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维克多·安东诺维奇·萨多夫尼奇 | 全球挑战时代下的大学角色

发布时间:2022-09-23   阅读次数:10   部门:学科建设办公室
作者简介


维克多·安东诺维奇·萨多夫尼奇,莫斯科大学校长,俄罗斯科学院院士。


译者简介


王帅,北京大学外国语学院俄语系长聘副教授。


致谢


本文在约稿过程中,得到了莫斯科大学副校长马泽毅(Mazei Y. A.),北京大学国际合作部、北京大学汉语国际推广工作办公室和莫斯科大学孔子学院的支持与协助,特此感谢。


本文摘自作者2019年3月25日

在“大学、社会与人类的未来”国际论坛上的报告。




“大学、社会与人类的未来”国际论坛是莫斯科大学在理解现代科学、高等教育和全球共同未来方面做出的贡献。未来吸引着所有人,每个人都想知道未来是什么样子,想知道宇宙是什么,人是什么,生命是如何形成的,以及人类的未来是怎样的。单独的某一个人很难回答这些问题。自古以来,那些醉心于科学之人同心合力,于是就出现了大学的原型、前身。



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西方大学的渊源与莫斯科大学

大学教育历史的开端从何谈起?

公元前6世纪出现了毕达哥拉斯学派,这实际上是欧洲科学史上的第一个数学学派。毕达哥拉斯将数字神化,最重要的天文学猜想——宇宙秩序出自毕达哥拉斯。他将宇宙称为космос(希腊语,结构、秩序之义),因为他认为,宇宙是建立在数学基础之上的。地球是宇宙的中心,呈球状;行星的轨迹——每颗行星都有自己的轨道——呈圆形。毕达哥拉斯发现当弦长比为2∶1,3∶2和4∶3时会获得悦耳的协和音程,由此开启了和声的序幕。

公元前4世纪,柏拉图学园出现。柏拉图是苏格拉底的学生,在苏格拉底死后投身哲学。热爱智慧的人(即哲学家一词)经常聚集在雅典城外,一个纪念阿卡德米(Академ)的地方。这位神话中的英雄与学问毫无关系,却以他的名字指代了科学史上最重要的机构——学院(academy)。

如果说柏拉图给我们留下了学园,那么他的学生亚里士多德则给我们留下了吕克昂。它也位于距离雅典不远的地方,在吕克昂的阿波罗神庙附近。亚里士多德是最伟大的思想家,他树立了科学思维方法的典范。

给予我们“博物馆”这一名词的亚历山大博物馆是一个著名的科学教育中心,以藏书最丰富著称。

所有这些学园都在世界文化中留下了重要的印记。然而,在第一所大学出现之前,还要历经许多个世纪。

欧洲大学的历史,传统上从博洛尼亚算起,尽管早在9世纪君士坦丁堡曾有过一所完全可以被视作大学的玛格纳夫拉高等学校(Магнаврская высшая школа)。以百科全书式的学者利奥(他被称作数学家利奥和哲学家利奥)为首的当时最优秀的教师在那里任教,启蒙者两兄弟、斯拉夫字母的创造者之一的基里尔曾在那里学习和授课。

创办大学是欧洲历史的一个重要阶段,一些世界知名大学的成立堪称重要的里程碑:

1088年——博洛尼亚大学(意大利);

12世纪中叶——巴黎大学(法国);

1167年——牛津大学(英格兰);

1209年——剑桥大学(英格兰),由离开牛津大学的教授和学生创办;

1218年——萨拉曼卡大学(西班牙);

1222年——帕多瓦大学(意大利),由离开博洛尼亚大学的教授和学生创办;

1229年——图卢兹大学(法国);

1321年——佛罗伦萨大学(意大利);

