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AI时代，学生最该学什么？北师大教授的回答是：系统科学
2026-09-16
一场关于“人为什么还要学习”的讲座
上周五，珠海英华全体师生听了一场特别的讲座。
主讲人是北京师范大学系统科学学院陈清华教授，主题是“系统科学：解码复杂世界的钥匙”。
台下坐着的是一群正在为出国留学做准备的英华学子——他们不用参加国内高考，但他们同样需要面对考试，同样需要面对一个越来越不确定的世界。
陈教授一开始讲了一件他观察到的事——AI对教育带来的变化。
“我们的教育，到底是在教什么？”
他说他知道有一所学校，在安徽阜南，是当地的一所民办学校，杨校还曾经去过那所学校。那所学校从2017年开始做了一个转型，现在老师基本不上课了，全部都是AI来放视频、出题目，学生每人拿一个平板，按自己想学的顺序去学——可以先学物理，也可以先学数学。效果还挺好，在当地县里排名不错。
但陈教授紧接着说：“AI很厉害，但这恰恰让我们不得不反思一个问题。”
他问台下的学生：“你们现在准备进入国际教育体系，不用参加国内高考。但即使不参加国内高考，你们也要参加某种形式的考试。这些考试都有题目，都有标准答案。我们花了十几年时间，背标准答案、做条件反射式的训练——现在把题目拿给AI做，它比我们快得多、准得多。那我们花了那么长时间、那么多精力、那么多钱，如果做得还不如AI，我们的教育到底是在教什么？”
他说自己做高考题的时候，发现很多科目“根本都没时间思考”，需要你看见它就马上知道怎么做。这种灌输式的训练，让很多孩子很痛苦。“你们估计也不想那么痛苦，所以才换了一个赛道吧。”
“没有标准答案的问题，才是真正的挑战”
“但是，”陈教授说，“恰恰是那些标准答案解决不了的问题，才是真正的挑战。”
他举了几个例子。
极端天气越来越频繁。今年成都44度，台风路径越来越诡异。为什么？没有任何一本书上有答案。人口问题、经济问题，也没有标准答案。如果有，中国早就不用担心老龄化，日本和韩国也早就把少子化问题解决了。“即使在一个国家成功了，在另外一个国家也未必能够取得同样的效果。”
还有人体健康。每个人都想活得久一点，但没有一本书能提供“怎么活到一百岁”的标准答案。网上方法很多，但对某些人有效，对另一些人就是无效的。
“这些问题都还没有发生过，怎么可能有标准答案？”
AI时代，人到底需要什么能力？
陈教授列了三条。
第一，发现问题的能力。能不能在观察世界的时候发现重大问题，能不能敏锐地抓住核心的东西。
第二，洞察结构的能力。从现象背后看见它深层的机制，搞清楚系统是怎么运作的。
第三，在不确定中做决策的能力。信息不完整的时候做出判断，并且在行动中不断验证和调整。
“这些能力，其实都需要一种东西——系统思维。你要系统地去看、系统地去想、系统地去做，才能把问题搞清楚，把他背后的逻辑搞清楚。”
从“链式因果”到“反馈回路”
陈教授开始解释什么叫系统思维。
他说很多人习惯“链式因果”——A导致B，B导致C，但真实世界很少是这么简单的直线。真实世界是“反馈回路”。你对他好，他感受到，然后对你也好——这是正反馈。反过来你对他坏，他以牙还牙——这也是一个正反馈，只不过是负向的。体温偏离36.7度，身体自动调节回来——这是负反馈。
他用一个很生活化的例子来说明：“两个人之间的关系，你看他对我好，我会感觉到，然后我就会对他好，形成一个循环。反过来，他对我坏，我就以牙还牙，然后他又更加恨我，这也是一个循环。感情这个东西是有回路的。”
整体大于部分之和——涌现
陈教授还讲了一个原理叫“整体大于部分之和”——涌现。
蚂蚁群体能搭桥，单只蚂蚁做不到。人脑有几十亿个神经元，每个只处理简单的电信号，但连在一起就有了意识、思维、情感。一个水分子没有“湿”这个概念，但无数水分子在一起就有了“湿”。
“三个臭皮匠顶个诸葛亮”，不是因为他们每个人都很聪明，而是因为他们互动之后产生了新的东西。
