周忠和：好奇心、教育与创新

好奇心是从事科学研究最原始、最根本的动力，也是人类认知世界的一个主要驱动力。没有了好奇心我们就提不出问题，就很难去探究、深究，而离开了探究、深究，我们的社会就很难向前推动。

有一篇关于今年的诺贝尔奖获得者的报道，说到了Tenacious curiosity in the lab can lead to Nobel Prize，讲的就是要保持持久的好奇心。好奇心不是一时的冲动，持久的好奇心造就科学上的巨大成就。

2015—2016年，我担任《中国科学：地球科学》编委的时候，曾经参加过一次非常有趣的会。什么会呢？就是让大家总结地球科学领域曾经获得过的克拉福德奖（Crafoord Prize）。克拉福德奖是瑞典皇家科学院为了弥补诺贝尔奖所涵盖学科的不足而增设的，这个奖项分为若干学科，包括地球科学、数学、生态学等，和诺贝尔奖的地位相当，含金量非常高。我们专门召开了一次会议，请有关的专家来介绍从（20世纪）80年代开始获得地球科学领域的这些大家们，分析他们的成就和他们的特点，最后发现好奇心几乎是他们所共有的特征。

好奇心确实是我们介绍很多伟大科学家时会提到的词。在很大程度上，好奇往往是科学研究取得成就的重要保障。大家也许听说过爱因斯坦关于这一点的那句著名的话。爱因斯坦说：“我没有特殊天赋，只是拥有热切的好奇心。”这句话肯定是谦虚了，（爱因斯坦的）天赋肯定是有的。居里夫人也说：“很多人说我很伟大，很有毅力什么的，其实我就是特别好奇，好奇得上瘾。”我想居里夫人也是很谦虚，她确实很伟大，也很有毅力。但是相比较而言，他们认为好奇心可能是最为重要的。

我比较推崇的，是跟我的专业相关的两位伟大的科学家、生物学家，也可以称为博物学家：达尔文和威尔逊。我想简单地介绍一下这两位人物。

达尔文实际上是一个富三代，也可以说是一个学三代。达尔文从小就特别迷恋收集昆虫的标本，16岁的时候被父亲送到爱丁堡大学学医。但是他一直沉迷于博物学，19岁的时候进入剑桥大学改学神学。然而神学不是他感兴趣的事儿，所以他初心不改，兴趣依然还在自然科学，并且在大学接受了植物学和地质学研究的科学训练，跟随着他的导师——他的导师不是学校给他安排的，而是他自己选择的两位导师，为他日后的职业发展奠定了基础。

30岁的时候，作为博物学家的他已经当选了伦敦动物学会、伦敦地质学会与伦敦皇家地理学会的会员，后来又当选为英国皇家学会的会员，应当说成名很早。他之所以这么早取得这些成就，那么其中很重要的原因，就是参与了“小猎犬号”的全球航行。达尔文自己认为小猎犬号环球科考是他一生中最重要的经历，奠定了他整个学术生涯的基础。之所以能够参加这样的考察活动，也是他葆有持久的好奇心，对自然界坚持不懈探索的成果。

达尔文首先是一位生物科学家。在1838—1843年，他编撰了五卷的巨作《贝格尔号航行期内的动物志》（贝格尔号也译作小猎犬号），其中有着对各式各样动物的详细记述；1846—1855年，他曾经专心致志地研究海生甲壳类动物，撰写关于藤壶的论文，完成了十卷的专著，并因此获得了英国皇家学会的金奖。做这些工作仅靠单纯的冲动和简单的好奇是不行的。没有持久的好奇心，很难想象达尔文他作为已经成名的学者还愿意花八年时间来做这些工作。当然这个其实不仅仅是好奇心了，任何感兴趣的事情，时间长了兴趣也会消磨殆尽。所以我相信坚强的毅力也是他取得成就的另一个重要的因素。

其实达尔文还是一位地质学家，比如说在1842年、1844年和1846年，他分别发表了《珊瑚礁的结构与分布》《火山岛屿的地质考察》和《南美洲的地质考察》。在1859年的时候，他被伦敦地质学会——当时世界上最权威的地质学会，授予了英国地质学界，也是世界地质界的最高奖——沃拉斯顿奖章。放到今天我们难以想象，一位学者可以同时在地质学和生物学两个领域都做到了这样一种顶峰的地步。

