中國經濟的巨大成就歸功於中央政府在不同階段所制定並推動實施的一系列正確的經濟政策、各級地方政府根據各自特點不遺餘力的發展地方經濟尤其是鄉鎮經濟的重要舉措、中國充足和連續不斷的廉價勞動力、土地和其它生產資源，以及中國企業家尤其是鄉鎮和民營企業家的勤奮及對新技術和現代企業管理技能的快速學習能力等因素。隨著二戰後電子和信息技術的迅猛發展，以及美、日、德、亞洲四小龍和其它西方發達國家產業轉型升級的需求，玩具、家電、計算機、汽車和移動通訊等勞動密集型製造產業被陸續轉移到中國。中國也抓住這歷史機遇，經過近四十年努力，在獨資和合資模式之外，迅速佈局和崛起了大批民營、國營和混合制模式企業。這些企業的創辦者大都具有在外資/合資企業工作的經歷並熟悉生產或產品研發過程，或代理過外資產品並熟悉市場和產品渠道。通過不斷摸索和快速試錯的學習方法，他們逐步在市場競爭中站立起來，其中相當部分也取得了不錯的規模效應。隨著需求的不斷擴大和產品製造工藝的不斷演變，些本土的零部件和裝備公司也迅速發展起來，局部或部分替代進口，提升了中國製造業的競爭力。這段時期中國企業和產業的創新從根本上講還是跟隨型和模仿學習型的。大都從低端或中低端的產品替代起步，以價格、規模和本地化服務為核心競爭力。隨著技術差距的不斷縮小，中西方產業格局的不斷被改變(很多改變又是西方國家不願意看到的)，西方國家對我們技術封鎖越來越明顯，些國外科技公司也通過把製造業轉移到成本更低的東南亞國家去來達到切斷中國技術源泉箭雙鵰的目的。跟隨模仿式的創新能否讓我們產業突破最後公里，同時又能守住已有陣地？更為重要的是它能否讓我們取得系列的技術突破從而使我們的企業進入一個又一個新的產品和產業領域？美國硅谷過去60 年的產業發展為我們提供了很好的借鑑經驗。一個包括大學（Stanford，Berkeley，San Jose State 等），風投資本和創業文化的不斷完善和迭代進步的創新生態體系使得硅谷能抓住新的技術突破，佔領一個又一個產業制高點（從電子儀器到芯片、計算機、互聯網、移動互聯網、生物科技等等）。硅谷的大學尤其是Stanford 和Berkeley 與時俱進，為硅谷的科創產業源源不斷地提供核心技術、工程師和創業者。由這兩所大學師生創辦的科技公司有如群星閃爍，在世界科技產業史上留下段段佳話。Stanford 大學師生創辦的著名公司有HP， SUN、Cisco、Yahoo、Google 等兩萬五千多家，而Berkeley 畢業生幾乎主導了全球所有著名的半導體公司，包括Intel、Cadence、Qualcomm、Synposis、Marvell、臺積電、中芯國際等。而以七所大學為核心的以色列科技創新體系在自然資源匱乏，缺少本土市場且四面受敵的情況下創造了一個又一個奇蹟。以色列擁有美國本土之外納斯達克最大的上市群體，超過歐盟總和。包括Intel 和Google 在內的世界科技巨頭紛紛把最重要的研發中心設立在以色列，其根本的考慮是以色列大學優秀的大學畢業生和工程師資源。相比美國硅谷和以色列這些知名的科技創新體系，我們的短板體現在創新人才培養和科技轉化機制等方面。最近幾年，在國家大眾創新、萬眾創業的政策推動下，創業的條件如孵化平臺、風投資本等有了很大的進步，從社會和企業走出的所謂“草根派”創業群體無論是規模還是質量都有極大提升。但是，在產業進入深水區或無人區的今天，我們更迫切的需要以技術尤其是原創技術為主的“學院派”創業者。除了早期的北大王選和科大訊飛等少數案例，“學院派”創業在中國幾乎消聲滅跡，遠滯後於“草根派”創業。這根本的原因就是“錢學森之問”[2]提到的創新人才培養問題。創新創業人才培養不只是工程教育改革的關鍵也是創新機制建設的核心，新工科教育的最終目的就是要打造從創新創業人才培養到創業孵化平臺建設再到新經濟培育這麼一個相輔相成的全生態系統。二、工程教育的幾次重要改革眾所周知，學科建設是高等教育的項重要的戰略任務，也是高校建設的核心內容。高校設置一個學科需要考慮三個核心問題：1）學科定位：學科培養的畢業生在之後的40 年如何去影響和改變社會？2）學生應該具備什麼樣的素質和能力才能去實現學科定位？3）怎樣建設一個（課內和課外）科學的培養體系使得學生能具備期待的素質和能力？用什麼樣的反饋信息或核心指標去評估、持續改進和優化學科建設？很顯然，這是一個大滯後的多變量系統，要獲得系統的最優解需要克服巨大的挑戰。同時，學科建設過程中還不得不考慮學生的現狀以及學生背後的家庭和社會情況、政府對學科的期待和政策支持、辦學主體對學科的期望和相應資源、學校所處的產業環境以及認知科學的進步等等，這些都構成辦學的邊界條件。