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高考即將結束的時候，很多考生和家長比較關心北大的理科專業。在填寫志愿前，他們都會查閱許多數據資料，由于網絡越來越發達，關于北大理科專業在全國的實力都很容易了解到。但是諸如專業內容、理科人才培養的作用、學生的發展方向乃至理科在國家中長期的發展規劃中的位置等情況，僅從一些數據指標是無法得到的。為此，我們招生辦公室根據北大的實際情況來和考生、家長談談在選擇理科專業時候一些值得注意的方面，供大家參考：
一、理科應包括三個方面：基礎研究、應用基礎研究和應用研究
在中學教育中，數學、物理、化學、生物等課程被稱為理科類課程，這些課程的內容往往是理科的最基礎的理論和實驗知識，這種內容安排對培養知識結構合理的中學畢業生是必要的，但卻會給學生帶來誤會——以為理科只是最基礎的研究工作，甚至是把理科當作脫離應用、生產實際的學科。
事實上，基礎研究只是理科的一部分，理科還包括應用基礎研究和應用研究。
理科基礎研究是對各領域事物最基本的運動變化規律的研究，處于整個科學體系的基礎地位，也是推動應用技術進步的根本因素，但它并不占理科研究的最大的比重。例如，北大理論生物學中心中有來自生物、物理、數學、化學、力學和計算機等六個院系的師生交叉研究生命物質的本質和運動基本規律，這種研究工作可以認為是理科基礎研究。
應用基礎研究是具有一定應用前景的研究領域，或者是為改進某種應用技術而進行基礎科學研究。這一類研究工作占據了現代科學工作的較大比重，以北大為例：物理學院在寬禁帶半導體材料領域研究的很深入，這種材料在發光、節能等應用上性能很好，這些研究成果很快就會大規模工業生產。又如，地球與空間科學學院在我國率先研制“太陽能平流層空天飛行系統”，已經成功的完成仿真模擬模型，這項技術在通訊、氣象、地面監測、國防等領域有著廣泛的用途。
純粹應用研究在理科中也占很大比重，它研究如何將理科研究成果應用于生產實踐。在應用研究方面，相比于更注重解決技術性和工程性問題的工科，理科應用研究注重解決機制性和原理性問題。在應用研究方面，北大做出了很多杰出的成就，且不談漢字激光照排系統、北大眾志CPU等信息領域重要成就，這里只以最近北大“純理科”院系的研究成果為例：化學學院謝有暢、唐有祺教授在“自發單層分散”方面的研究應用于工業，成功的解決了低塵從半水煤氣等原料中分離高純一氧化碳的難題，目前他們委托北大先鋒公司參建的江蘇丹化醋酐項目年產值3億多元，年利潤近億元，效益極高。
也許倒退七、八十年看，那時的應用學科還是以土木工程、水利水電等傳統工科為主，諸如物理、數學等理科在應用技術領域的作用還沒有充分發揮。但是在今天，新興的應用技術領域越來越向理科基礎科學的前沿靠近，理科研究也早已向應用研究拓展了。正如甘子釗院士所言“研究室和實驗室中純學科性的研究轉變為重要的應用技術，實際生產和社會發展中遇到的問題轉化為有基礎學科意義的研究課題，兩者關系愈來愈密切，周期愈來愈短。與之相應，在現代，杰出的基礎科學研究人才和優秀的應用技術開發人才在科學素養上的要求變得更加一致了。”
二、北大理科人才培養的幾個特點
1、理科是對人的能力、思維方式的培養
理科的人才培養不僅意味著基礎知識的累積，更重要的是，它是傳授科學合理的思維方法和分析解決問題能力的最佳載體。知識儲備是可以突擊提升的，但是能力和方法是需要細水長流的培養的。選擇理科專業學習，不應該認為是學習理科基礎知識，而首先應是通過理科學習獲取對自身發展必要的能力和方法。我們認為這才是理科人才培養的核心意義。
應當承認，理科的基礎知識的學習無論對工科還是理科本身都具有重要意義：工科學習要識記大量理科知識以滿足工程技術應用；理科學習中學習理科基礎知識是獲取前人研究經驗、思維方法，提高自己分析問題解決問題能力的重要過程。簡單說，理科知識是理科學生學習期間研究的對象，是工科學生運用的工具。可是，誰也不敢保證大學期間所學的知識就能滿足未來新科技的需求。特別是在那些更新換代速度快、貼近科學前沿的應用技術領域，理科畢業生的優勢會顯現出來：他們更熟悉新科技的原理的表述方式，會更快地入門，在工作中表現為后勁更足——這是多數北大理科畢業生的共識。
必須指出，基礎知識不是越多越好，而應該與個人發展的定位相適應。目前，北大每個院系的培養計劃都分幾個層次，滿足不同定位的同學的需求。以物理學院為例，盡管北大物理是全國實力最強的，但是我們的學生并不一定都要培養成為物理學家：對從事物理學研究有興趣的同學，物理學院提供較深的物理課程，為他們開放數學學院的課程，并鼓勵他們從事科研項目；有些同學希望以物理學為基礎，物理學院也允許這些同學選修要求相對較低的物理課程，留出精力來選修跨院系學科類的課程，或者選修雙學位、輔修專業課程，以增強綜合的背景。在北大學習的特點就是可以真正實現按照自己的學業規劃選擇相適應的課程。