达尔文为整个人类提供了新的世界观，是一位生物学家、地质学家，更是一位了不起的科学家，但是又不仅仅是科学家，他还是近代史上最伟大的启蒙思想家之一。去年我提出达尔文从1839年的《小猎犬号航海记》，到1859年的《物种起源》，到1871年的《人类的由来及性选择》，基本代表了他的思想不断成熟的三部曲。

对达尔文的《物种起源》这本书，世界范围内都有非常高的评价。美国《生活》杂志评选它为有史以来的最佳读物，美国《新科学家》杂志评选它为最具国际影响力的十大科普图书之首。其实“科普”这个概念相对比较含糊，尤其这是在中文语境下的一个概念。国际上更多强调的是科学传播或者科学教育。对科学教育每个人理解的也不一样，我们今天讲到的可能更多的是面向中小学的科学教育。科普其实是我们中文语境下的一种称谓，我们在此不多做讨论，回到达尔文和他的著作这个话题上来。其实《物种起源》首先是一部科学巨作，因为它兼具文学性和科普性，所以有人也把它称为科普读物。无论如何，这本书第一次把生物学建立在一种完全科学的基础之上。我们知道很多现代科学的分支实际上是从博物学分离而来的。在他之前，比如像达尔文的父辈、祖父都是著名的博物学家，他自己也愿意把自己称为博物学家。但是我们更愿意把他称为一位真正的生物学家，他是以全新的生物进化的思想推翻了神创论和物种不变的理论，把人类从上帝的作威作福中解放了出来，从哲学上回答了“我们是谁，又从哪里来”的问题，带来了人类历史上一场空前的思想解放运动。

对于达尔文，大家可能都比较熟悉。下面我介绍另外一位伟大的博物学家——被誉为“当代达尔文”的爱德华·威尔逊。威尔逊和达尔文一样，也是从小就特别着迷于采集昆虫，他是从研究蚂蚁开始的科学生涯。他的自传就叫Naturalist——《博物学家》。在他的自传里面有一句话，我觉得比较好地概括了他的人生：“每个孩子都有一段喜爱昆虫的时光，而我始终没有从中走出来。”换句话说，我们很多人从小都有这种对自然的这种好奇，但很多人不是走出来了，是被赶出来了。我觉得威尔逊一直都像一个顽童一样热爱自然。

2021年爱德华·威尔逊去世之后。世界上一系列著名的科学杂志，包括Nature，Science，还有PNAS这三本杂志在内，都发表了文章悼念。除此之外，我们看到《纽约时报》《华盛顿邮报》和BBC、美联社等世界各地知名的媒体都进行了报道和评论，国内的媒体也做了不少的报道。

威尔逊被称为“达尔文的传人”“当代达尔文”“蚁人 博物学家”等。对爱德华·威尔逊这个博物学家，从科学的角度，他更应该被称为“社会生物学之父”或者“生物多样性之父”。1996年他被《时代》杂志评为25位最具影响力的美国人之一，《自然》杂志曾经评论他不仅是一位世界级的科学大师，还是一位伟大的作家。当然我们也可以称他是一位伟大的科普作家。

威尔逊和达尔文，这两位伟大的科学家，不仅科学上对人类有伟大贡献。这两位学者，达尔文揭示了人类的“卑微”身世，而这个是很容易引起争议的，从开始的争议到最后赢得全世界的尊重。威尔逊揭示了人类天性中的“卑微”基础。达尔文说我们人类一开始出身很卑微，但是这个没关系，因为我们现在很伟大。而威尔逊说我们人类的行为也有生物学基础，当时提出来的时候，确实引起了很大的争议。

