需要什么样的人才？其实我在浙大从教、从研和在科学院工作期间也一直在思考这两个问题。
　　第一个问题，学校要教给学生什么？我认为肯定不仅是知识。学校给学生的知识总是有限的，知识是个海洋，是个不断发展的宝库，学生毕业后还需要终身学习。更重要的是，学校要教给学生做人的道理，培养学生创新创造的自信心，要教给学生学习思考、实践创造的能力，也要教给学生自学、思考能力的同时，还要学会与人交流合作的能力。只有这样，学生才可以在社会上做出贡献，人生的梦想也才会得到更好的实现。中国的教育传统，往往过多地注重知识的灌输，重视知识的掌握。所灌输的那些知识，看看学生掌握了多少，这成为了考试考核的标准，形成了一个恶性循环，灌输、考试、再灌输、再考试……这样的循环，干扰了学生的自我探索精神，压抑了创新创造的兴趣和信心。这是问题的所在，必须要转变过来。一个人与生俱来就有探索世界的欲望，一睁开眼睛就要观察世界，能够爬行就要触摸事物，问题是怎么引导和培育他，既要鼓励他探索客观世界的好奇心和信心，也要培育他探索客观世界的能力。这就要随着年龄的发展逐步培养，而不要约束。所以我主张提倡教育和实践的结合，教育跟科研、社会实践的结合。现在一流大学都强调教育和科学研究结合，这并不完整。社会实践不是科学实验可以替代的，科研实践当然也是一类实践活动，但它多是人为设计的，往往是可以重复的，社会实践包括生产实践等等，是很难事先规范和设计的，它是复杂的、多样的，也很难重新再现的，所以社会实践跟科学实践有不同。我们既要提倡教育和科学研究的结合，同时还要提倡教育跟社会实践结合，要提倡学企结合。比如，你是学新闻的，如果不到媒体去实习，你不太可能充分体会作为一名记者，一个媒体人所承担的社会责任和可能带来的社会影响，这点在学校是很难学到的。现在有的学校已经在往这方向努力，我觉得还要加大努力的力度。
　　从科学家或者其他领域的杰出人才成长过程来看，他们也并非都是靠学校培养出来的，有许多离开学校在社会上实践发展才成为杰出人才。远一点说，爱迪生，原来是个报童，没读过书，但从小就有探索精神，得到母亲和社会的鼓励和支持，通过发明实践不断提升自信心，在探索中不停地学习知识,一生数千项发明，光是电灯就照亮了人类前行的道路。近的有比尔·盖茨，他进过哈佛一年就不想念了，创办了自己的公司，他也成功了。你说他的成功是哈佛的功劳么？我觉得不全是，更主要的是他对软件的理解超乎常人，还有比较强的组织管理创新能力。再比如乔布斯，大学门没进就创业了，我相信现在没有一个智能终端的公司可以摆脱苹果产品的影响。中国的马云、马化腾也不是一流大学毕业的，照样也可以在做出大成绩，他们搭建的平台影响了中国人的生活，改变了中国人生活的方式、商业的模式，也带动了上百万人的就业，几亿人运用他们的成果交友、网购、丰富自己的生活。这说明一个人的想象力、创造力、合作的能力是最重要的。对人要真诚诚信，对工作要敬业，在做好本职工作的过程中不断有创造和开拓是最重要的，同时要有理想信念，遵守法纪和伦理道德底线，我相信这些对学生最重要，立德才能够立人。另外，学校不能以某个学科强，就不断投放资源，不断增招学生，这样结构就可能失衡，而要考虑社会需求。教育要满足的是两个方面，一是经济社会发展对人力资源的需求，对人才的需求，二是满足人民群众不断增长的教育需求。这两方面应当是有机统一，不能把热门专业越办越火，而把社会需要的专业忽略掉。只有两个需求有机统一，上学有好学科、毕业有好工作，才能大家都满意。因此，学校的专业结构设置要不断适应社会需求。
　　第二个问题：社会需要什么样的人才？社会需要有道德、知识、能力和梦想追求的人，不仅要有从事研究发展的人才、有经营管理的人才，更多的是有专业技能的人才、各行各业有担当的人才，这样社会发展才能协调。如果能回答好这些问题，我们的教育环境一定能更好，更理性。我国高技能人才比较短缺，而一些学科的毕业生找工作比较难，这反映的是教育结构问题。国家提倡大力发展职业教育，但现在高中阶段职业教育和普通高中的比例是1比1，这样的比例是不是最佳？我国还处于社会主义初级阶段，职业教育培养的技能型人才与普通教育培养的学术型人才相比，哪方面的数量应该更多一些？这很值得思考，这方面德国、瑞士、荷兰等都是有经验的。
