新形势下我国高素质科技人才的自主培养.docx

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1、新形势下我国高素质科技人才的自主培养人才是科技创新的核心要素，科技的竞争归根结底是人才的竞争。当前，全球科技竞争日趋激烈，美国不断加强对我国的打压和遏制；与此同时，我国确立了到2050年要建成世界科技强国的目标。我国要想在长期发展中不受他国掣肘，要实现2050年建成世界科技强国的宏伟目标，就必须培养一支强有力的科技人才队伍。研究表明，不同人员对科技的贡献差异很大，少数人的科研产出占了全部产出的一大部分，如10%的作者生产了 50%的论文。而且，在当今这个自动化、数字化、智能化快速发展的时代，以往很多有用的能力如今却无用武之地。在全球科技竞争日趋激烈的形势下，我国与发达国家尤其是美国的人员交流与

2、合作受到了一定的影响，合作培养人才的渠道受到一定的挤压。中国科学技术信息研究所政策与战略研究中心主任程如烟认为，在此背景下，一个国家的发展和竞争力并非取决于该国拥有的科技人员数量，而是取决于该国拥有的高素质科技人员数量。为此，我国亟需加强高素质科技人才的自主培养。我国应从国家战略高度对STEM教育进行顶层设计；塑造良好的环境，吸引更多优秀人员进入科研领域并能够潜心开展研究；完善对青年科研人员的培养和使用。01科技发展新形势对人才技能提出新的需求第一，科技发展和应用的速度日益加快，要求人们不断更新科学知识，具备终身学习的能力。实践表明，全球科技发展的速度日益加快，科技产出快速增加：2010年至2

3、020年，SCI数据库的论文数量从142万篇增加至233万篇，专利申请从200万件增至350万件左右。同时，科技应用的时间越来越短，美国国会的调查报告显示，从科学的发明、发现到实际应用，所经历的时间在20世纪初为35年，两次世界大战之间为18年，二战后则缩短为9年。随着科技发展和应用速度的不断加快，知识更新速度也在不断加快：18世纪知识更新的周期为80s90年，19世纪到20世纪初为30年，20世纪60s90年代缩短为5年，当今甚至缩短到2s3年。科研人员要想跟上科技发展的步伐，就需要养成终身学习的习惯和能力，不断更新自己的知识结构，了解最前沿的工具和方法。第二，自动化、智能化社会快速发展，要

4、求人们具备创新和创造等机器所不能替代的能力。当今社会已经进入数字化、自动化和智能化时代，互联网和自动化生产渗透到各行各业，越来越多的工作都在为机器所取代。而且，这一情形并不限于一些简单的工作，一些专业性的工作也正为机器所取代，如机器翻译越来越精准，在很大程度上能够辅助甚至代替人工翻译；人工智能可以搜罗海量医学数据（包括医学图像），把病人的病例数据与数据库中的病例进行对比，从而辅助甚至替代医生看病；机器学习算法能够快速自动生成关于地震、凶杀和体育竞赛等的新闻短评；人工智能还能在律师事务所帮助进行法律研究，帮助教师批改试卷，承担工程师和科学家的一些技术性工作。总体来说，人工智能、自动化等的快速发展

5、导致中等技能人员和高度程序化职业人员面临失业风险，也使得一些知识性、熟练性的技能可能成为无用的技能。在此背景下，科技人员的价值将体现在其拥有机器所不能替代的能力，如提出问题的能力、质疑能力、批判能力、创新能力和创造能力，等等。第三，科研范式发生重大转变，要求人们加强对新一代数字技术的掌握。当前，科研范式正从以往的实验科学、理论科学、计算科学、数据驱动科学向加速发现的范式转变。在深度搜索、人工智能和量子强化的模拟、生成模型等方法的帮助下，科学发现正在成为闭环，成为一个自我推进的、持续的、永无止境的过程，从而进入“加速发现范式（参见图1） O深度搜索正在加速科学文献的读取和知识的提取，速度比人类快