达尔文和“当代达尔文”，在我看来他们有很多共性的地方：一个是他们的研究领域都是从生物学延伸到了人类，并且引起了巨大的争议，但他们的影响又超越了自然科学领域。所以不要怕会引起争议，往往有争议才会说明你触及很多未知或者不确定的领域。第二，他们都是意志坚定、细心观察的博学家。基于野外考察的生物地理学研究，他们都致力于生物地理学这样一门跨越生物学和地质学或地球科学的跨学科领域的工作。第三，他们都是优雅的作家，并且在学习思考过程中对宗教信仰发生了改变。从小他们的家庭都希望他们能信教，但是最终他们都通过自己的思考，改变了自己的信仰。当然最重要的一点，我之所以举出这两位科学家，就是因为他们都具有很强烈的好奇心，并且把这种好奇心一直保持到了他们的职业末年。

刚才举的是科学家的例子。跨出科学界，再举个例子。比如苹果公司的CEO库克参加了一次清华大学的对话，在会上，他说：“我很敬佩那些对世界好奇的领导者，他们思考世界的运作机制，往往专注于'why’和'how’。领导力是要靠好奇心发展的。乔布斯是我认识的人中最具好奇心的，我觉得这是一个很好的个性，它能够改变你的生活方式和思考方式。”

再举一例：马斯克，他说曾经有人问过他：“你最大的驱动力是什么？”他说：“好奇心的哲学。这让我能够更好地理解宇宙的本质。”所以他一直认为好奇心是他成功的最大驱动力。

对于好奇心，其实我们还可以再看看除了名人之外，一些商业运作的案例：比如“知乎”作为中文互联网知名的知识内容平台，可以被称为当代年轻人的好奇心广场，年轻人非常喜欢。而知乎这个网站2021年在美国纽交所挂牌上市，目前市值已经达到六亿多美元。所以好奇心实际上是人类的天性。

我们知道好奇心是天性，但是这是什么天性？是我们人类的天性吗？也可以说是，但是实际上它是许多动物都具有的一种天性。

从生物学、演化生物学或者进化生物学角度来看，动物的好奇心是演化的产物。

从演化的角度可以厘清好奇心的内在逻辑。德斯蒙德·莫里斯曾经在书中写道：“一切哺乳动物都有强烈的探索冲动，对其中一些哺乳动物来说，这一冲动尤为重要。它们是动物界的机会主义者，它们从来不知道下一餐来自何方。它们必须熟悉能够寻觅到食物的每一个角落，尝试一些可能的机会，密切注意幸运的机会；它们必须随时保持高水准的好奇心。探索不仅仅是为了解决吃的问题，自卫也提出同样的要求。所以从进化生物学的角度再阐述一下这两个问题。

第一就是吃的问题。进化是一种遗传的过程。首先要生存，通过自然选择，把基因遗传给后代，这就是一个进化延续的过程。那么吃饱和生存是第一位的。食物资源的获得，包括对未来资源的研判，实际上和好奇心是有关系的。当然安全也是很重要的，吃饱了如果不能保住命也是不行的。

人类好奇心源于动物的本能。德斯蒙德·莫里斯说在一切物种里面，人类是最典型的机会主义者和最活跃的探索者。人类在早期的时候，为了获取更多的食物、获取保证生存的安全，需要探索周边的环境，看看周围有没有更多的食物、有没有谁来竞争，这一切都需要有很强的警惕性和好奇心。

我们说好奇心是天性。现在通过脑科学的研究发现，好奇心实际上和大脑的奖赏系统有关。但是这个奖赏系统本身也是生命演化的一个结果。大脑深处有一个奖赏中枢，当人类的好奇心被引发时，会刺激这一中枢产生相应的多巴胺，进而让人感到期待、兴奋、满足等情绪感受。其实这是一个进化的机制过程，有很多问题我们现在并不是太接受，我们可以笼统地说，好奇心是一种进化的产物，但是这个产物具体是如何产生的，这里面有很多还需要详细的研究。

脑科学的研究给我们提供了一种机制，希望好奇心在客观上能够增强学习效果，比如能够使人处于强烈的专注状态，拥有更强的记忆力。脑科学的研究从生物化学的角度告诉你，好奇心确确实实是可以帮助你更好地学习，取得更好的效果。

创新同样源自于动物的本能。我们人类非常骄傲，认为我们会做很多动物不会的事情，强调我们的唯一性。其实关于动物的创新有一本书叫《Animal Creativity and Innovation》。

