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美国顶尖高中生心中的忧虑和梦想

在20世纪80年代，随着汽车业和电子业受到日本的冲击，美国经理人们纷纷哀叹美国在数学、自然科学和工程学方面与之相形见绌。自那时起，这一哀叹从未停止过。虽然要求行动起来的呼声已经持续了数十年，但是在自然科学和数学方面“我们对自己孩子的教育还是非常、非常地差”，英特尔公司的首席执行官克雷格·巴雷特说道。比较一下世界前25强国家的高中毕业生，他说：“美国孩子的平均水平接近最差的那10％。”

　　没有什么灵丹妙药能够迅速扭转这一颓势。但为了重新唤起一丝乐观，最好的办法就是近距离地接触一下美国自然科学和数学方面的优等生。经英特尔公司的同意，《商业周刊》征集了40名入围“英特尔科学人才探索奖”（STS，1998年以前该项活动由西屋电气公司主办）决赛圈的选手们的想法和志向。“英特尔科学人才探索奖”可能是在美国醉心于科技的高中高年级学生中最负盛名的一项竞赛，该竞赛承诺为入围决赛圈的40名选手每人提供5000美元的大学奖学金，前3名的奖金分别价值10万美元、7.5万美元和5万美元。先前的“英特尔科学人才探索奖”获奖者已经拿下了6项诺贝尔奖、3枚科学奖章以及10项麦克阿瑟基金会的“天才奖”。

　　对40名优秀学生［其中10名的学术能力测验（SAT）成绩无可挑剔］的采样分析，并不能看出全部1600名参赛学生的才能或态度，更难以反映出全美所有潜心钻研自然科学的高中生们的状况。但这一采样分析的确向我们展示了家长的悉心培育、校方的殷切期望、外界对其研究兴趣的激发以及与高校或国家实验室导师们一起合作的机会会给天才少年们的成长带来怎样的影响。通过对决赛选手的调查，《商业周刊》得以粗略地了解到如果这些表现优异的学生被赋予机会，他们将会怎样地改变政府的自然科学政策。

　　让“英特尔科学人才探索奖”这些16至18岁的决赛选手赢得赞誉的项目所涉极广，从野外考古工作到社会科学不一而足。来自马里兰州银泉的艾伯特·曹为超高速光学计算机研制了一种有潜力的纤维光学晶体管。来自加利福尼亚州恩西尼塔斯的艾伦·戈尔丁制造了一台波浪发电机样机。而来自萨克拉门托的凯利·哈里斯则研究了分子的相互作用，这一研究可能会促成防止天花的新对策——她的项目获得了第三名。

　　有两名学生利用布鲁克黑文国家实验室和费米国家加速器实验室的原子粒子加速器从事研究，他们是来自纽约州科勒姆的山原·黄（音译）和来自伊利诺伊州的蒂莫西·克雷多。克雷多为费米国家加速器实验室一台新粒子探测器开发的软件获得了第二名。而大奖则落入来自纽约市的戴维·鲍尔手中。他开发的一种传感器含有纳米级元件，设计用途是探测美国的敌人可能会散布的各类主要的神经毒素。

　　虽然这些学生们的成就可喜可贺，但今天的美国无疑正处于一个十字路口，其所面临的挑战比20世纪80年代来自日本的“工业屠杀”更具威胁。当初那场威胁出现的时候，美国曾集中自己的资源，在产品质量上与日本并驾齐驱，还调动起自己的创造性储备，遏制了在市场份额方面的损失。

　　压力重重

　　而这一次，随着来自中国、印度以及其他新兴经济体的竞争压力的增长，美国最大的弱点被进一步暴露出来，这一弱点存在于美国社会内部，具体而言就是美国的教育体制。一批杰出的科学家、教育家和商务人士异口同声地表示，这一弱点如果得不到解决，美国持续繁荣的希望将会破灭。没有一支精通技术的劳动力队伍，美国企业“将无法参与全球竞争”，全美制造商协会会长约翰·恩格勒说道。