1348年——布拉格大学(捷克)。

到16世纪,几乎所有欧洲的领先国家都有了自己的大学。它们中的大多数都经受住了时间的考验,直到今天仍决定着本国和世界教育与科学的发展。

大学已成为社会发展的重要因素,这里培养出了世界科学的巨擘。

尼古拉·哥白尼(1473—1543),天文学家、数学家、神学家、医师,日心说的提出者。曾就读于博洛尼亚和帕多瓦大学,在帕多瓦和克拉科夫大学任教。

伽利略·伽利雷(1564—1642),数学家、天文学家、实验物理学奠基人;设计了第一台望远镜,捍卫日心说。曾就读于比萨大学和帕多瓦大学,在帕多瓦大学任教。

约翰内斯·开普勒(1571—1630),数学家、天文学家、力学家、光学家,发现了太阳系行星的运动规律。毕业于图宾根大学,在格拉茨大学任教。

艾萨克·牛顿(1643—1727),物理学家、数学家,经典物理学和力学的奠基人之一,尝试修正传统年表的第一人,一生中有30多年的时光都与剑桥大学有关。

这样的例子不胜枚举。

当时,社会上出现了对大学的需求,此处列举一个典型的历史事实。当荷兰统治者威廉·奥兰治想要奖赏莱顿的居民成功抵御西班牙军队的进攻时,他为他们提供了免税或建大学的选择。1575年,富有远见的市民们选择在莱顿创办了荷兰最古老的大学。

俄罗斯是欧洲教育领域不可或缺的组成部分,建于1755年的莫斯科大学是俄罗斯大学教育的开端。大学的详细规划,包括教研室的名称和教授的人数由俄罗斯科学的奠基人、百科全书式的学者和诗人米哈伊尔·瓦西里耶维奇·罗蒙诺索夫制定。他将自己的规划讲给开明的贵族和国务活动家伊万·伊万诺维奇·舒瓦洛夫,舒瓦洛夫又将其呈报给女皇伊丽莎白——彼得大帝的女儿。

莫斯科大学是俄罗斯社会启蒙的发源地。许多年里,莫斯科大学的图书馆是莫斯科唯一的一座图书馆。莫斯科大学的印刷厂印制了俄罗斯和外国作家的作品,这里还出版了莫斯科的第一份报纸《莫斯科消息》(Московские ведомости)。

在莫斯科大学的帮助和参与下,喀山、维尔诺、杰尔普特、基辅、哈尔科夫和其他一些俄罗斯城市相继创办了大学。

莫斯科大学形成了国内早期的学术团体、学术流派。

莫斯科大学的毕业生和教授有很多是杰出的学者和科学组织者:切比雪夫、茹科夫斯基、皮罗戈夫、斯克利福索夫斯基、列别捷夫、斯托列托夫、克柳切夫斯基、韦尔纳茨基、卢津、叶戈罗夫、柯尔莫哥罗夫、亚历山德罗夫、拉夫连季耶夫、维果茨基、卢里亚、季霍诺夫、波戈留波夫、克尔德什、李雅普诺夫……这只是知名学者长廊中的一小部分。

莫斯科最大的几座博物馆的建立均归功于莫斯科大学:普希金造型艺术博物馆、历史博物馆、科技博物馆、动物博物馆……

小剧院剧团最初主要由大学生组成。

俄罗斯文学的黄金时代很大程度上也得益于莫斯科大学的毕业生:冯维辛、格里鲍耶多夫、莱蒙托夫、费特、丘特切夫、冈察洛夫、屠格涅夫、奥斯特洛夫斯基、契诃夫、帕斯捷尔纳克……这只是部分大师的名单,但足以令人印象深刻。

莫斯科大学历史上人才辈出、成就斐然。它对国家历史、科学和文化的贡献是公认的,我们为它感到骄傲,并竭尽全力继续先辈的事业。



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当代大学面临的挑战与使命

每所大学都有自己的命运、成就、杰出学者和教师——这是大学引以为傲的地方。当今世界正经历全球性的变化,高等教育领域爆发式增长。联合国教科文组织对大学生人数这一重要指标的统计佐证了这一点:1950年,世界上有650万大学生,临近20世纪末,大约有9000万,而在21世纪已经超过2亿。而且这种增长很可能会持续下去,在未来10年达到3亿。

需要考虑到增长的巨大潜能:在最贫穷的国家,只有8%的适龄青年在大学学习,而在发达国家,则是74%。政府无法满足民众对高等教育日益增长的需求,于是私立大学快速发展起来,当今世界上的大学生有30%就读于私立大学,而在拉丁美洲,这一数据为50%。

一些体量巨大的发展中国家早已在大学生人数上处于领先地位。中国有4000万,印度有3000多万,而在整个欧洲和北美有5000多万。根据经济合作与发展组织的数据,到2030年,世界上一半的大学毕业生将来自印度和中国,而来自欧洲和美国的毕业生则不足 1/4。