除了哺乳动物之外，鸟类也具有很多创新的本领。我主要研究古鸟类，也看过不少现代鸟类的资料。出现在不同地方的鸟类，它唱歌都很有地方特色，我们有时候把它称为“方言”。现在可以通过科学研究分辨出来，不同地方的鸟，就跟我们现在人的方言一样，有南方北方的不同口音，其他的比如说喝水、装饰等等。但是装饰不仅仅是为了简单的生活，它是为了吸引异性，是性选择的一种需要。

那么我们再来看哺乳动物的创新。有没有人看到过日本猕猴在水中清洗红薯，黑猩猩用树枝捕捉白蚁，白面卷尾猴用石头砸取坚果。其实这些都是在生活中所获得的一些经验和创新。过去我们曾认为使用工具是人特有的，现在我们已经不这么说了，因为现在发现很多动物都会使用，甚至是创造性地使用工具。

在古人类的创新中，火的使用是一种重要的发明。除此之外，人类在现代先进的工具发明之前，用的更多的是石器工业。我们把它称为工业，说明它有很强的创新的标志。

回顾人类发展的历程，从艺术创新、艺术创作，一直到农业起源，实际上都是在好奇心驱动下的人类创新的一种过程。

爱德华·威尔逊在《创造的本源》里面有一段话，他说：“人类的创新驱动力，可以很恰当地以遗传进化来打比方。文化进化让人类物种能够适应那些不可避免、持续不断的环境变化条件。”这里说的创新相当于我们说的“变异”。他说文化创新就相当于基因突变。实际上自然选择很大程度上提高了这种速成。“这些生物学意外事件在人类历史上时有发生，其发生方式和程度与其他物种没什么区别……创新的力量绝不可小觑。虽然其中只有少数几个取得了成功，但正是这些力量驱动着创意艺术的发展。”而威尔逊的另外一个贡献，我今天没有展开。他主张科学和人文的一种结合，讲究知识的大融合。他强调科学，主要是自然科学本身对人文社会科学发展的一个影响。

某种程度上我们可以说好奇心是创新的内在动机、动力和本源，创新反过来又可以激发更多的好奇心。我们通过动物研究，发现年轻动物身上假设存在的创新倾向，是幼年动物探索和玩耍活动增多而产生的副产品。

刚才讲到好奇心和创新，至于教育，我对高等教育也许略知一二，对中小学的科学教育却是不了解的。但有一点我比较关注，就是关于教育的本质的探讨。教育的本质是“Nature”还是“Nurture”，先天还是后天，这是大家非常关注的问题。

从教育的生物起源来说，19世纪的法国人类学家勒杜诺认为，远在人类出现之前，大动物对小动物的爱护和照顾便是一种教育行为。动物基于生存与繁衍的天性，会本能把知识与技能传授给幼小的动物，这种行为就是教育的最初形式与发端。后来的人类教育不过是继承了动物界存在的教育形式，使其获得了新的性质而已。

今天我是站在进化生物学的视野来看待这样的问题。对包括艺术的起源、美学的起源、心理学在内的问题，我们也有些从进化生物学角度的看法。但是研究心理学或者研究艺术起源的专家可能不一定认可我们的观点。大家可以争鸣。

教育的初级阶段，一般认为是一种简单的无意识的模仿。在哺乳类和鸟类中，许多行为都是先天本能和后天学习所共同作用的结果。诸如许多鸟类都是从成年鸟那里学会鸣叫的。这样的学习会导致不同地理位置的“鸟民”的“语言”有所差异，也就是“方言”。比如年轻的裸鼹鼠，可以通过长期的社会互动，向年长的个体学习到独特的群体语言。

曾经我们都拥有好奇心，喜欢刨根问底、打破砂锅问到底、天真无邪、童言无忌，其实我们会发现这些词儿大多数是用来形容孩子的，如果拿来形容我这个岁数的人，大家会觉得很可笑。觉得你这个人天真，就等于是说你幼稚、不成熟。

