2025年1月20日前，人们从未想过低成本也能训练出如Deepseek一般的大模型，它以深度思考能力掀翻了人工智能屋顶。但是，想象力和创造力始终是AI绕不开的话题，想象力是展现人类与AI之间最后差异的底线。

为什么我们要讨论想象力议题？中国国际经济交流中心副理事长朱民说过，“想象力是人类演化和发展的原点。”虽然AI改变了想法生成的成本，但想象力与创新性永远是人类独属，有想法才有创新的可能。

北京邮电大学纪阳教授说：“经历三年疫情的学生，眼里无光，生无可恋，激发人类想象力与创造力刻不容缓。”

北京邮电大学信息与通信工程学院开发的“多智能体虚拟工程实践模拟训练系统”——邮百工是激发想象力的第一味药，这个系统融合了大模型、多智能体系统，以及墨子四疑教学法，为学生提供了一个高度仿真的互动沟通场景。在北京邮电大学信通院2024邮百工创客马拉松活动中，邮百工系统指导学生开展工程创新实践，产生出多个具有实际应用价值的工程项目，富含工程思维的碳基生物也有了更多的“人味”。

纪阳（二排左2）和他的学生们（受访者供图）

工程想象力是国产AI创新的根本，是我们逆境向上的支点，更是国力崛起的根本。基于此，北京邮电大学纪阳教授接受了极新的采访，我们一起探讨了工程想象力在推动教育、商业和全球科技发展中的作用。纪阳教授指出，工程想象力不仅关乎“造物”，更在于创新路径的改变。他认为，教育和企业应紧密结合，推动跨学科人才的培养，提升学生的创新能力，以应对未来科技挑战，并帮助中国在全球技术竞争中占据一席之地。

本次采访分三篇发布，以下为第一篇：起点——“想象” 破局，重塑教育新航道。

极新：您认为工程想象力在当前教育体系中扮演着怎样的角色？

纪阳：首先，要厘清工程想象力教育的定位，是推崇还是忽视这一能力。当前，工科大学的教育中往往缺乏对想象力的重视。我们可能有很多构思，但短期内无法实现。例如，像光速飞船这种概念，现阶段无法制造出来，所以它在某种程度上看上去非常充满想象力。尽管如此，真正的工程仍然需要将这些想法通过实际功能转化为物件。随着技术能力的提升，创新的可能性和制造的可行性会越来越接近，实现的时间周期也会逐步缩短。

冯·卡门曾指出，工程师是创造未来的，而科学家则专注于发现和描述现实中的现象。科学家不应介入“未来”，因为那涉及对未知的想象和创造，这恰恰是工程师的工作。工程的定义是人类对物质世界的重塑，是对自然界的再造，而非简单的科学现象。通过这种理解，我们看到工程教育应当着眼于未来的创造，而不仅仅是技术的积累或当前问题的解决。

实际上，工程想象力与发明和创造是紧密相连的。例如，《流浪地球》中的宇宙电梯和质子引擎，虽然看似科幻，但也属于工程的一部分。这些设想的基础在于人类对未来可能的发明与创造的想象。因此，工程教育应当容纳这类想象力，不仅仅局限于现有技术的应用。

然而，当前的工程教育中，想象力教育的缺失明显。全球范围内，文科教育逐渐缩减，许多人关注的是如何培养具有“实用技能”的人才，而忽视了创新性和未来性。在中国，虽然IT产业等领域取得了显著成就，但许多概念仍然是国外提出来的，中国缺乏原创性思维和长远的技术构想，这与教育体制中缺乏对工程想象力的培养密切相关。如果我们不能在教育体系中有效渗透工程想象力教育，未来的产业创新将面临困境。特别是在高科技和通信领域，当前中国的技术领先往往依赖于微创新和快速复制，而缺乏从零到一的原创性突破。

极新：您如何看待工程想象力与学生创新能力培养之间的关系？

纪阳：首先，激情是不可或缺的，只有具备激情，才能激发出想象力。而且，有时需要解决别人无法解决的问题，这时候想象力显得尤为重要，尤其是那些远大的目标，必须要有清晰的思考。另一方面，想象力还体现在对细微变化的洞察力上。比如，我和一些学生一起去乡村支教，他们已经做了四五年，虽然很有情怀，常常思考该怎么做，但始终没有突破。而我一下子就能找出改进的方向，简单直接。这样的想法和直觉，是长期的想象力训练积累的结果，能够让我们迅速产生应对策略。相比之下，如果没有这种训练，就容易陷入迷茫，一旦缺乏现成的模板或指导，就不知道该如何应对。

极新：邮百工平台在整个教育行业中就像一朵雪莲花，能够承载无数的创意与想法，甚至催生出无限的创新。那么，最初是什么样的契机促使我们去构思和打造这个平台呢？

纪阳：我一直在搞工程思维教育。我们的工程导论课不是虚虚讲讲的，要求学生从大一就动手做端到端系统的工程创新，很有挑战度。我们组的詹志强老师对大模型和智能体有兴趣，作了很多研究，就想帮忙作一些工具革新以减轻教学上的压力。2024年初他试着玩，搞了一个墨工教案的智能体，能够帮老师编写教案。我也觉得有意思。我那时候觉得将墨子四疑方法论引介给老师同学，还有不少教学痛点，于是和詹老师一起打磨，发现AI考虑问题自有一套，和问题思维教学的结合很有意思。后来詹老师看到多智能体协同方向已成趋势，就形成了一个虚拟公司和虚拟专家团队的构思，想把多智能体模式也用到导论课改革。