　　这方面的一些数据令人沮丧。例如，去年12月，经合组织的国际学生评估项目（PISA）发布了一份报告，将美国15岁孩子的数学技能排在了经合组织29个成员国中的第24位。而仅在3年前，国际学生评估项目还将美国排在第18位。

　　不过，这样的排名所反映的问题也并非全面。问一问亚洲出生的学生从美国教育中获得了什么，答案全一样：创造性思维技巧。美国中学（至少是好的中学）拓宽了孩子们思考问题的方式，他们认为这一点是美国人擅长发明创新的秘诀所在。

　　打算招聘新员工的公司经理人员希望得到更多像“英特尔科学人才探索奖”获奖者和决赛入围选手这样的学生。过去，企业依赖外国人才的大量涌入来弥补人才短缺。“但是我觉得我们不能继续依赖于此，”Corning公司首席技术官约瑟夫·米勒说道，“全球人才争夺战愈演愈烈。为了继续保持创新民族的地位，我们得确保国内拥有一批精通自然科学、工程学和数学的人才资源。”

　　教育同样也是《创新政策议程表》上的第一要务。本月早些时候，由高科技领域的150名顶级经理人组成的两党俱乐部——TechNet向华盛顿的官员们递交了这一议程表。TechNet去年在全国各地召开一系列高峰会议，最后达成了一个可怕的共识：美国长久以来一直在丧失自己的竞争力，不久可能就会彻底崩溃。“以前领先过并不意味着我们将来也能够领先，”身为思科系统公司首席执行官和TechNet联合创立人的约翰·钱伯斯警告说。

　　这一危机存在的根源在很大程度上是因为美国没有播撒下足够多的发明创新的新种子。“在教育之后，我们排在第二位的问题是基础研究的经费，”英特尔公司的巴雷特说道。联邦政府对自然科学领域基础研究的资金支持占国内生产总值的1％，这个数字事实上在过去的25年间已经下降了1/3还多。现在，布什政府还想要将国家科学基金会的预算削减掉10％。相反，巴雷特认为国家科学基金会的预算在未来5年内应该翻一番，就像国家卫生研究所的预算在过去5年内翻了一番一样。

　　少些打击，多些资金

　　“英特尔科学人才探索奖”的决赛选手大多数都认为美国政府应该支持进行更多的研究。就在获奖者被公布之前，《商业周刊》在华盛顿对决赛选手们进行了意见调查和圆桌讨论，上述问题便是在此期间提出的。联邦政府加大对替代性能源研究的投资是学生们最为关心的，之后是医学和卫生保健、环境和生物技术。

　　当被问及如何支付这些额外研究的费用时，学生们提议最多的两种办法是（在美国从伊拉克和阿富汗撤军之后）从国防部谋得资金和向富人、能源公司和大型污染厂商征税。接下来是削减社会保障和福利开支。

　　全部40名学生要么“非常”、要么“有点儿”倾向于开发替代性能源——这是此次调查中惟一没有一个反对者的问题。来自纽约州费尔波特的布鲁斯·布鲁因顿认为，“这目前对于政治家们来说似乎并不是一个非常重大的问题。”这很可能是因为缺乏公众压力，来自芝加哥的斯蒂芬·德维恩斯说道，“人们似乎乐观地以为工程设计者们会及时找到解决方案来避免危机”。

　　有几名学生声称，美国的能源政策过分依赖于传统的矿石燃料。“这些政策妨碍了我们在替代性能源解决方案方面处于领先地位，” 艾伦·戈尔丁说道。来自纽约州萨格港的艾利希·贝特曼对此表示赞同。“努力保持昨天的原状，”她说，“只会使世界政治处于更加危险的境地。哪怕只是一个谣言，也会令股市暴跌。” 来自得克萨斯州普莱诺的伊恩·黑肯认为，政府现在就应该开始作出一些调整，“哪怕这些调整并不符合公众的意愿”。就个人而言，他补充道：“我倾向于开发利用核电驱动的电力汽车。”