这一趋势反映了世界各国和地区发展水平的全球趋同进程。根据麦肯锡咨询公司的预测, 到2030年,66%的中产阶级将生活在亚太地区。

今天,世界上最大的大学都位于发展中国家。它们中的大多数都很年轻,建于第二次世界大战之后。大学生人数排名前10(最高达400万人)的有印度、伊朗、土耳其、巴基斯坦、孟加拉国和尼泊尔的大学。在排名靠前的大学中,美国纽约州立大学仅排在第7位。虽然这些巨型大学在大学排名中未能位列前茅,但是它们通过向大众提供高等教育解决了为不断增长的经济输送人才的重要任务。

在线教育正信心满满地赢得一席之地。2017年,有8000万人聆听了大学的线上课程。最大的几个线上学习平台覆盖了数百万群体:Coursera——3000万,edX——1400万,FutureLearn——700万,Udacity——500万。专家认为,5年后,线上课程的受众将达到2亿人。全球至少开设有一门线上课程的大学有800所,线上课程总数约1万门。

还有另外几个数字。如果全球教育市场总量为5万亿美元,并有望在未来几年增长到6万亿—7万亿美元,那么在线教育仅占3%左右,预计这一份额年增长率将达5%。

在俄罗斯,线上教育市场规模为210亿卢布,略高于整体教育市场的1%。与此同时,预计年均增长20%以上,到2021年俄罗斯在线教育市场规模可能突破500亿卢布。(作者于2019年3月25日在“大学、社会与人类的未来”国际论坛上的报告中所做的预测。)

尽管这种新的教育技术具备诸多优势,但我们清楚它只能在相当有限的领域发挥作用。在线教育主要针对成年人,旨在提高专业技能。以Coursera为例,该教育平台89%的用户年龄都超过了大学生年龄。2017年,只有约7000人利用在线资源进行学习以获得完整的高等教育并取得毕业证书。

因此,Udacity的联合创始人塞巴斯蒂安·特伦关于50年后将只有10所高等教育机构,其他都是在线教育的预测未必会成真。

真正的教育离不开师生之间面对面的对话,离不开提问与答疑,离不开真实的人际交流。用高科技复制品代替教师,实则是剥夺了教育过程的生命力。从电脑屏幕上可以获取很多信息,但是电子资源无法提供智力成长,即真正的教育所需的能量。人只能从人那里获取这种能量。

按照“大学、社会与人类的未来”国际论坛的主题,应当谈论大学在人类生活中的作用和人类的未来。由于未来是对当前挑战的回应,因此有必要先谈一谈人类必须应对的全球挑战。大学恰恰能够应对这些挑战并给出正确、合乎需求的答案。

第一个全球挑战是数字化。

据联合国统计,2018年初全球70亿人中互联网用户已超过40亿。一个人平均每天使用互联网6小时,解决大量与社交、教育、工作、休闲、日常生活和健康相关的问题。数字广播已进入大多数人的日常生活,50多亿人使用移动网络,30多亿人是社交媒体的活跃用户,并且绝大多数人通过移动设备使用社交媒体。

增长态势令人印象深刻:仅2017年移动网络用户数量就增长了4%,互联网用户增长了7%,社交媒体的活跃用户增长了13%。

不言而喻,我们必须让人们做好在这种新的数字化环境中工作的准备。

论及培养数字经济的人才,通常首先指的是信息技术领域的专家。然而事实并非如此。数字化将渗透到或已经渗透到所有的活动领域,那么问题来了,哪些基本的数字技能将构成数字经济中职业发展的基础?大学必须回答这个问题。

数字化虽然便利,但还有成本和风险。数字技术的全面普及使我们的生活变得愈加透明。许多公司在表面上没有违反隐私法的情况下生成公民的个人画像。

世界贸易网络和搜索引擎,包括谷歌,都在从事这种信息的收集与分析工作。

在数字世界里出现了新的与社会进行互动的有效手段。例如,中国的“社会信用”体系已经在一些城市实施,为每个人进行信用评级,该评级用于提供某些社会服务。此外,评级会不断更新。这一实验刚刚开始,至于结果,我们稍后会知晓。

数字技术社交网络还被用来对人施加影响,包括出于政治目的。

统称为人工智能的信息技术正在发生巨变。 

首先,应当对术语进行约定。通常,人工智能是指人完全或部分地将处理信息的功能传递给机械(技术环境)的各种形式,这始于一百多年前某些类型的工作。尔后,开始将各种能够进行形式化描述的信息活动交给机器处理。而现在,创建这些描述的工作也被转移——这就是以大量数据为基础的机器学习和利用机器本身生成的数据进行的深度学习。

