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《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》多處提到創新人才培養問題：“著力提高學生……勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力”“探索發現和培養創新人才的途徑”“形成各類人才輩出、拔尖創新人才不斷涌現的局面”。
黨的十八屆三中全會發布的《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》中，也將培養具有創新能力的人才放在主要任務中：“增強學生社會責任感、創新精神、實踐能力�！�
怎樣增強學生的創新精神？什么是培養創新人才的途徑？本文在古今中外實例的基礎上，論述科學與藝術的共性、審美和藝術教育對發揮想象力創造力的作用，探討創新人才的特征。
“錢學森之問”啟示科藝結合
2009年11月，錢學森去世不久，安徽省多位教授發表了給教育部部長的一封公開信，提出了著名的“錢學森之問”。
“錢學森之問”的來龍去脈，要由2005年7月29日溫家寶總理去錢學森家里看望他時說起�？偫硐蛩榻B了航天方面的工作后，錢學森說：“您說的我都同意。但還缺一個。我要補充一個教育問題，培養具有創新能力的人才問題。一個有科學創新能力的人不但要有科學知識，還要有文化藝術修養，沒有這些是不行的。小時候，我父親就是這樣對我進行教育和培養的，他讓我學理科，同時又送我去學繪畫和音樂，就是把科學和文化藝術結合起來。”
在聽見總理贊同自己的意見后，錢學森坦誠指出了中國教育的缺陷：“現在中國沒有完全發展起來，一個重要原因是沒有一所大學能夠按照培養科學技術發明創造人才的模式辦學，沒有自己獨特的創新的東西，老是冒不出杰出人才�！�
錢學森從小在父親的督促下同時學習科學與藝術，不僅科學課程成績優異，而且在書法、繪畫上盡顯才藝。1929年錢學森考上了上海交通大學機械工程系后常去聽音樂會，且成為學校樂隊的主力圓號手。
錢學森在加州理工學院的導師與合作者、20世紀最偉大的航空工程學家、美國國家航空航天實驗室領軍人物馮·卡門曾說：“我的朋友錢學森是1945年我向美國空軍科學顧問組推薦的專家，他是美國一流的火箭專家……他在‘二次大戰’期間對美國火箭研究作出過重大貢獻，是一個無可置疑的天才。他的工作大大促進了高速空氣動力學和噴氣推進科學的發展，他這樣的天資是我不常遇到的。人們都說是我發現了錢學森，其實是錢學森發現了我�！�
錢學森無論早期在美國工作，或者被美國聯邦調查局軟禁，還是回國投入“兩彈一星”的事業并成就不朽功勛，只要聽到貝多芬的《D大調小提琴協奏曲》《降E大調第三交響曲》（《英雄》）或鋼琴奏鳴曲《悲愴》，他的心便會與之共鳴，感受到一種崇高力量的激勵和催動。在這壯美音樂的激勵下，他領悟了人的尊嚴、人的價值和他此生的使命。
1991年10月16日在國務院、中央軍委授予錢學森“國家杰出貢獻科學家”的授獎儀式上，錢學森在講話中說：“下面我還要利用這個機會表示對我愛人蔣英同志的感激……她是女高音歌唱家，專門唱最深刻的德國古典藝術歌曲，正是她給我介紹的音樂藝術以及這些藝術里包含的詩情畫意和對于人生的深刻的理解，使我豐富了對世界的認識，學會了藝術的廣闊思維方法�；蛘哒f，正因為我受到這些藝術方面的熏陶，所以我才能避免機械唯物論，想問題能夠更寬一點、活一點。”