　　核能这个话题在圆桌讨论上引起了极大的意见分歧。有几名学生担心会发生1986年乌克兰切尔诺贝利核电站爆炸那样的事故。他们同时还引用了放射性废物问题作为例证。在支持核电的一方中，来自阿尔伯克基的罗伯特·科德维尔指出，燃煤“事实上产生的放射性废物更多，其扩散的范围也更广”，而核燃料则能够循环利用。虽然来自加利福尼亚州卡梅尔的安伯·赫斯还列举了许多诸如此类的统计数字，对于一场富有知识性的辩论来说“真的很有用”，但并没有一位怀疑人士最终被说服。

　　在教育方面，参加“英特尔科学人才探索奖”竞赛的学生们拥有许多促进教育的想法。有几名学生觉得美国人对投身自然科学和技术的厌恶可以追溯到其童年时期。来自银泉的迈克尔·福布斯说：“学习的动力只有在小学时期才能被激发。”一等奖获得者鲍尔则认为，再早一些开始会更好。“研究表明，学习模式是在4岁时定型的，”他指出，“这就是说我们需要为三四岁的幼儿提供学前教育，而不是日托。”

　　另一个建议是让青少年更早地学习更难一点儿的数学，就像在国际学生评估项目之类的国际评估中成绩较好的一些国家所做的那样。来自明尼苏达州福尔肯海茨的迈克尔·巴拉尼指着新加坡的数学课本说：“他们的六年级学生每天要做的东西，我到了七年级时才刚遇到，而我还是美国学生成绩分布曲线中靠前的呢。”

　　不过这些学生真正担心的是那些越来越多地被用于衡量学生在校表现的标准化测试。曹指出，老师们将太多的时间用于“使学生们在这些测试中获得好成绩”。其结果是降低标准，不再强调学习和探索，而是促使人们采取集中的强化训练来应付考试。这些学生认为，这样做对于中等以上水平的学生来说很是令人讨厌。

　　决赛选手还被要求评论一下自然科学领域的女性——这是一个富有争议的话题，不久前哈佛大学校长劳伦斯·萨默斯发表的关于性别差异的言论引起了广泛的社会关注。对于这一问题，一些决赛选手指出，中学是女性的关键时期。研究表明，在小学阶段，女生对自然科学和数学的兴趣至少不逊色于男生，成绩也会一样出色。但是青少年初期的社会状况、尤其是老师和同学的影响改变了这一切，来自威斯康星州麦迪逊的罗波玲（音译）说道。她认为，应该鼓励女孩不去理睬数学和自然科学对女孩来说“太讨厌”的说法。而来自纽约市的潘玲（音译）则建议萨默斯应该重新审视一下性别差异，她说女性科学家人数的增加会提高竞争力，因为有证据表明“女性在多重任务处理和实现跨学科联接方面较为擅长，而男性则更善于将精力集中于某一门学科”。

　　参加此次英特尔公司竞赛的一些学校曾多次派学生参加“英特尔科学人才探索奖”竞赛及其他类似的竞赛，且成绩优异。例如，今年有5名“英特尔科学人才探索奖”决赛选手来自马里兰州银泉的蒙哥马利·布莱尔高中。鉴于这一事实，学生们认为成功学习自然科学是有具体步骤的，这些步骤能够在更大的范围内在不同的学校推广。

　　毕竟，大部分孩子并非数学奇才，更不用说是音乐神童了。但这并不意味着平庸的成绩就是他们的归宿。这些学生们认为，学校应该在低年级学生中加强对自然科学的兴趣培养，而中学教师应该特别将更加艰难的挑战交给女孩子们。高校在扩大服务项目的同时，也应该加大对导师的重视力度，而附近没有高校的高中则可以组建由最佳学生及父母组成的志愿指导俱乐部。

　　最后，美国的教育体制对优秀学生和学习迟缓者应该一视同仁。这会使更多美国孩子有更好的机会在国际对抗赛中获得好成绩，而且会有助于消除可能拖累美国企业的科学盲问题。