时常听到有人说,人工智能会让大学和教师失去价值。这些担忧并不新鲜。苏格拉底没有留下任何文本绝非偶然:他认为文字作为一种保存和传播知识的方法会扼杀真正的智慧,阻碍从教师到学生的直接传递智慧的教学。然而,从那时起人类已将文字变成了一种有效的工具,亦是教育的有效工具。在此,将之与人工智能进行类比很合适。

互联网可以将教授的讲座传递给数以千计的学生,并将其为潜在的不计其数的人保存下来。与此同时,作为一种教学形式的讲座本身也在发生变化:多媒体片段、互动任务和附加资源被编辑到讲座中,形成一种新的“格式化”的教学形式。

对教科书的看法也在发生变化。现在很多人都在谈论数字化电子教材。要知道纸质教材也不是一下子就出现的,并非同《古腾堡圣经》同时出现。教材不仅仅是印刷品,它是有着特定目的以特殊方式打造的书籍。在互联网迅猛发展的今天,需要的已经不是电子教材,而是电子化的教育环境,以及配备人工智能条件的教育环境。我们应该开发数字空间,并用可靠的信息、最新的科学成就填充它,让我们的数字原生代能够获取这些信息和成就,而无论我们这模拟的一代感到如何委屈。 

还有一点很重要。人们,尤其是年轻人,日益依赖如同磁铁一般充满诱惑的互联网,在此背景之下,应当思考如何使数字环境给人造成的心理危害最小化,同时保留和提升其对才智的益处。

在这一点上,大学环境、科学探索和创造的氛围、人际交流发挥着巨大的作用。我们凭直觉能够感知到这一点,列夫·谢苗诺维奇·维果茨基则从科学的角度解释了社会因素及在学习中与他人直接接触的重要性。

现代大学生在没有老师、没有回馈的情况下学习,即照着课本,跟着互联网上的交互式多媒体课程学习,几乎和毛格利一样困难。

人工智能技术决定着当今世界经济的发展,它是美国风投的主要投资对象,类似的热潮也席卷了欧洲、日本和中国。2017年,中国政府印发了《新一代人工智能发展规划》,指出要通过大脑研究最大限度地挖掘人工智能的潜力,力争到2030年在这一领域达到世界领先水平。

中国对新一代人工智能的规划并非偶然。显然,当今最流行的人工智能技术——机器学习和深度学习——将在未来几年发挥最大潜能。

最具前景的研究进路是基于大脑认知结构的仿神经系统。因此,需要更为深入地分析自然智能和大脑的工作原理。

人的大脑是什么?这是大约860亿个神经细胞,每个神经细胞都有近万个突触,这样的网络连接数超100万亿,可能的活动组合数已经超过了已知宇宙中基本粒子的数量。该网络能够以大约2赫兹的频率生成整体状态——“一帧帧意识画面”,这比现代计算机的时钟频率低几个数量级,不过这些状态本身的特点是极大的整体复杂性。

人脑是众所周知的智能设备中最优秀的。人脑能在高度嘈杂的环境中工作,具备独一无二的认知发展、适应性学习、分类、联想、思维、语言和意识的能力,而做这一切只需要大约20瓦。

将人脑和现代超级计算机的物理特性进行对比,可显示出它们运行原理的差异。下面略述几点差异。

生物神经网络不是规律性和一成不变地组织起来的。与计算机设备的构造不同,大脑是根据选择原则而不是指令原则工作的。在生物神经网络发展的过程中聚集起大量的神经细胞和连接,其中很大一部分在运行过程中会消失。

另一个根本区别是,计算机作为数字系统在运行,而大脑是按照模拟原则工作。生物神经网中没有逻辑运算——神经细胞群不进行计算,不像图灵机那样工作,它们通过识别无法预先标记的外部世界的信号来关联其活动。

人工神经网的创建旨在克服部分差异。但是,在这里有必要申明两种情况。第一,人工神经网络的物理载体仍是像图灵机一样运行的计算机。第二,在比较人工神经网络和生物神经网络时,可能会陷入术语陷阱。人工神经网络有神经元、脉冲、学习、记忆等概念,但大多数情况下,这些概念与神经生物学领域的类似概念鲜有共同之处。