这里就不得不说到科举制度。科举制度确实维护了中华帝制几千年，或者说维护了中华文明几千年。作为一个重要的制度有它科学的地方，但是同时它又扼杀了人们对自然规律探索的兴趣，思想被束缚在古书和名利上。“学而优则仕”成为读书人的第一追求，就有了八股文的诞生。所以顾炎武先生说：“八股之害，等于焚书。”

现在很多人都在反思这样的问题，就是从科举制度到现代教育，先天本能与后天学习的一种逐渐的失衡。现代教育方式呈现的城市化、规模化、工业化、信息化，虽然可以实现大规模人群的基础教育普及，适应社会对专门性人才的需求，但是也不可避免地压制了人类的天性，削弱了自主性或者说个性化的教育，难以做到因材施教。这或许也是导致近年来人们普遍好奇心缺失、世界范围内原创性重大科学发现比较匮乏的一个重要原因。

我们反思这些问题并不仅仅是针对中国。我们中国有很多问题，但其实其他很多国家也面临类似的这样一些问题。我前两天参加了一个科学教育的论坛。一位专家提出说，AI技术的发展或许能够帮助逐步实现个性化的教育。就是说，我们的技术是一把双刃剑，它可能会带来一些很不好的事情，但是也能带来一些好东西，关键在于你怎么利用这个技术。

我一直在思考当今的科学研究，我们的科研文化出了什么问题。我们很多人都在刻意回避，不讲实际存在的问题，比如过分功利主义的思维；含蓄、保守的性格；盲目崇拜权威，缺少质疑权威和冒险的精神；过分顾及面子，不愿意承认错误；觉得“合群重于合理”。我觉得这都是我们传统文化里面存在的一些东西，和我们的科学精神实际上是不一致的。孔子说：“君子欲讷于言而敏于行。”当然，传统文化是有很多精华的。有的事情要看你怎么看待。

杜威说过：“中国一向多理会人事，西洋一向多理会自然。”我们常常受到的教育是“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书”。

著名的作家张宏杰曾经说过：“好奇心有错吗？在中国的传统文化中，好奇心、探索欲、创造力、新鲜事物这些词汇，都不被认为是正面的词，它们总是与另外一些可怕的词汇紧密相连，比如不安分、破坏性、颠覆性。”

好奇心现在为什么越来越小呢？我们看一些成语或俗语就知道了：沉默是金；闷声发大财；口无遮拦；不该问的别问；只可意会，不可言传；言多必失；祸从口出；因言获罪；噤若寒蝉；万马齐喑……这些成语在英语里面怎么没有呢？其实语言也是历史文化的一部分。就是说好奇心这件事，实际上和是否鼓励大家讨论交流的大氛围是密切相关的。说得笼统一点，就是受我们的传统文化的影响。

英国传教士史密斯在《中国人的性格》（原著出版于1894年）里面说；“很多中国人没有好奇心、缺少公共责任心、爱面子、缺少诚信、猜疑心重。”我觉得这些问题很多今天依然还存在。

亨利·罗兰在1883年说过一段话：“如果我们只注意科学的应用，必定会阻止它的发展。要不了多久我们就会退化成像中国人那样，他们几代人在科学上没有取得进展，因为他们只满足于科学的应用，而根本不去探求其中的原理，这些原理就构成了纯科学。中国人知道火药的应用已经若干世纪，如果他们用正确的方法探索其特殊应用的原理，他们就会在获得众多应用的同时发展出化学甚至物理学。因为只满足于火药能够爆炸的事实，而没有寻根问底，中国人已经远远落后于世界的进步，以至于我们现在只能将这个所有民族中最古老、人口最多的民族当成野蛮人。”这当然是很早很早以前说的事儿了，大家听起来会比较刺耳。但是仔细想想，这里面有一些现象——我们对科学过分追求应用，其实在今天还依稀可见。

还有人探索过，中国人为什么这么讲究实际，是因为我们过去太穷了，没有钱，又有频繁的旱灾、水灾，天灾人祸，真正的太平盛世不多。我们以前国内打招呼的时候，都是一见面问“吃过了吗”？但是西方打招呼就不一样。在这里就有一种文化上的差异。

