新工科背景下新材料专业的科技伦理教学实践

［摘 要］ 进入信息时代，各行业都在经历变革或升级。2017年以来，教育部积极推进新工科建设，旨在培养面向未来的高素质复合型新工科人才。随着基因工程、纳米技术、人工智能和物联网等高新技术的发展以及在新工科建设中的应用，不断涌现出一些新的、富有挑战性的科技伦理问题。在新工科人才培养中，结合南京大学现代工程与应用科学学院的学科方向，就新材料创新研究中所涉及的科技伦理与治理问题进行讨论。在教学实践过程中，对这些问题设置多个专题，调动学生的参与热情和积极性，进行更深层次的讨论，将有助于学生树立正确的科学观、道德观和社会观。

［关键词］ 新工科；材料学；科技伦理；工程伦理

［基金项目］ 2020年度教育部国家级第二批新工科研究与实践项目“多学科交叉融合的多层次现代工学创新创业实践平台建设”（E-CXCYYR20200927）

［作者简介］ 顾正彬（1973—），男，山东青岛人，博士，南京大学现代工程与应用科学学院副教授，主要从事功能薄膜材料与工程伦理研究；袁紫燕（1996—），女，安徽宿州人，硕士，南京大学现代工程与应用科学学院辅导员，主要从事思想政治教育研究；李 敏（1993—），女，江苏泰州人，硕士，南京大学团委讲师，主要从事思想政治教育研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）10-0100-04 ［收稿日期］ 2023-11-20

自2017年2月以来，教育部陆续推出一系列措施开展新工科研究与实践。2020年5月，为推进新工科建设再深化、再拓展、再突破、再出发，推动高校加快体制机制创新，做好未来科技创新领军人才的前瞻性和战略性培养，抢占未来科技发展先机，教育部决定在高等学校培育建设一批未来技术学院，奏响了人才培养的主旋律，开拓了工程教育改革的新路径。

2009年，南京大学提出将致力于突破文理型综合大学模式，重点扶持现代医学和现代工程技术等学科的建设和发展，并于当年宣布成立现代工程与应用科学学院（以下简称“现工院”），成为国内高校中较早宣布发展现代工程的院校之一。近几年，南京大学苏州校区的建设，更是明确提出聚焦新工科，面向未来科技与产业发展，培养造就一批能够解决复杂工程问题的、高素质的交叉复合型卓越工程领军人才和行业领袖人才。

纳米技术、人工智能、基因工程、云计算等颠覆性科技方兴未艾，新工科建设旨在将这些技术用于传统工科专业的升级改造。未来新兴产业和经济需要的是理论扎实、创新意识强、实践和沟通能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。为快速而敏捷地应对越来越复杂的挑战，这些新工科人才还需要具备良好的科技伦理素养。

2022年3月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于加强科技伦理治理的意见》指出，科技伦理是开展科学研究、技术开发等科技活动需要遵循的价值理念和行为规范，是促进科技事业健康发展的重要保障［1］。2023年9月，科技部、教育部、工业和信息化部等十部门联合印发《科技伦理审查办法（试行）》，意在规范科学研究、技术开发等科技活动的科技伦理审查工作，强化科技伦理风险防控，促进负责任创新，标志着我国科技伦理治理进入全面推进的新阶段。

本文结合南京大学现工院所涉及的新工科材料学专业，通过探讨在校大学生、研究生的科技伦理教育内容，探索相关教学实践，认真落实《关于加强科技伦理治理的意见》要求，扎实推进实施，以有效防范科技伦理风险。

一、科技伦理建设是时代发展的需要

（一）科技伦理与创新人才培养

2018年9月，习近平总书记在全国教育大会上强调，“要在增强综合素质上下功夫，教育引导学生培养综合能力，培养创新思维”“着重培养创新型、复合型、应用型人才”［2］。习近平总书记的讲话对高校创新人才培养教育进一步指明了目标和方向，教育部推广实施的大学生创新创业训练计划项目成为优秀的创新人才培养平台［3］。