6、1000倍；人工智能能够自动选择和优化运行模拟方案、模拟顺序、模拟方法，量子模拟能让总体模拟速度提高2s40倍；生成模型能够帮助生成新的候选材料，使化学发现提速10倍；基于云的人工智能驱动的机器人实验室能够快速合成和验证最适合的候选材料，速度比传统方法快100倍。新的科学范式能够有效提升科学发现的速度，其所需的人工智能、量子信息以及云计算等都属于新一代信息技术。因此，一个国家要想在新的科学发现范式下占领先机,就需要加快培养一大批掌握新一代信息技术的人才。进行大规模的知识提取、整合和论证知识的机器表达引发新的假设和问题基于需求和知识缺口，使用工具帮助确定新问题机器人实验室自动完成实验和测试提出能

7、够扩展发现空间的新假设将模式和异常检测与模拟和实险进行深度生成模型自动整合以获取新见解第四，重大挑战需要跨学科的知识来解决，要求人们具备跨学科研究的能力。未来社会将面临很多重大挑战，如气候变化、人类疾病、能源资源短缺、环境污染和恶化等。这些挑战非常复杂，单一学科的理念、知识、方法、工具无法应对，必须利用多个学科的知识和多个部门的合作才能找到解决方案。同时，跨学科研究已成为大势所趋，处于世界最前沿且最有望产生重大突破的研究很多都是跨学科研究。21世纪以来，诺贝尔奖中具有跨学科研究特征的比例增至40%以上，特别是诺贝尔化学奖，约2/3具有跨学科特征。因此，无论是为了更快地产生科技突破还是为了更好地

8、应对重大挑战，科研人员都需要在精通一个学科的同时了解其他学科的发展，掌握跨学科研究的思维、方法和能力。第五，科技发展给社会带来了伦理、隐私等多方面的挑战，要求人们具备负责任的科学研究的意识。科技进步在给经济社会带来巨大效益的同时，还带来了一系列意想不到的风险。例如，海量数据欺诈或者数据盗窃事件以及日益严重的网络攻击，使得信任与隐私问题变得愈加严峻；3D打印如果用于武器生产，将对国家安全、社会稳定造成严重威胁；基因编辑技术所导致的基因选择将引发深刻的伦理问题，对该技术的滥用将产生意想不到的后果。鉴于科技发展可能带来的巨大风险，科研人员在开展科学研究时，必须具有负责任的意识。如果科研人员肆意开展科

9、学研究，则有可能给社会伦理、个人隐私、国家安全带来巨大的风险，甚至带来毁灭性打击。02发达国家培养高素质科技人才的经验当前，美国等发达国家均高度重视高素质科技人才的培养，针对学生、刚进入科研生涯的年轻人员、优秀青年人员、资深人员、高端人员等不同阶段的人员，制定了科学、系统的培养措施。第一，加强STEM教育，尤其是计算机技能的教育，为培养高质量科技人员提供后备军。STEM 是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写，STEM教育是为了提高学生关于科学、数学和技术的本质认识和素养，对于培育未来的科技

10、人才至关重要。美国前总统奥巴马指出：美国的未来领导地位取决于今天我们如何教育我们的学生一一特别是在STEM领域。当前，各国政府都高度重视STEM教育并采取多种措施加以推进。科技管理部门深度参与STEM教育。STEM教育既涉及科技也涉及教育，因此，不仅教育管理部门参与STEM教育，科技管理部门也深度参与其中，如美国STEM教育的参与部门包括教育部以及国家科学基金会、航空航天局、国防部、能源部、卫生部等众多科技相关部门，英国的STEM教育由商业、创新与技术部和教育部共同管理，澳大利亚的STEM教育由政府首席科学家办公室和教育委员会共同负责等。这是因为科技管理部门在长期的科技工作中，更加了解科技人才