2、理科人才培養具有綜合性的特點
現代科學發展到今天，本身就具有綜合性的特點：各學科的知識、方法和思想相互滲透，任何一個專業的同學所學習的內容都不可能被單純的歸結為某專業的內容。例如，在生命科學的學習和研究中，要運用數學、物理、化學、計算機等多學科的知識和研究手段；在物理學的材料物理研究中，一方面需要使用計算機進行材料計算，另一方面也要對生長材料的化學過程有所了解。這種理科訓練，對學生的培養和鍛煉是全面的。
北大的理科類各專業的人才培養，注重數學、物理的教育（現代科技發展的基礎），注重專業知識的訓練（本專業發展的直接動力），注重計算機研究、實驗研究等多種研究方法的綜合訓練。我們的學生在畢業后普遍感到在北大的接受的教育對他們的發展很有幫助。
這里以計算機訓練和實驗訓練為例，看看理科人才培養對學生的鍛煉：
計算機是現代科學的重要研究工具，北大學生在計算機方面至少要學完一學年的課程，系統地學習從計算機語言到算法、數據結構的知識。在實際的學習中，會有許多問題需要進行計算機數值計算，或進行計算機模擬。北大的理科學生在這種實踐中，可以獲得熟練運用計算機手段處理實際問題的經驗，而這種經驗是超出所學專業范疇的。因此當學生未來從事其他工作時候，大學學習期間的計算機技能和經驗就對他們發展十分有益。正因為如此，北大數學、物理、力學、地空等院系的畢業生后來從事計算機行業的有很大部分。
理科類實驗是鍛煉學生理論結合實際的最好途徑。理科多是實驗科學，因此強調實驗對理論的驗證。實驗在北大理科專業的課程中占了很大比重。與公眾的一般認識不同，實驗動手能力不是理科實驗所能帶來的唯一益處：學生從事實驗工作，要從理論角度考慮，但是設計、完成實驗要從實際出發，在現有條件上進行工作；學生要統籌安排實驗儀器設備，沒有的儀器，或需要自制，或需要購買（如果研制儀器，則屬于解決技術性和工程性的問題）；實驗后，學生還要實事求是的分析討論實驗結果。可以看出一個實驗，可以鍛煉學生理論結合實踐、統籌管理、處理工程技術問題、分析問題等多方面的能力和求真務實的精神。
3、北大作為綜合性大學在理工科人才培養上具有優勢
僅就理科專業本身，無論是基礎還是應用方面對學生的培養都是比較全面的。但是培養知識結構合理、人文修養與科學精神并重的優秀人才不能簡單的依靠理工科的教育。過去按照蘇聯模式建立的工科大學，能夠培養出專業技能極佳的畢業生，但是在整體的知識結構的培養上卻有所欠缺：例如，我國許多地區大規模興建水利水電設施，獲得了較佳的經濟效益，但卻破壞了生態平衡，最終造成區域環境惡化。這種杰出的工程技術人員在整體環境效益考量上的疏失，就是過去工科院校在人才培養上的欠缺的反映。
作為擁有文理醫工等多學科的綜合性大學，北大在理工類人才培養上具有得天獨厚的優勢。北大無論人文社會科學類還是理工類院系，都擁有合理的教師結構、完善的課程體系和豐富的教學經驗；在此基礎上，北大最早提出培養“厚基礎、寬口徑、高素質”的復合型人才的理念，開設了超過300門的素質教育通選課、24個輔修專業和21個雙學位專業，鼓勵學生選修，真正實現了人才培養上的文理交融，使得兩方面的優質教育資源惠及全校文理科學生。同時，北大還注重利用第二課堂加強對學生素質的培養，注重創造良好的校園文化分為。北大作為綜合性大學在理工科人才培養上的優勢在國內是無可比及的。
三、從個人發展和國家發展規劃來看選擇理科專業：
1、理科人才與應用技術行業的關系
理科在現代科技中處于基礎地位，同時在高科技的發展前沿更多的依靠基礎科學理論與方法，這就客觀地提出了理科畢業生進入應用研究、產業界的要求。我們講理科學生畢業后可以在理科專業的應用性方向攻讀研究生，也可到工科專業攻讀研究生，當然是有條件的，這個條件就是在本專業的基礎上進一步向新的方向發展。
比如物理專業被認為是理科出路最廣泛的專業之一，它的畢業生卻很難向土木工程、水利水電等傳統工科專業發展，可是不能向這些傳統工科專業發展并不能否定理科類畢業生可以從事應用技術方面的工作的事實：北大物理學院的畢業生從事應用方面工作的一般都在微電子、計算機、光電通信、材料科學、核技術應用等與物理專業所學知識有關的應用領域工作。例如，中國互聯網(ChinaNet)骨干網的重要奠基人、被《時代周刊》評選為影響全球數字經濟發展的50位精英之一的中國聯通集團原副總裁劉韻潔，主持研制成功了曙光1號并行計算機、曙光1000大規模并行機和曙光天演系列計算機的李國杰，中國微電子學界的領軍人物北大微電子系主任王陽元，電信工程領域專家、北京郵電大學林金桐校長、康佳集團總裁侯松容等等應用技術領域的精英都是北大物理培養出來的。（北大招生網有篇《文革后北大物理系畢業生在學界和商界》更全面的介紹了部分活躍在產業界的年輕的北大物理畢業生）。