南京大学一直高度重视本科生教育，特别是2015年以来，更是将创新创业教育纳入学校人才培养体系，每年组织大学生创新创业训练计划项目［4］。大学生参加此项目，尽管前期会面临功课繁忙、知识储备不足和创新意识缺乏等问题［5］，但是通过项目的实施与训练，学生不仅能够体验和了解科学研究的整体过程，还能够将理论学习带入实践中，有利于激发其学习热情，提高其动手解决问题和团队协作能力，培养其创新意识。“双创”计划等项目为在校大学生参加科研活动创造了机会，可见对大学生进行科技伦理方面的指导和教育，树立科技伦理与工程伦理意识，防范伦理风险，已成为高校必选项。

（二）科技创新需要守住伦理底线

科学技术既是社会发展的利器，也是各种风险和潜在危机的源头，而科技伦理是科技健康发展不可缺少的导航器。但是，相对于科技的发展，科技伦理的研究与治理仍相对滞后。以基因工程、人工智能、大数据和云计算等为代表的新技术加速发展并广泛运用，科技创新给人类带来的各种不确定性和不可控因素也显著增加。

（三）科技伦理原则与责任意识

我们要建设科技强国，推动科技与产业不断创新，需要以先进理念和价值伦理为指引。《关于加强科技伦理治理的意见》中明确提出增进人类福祉、尊重生命权利、坚持公平公正、合理控制风险和保持公开透明五个科技伦理原则［1］。在教学实践中，须就这些原则所蕴含的社会责任、价值观念和行为规范等予以重点阐述和讨论，使学生树立正确的科技伦理观。

开展科技活动所要遵守的首要原则是增进人类福祉，而尊重生命权利被认为是科技伦理原则的灵魂。“公正”意为公平正义，没有偏私，是国家、社会应然的根本价值理念，也是人类最基本的道德直觉和不懈追求。一般情况下，公正会被狭义地理解为分配公正，对于科技发展来讲，成本、风险与效益的合理分配日益成为科技伦理抉择的重要方面。

公开透明原则是一个操作性原则，工程和科技活动应建立利益相关方和社会公众的合理参与机制，以及涉及重大、敏感伦理问题的科技活动的披露机制，公布工程和科技活动相关信息时应提高透明度，做到客观真实，这样就可以最大限度地降低工程和科技活动的不可预知性及不确定性，达到合理控制风险，消除社会公众的恐惧、紧张、担忧心理。

负责任发展新兴技术在21世纪初开始在欧美国家流行，负责任的研究与创新思想的提出和发展，推动了科技伦理治理的进一步发展。责任原则主要体现在两方面：一方面是合理规划科研方向，充分利用资源，不贪婪，不浪费，有节制地完成科研并取得成果；另一方面是对研究方向要有清醒的认识，具备强烈的责任感、科学精神和道德操守，遵循科学伦理和社会规范进行技术创新和成果转化［6］。

（四）诚实守信与无畏担当

科学研究是以求真、诚实为基础的活动，科学知识的获取和交流都是建立在科研人员诚信的基础之上的。诚实守信是科技伦理重要的内容，而学术不端行为对科学的伤害是难以估量的。教学中可引用相关案例展开讨论，让学生深刻认识到学术不端行为的危害，必须坚决予以抵制。

科学研究是对未知进行长期不懈地探索，无畏就是内心勇敢、不避艰险和不怕失败，尊重但不迷信和畏惧学术权威、坚持独立思辨、理性质疑，敢于提出新理论、开辟新领域、探寻新路径，不畏挫折、敢于试错，在解决受制于人的重大科技“瓶颈”问题上强化担当有所作为。在科技伦理与治理方面，也要大力提倡无畏和担当精神，坚守科技伦理原则。

二、新材料视域下的科技伦理教学

新材料的创新和应用给人类文明及社会发展带来的改变和影响日益深刻，同时伴随产生了许多科技伦理问题与风险。以下主要就南京大学现工院所涉及的新工科材料学科专业予以讨论，包括纳米技术与纳米材料、生物医学工程材料和新能源工程材料。在实际教学中，采用多种教学方法相结合的方式，来提高学生的参与度和学习效果，如引入案例研究、小组讨论、角色扮演和专题视频等。当前人工智能和大数据等技术的广泛运用，成为科技伦理危机产生的主要源头。我们也将重点介绍这些跨学科的内容，或者通过邀请专家和学者来分享他们的经验与见解，使学生更全面地理解科技伦理。