结果,与人工神经网和机器学习相关的“人工智能”这一术语被赋予了过多的比喻义,而这些比喻义在生物神经系统中并没有对应物。

当前版本的人工智能与人脑之间存在不可逾越的距离。目前,人工智能对于常识和理解世界是如何建构的仍无能为力。

鉴于此,苹果的联合创始人史蒂夫· 沃兹尼亚克提议用所谓的咖啡测试来检验人工智能。机器人需要进入一个陌生的公寓,找到一个咖啡壶,向里面倒入水,拿个杯子煮咖啡。尽管这个测试不那么严肃,但它很有意义,到目前为止,没有一个人工系统通过这项测试。

史蒂夫·沃兹尼亚克来莫斯科大学时,被问及人工智能的潜能。他回答道:“计算机不会考虑如何最好地解决这个或那个问题。它们在等待指示、命令。为什么?因为我们不知道人脑是如何工作的,我们的意识是如何工作的……而且人类大脑的孕育还和从前一样需要9个月的时间。”

正如诺贝尔奖获得者詹姆斯·沃森所言,“大脑是最后也是最伟大的领域,是迄今为止我们在宇宙中发现的最复杂的物质结构。”

大学应当在跨学科的综合研究中攻克这一领域,这将需要生物学家和化学家、数学家和信息学家、心理学家和语言学家、社会学家和哲学家。 

第二个挑战是环境。

它与我们生物圈的状态、人类资源供给的问题息息相关。

在此有必要关注这样一个事实。以前,人们满怀希望并乐观地思考未来、憧憬未来。“光明的未来”在我们的语言中是约定俗成的,不言自明。今天不再是这样,很多人都怀着忧虑的心情思考未来。

一方面,我们听到了一些乐观的预测,尽管未必有根据,即人工智能将取代人,包括大学教师。另一方面,诚如罗马俱乐部最新的报告所言:“惊人的技术发展速度是更为严重和系统性的问题,这种发展很容易失控……很多人预感到‘进步’有可怕的一面,且瓶中的恶灵已经被放出来了。” 罗马俱乐部是一个研究生态、人与生物圈和谐共处问题的组织,曾于2000年在莫斯科大学举行过会议。

对未来深表忧虑还有另一个原因,它虽不像高科技成就那么明显,但专家们早已开始谈论这一点。

1904年,弗拉基米尔·伊万诺维奇·韦尔纳茨基院士曾在莫斯科大学讲到,人类已成为地球主要的地质塑造力量。他还警告说,人类要想在生物圈中保全自己,不仅要对社会的命运负责,还要对整个生物圈的命运负责。

尼基塔·尼古拉耶维奇·莫伊谢耶夫院士在发展韦尔纳茨基观点的同时,深入研究了人与环境的相互作用问题,得出了一个令人不安的结论:“我们逐渐意识到,社会正处于灾难的边缘,这场灾难将重组地球赖以存在的所有基础。我甚至认为,我们处在智人物种进化特性发生改变的前夜。”

1972年,探讨地球资源有限性问题的报告《增长的极限》问世,这是罗马俱乐部的第一份报告。

罗马俱乐部2018年的报告是《来吧!资本主义、短视、人口和地球毁灭》,题目充分揭示了报告的内容。以下是从报告中摘录的简短片段:“我们都知道世界正处于危机之中。在地球上,最近150年间,近一半的肥沃土壤贫瘠化。气候的稳定性岌岌可危,地球上已经开始了第六次物种大灭绝。”

海洋——生命的摇篮和源泉,在保护地球生物圈和生物多样性方面发挥着巨大作用,在海底深处同样隐藏着对人类的全球性挑战。

海洋在气候形成方面发挥着巨大作用。

海洋是食物的重要来源。得益于海洋,人类得以获得20%的动物蛋白质,这将在很大程度上有助于解决21世纪的粮食问题。

淡水正成为人类极度缺乏的最重要资源,为此甚至存在军事冲突的风险。对许多国家而言,高能耗、高造价的淡化海水将成为唯一的饮用水源。

海洋是宝贵的原料和燃料来源。海水本身就是一种财富,蕴藏了元素周期表中的所有元素。许多矿产资源是从海底开采的,其中的油气资源占可开采石油和天然气总量的1/3。21世纪,开发这些资源可以解决未来一百多年人类文明的原料供给问题。