理科畢業生可以從事的應用領域應當是理科研究（包括基礎和應用研究）的自然生長點，也包括與理科研究方法和手段有重疊的領域：例如，化學學院的畢業生可以到制藥、生物等行業讀研、工作；數學學院的畢業生可以到計算機軟件、金融分析等領域讀研、工作；地球與空間科學學院的畢業生可以到空間信息技術、衛星通信等領域工作等等。
在專業選擇和學業規劃的時候，考生需要注意到：不同層面的工作對人才有不同的定位，相應的人才的培養周期也不相同。現在無論理科還是工科的高端人才，一般都需要經過本科、研究生兩個階段的學習，這從許多用人單位的進人標準上也可以看出；但是，一些技術層面相對較低的工作，不需要學歷太高的畢業生，因此本科畢業生就可以參加工作。在這一點上，考生可以根據自己的個人意向、家庭的經濟狀況和對未來發展前景的期待來決定。
2、國家中長期科技發展規劃提升了理科基礎科學的地位，提出建設創新型國家目標
前面我們介紹了理科的內容和北京大學的理科人才培養的特點，那么理科在整個國家發展規劃當中處于怎樣的地位呢？
對于中國科技界，2006年年初召開的全國科技大會無疑是近期最令人振奮的事件了：這次會議的重大意義就在于提出了建設創新型國家的奮斗目標，并擬定了《2006－2020年國家中長期科技發展規劃綱要》，把基礎研究的地位提高到了前所未有的高度。在中長期科技發展規劃中，北大人欣喜地看到北京大學許多理科的研究方向都與國家規劃重合（事實上這些學科一直受到國家重點支持），例如《規劃》所列出的八項重點發展的先進技術就有許多是北大已經重點展開的——生物技術（生物）、信息技術（信科、物理）、新材料技術（物理、化學和工學）、先進制造技術（工學）、先進能源技術（物理）、激光技術（物理、信科）、空天技術（工學）。《規劃》的基礎研究部分所列出的八大科學前沿問題、十大面向國家重大戰略需求的基礎研究和四項重大科學研究計劃，幾乎都是北京大學擁有傳統優勢的領域。
北大的理科畢業生經過了最為系統的科學研究訓練，熟悉科研的程序，掌握現代科技實驗手段，理應在建設創新型國家中發揮更大的作用。建設創新型國家重在自主創新、原始創新，其中重要的指標就是對外科技依存度要低于30%，企業成為創新的主體。而現代高技術企業的研發團隊的工作，處于應用基礎研究、應用研究和產業化之間，既是科學研究的繼續，又使產業化的準備。使企業成為創新的主體，為理科，特別是從事應用研究、應用基礎研究的理科人才提供了更廣闊的空間。
提到自主創新，人們往往會想到王選教授，他帶領北大計算機科學技術研究所研發的“漢字激光照排系統”引發了“告別鉛與火，走進光與電”的印刷革命。在由中國工程院倡議主辦、95位院士推薦評定的25項“二十世紀我國重大工程技術成就”中，“漢字信息處理與印刷革命”僅次于舉全國之力完成的兩彈一星工程，被評為第二項重大工程技術成就。今天只要我們讀書看報，就受益于王選院士和他領導的北大計算機所研發的漢字激光照排系統。
在王選大學三年級分專業的時候，他選擇了新興的計算數學專業，而計算數學在當時是個冷門，選擇了它就意味著要和計算機打交道。可計算機是個什么樣，見過的人寥寥無幾。這個選擇在當時看來無疑是令人費解的。王選的解釋是：在國家《十二年科學發展遠景規劃》中，把原子能、自動控制和計算技術列為“未來重點發展學科”，周恩來總理特別強調，計算技術是“未來重點發展學科”，“我想，發展計算技術不但是國際潮流，也是國家需要。一個人如果把自己的工作和國家的前途命運聯系在一起，很有可能創造出更大的價值”。
這或許是歷史的偶然，今年初《2006－2020年國家中長期科技發展規劃綱要》正式公布，中國政府提升基礎科學研究的地位和建設創新型國家的目標，令科技界歡欣鼓舞，可以說這將是一個產生王選的時代！考生在填報志愿，選擇學校和專業的時候，也應該考慮在建設創新型國家的大背景下，選擇理科專業和個人發展的關系。
我們從理科的內容、理科教育和理科畢業生的發展三個角度談了選擇理科專業的問題，希望考生和家長能夠從中獲得啟發。
編輯：堯華 |
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