　　
　　本刊记者：由中科院、中宣部、教育部、科技部、工程院和中国科协等单位共同主办的“科学与中国”院士专家巡讲团已经走过了整整十年的历程，先后举办了近千场报告活动。2013年9月，您作为巡讲团成员给贵州大学的广大师生们作了《提升创新设计能力，促进创新驱动发展》专题讲座。您这样热心科普事业，这一定和您的学习、工作经历有关，请您谈谈自己的想法。
　　路甬祥院士：科学价值在不断创新，创新是重要的，永恒的；另外科学技术的社会价值体现是普及和应用，是广大人民群众掌握科学技术知识，掌握正确的科学方法，传承科学精神。科学技术只有通过广大公众的参与，通过普及应用才能变成物质力量和精神力量，所以科学普及和创新一样重要。
　　科学家其实有两个责任，一是要不断创新，另外一方面要做科学普及工作，我做的科普工作主要在两方面，一是沟通科学院跟媒体的联系，希望通过媒体宣传新的科学知识、科学发现、技术发明，弘扬科学精神，传播科学方法；二是科技创新本身要回顾科技发展历史，认知科技创新的规律，展望未来科学发展的态势。并把回顾与展望介绍给公众，从历史发展中体验科技创新的规律，来体验科学经验和方法手段的创新；前瞻科技的未来，激励公众尤其是青年人投身科学，开拓未来的科技创新。现在我可以有更多一些时间来做科普工作，我每年结合重要纪念日，做些回顾，联系当前实际和科学的发展的一些科学未来的展望，观察国内外科技政策方面的热点、存在的一些问题，谈一点自己的看法和读者分享。
　　要实现中华民族伟大复兴的中国梦，科学的普及、科学文化素养的提高，是非常重要的。
　　
　　本刊记者：2012年11月29日，习近平总书记在参观“复兴之路”展览时，第一次阐释了“中国梦”。他说：“实现中华民族伟大复兴，就是中华民族近代以来最伟大的梦想。”请谈谈您心中的“中国梦”。
　　路甬祥院士：全面建成社会主义小康社会，实现现代化，实现中华民族伟大复兴，不光需要产值上提升，发展方式也要转变，使得每个人都能共同参与实现中国梦，共同分享中国梦。我想中国梦也是由每个人的梦想追求所组成的，中华民族有共同的梦想和追求，但每个人都不同的兴趣和爱好，有自己的梦，我觉得个人、家庭、企业跟国家是一个整体，现在提倡中国梦，正能量，就是要把大家的智慧、梦想、力量汇集起来，共同努力来实现。习主席在美国的时候也说中国梦和美国梦有许多是相通的，说明追求美好生活的理想是人类共同的。现在世界的发展，经济上已经是全球融合，中国梦的实现过程中也必须加强国际交流和合作，既要深化改革也要扩大开放，把全世界的智慧、力量、经验跟各民族的优势都学习借鉴过来，成为我们建设中国特色社会主义养分。一个人要有梦想，要脚踏实地从现在做起，通过艰苦努力，诚实劳动，智慧创造才能够人生梦想、实现中国梦。
　　
　　本刊记者：习近平总书记在主持中央政治局集体学习时曾指出，我们要以更加积极的姿态参与国际事务，共同应对全球性挑战，努力为全球发展作出贡献。您认为全球性挑战主要有哪些？中国应该如何应对？
　　路甬祥院士：几乎所有重大问题都是全球性的。发达的交通和网络把世界联接成为整体，经济也已经全球化，许多面临的问题都是全球性的挑战，比如由美国引发的金融危机，后来导致主要经济体经济衰退，影响到全世界。欧债危机带来的欧洲的经济增长停滞、需求疲软，也影响到新兴国家的出口。所以需要大家共同努力，来保持全球经济复苏的势头，保持全球金融安全、经济复苏和持续增长，这需要全球主要经济体之间很好的合作才能够实现。再比如，生态环境问题有的是带有局域性的，水污染多数是局域性的，土壤污染基本是局域性的，但是气候变化就是全球性的，二氧化碳不管是哪个国家排放多少，温室气体都会带来全球生态环境的变化，另外还有海平面的上升，极地冰盖的缩小等等，这些问题都需要全球共同应对。各国承担共同有区别的责任，合理分担责任，要积极推广节能减排的技术，实现共赢发展，对大家都有好处。网络安全也是当前面临的新挑战，网络的特征就是全球互联互通的，当然要全球共同承担责任，共同遵守规则。粮食安全、健康安全的问题也是要全球共同应对。