托马斯·亨利·赫胥黎，这是位科学家，也是一位著名的教育学家、自然学家，是达尔文最忠实的支持者。他说：“如果没有了好奇心和逻辑思考，它就是东方的神秘主义和迷信。”他说：“The deepest sin against the human mind is to believe things without evidence.”就是说最大的反人类思维，就是相信没有事实的东西。实际上科学的本质是什么？首先就是我们要讲究evidence（证据），而我们很多时候是不讲究。

如果没有好奇心和逻辑思考，会带来哪些结果？大家首先会发现个人的知识面会变得很窄，而另一方面，好奇心的对立面就是唯我。我们现在看到老人倒地了是没人扶的。我前几天碰到一位同事，他年龄也不算大，在马路上摔了一下，故意在那多躺了一会儿，为的就是看看有没有人来扶。躺了半天，只有一个人过来问了一下，但是没有人来扶他。这实际上就是缺少好奇心所造成的缺少公德心，“事不关己，高高挂起”，“多一事不如少一事”。所以缺少好奇心的社会，是难以建立诚信的社会价值体系的：不敢发问、不敢质疑；指鹿为马；发生“皇帝的新衣”的故事。

英国有一句谚语叫“好奇心杀死猫”，是说好奇心是有正面作用也有负面作用的。我们过分地、无节制地好奇也会出现问题。

我们要避免好奇心被商业营销所利用——比如沉迷于刷短视频，不光是孩子，大人也这样。很多人很聪明，但就是因为自制力太差，最后一事无成。好奇心旺盛而又缺乏自制力，就可能会逐渐丧失主动学习的能力。我们讲好奇心，其实前面我介绍这些科学家的时候，还有一个共同点，就是他们的好奇心都是一种持久的好奇心。英语中的“专注”叫“focus”。如果说三心二意，对什么感兴趣就行，只习惯于被动接受大脑浅层思维的碎片化的信息——这是我们要预防的。我们也不希望成为标题党的俘虏。所谓“流量密码”，就是利用了人们普遍存在的好奇心。

讲教育或者科普的时候，常常说的不仅仅是知识，更要传播科学精神、科学思维、科学方法等。但说起来容易做起来难。知识的积累也是很重要的，因为对很多事物的好奇心不是与生俱来的。好奇心是一种天性，但是对什么好奇是可以引导的，后天培养的例子并不少见，这也是我们开展科学教育的一个重要原因。德国哲学家费尔巴哈说过：“人们只想知道他们能够理解的东西。”所以这也是一个心理学的问题，英语著名心理学家兼作家伊恩·莱斯利认为，“好奇因理解而产生，又可被未知所激发。”很多人对恐龙感兴趣，其实就是对一个过去存在的、从来没见过的东西觉得很好奇。我们对于某事物了解得越多，对于其未知部分的好奇心就越强烈。所以这也是为什么课本里面要有一些相应的知识点，这也是有一定道理的。

提问和研讨也非常重要。提问的习惯是开展研讨活动的基础，我们在教材里设置了很多这样的研讨环节。人是有天生的好奇心的，关键是你能不能让他对问题产生探索欲和探究实践。在我们的教材上，探究和实践也有所体现。好奇心驱动的探索除了需求的索引，也是自由的探索，这种自由的探索就是一种创新的源泉。

我们教科版的新教材里面增加了很多中国元素，实际上是为了增加情境感。爱德华·威尔逊在《创造的本源》里面有一段话，他说：“人文诞生于符号化语言。而人类仅凭借符号化语言这一种能力，就将人类自身和其他物种鲜明地区分开来。语言与大脑结构共同进化，将人类思想从动物大脑中解放出来，拥有了创造力，并由此进入不受时空限制的想象世界之中。人文与语言起源和演化的重要节点，从食植物到食肉的适应性转化、狩猎、火的使用与制造工具，及至围篝火烤肉及夜话时的'扯闲篇’（gossip）、'讲故事’（storytelling）。”Gossip也叫八卦，大家在开会的时候也会东家长西家短，这个事儿有进化生物学的基础，它是有意义的，是人类在交流信息。

主编张红霞老师特别强调的情境和故事，实际上就是说讲故事是人类都喜欢的一件事儿，我想说的就是这一点。谢谢大家。

（本文作者：中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 周忠和院士）