海洋的潜在能源几乎是取之不尽的,这是一种可再生能源。就潮汐能的潜在储量而言,俄罗斯居世界领先地位。

海洋是巨大的,并且充满了秘密,目前我们还未能对其一探究竟。据估计,我们仅探索了洋底的5%—7%。如果说曾有12人到访过月球,那么在世界大洋最深的海沟——马里亚纳,压力达到1100个大气压,仅有3人造访。直到现在,我们还不确定单一波峰的疯狗浪是如何形成的——浪高30米,这种浪能够摧毁任何船舶或海洋平台,尽管数学家已经模拟了这些浪的传播。

人类只知道我们海洋的一小部分亲眷;200多万种海洋有机体中仅有约10%被记录下来。由于海洋环境的变化——全球变暖和污染,人们担心许多物种在我们还未来得及发现和记载之前就会消失。

海洋研究和开发需要培养多领域的专家:海洋生物学家、地质学家、物理学家、化学家、气候学家、制图家、地缘政治学家、律师、海洋的数学模型创建者、造船专家和航海家、水下机器人的操作者等。大学必须做好准备以解决因需要利用海洋资源而出现的复杂问题,并教导人们爱护“蓝色自然”,以便子孙后代能够欣赏它的原初之美。

第三个挑战与人自身有关:人的健康与医学。

苏格拉底有句名言:“我知道我一无所知。” 25个世纪过去了,科学似乎取得了令人难以置信的成就。然而与此同时,对周围的世界,以及最重要的,对人自身的研究远非预想的那么充分和深入。

20世纪末,杰出的生物学家戈登菲尔德和卡达诺夫将物理定律的简单性与生命过程的复杂性进行了比较,得出了如下结论:物质世界遵循物理定律,这些定律可以用微分方程表示——或是普通方程,或是带有偏导数。

在物理过程之外,人看到的是一个惊人复杂的世界。千百年来,学者们虽然发现了放之四海而皆准的定律,但每一个复杂系统都彼此不同,生命系统也是如此。

显然,复杂性没有一般规律。尼尔斯·玻尔如此描述这一情况:“如若我们必须杀死一只动物才能确定某些原子在其机体内的作用,可那时就没有生命了。”生命得以维系的最低限度的自由向我们隐藏了最后的秘密。不确定性原理是物理学的基本定律之一。在生物学和医学中,在知道复杂系统组成部分的情况下,我们也无法预测复杂系统的行为,正如研究复杂系统时,我们无法预测它由哪些部分组成一样。复杂系统通常是非线性的,且难以建模。

天体物理学家什克洛夫斯基说道:“科学是一系列禁令的总和。不可能建造出永动机,不可能在真空中以大于光速的速度传输信号,不可能同时测量电子的坐标和速度。”

生物学和医学也有自己的禁忌。尽管该领域取得了令人瞩目的进展,但学者们,如斯维尔德洛夫院士仍指出了一系列不可逾越的禁令:不可能创造两个相同的细胞或两个个体,不可能战胜癌症,不可能战胜衰老和自然死亡……

这些禁令的依据是什么?在多细胞有机体中,进化创造了一个细胞更新的系统。在人的一生中,有10余吨细胞在人体内死亡和新生。这确保了器官和组织的充分运作与更新。同时,每一次细胞分裂都会导致突变的积累,每个细胞在其一生中随机发生约100个突变。在另一个姐妹细胞中,也有约100个突变,但属于不同的突变。因此,人就是由不断更新的异质细胞组成的马赛克。

癌症是概率性发生的随机突变的结果。未来我们在延长寿命方面越成功,它的出现就会越频繁。在发达国家,心血管疾病的发病率逐年下降,但肿瘤疾病的发病率并不总是下降,甚至经常会上升。癌症死亡率可以借助药物的研发最小化,但这种疾病无法根除,糖尿病、心血管和其他疾病亦是如此。

诺贝尔奖获得者伊万·彼得罗维奇·巴甫洛夫在一百年前就说过,疾病不是上帝的惩罚,而是造物主的实验室,是让家庭、部族、民族和所有人得以生存的生物多样性。在日常生活层面上被认为是生命系统缺陷或弱点的,实际上是进化为种群延续而制定的程序。

如何研究生物进程?如何研究人?生物学的科学方法论早已发展起来,这是一门“假设驱动”的科学。现在大数据分析在生物学中起着愈加重要的作用。在此有必要回顾一下数学家、物理学家和哲学家对生物医学家的警告。戈登菲尔德和卡达诺夫说道:“不要用夸克来测量推土机。”不要认为我们对细节了解得越多,就越能理解一个复杂的系统。