这是一个很棒的思路。我觉得不能只按照软件工程流程做完项目就完事儿。国际国内工程教育现在的痛点主要是在工程能力和工程思维方面，就把墨工哲学、工程专业认证11条、设计思维、系统思维、可持续发展、第一性原理以及古代百工的测试实验方式等等也都引入进来，还加入了微场景、用户思维、工程能力评价方面的思路，搞成综合型的工程思维训练模式，这样我们就有了邮百工多智能体工程模拟训练平台的思路和方向。考虑墨工、百工等元素，都是希望对中国古代工程科技思维能够有一个继承和发展。这样的产品形态属于从无到有，我们都感觉到这东西很可能会改变工程思维教育的未来。整个过程探索得很艰难，因为这个事儿涉及的环节还是挺多的，除了技术、产品、交互形态的摸索、还涉及与教学理论、教学思想和教学形态的整合，还要与工程教育评估专家、领导、同事的沟通与交流，有许许多多的协调、测试与调优，全靠大家自发驱动。

詹老师被AI大模型的魅力折服，热情爆棚，大力研发，经常搞到凌晨2-3点钟，国庆节都没休息。吴振宇老师也越参与越多，承担了教学设计和协调沟通的很多任务，学生团队也建立起来成长，十几个人一起研发了好几个月，拿出来现在这个样态的产品。迭代得很快。

这一段时间我也一直在思考AI与人类共存的问题：现在很多AI赋能的主要思路是让人能方便省事儿，但省事儿省多了，AI能力日益强大，确实也会形成一些岗位被AI替代的局面。我们有工程想象力的课程，就在碳基硅基文明的共生问题上和同学们一起做了很多有趣的思想实验，具体推演的结论就不说了。同时我又是研究工程思维教育的，我们希望人类眼里有光。最终我们选定让AI赋能工程师的综合思维素养提升，也让人与AI在思维层面获得更多的协同，这是邮百工目前打算探索的方向。我们认为这是当下碳基文明体应该做但没有做或没有做好的事情。

极新：在AI领域，科技进步为创造力提供了新动力，但创造力依然稀缺。比如无人机、芯片、半导体等技术的进展，虽然这些领域发展不直观，但新材料和生物医药的突破已影响我们的生活。AI软科技领域更是如此，学生如何在这种环境中发挥创造力？

纪阳：AI赋能教育的目标是辅助现有教育体系，而非根本改变教育本质。目前的AI工具主要帮助学生做作业、上课、批改作业，但依旧依赖传统的知识灌输模式，未能推动教育创新。教育创新应当利用AI打破现有教学模式，推动学生从理论到实践的进步。尽管AI提升了教育效率，大多数教育体系和从业者依然沿用传统方法。部分学生能主动思考并快速应用新知识，但大多数学生依然依赖老师，缺乏创新意识。他们关注的是完成任务和提高分数，而非用创新思维解决问题。

AI不仅是工具，它扩展了创造力，激发更广泛的思维。但AI可能会抑制人类的创新，因为学生可能依赖它，减少独立思考。教育的核心应培养学生的独立思考和创新意识，尤其在AI和科技飞速发展的今天，学生应从长远角度思考如何面对AI挑战，而非仅为个人发展或找工作使用AI。低年级学生接受AI变化较快，关注如何使用AI为未来铺路。但随着年级升高，学生态度逐渐分化，一些人积极参与AI创新，另一些则选择转行。

极新：您也在做留守儿童帮扶项目，这是怎样思考的？

纪阳：四五年前，我们实验室有同学带着公益情怀参与了留守儿童帮扶项目，后来他们希望我能把更好的教学方法带入其中。当前乡村教育的硬件条件改善很多，但软件资源匮乏，教师流动性大、乡村文化断裂以及孩子们创造力教育缺失等问题都很突出，未成年人犯罪问题也有不少。乡村经济是有所进步的，但物质提升似乎还没有带来思想变革，许多孩子并没有得到良好的培养。

因此，去年，我们将问题思维、想象力教育等墨工教育理念也引入到乡村支教领域，孩子们和村里面都很欢迎，支教效果显著提升。我们也带着城市里的中学生一起参加乡村留守儿童支教。我发现孩子们的想象力真的很出色，而且他们在想象状态下会有更多的学习热情，所以想象力是一种非常可贵的资源。这些发现和成绩，让我们有信心通过教学方法继续推动改变。

极新：现在提升想象力这件事情缺少工程化的路径。如果说美国的教育体系能够通过结构化的方式提升孩子的整体竞争力，那么这也意味着他们在这方面的路径是工程化的。我们已经讨论过，工程化不仅仅是提升执行力的手段，它还可以用来结构化地提升想象力。那么，是否可以从“工程化”的角度切入，探索提升孩子想象力的可行路径呢？

纪阳：在查阅各类文献资料时，我发现国外的工程教育里并没有直接涉及这个概念。在国外，也是中小学和大学的理科院系更关注科幻教育，工科教育中也很少涉及科幻教育。实际上，我们并没有发现国际有人提过工程想象力教育的概念。

起初，我还以为自己走在了前沿，可后来才意识到美国在这方面的底蕴深厚。我读了一本《科幻编年史》，发现美国的科幻小说和电影很多，引进到国内的那些大片只是冰山一角，科幻文化的底蕴已经深深扎根于社会之中，想象力熏陶是自然而然的，所以他们很可能并不需要特意提出 “工程想象力” 这个概念。

我意识到中美国情况可能很不一样。我们需要从零开始构建理论体系，还要大力推广这个概念。不过这也给我们创造了独一无二的机会，让我们能够在国内外传播这一创新理论。

目前，我们还在持续发力，推动这个领域不断向前发展，坚定地在这条路上前行，致力于推动工程想象力的教育与研究，相信最终我们一定能带来积极的改变。

极新：请您总结一下工程想象力对于教育和中国AI发展的长远意义。

纪阳：想象就是力量。人类比以往任何时候都更需要想象力。