近年来，由于美国对中国的科技企业和科技机构不断发起攻击，大家都知道了国家竞争力的根本在于科技。这种教育效果，比多少年的宣传都好。
那么请问，中国科技面临的最大的挑战是什么呢？是芯片技术？还是航空发动机？还是材料科学？
最重要的其实不是这些具体的科技，而是一个基本的内生动力的问题：我们能不能凭自己的力量培养出世界一流人才？
这个问题之所以重要，是因为自从清末中国开始引进近代科学以来，我们的大部分一流人才都是借助外国的科教体系培养出来的。
例外当然也有。例如对中国氢弹研发做出首要贡献的于敏院士，他就从来没有出过国，被来访的日本科学家代表团称为“国产土专家一号”。又如中国人造卫星事业的先驱钱骥院士，也完全是在国内受的教育。
于敏
钱骥
但这毕竟是少数。于敏和钱骥都属于两弹一星元勋，这个荣誉授予了23位科学家。除了他们两位之外，其他21位都是国外学成归国的，包括王淦昌、赵九章、郭永怀、钱学森、程开甲、邓稼先、周光召等人。他们的留学国家，有法国，有英国，有德国，有苏联，最多的还是美国。
实际上，中华人民共和国1949年建立之初，有如此之多的世界一流科技人才储备，这是相当惊人的。我在一期节目（我们都知道钱学森的伟大精神，那么他的贡献有多强？| 科技袁人）中说过，我们经常说新中国是“一穷二白”，其实我们穷则穷矣，白却不是那么白的，甚至可以说是相当的不白。如果别的发展中国家想学中国，别的经验还好学，看到“用好现有的世界一流专家”这一条就得傻眼。
郭永怀
钱学森
最惊人的在于，仅仅在半个世纪之前，十九世纪末、二十世纪初的时候，中国的科学几乎还是一片空白。杨振宁先生有一个演讲《近代科学进入中国的回顾与前瞻》，详细地回顾了这段历史。从一片空白到1957年杨振宁、李政道获得诺贝尔奖，仅仅过了三代！
李政道、杨振宁获诺贝尔物理学奖
这当然是一个巨大的鼓舞，说明中国人完全是可以搞好科学的。不过，杨振宁、李政道以及后来的丁肇中、李远哲、朱棣文、崔琦、钱永健、高锟等人，都是由于在外国做的工作获得诺贝尔奖的。所以人们仍然会怀疑，在中国能不能做出最高水平的科学成果呢？
2015年，屠呦呦获得诺贝尔奖，又是一个巨大的鼓舞。屠呦呦的教育和研究，都完全是在国内完成的。不过这毕竟还是个孤例。而且屠呦呦的导师、著名生药学家楼之岑院士，是在英国拿的博士学位。所以人们还是会问，屠呦呦这代人再往下，能不能培养出一流人才呢？
2015年12月7日，屠呦呦做诺贝尔奖演讲
楼之岑指导屠呦呦鉴别药材
事实上，你如果要问，建国后的教育怎么样？对此的回答是：有两个极端，看你问的是哪个层级的教育。
在初等教育方面，我们的成就很伟大，基本普及了初等教育，消灭了文盲，这是几千年来从未有过的。但在高等教育方面，我们就犯了很多错误。
例如，在多次的政治运动中，许多忠心为国的科学家遭到了错误的批斗。就连两弹一星元勋中的不少人，都受到过冲击，赵九章、姚桐斌甚至被迫害致死。
赵九章
姚桐斌
有几年，大学连招生都停止了。后来也只是开放了工农兵学员，即推荐上大学，而不是通过高考。整体上，我们耽误了一代人，造成了严重的人才断档。
2018年是科大的60周年校庆，有一位老师出了一个校友访谈文集，叫做《永远科大人》。我看了以后，一个明显的印象就是：科大最初几届的学生，大都成为了各个行业的中流砥柱；但后来有几年招生人数大大减少，这就已经很可惜了；然后又有几年完全没招生，这损失就更是不可估量。
《永远科大人:大学生社会实践采访校友实录》
后来招过几届工农兵大学生，他们个人都很努力，但毕竟基础不够。上大学总共三年半，其中半年还是补习高中数理化。我十分敬佩他们的奋斗精神，他们也有不少人克服困难取得了杰出的成就。但如果他们受到连续的教育，成果肯定会更大。
直到改革开放，恢复高考，我国才开始以正常的方式培养人才，发展科技。一个非常重要的初始推动，就是选派人去公费留学。我的博士导师朱清时院士，就是最早的出国人员之一。他们回国之后，大大提高了许多领域的科教水平。
作者在读博士时与导师朱清时的合影