19世纪提出“生物学”这一术语的拉马克说过,物理定律是普遍的,但化学有这门学科特有的定律。生物学也有自己的定律,生物学要求用特殊的方法使用物理和化学定律、数学和仪器。面对生物界,我们看到另一种液体黏度,血液在血管中的非牛顿运动,细胞中没有自由的水,以及其他一些不同于发生在水介质中的扩散过程。

整个20世纪,我们都在使用沃森和克里克的经典学说:一个基因——一种蛋白质——一种特性。事实证明,在人类的DNA中,只有2%的结构受此定律约束,而大部分DNA未被转录——它们执行着一些其他的我们并不知晓的功能。细胞不仅分裂成两个对称的子细胞,还可以转分化,即在自然调节信号的影响下,从一个细胞中可以生成另一种具有不同功能和不同形态的细胞。这些需要特殊方法进行探究的特性有望推动未来生物医学的重大发现。

尽管很多基因的功能已为人所知,但基因组图谱还有很多空白点。或许,未来我们的时代将被称之为伟大的基因发现时代,堪比地理大发现。未来几年我们将了解人类所有基因的功能。

不久前还被认为是无法治愈的疾病日益减少。但与此同时,仅有15%—20%的疾病,现代医学从发病原理、治疗方法的角度对其进行了研究。大约80%的疾病仍是谜团。医生只能减轻这些病患的痛苦或提高他们的生活质量,而不能治愈他们。要想治疗疾病、了解病因,需要在化学、物理、生物教研室和实验室进行深度的医学教育和真正的大学教育。在那里,学生学习如何利用化学和物理的整座方法库来与分子、细胞、组织、器官打交道。

第四是最具神秘性的全球挑战:太空。

继承齐奥尔科夫斯基的遗志,人类日益积极地探索近地空间。

开发月球和一系列小行星矿产资源的任务已经进入应用层面。在月球上建造月球基地和开采矿藏,以及运输富含稀有金属的小型小行星,都是发达国家将在未来20年内实现的真实项目。

人类文明的飞速发展与所谓的宇宙寂静问题形成强烈反差。这个问题,即没有观测到外星文明活动的迹象,近年来因在其他恒星周围发现了数以千计的系外行星而变得尤为严峻。即使是离我们最近的恒星——距离地球只有3—6光年远的半人马座比邻星和巴纳德星,也被发现有类地行星。由此可见,在我们的银河系中,有数十亿颗有着与地球一样质量和温度条件有利于生命存在的行星。在其中的一些行星上可能存在比人类古老数百万年的文明。

尽管天文观测能力极大提升,为什么我们迄今为止仍未发现外星生命和外星文明的迹象?我们在宇宙中真的是孤独的吗?抑或可以与之交换信息和互访的高度发达文明存在的时间未及千年?众所周知,恒星之间的平均距离约为一千光年。如果高度发达的文明存续时间不足千年,那么就来不及相互接触。而这应该成为对我们文明的警告——谨防自我毁灭。

令学者不安的还有一个既定的事实,即我们所熟知的物质的重子形式(原子和分子)仅占宇宙中所有物质的一小部分(约4%),其余96%是所谓的暗区:暗物质(26%)和暗能量(70%)。这些看不见的、隐藏的物质形式的本质仍然是个谜。我们周围的世界有如此巨大的未知领域,对科学家来说这是一个严峻的挑战。

发现双星系统中黑洞合并产生的引力波证明了宇宙中黑洞的存在,并将寻找虫洞提上了日程。虫洞,即时空隧道,学者们寄希望于虫洞建造时光机,理论上已经预测了虫洞的存在,但尚未发现。然而,黑洞在半个世纪以前在许多人看来也只是数学上的抽象概念,与现实无关。甚至广义相对论的提出者爱因斯坦也不相信黑洞的存在,而黑洞的可能性恰源自这一理论。今天,黑洞已经在宇宙的传统天体——恒星和星系中占据了一席之地。我们的银河系有1000亿颗恒星和1亿个恒星质量大小的黑洞,中心则是一个质量为400万个太阳质量的超大质量黑洞。

或许随着时间的推移虫洞也能够获得其“公民权”?

对于大学的学者而言,这难道不是一个激动人心的未来吗?