（一）纳米技术与纳米材料

作为新兴技术，纳米技术存在不可预料的安全、伦理等风险，其风险遍及健康安全、环境生态等多个领域，引发的伦理学问题或挑战也非常广泛［7］。例如，研究发现，正常情况下没有危害的微米物质，一旦其材料尺寸达到纳米级别，就会表现出毒性，对健康带来潜在的风险［8］。另外，纳米材料的生产过程可能产生有毒有害污染物或向环境中释放粉尘等纳米颗粒，造成相应的环境污染与生态灾害，产生相关的伦理问题［9］。例如，是否可能对生物造成伤害导致物种减少，从而破坏生态系统的生物多样性和稳定性等，都需要密切关注。总之，纳米技术的研究是一个长久、持续的过程，其风险也会长期存在，相关科技伦理及治理可谓任重道远。

纳米技术风险所涉及的伦理、法律和社会影响等研究还在不断深入，在实际的教学工作中，需要向学生普及此方面的知识，结合纳米技术研究团队的研究方向，选择2～3个主题进行课堂讨论或撰写调研报告，如纳米材料的毒性、纳米科技对环境的影响等。通过这些活动，提高学生对科技伦理治理的认识，以保证纳米技术更健康、更科学地发展，更好地造福全人类，构建美好生活。

（二）生物医学工程材料

2011年10月，南京大学现工院成立了生物医学工程系，联合校内化学化工学院、物理学院、生命科学学院、医学院等相关学科共同建设生物医学工程学科。在社会学和伦理学的框架下，从各个层次上研究人体系统的状态变化，并运用新知识及新技术去理解、调节、改变和控制这些变化，目的是解决人类日常生活和临床医学中面临的疾病管理、诊断、治疗和康复等一系列问题，保障人类健康，促进社会进步，为人类疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。

生物医学工程伦理不仅涉及科技伦理和工程伦理，也包含生命伦理和医学伦理，其基本原则包括生命神圣与价值原则、有利与不伤害原则、尊重与自主原则和公正原则等。在科技伦理教学实践中，结合生物医学方面丰富的案例，尤其是基因编辑、人体器官等方面的实例，对人类生命、生物实验以及临床试验涉及的知情同意权、隐私权、动物福利等进行研讨，或从正反两方面进行辩论，提高学生参与的热情和积极性，最终形成专题报告。

（三）新能源工程材料

根据社会和学科发展需要，南京大学现工院于2012年7月成立能源科学与工程系，研究领域是能源科学与工程技术的基础理论研究与产业开发，目标是成为我国储能技术研究、人才培养及产业化研发的重要基地，推动我国二次电池、新能源乃至整个能源领域的发展。

自进入21世纪，全球一次能源消耗总量一直保持稳定增长趋势，与能源工程相关的工程伦理、科技伦理问题往往是关乎全人类的福祉和未来的重要问题。能源工程的发展越来越注重“绿色、低碳、循环”的理念，我国正在加快构建现代能源体系，不仅是保障国家能源安全，实现“双碳”目标的内在要求，也是推动经济社会高质量发展的重要支撑。在科技伦理教学实践中，在向学生介绍分析我国的能源国情的基础之上，启发学生设计和实施小型能源工程项目，并在过程中考虑和处理相关科技伦理问题，从而激发学生科技报国的家国情怀和使命担当，牢记节能减排的责任，以及为环境生态负责的伦理理念。

（四）人工智能与大数据

我们已进入大数据时代，面对人工智能的迅速兴起，国际社会一直在积极推动人工智能伦理研究并争取最大范围达成共识，最终在2021年11月，联合国教科文组织（UNESCO）在第41届大会上通过了首份关于人工智能伦理的全球协议《人工智能伦理问题建议书》，其定义了关于人工智能技术和应用的共同价值观与原则，用以指导建立必需的法律框架，确保人工智能的良性发展［10］。2023年10月，中央网信办发布《全球人工智能治理倡议》，积极呼吁坚持伦理先行，建立并完善人工智能伦理准则、规范及问责机制，形成人工智能伦理指南［11］。