混沌、自组织与蝴蝶效应
他还讲了“混沌”。洛伦兹系统里，初始值差一点点，结果会天差地别——这就是蝴蝶效应。三体问题没有解析解，不是因为算力不够，而是系统本身的属性。天气预报之所以不能长期预测，就是因为这种混沌性——“你没办法把现在的天气状态无穷精确地测量出来，只要测量有误差，就一定会导致计算上的巨大偏差。”
还有“自组织”。台风怎么形成的？没有中央指挥，靠的是水汽蒸发、热量交换的正反馈，自发形成有序结构。蚂蚁搭桥也是——没有蚁后指挥，蚂蚁们通过触角沟通、身体连接，自发形成“活体桥梁”。“没有人要求它，也没有人能够指挥所有的蚂蚁按照他的思想来做。”
钱学森的远见：系统科学的意义“不亚于相对论”
陈教授还引用了钱学森对系统科学的评价。钱学森在八九十年代说过一句话：“系统科学的建立和发展，将引起一场科学技术的革命，其意义不亚于相对论和量子力学。”陈教授说，钱学森把系统科学列为现代科学技术体系的11个部类之一，认为它是“横贯一切”的通用思维与方法论。
在他看来，真正的人类智慧不光是会算，还有那种感觉、那种情感，科学和艺术要融合在一起。“你们有没有发现，很多物理学家其实都是艺术高手？比如爱因斯坦会拉小提琴。钱学森在美国的时候，也是乐团的成员，还开过音乐会。伟大的科学家经常有一些灵感是来自于艺术上的感觉，不完全是从理性分析上来的。”
一场比赛：把系统科学用起来
讲座的后半段，陈教授介绍了全国青少年科学探究建模能力大赛（系统科学专题赛项）。这个比赛面向全国中小学生，分初赛、复赛、国赛三个阶段。初赛在电脑上做选择题，复赛在23道题里选一个项目做，国赛把工作进一步完善，进行线下展评和答辩。
C1组（启蒙探索）
一道题叫“滴水起电机”，用易拉罐、塑料瓶、金属丝做装置，让水滴产生电火花——“你只要有时间，可以做一个玩一玩，它可以让两个金属杯之间的电荷逐步升高，最后产生放电。”
还有一道题叫“知识之碗”，让学生思考怎么复习效率最高——在新知识和旧知识之间分配时间，找到最优比例，让大脑里记住的东西最多。
C2组（高中普通组）
“家族中的关键人物是谁”——让学生构建家族网络，计算谁的影响力最大。“鸟群如何跳出壮观的舞蹈”——用三条简单规则模拟鸟群飞行。“从有序到混沌的阶梯”——用Logistic映射画出倍周期分岔图，亲眼看见混沌是怎么产生的。“揉面里的混沌哲学”——通过拉伸折叠的物理实验，理解混合效率背后的数学原理。“蚁群算法实验室”——用信息素的挥发和积累模拟群体智能如何找到最优路径。
C3组（高中拔尖组）
“沙堆的雪崩”——研究微小扰动如何引发大崩塌，验证幂律分布。“谣言跑得比真相快”——模拟谣言如何在网络里传播，找到阻断它的关键节点。“幽灵堵车为何发生”——用元胞自动机模拟交通流，看看一个无意的刹车怎么引发几公里外的堵塞。“柱子是如何救人的”——研究人群疏散中看似阻碍通行的柱子，反而能提高整体疏散效率。“从绝缘到导电的惊天一跃”——研究渗流，金属球和玻璃球混在一起，达到某个比例时突然导电。“混沌摆的蝴蝶效应”——搭建双摆装置，观察初始位置的微小差异如何被指数级放大。“世界局势能量化吗”——用联合国投票数据量化国家间关系，划分阵营。
“每道题都没有标准答案，”陈教授说，“都需要观察现象、抽象机制、建立模型、验证优化。”
“这是人类独有的思考力与创造力”
讲座快结束的时候，陈教授说了一段话：
“AI能做‘从A到B’的推理，但面对复杂世界、重新定义问题、划定问题边界、探索解决问题的方法——这是人类独有的思考力与创造力。”
台下坐着的英华师生听完了整场讲座。他们可能还没完全理解“正反馈”“涌现”“混沌”这些词的全部含义。但陈教授有一句话，应该被记住了——
“学校花了大量时间让大家背标准答案。但未来还没发生，你怎么知道会遇到什么样的问题？如果问题都不清楚，哪里来的标准答案？过去没有出现过的事情，凭什么会有一个标准答案给你？”
这个世界没有标准答案。而学会在没有标准答案的世界里思考和行动，才是教育真正的意义。