11、具备何种能力、素养和技能才能更好地满足科技经济社会发展的需要。值得注意的是，美国甚至建立了由国家科技统筹机构来牵头协调STEM教育的体制。美国科技统筹机构一一国家科技委员会下设了 STEM教育分委会，负责制定国家STEM战略，并协调、监督和评估各部门的STEM教育计划。出台国家层面的STEM战略。当前，一些国家从国家战略高度对STEM进行了顶层设计，如美国出台了STEM教育战略，澳大利亚出台了STEM学校教育国家战略2016-2026，英国的苏格兰出台了STEM教育和培训战略、北爱尔兰出台了STEM战略：通过STEM获得成功。以美国为例，继2013年发布五年期的STEM教育战略之后，STEM教

12、育分委会于2018年发布了新一期战略，对未来五年的重点进行了规划：一是培养学生的创新创业能力，为此，政府要支持教育者开展创新创业教育和知识产权保护教育，要资助开展科技节、网络安全竞赛、机器人挑战赛等活动，鼓励学生全方位地应对真实世界的挑战，并应用所学知识开展创新；二是提升学生的数字化和计算技能，为此，政府要支持更便捷的数据获取，并将其应用到STEM课程中，要提升数字素养，开展网络安全教育，中小学要面向学生开设计算思维培养的相关课程；三是提升学生的跨学科研究能力，鼓励他们参与解决国家、国际社会面临的问题，应对现实世界的挑战，利用跨学科知识解决问题，不断提升综合素养。强调对数字技能的培养。鉴于数字

13、技术在国家科技经济社会发展中的极端重要性，各国高度重视对数字技能的培养。除了在STEM教育中强调数学和计算机科学之外，很多国家或组织还出台了专门计划。例如，欧盟近年来发布了欧盟数字技能宣言、欧洲新技能议程和数字教育行动计划(2018-2020年)等多个文件，要求各成员国制定国家数字技能战略，2021年又提出要将6亿欧元专门用于数字技能的发展，确保到2025年有70%的成年人拥有基本的数字技能；意大利的数字技能国家战略提出，要使拥有先进数字技术的意大利公民比例翻一番，将信息与通信技术专业(ICT)的毕业生人数增加三倍等；英国政府的提高成人基本数字技能提高成人数字技能计划则提出了成人数字技能资格标

14、准，以推进英国数字技能教育改革。第二，完善对青年科研人员的培养。青年是科技创新队伍中的生力军，25s45岁的科学家最富有创造力和创新精神。当前，很多国家都设立了多项支持青年科研人员的计划，在研究实践中对其加强培养。对于刚进入职业生涯的科研人员，各国设立了一系列有针对性的计划，促使其尽快具备独立开展研究的能力。以美国国家卫生研究院(NIH)为例，NIH设立了十多个针对刚进入科研生涯科研人员的计划：指导研究科学家职业发展计划(Mentored Research Scientist CareerDevelopment Award) 的资助对象是博士后或处于科研生涯早期的科研人员，他们将在一位经验丰富

15、导师的指导下，开展3s5年的研究工作，从而为独立开展研究做好准备；职业生涯过渡计划(CareerTransition Award)的目标是促进处于科研生涯早期的科研人员向能够独立开展研究的阶段过渡，该计划分为两个阶段：第一阶段是指导研究阶段，第二阶段是独立研究阶段；独立之路计划(Pathway to Independence Award)旨在通过向优秀博士后或受指导的临床医生提供支持，帮助他们过渡到独立的研究职位；等等。针对优秀的青年科研人员，很多国家或组织都设立专项资助计划，鼓励其挑战新的领域以取得独创性成果。日本2016年拨款10亿日元实施卓越研究员计划，在研究机构为40岁以下的优秀青年科研人员(临床医学领域43岁以下)配备稳定职位，引导青年人才挑战新领域研究，取得独创性研究成果。欧洲研究理事会于2013年设立了巩固基金(Consolidator Grants),资助对象