在这些方面，我们应该充分感谢邓小平的高瞻远瞩。他一上来就认清了高考和留学的基础重要性，没有陷入无休止的争论，大刀阔斧地推动了这些必要的改革。“拨乱反正”这个词，许多人已经不理解了。他们以为我们做的所有事情都是正确的，总是从胜利走向胜利。我必须向他们指出，承认错误是进步的基础。
随着对外交往的密切，自费留学逐渐兴起，人数超过了公派。虽然经常有人抱怨人才外流，但其实学成归国的也很多，而且比例越来越高。即使是没有回来的，也大多关心和支持祖国的发展，通过跟国内机构合作以及培养学生等方式，也为中国的科教事业做出了很大的贡献。
现在，中国科技界的大多数人才都具有留学背景。我的很多同事、朋友，都有在国外顶级名校的经历。例如最近，我就刚刚认识了两位普林斯顿大学和加州理工学院的博士。
这当然是好事。不过从反方向思考一下：如果看到一个科研人员的简历里没有留学经历，完全是中国本土培养的，我们会不会下意识地觉得他的水平不太够？
一个戏剧性的例子，是2018年中国科学院神经科学研究所做出的“克隆猴”。这项成果在世界上引起了轰动，不过后来的发展却引出了一个问题。
2018年1月25日，《细胞》（Cell）封面故事：世界首只体细胞克隆猴在中国诞生
这项研究的第一作者刘真博士没有出国，留在所里工作。但国家的政策导向是倾向于招收“海归”，对他们的资助力度也更大。这对于优秀的“土鳖”，实在有失公平。难道，非要逼得刘真这样的人出国去转一圈，然后才能承认他们的价值吗？
幸好，在蒲慕明院士等人的呼吁下，刘真“破格”被聘为课题组长（https://www.jfdaily.com/news/detail?id=97944），这件事有了一个完满的结局。实际上，他的学术成绩比很多海归要高。破格值得称赞，不过那个“格”的存在，正说明我们的路还很长。
刘真在克隆猴事迹报告会上
之所以会有鼓励招收海归的政策，是因为整体而言，发达国家的教育水平比中国高。这里主要指的是研究生教育，而不是本科教育。许多人能够举出很多理由来论证发达国家的本科教育并没有比中国高，不过研究生教育就完全是另一回事了。
我们需要说明一下：对于现在的科学研究，研究生只能算是刚刚入门。硕士毕业的要求，是能在导师指导下进行科学研究。博士毕业的要求，是能独立地进行科学研究。至于本科生，只能说是给研究生提供材料的。
我在康奈尔大学的时候，有一次我的博士后导师、诺贝尔化学奖得主Roald Hoffmann教授让组里的同学们讨论，美国的教育有什么问题。有些同学猛批了一通美国的研究生教育，然后他说：美国的本科教育确实有很多缺点，但美国的研究生教育还是很不错的。
作者在康奈尔大学留学期间Roald Hoffmann实验室在黑板前的合影
我对这个评论的印象很深。这是美国的教育真正高于其他国家的地方，是美国的核心竞争力所在。当然，我想那位同学的批评很可能也可以成立。从追求完美的眼光来看，任何体系都是能挑出很多毛病来的。只不过，他母国的研究生教育八成是比美国更差，而不是更好。
近年来，一些美国政客不断对中国威胁“科技脱钩”。例如用各种罪名打击跟中国有合作的科学家，收紧中国学生与学者的签证，阻止中国学者参加国际会议和国际组织。甚至有一位议员说：“如果中国留学生想来这里学习莎士比亚和《联邦党人文集》，这是他们需要来美国学习的东西，他们不需要来美国学习量子计算和人工智能。”（http://mil.news.sina.com.cn/2020-04-27/doc-iircuyvi0126986.shtml）
福克斯新闻对美国议员汤姆·科顿宣称不应该让中国留学生学科技的报道
在这种背景下，我们一边是痛斥这种逆历史潮流而动的做法，一边也自然要问：如果有一天美国完全禁止了中国人去学科学技术，我们会怎么样呢？如果我们永远离不开国外的培养体系，那么美国就很容易给我们釜底抽薪。
因此，我想强调的是：能不能依靠自己的力量培养出世界一流的科技人才，是中国面临的终极大考。
每一项科技都是人才做出来的，只要我们能源源不断地培养一流人才，任何障碍都不在话下。但如果我们不能自己培养一流人才，那么最终肯定会断档。喊口号是解决不了这些实际问题的，我们需要实干。