錢學森為什么說“有科學創新能力的人不但要有科學知識，還要有文化藝術修養”，特別強調文化藝術修養對于培養科學創新人才的重要性？這不得不從科學與藝術的共性談起。
科學與藝術求美的共性
表面上看，科學和藝術兩者之間存在著明顯的差異，但為什么諾貝爾物理學獎獲得者李政道教授說，“科學與藝術是一個硬幣的兩面，誰也離不開誰”，并題詞“融合科學與藝術，發展世界之和諧”？這就要從科學與藝術的共性說起。
科學與藝術的重要共性之一，就是對美的追求。也就是說，科學不但求真也要求美，科學家像藝術家一樣追求美，是科學取得創新性成果的原因之一。
莊子說：“判天地之美，析萬物之理�！笔且驗榇笞匀槐旧砗苊溃沂敬笞匀灰幝傻目茖W原理、方程、實驗，也必定存在著審美要素，這是很多著名科學家的切身體會。
英國劍橋大學經典名著《數學原理》的作者、1950年諾貝爾文學獎獲得者伯特蘭·羅素說：“數學包含的不僅是真理，也是無上的美，一種冷峭而嚴峻的美，恰像一尊雕塑�！�
對愛因斯坦創建相對論給予重要影響的荷蘭物理學家、1902年諾貝爾物理學獎獲得者洛倫茲說：“愛因斯坦的理論具有最高的審美價值，每個愛美的人都希望它是真的�！�
普林斯頓高等研究院的研究員、著名物理學家羅森評論愛因斯坦：“在構造一種理論時，他所采取的方法與藝術家所用的方法具有某種共同性，他的目的在于求得簡單性和美。對他來說，美在本質上終究是簡單的�！�
自牛頓以后英國最偉大的物理學家之一、量子力學的創始人、31歲即獲得1933年諾貝爾物理學獎的劍橋大學教授狄拉克，在領獎演說中的名言是：“物理學理論都應具備數學美。理論物理學家的工作，就是以漫長的一生追求美�！�
中國科學院首批外籍院士，囊括菲爾茲獎、沃爾夫獎、克拉福德獎三項大獎的哈佛大學數學教授邱成桐說：“數學很美。數學的美和藝術的美是相通的。數學家追求的研究成果必須是真的。真與美總是聯系在一起的，這種對美的探究和追求，是讓數學家不停鉆研的動力�！�
科學家這樣說，是因為大自然本身簡潔有序、高度概括、和諧統一，具有無比美妙的規律�？茖W研究過程中需要科學家的直覺、靈感、想象和形象思維能力，需要科學家的情感動力和對美的追求，所以杰出科學成果中具有明顯的審美要素。
科學家的藝術人生及其創造力
愛因斯坦從6歲起到14歲正規學習并演奏小提琴，具有很高的技巧和修養，可以舉辦獨奏音樂會。這一事實，人盡皆知。他從小學到大學都被認為沒有出息，大學畢業后被關在學術機構大門之外，不得不在瑞士伯爾尼專利局當小職員，工作日審查專利，周末組織樂隊排練演出，當然談不上申請科研經費和科研項目，更沒有先進的設備和實驗室，也無名師指導。但人們說，1905年是世界科學史上的里程碑，因為愛因斯坦這位當年26歲默默無聞的專利局小職員，在承擔著結婚、生子重任的同時，在物理學的三個未知領域內齊頭并進，在不長的時間里發表了三篇重要論文——《論動體的電動力學》《分子熱運動論所形成的平靜液體中懸浮粒子的運動》和《有關光的產生和轉化的一個試探性觀點》，分別揭示了狹義相對論原理、布朗運動的數學規律和光的量子本質，如閃電劃破了理論物理學的夜空，創造了人類科學史上的奇跡。他究竟靠的是什么？
除了深厚的物理學、數學造詣和頑強的科學探索精神之外，愛因斯坦在科學研究中運用了形象思維，發揮了藝術家的想象力，體現了驚人的創造才能。