太空探索的迫切性和应对太空挑战的必要性催生了莫斯科大学航天研究系的建立。

近半个世纪前曾有学者提出了增长的极限问题,即需要考虑与生物圈发展和保证可持续发展息息相关的诸多因素,紧随其后学者们又提出了对世界发展进程进行数学建模的问题。最早建立这种模型的是福瑞斯特和梅多斯,他们的模型推动了我们对全球问题的理解,但是非常简化。此后的模型虽更为详细和具体,但又有失整体性。

近几十年来,超级计算机技术使计算机模拟社会,主要是模拟经济过程成为可能。我们可以模拟大量代理人(公司、大学、学校、研究所)和人的行为。

其中一个例子是模拟商业公司行为的代理人基模型。借助这一模型,可以计算许多经济过程,而且其结果从常规逻辑的角度来看常常是出人意料的。

总体而言,拥有大量代理人的计算机模型有望在理解社会进程方面取得突破,特别是在理解宏观和微观规律之间的关系方面。

今天,许多学者,包括莫斯科大学的学者,都致力于构建世界发展进程的数学模型。我们认为有必要从多个方面(人口、环境、经济、政治、文化)系统地考察世界发展进程。与此同时,尽可能将变量最小化以确保模型的简洁性,不仅要考虑到发展的趋势,还要考虑到发展的周期性,分析所考察进程的稳定性。而且,要使用超级计算机进行计算。

研究表明,在全球层面,技术突破将有助于克服全球经济中存在的负面现象,然而这一突破要等到21世纪20年代。当前的危机形势与康德拉季耶夫第五周期的结束有关,好转形势对应于第六周期的上升期。

基于长波理论和技术体系,科学家已经对2050年之前的技术发展做出了预测。在一些大学学者看来,主导的技术领域将是如上所述的医学、生物和纳米技术、机器人、信息、3D打印和认知技术。新技术体系的建构将于21世纪30—40年代完成。

教育系统面临的一个重大挑战也与预测相关。雇主经常向大学抱怨,在他们看来,我们培养的目标不对,也不是他们想要的人才。国家和社会也有疑问:“预算都花在什么地方了?”但无论是雇主、国家,还是整个社会都不能说出毕业生在未来,例如10—15年后,应该拥有什么样的知识和专长。挑战在于教育系统不得不在所需专长并不十分明确的情况下运转。

未来是最常讨论的话题之一。专家们做出各种预测、建立模型,发表远见,但观点不尽相同。问题出在哪里?或许在于我们周围的世界、生活正以令人炫目的速度发生着变化。有时,似乎未来在我们对其做好准备之前就会到来。

我们人类准备好迎接未来了吗?

亨廷顿、福山、哈里森合著的名作《文化的重要作用》强调,发现了“全球繁荣前所未有之机遇”的21世纪全球经济“对各地业已形成的文化传统都构成潜在的威胁”。

诗人安德烈· 沃兹涅先斯基说道:“如果人会崩塌,那么所有的进步都是不人道的。”为了克服全球道德危机,有必要发展人文教育。人文知识在人身上培养人道主义,培养构成文化之道德支柱的精神价值。母语、本国历史、文化历史传统,一言以蔽之,民族自觉意识应当立于平衡全球化天平的另一端。

我们的头顶拥有同一片星空,也是康德所言的那片星空,它令我们满怀惊异与敬畏。我们又以康德所持的观点,用他的道德律、他的文化历史的独特性去审视人。

在此,我想为大学这一人类文明非凡的创造唱一曲赞歌。一千年来,大学持续不断地——因为不能阻止思想——引领人类前行:开拓知识的疆界,令我们周围的世界和生活在这个世界的我们变得更加美好,带来科学创造和人类交流的喜悦。在大学里,世界和人展现在我们面前:我们头顶的星空和内心的道德律。而我和你,和报告厅里的所有人,以及那些生活在不同国家和地区从事着共同大学事业的人们,我们都对星空负责,对道德律负责,对世界和人类负责。我们已经准备好承担起这个责任,我们要肩负起它。我们有知识和经验,渴望一起工作,我们拥有出类拔萃、才华横溢且积极进取的青年,这一切都是成功所必需的。

最后,让我们回顾一下莫斯科大学成立诏书中的一句话,这也是所有大学的诫命,大学的律法:“一切善源自启蒙理性,而恶会被根除。”


文章来源:《大学与学科》2022年第一期


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