在这个问题上，一个有趣的论述居然来自一位悲观人士：
“在发展的原创驱动力上，中国根本无法与美国匹敌，这里面不仅仅是人才的问题，更是文化的问题、制度的问题。这才是根子上的问题。中国的文化制度问题不解决，靠一时欺骗西方世界偷学的那一招半式的科技，根本支撑不了多久。跟美国领导的西方世界隔绝以后，用不了20年，中国又会再次落后。
中国就如同一块在西方现代文明这个火炉旁边烤了17年的砖头，烤的滚烫以后就以为自己可以替代火炉了，可以象火炉那样持续的发光发热了。问题是，砖头连火炉为什么能够点燃、燃烧机理是什么都没搞明白，又何谈取代火炉呢？”
这篇文章在网上传得很广，大家可以去搜索。我不赞同他的投降派结论，不过我觉得他这个比喻非常有意思。实际上，我也很赞成他对原创重要性的强调，只是不认为中国人像他说的这样不会原创。
所以我在微博上，对这篇文章给出了一个有趣的评论（https://weibo.com/3710258141/GFw9z0yOW）：“这是对中国所有的错误批评中，正确的成分最多的一种。”这条微博引来了几百条转发和评论，这场热烈的讨论也很有意思。
作者关于“火炉与砖头”的微博
阐述完了这个终极问题的背景，现在我们来问：中国研究生教育的现状如何呢？
实际上，虽然我们自己也经常在批评，但中国研究生教育的水平显然是在迅速提高。不说别的，就凭引进了这么多人才和增加了这么多经费，效果就是肯定的。
有一位数学家网友changshou，给出了一个相当专业的评论：中国通过美国的体系，在海外顺利完成了一流人才原始积累和建设全年龄段人才梯队（在美国求学执教的见闻和感受 | chanhgshou）。
西西河网友、数学家changshou对中国出国留学的评价
你也许会问：这不还是依靠外国的体系吗？是的，但关键在于，这其中很多人已经回国了。这些人植根国内，就能做出很好的成果，培养出很好的学生。事实上，这位数学家网友在他这篇文章的结尾，也说自己一定要回国，中国一定会成为新的世界科学中心。
西西河网友、数学家changshou对中国将成为新的世界科学中心的预测
中国什么时候能成为世界科学中心呢？他的预测是需要三四十年。也经常有人问我类似的问题：中国的科技水平什么时候能赶上美国啊？我的回答也差不多：大约在2050年左右。
原因很简单：现在中国有些年轻科学家在同年龄段是国际一流的，不过比例还比较小。他们的学生中，国际一流的比例就会高一些。这样传两代，国际一流的比例就会比较高了。科学家师徒的一代大约需要15年，这样算来两代人就是到2050年左右，刚好是建国100周年的时候。
一个身边的例子，就是我的同事潘建伟院士。九十年代，他在奥地利跟随量子信息领域的领袖科学家塞林格（Anton Zeilinger）教授读博士。当时塞林格问他，你的梦想是什么？他说是，在中国建设一个世界一流的量子物理实验室。
塞林格
潘建伟在调试设备
然后怎么样呢？他做到了。
回到科大工作以后，潘建伟现在已经是世界量子信息研究的领导人之一。他的不少学生也做出了杰出的成果，获得了许多国际大奖（科大60周年校庆，星际迷航发来贺电 | 袁岚峰）。
潘建伟和陆朝阳
这是单个的例子，我们还可以看一些统计数据。在各种大学排行榜中，中国大学的排名基本都是：在上升，但还远没有到第一集团。不过，这些排名往往有不小部分的主观评价，例如学术声誉或者用人单位的评价之类，甚至还有“留学生比例”这种经常变成“成事不足败事有余”的指标（不得慕虚名而招实祸：对《中华人民共和国外国人永久居留管理条例》的意见 | 袁岚峰）。下面，我们来看一个相当客观的指标，这个指标叫做自然指数（Nature index）。
为什么叫自然指数呢？因为它是由世界顶级科学期刊《自然》提出的。这个指标的度量方法很简单。先请世界各地的科学家选择几十种自然科学的一流期刊，这一步有一定的主观性。不过在一个领域内，哪些期刊算是一流，大家的意见毕竟还是八九不离十的。