相對論自1905年誕生以后，很少人理解并接受。直到1919年5月日全食，英國天文學家在非洲和南美都觀察到光線通過太陽引力場時的偏轉，而且與愛因斯坦根據廣義相對論數學推導出的偏轉角度一樣，證明了時空彎曲，相對論才獲得廣泛認可。這時愛因斯坦說出了驚世駭俗的名言：“我相信直覺和靈感……當1919年日食證明了我的推測時，我一點也不驚奇，要是這件事沒有發生，我倒會非常驚訝。想象比知識更重要，因為知識是有限的。”
“直覺和靈感”既是藝術構思的特征，也是科學創新的特征，想象是科學從藝術過程中獲取靈感的重要手段。
不僅如此，愛因斯坦曾以自嘲的口吻說：“為什么創建相對論的人不是別人而是我呢？我認為主要原因是一個正常的成年人不會研究空間和時間的問題，這是他在童年時早已經思考過的問題。但是我的智力發育滯后，所以一直到成年，才開始對時間和空間的問題產生好奇心。因此我對這些問題的思考，比起正常的兒童，自然會更加深入。”
音樂既是時間的藝術，也是空間的藝術，愛因斯坦高超的音樂素養，使他比一般科學家具有更高的空間智能，這恐怕也是促成相對論在他頭腦中誕生的原因之一。
除相對論外，現代科技兩大支柱的另一個是量子力學。而量子力學重要創始人中，德國的普朗克、海森堡、玻恩，法國的德·布羅意，奧地利的薛定諤和泡利等6人，分別獲得1918年、1932年、1954年、1929年、1933年和1945年的諾貝爾物理學獎，他們都和文學藝術有著不解之緣。
普朗克是量子力學最重要的奠基人，但他上中學時就擅長演奏鋼琴、管風琴和大提琴，還曾為多首歌曲和一部輕歌劇作曲。普朗克每次和愛因斯坦討論學術問題的間隙，常常合奏莫扎特的小提琴奏鳴曲，愛因斯坦拉小提琴，普朗克彈鋼琴。
德國物理學家海森堡獲得諾貝爾物理學獎最重要的原因，就是1927年提出的“測不準原理”。這一原理被認為是自然科學中最深奧、意義最深遠的原理之一，給予人類認識自然和社會全新的視角和方法。海森堡10歲就可以用鋼琴流暢地彈奏巴赫的經典作品，成年后與其師玻恩在兩架鋼琴上同時演奏雙鋼琴奏鳴曲，更被人們稱贊為“出神入化”。
另外三位量子力學的創始人中，泡利對德國詩人歌德的作品極有研究。德·布羅意曾獲得歷史學學士學位和文學碩士學位。薛定諤曾出版過詩歌作品，為解釋量子態的疊加，提出了著名的思想實驗“薛定諤的貓”，想象力無比豐富，比喻十分神奇，不能說與其詩歌造詣沒有關系。
1983年在哈佛大學誕生了掀起全球教育改革浪潮的多元智能理論。其創始人霍華德·加德納教授說：“少年時代我曾是一個認真執著的鋼琴家，同時還熱情地投身其他藝術活動……因此我早期的學術目標，就是在心理學領域中為藝術尋找一席之地……如果沒有對藝術長期的興趣和研究，我是絕對不可能提出多元智能理論的�！�
中國科學家的文學藝術修養也毫不遜色。除錢學森以外，地質力學的創始人李四光創作了中國第一首小提琴曲《行路難》，此曲曾由中國工程院院士袁隆平演奏，在中央電視臺的節目中播出。大數學家華羅庚有60多首令人稱贊的詩歌作品發表并成集正式出版。
拉小提琴并不能造就科學家，僅僅接受藝術教育的人也不能催生科學真理。從錢學森、袁隆平、加德納、愛因斯坦和量子力學多位奠基人等科學家的創新理論、杰出貢獻、科學與藝術結合的人生以及他們的感悟中，我們可以看出這些科學家從小同時接受的科學教育和藝術教育，對于他們擁有驚人創造力所產生的影響，在他們取得重大成就中所起到的作用。
《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》要求：“改進美育教學，提高學生審美和人文素養�！币虼烁骷壐黝悓W校對于藝術教育都應該給予足夠的重視，采用正確的方法，以提高學生鑒賞美、創造美的能力，發揮學生的想象力和創造力，培養具有創新精神的人才。