在选定一流期刊之后，就完全没有主观成分了。他们就来统计在这些期刊上各个国家或者各个研究机构发表的文章，以此给它们打分。这就是自然指数，它度量的是各个国家或研究机构的基础研究产出。
所以这是一个相当硬的指标，可操作的空间很小。你最多可以说某个期刊应该选或者不应该选，但不能单独对某个国家或者研究机构调整数据。
这样一个指标，能告诉我们很多有趣的结果。
首先，在国家的排行榜上，中国排在第几位呢？回答是第二位，仅次于美国。第三位是德国。美国大约是中国的1.5倍，中国大约是德国的3倍。
2019年自然指数前十位国家
（https://www.nature.com/articles/d41586-020-01231-w）
然后，在研究机构的排行榜上，中国会在第几位出现呢？回答是，第一位就是中国的。
2019年自然指数前十位研究机构
（https://www.nature.com/articles/d41586-020-01230-x）
一个神奇的机构，中国科学院（Chinese Academy of Sciences），高居全世界所有研究机构之首。第二位是美国的哈佛大学（Harvard University），它的自然指数大约是中国科学院的一半。
从第三位到第七位，分别是德国的马克斯·普朗克学会（Max Planck Society）、法国的国家科学研究中心（CNRS）、美国的斯坦福大学（Stanford University）、美国的麻省理工学院（MIT）、德国的亥姆霍兹国家研究中心联合会（Helmholtz Association of German Research Centres）。
第八位，有意思的来了，就是中国科学技术大学（University of Science and Technology of China）。这是中国的大学头一次达到这么高的位置。再仔细看看，前面七位中的大学有哪些呢？只有哈佛、斯坦福和MIT这三个，所以科大在全世界大学中的排名达到了惊人的第四位。
继续往下看，还有一些中国大学排在很高的位置。北京大学是世界大学的第六位、中国大学的第二位。清华大学是世界大学的第八位、中国大学的第三位。南京大学是世界大学的第九位、中国大学的第四位。中国科学院大学是世界大学的第11位、中国大学的第五位。我有一篇文章《从2020年最新定量指标看中国的科技实力 | 袁岚峰》，详解了这些数据，欢迎大家去看。
2019年自然指数前二十位研究机构
（https://www.natureindex.com/annual-tables/2020/institution/all/all）
当然，这并不是说中国大学的整体实力在国际上已经达到了这么高的位置。明摆着，我们获诺贝尔奖的人数还远远少于发达国家呢。
关键在于，自然指数这样的指标衡量的是增量，而不是存量。我们可以说的是，如果这样的增量保持下去，假以时日，我们一定会取得更大的成就（A在科大是一个很低的级别 | 袁岚峰）。
事实上，一流科技人才的培养需要一流的社会基础。既需要有最尖端的理论和设备条件来支撑科研，也需要有最广泛的先进技术应用场景和需求来拉动科研，还需要有全社会对科学技术的热爱和兴趣。
在这三个方面，美国和当年的苏联都是遥遥领先于其他国家的。而现在，中国正在迅速全面地追赶上来，这是中国科技人才突飞猛进的社会基础。
我们呼吁自己培养出一流人才，绝不是在鼓吹闭关锁国。实际上，全世界的科学家都天然地支持学术交流。现在有交换培养经历的研究生也越来越多，这是很好的做法。
我只是说，我们应该树立一个指标：什么时候科大、北大、清华、南大等等在全世界普遍被看作顶级名校了，它们的研究生学位的受认可程度跟普林斯顿、哈佛、MIT、加州理工、剑桥、牛津等等比肩了甚至超过了，才是中国成为世界科学中心的最明显的标志。
正如前面提到的那个有趣的比喻，我们应该自己成为火炉，而不是火炉旁边的砖头。
真正重要的是，现在是历史上第一次，中国的顶级大学在以接近世界一流的水平培养研究生。是否能持续提升下去，能够提升到什么高度，有赖于全社会的努力。