為釐清新工科建設的邊界條件，讓我們首先回顧下工程教育的幾次重要改革。1. 工業革命時代的工程教育雖然第次和第二次工業革命在第次世界大戰前（1915 年）已經完成，這個階段的些重要工程發明仍主要依靠少數有豐富經驗的發明家在作坊或工廠通過大量的試錯和實驗取得的，著名的案例為愛迪生於1878 年經過無數次嘗試（百分之九十九的勤奮加百分之的靈感）後發明了可實用的電燈，此外還有達芬奇、瓦特、福特、特斯拉、貝爾等。工業革命時代大學裡的工科教育主要以培養機器操作工為主。比如1902 年從物理系分出來的MIT 電機系直到1930 年依然如此，西點軍校也主要以培養武器（另類機器）操作工為主。
2. 科學時代的工程教育MIT 的物理學家K. Compton 教授於1930 年擔任MIT 校長。在他的推動下，物理學和科學領域的研究文化被推廣到MIT 的工科院系。1932 年，MIT 著名的電機工程師、企業家和科技領導者Vanevar Bush 教授擔任MIT 工學院院長和副校長。在與MIT 數學系著名教授、控制論發明者N. Wiener 合作研製模擬計算機的過程中，他認識到科學訓練對工程學生的重要性。他認為，“工程研究不能超出支撐它的數學基礎範疇”（Engineering can proceed no faster than mathematical analysis on which it is based）。在他的呼籲下，羅斯福總統於1940 年成立了美國國防科技研究委員會（NDRC）並任命Bush 為首任主任。 NDRC的主要職責是協調民間科技力量為即將到來的戰爭做武器技術研究，其著名項目包括曼哈頓原子彈工程和在MIT 設立的雷達研究實驗室（MIT Radiation Lab）等。這些研究項目的特點是利用科學原理來研製之前沒有的新技術和新產品（進入了無人區，以往的經驗沒有太大的借鑑作用）。在這個過程中，項目的組織者，包括Bush 和他的幾個著名弟子，如伺服技術發明者H. Hazen 教授及信息論創始人C. Shannon 和被譽為“硅谷之父”的Stanford 工學院院長Terman 等都成長為在工程領域非常有建樹的科學家。
Bush 的另一位弟子、數控機床的發明者，MIT 伺服機構實驗室(Servomechanism Lab, AILab 和Lincon Lab 前身)的創始人G. Brown 教授注意到哈佛大學物理和數學畢業的學生遠比MIT 工科畢業的學生突出。雖然哈佛學生沒有工程訓練，開始時動手能力差些，但經過一段時間的工作後迅速成長起來，利用他們紮實的理論基礎脫穎而出。1950 年，由G. Brown 教授主導的一個工程教育改革委員會經過大量的調研後給學校提出了一個被後來稱為Brown Report 的報告。報告認為之前的培養機器操作工的工程教育模式雖然在動手能力培養方面有其可取之處，但不能培養真正的科技創新工程師。該報告對未來的工程教育改革提出了兩點重要的建議：1. 科學主導工程(Science dominates engineering. The modern engineers should be educated as a scientist)，強調教學中數學和科學的地位2. 實驗與課堂教學緊密結合(Laboratory instruction will coordinate closely with classroom instruction as an integral part of the subject)
與此同時，美國工程教育助進學會(SPEE， Society For Promotion of Engineering Education) 也發表了份報告，強調人文和社會科學(Humanity and Social Sciences, HSS)在工程教育中的重要性。1952 年G. Brown 擔任MIT 電機系系主任， 1959 年擔任工學院院長。在他的推動下，新的工科課程體系在MIT 電機系、工學院以及美國其他主流大學逐步施展開來。表1 以電機系為例展示了科學主導工程教育改革後新的課程體系。先從數學/物理/化學課程開始，再到專業基礎課程和專業課程（部分專業基礎或專業課程會配有相應的實驗環節以加深學生對理論的理解）。最後年有門畢業設計課程（英文叫Capstone Project ）讓學生把之前所有學到的知識整合起來。人文與社會科學課程不少於8 門。這個課程體系的最大挑戰是學生要有耐心按班就序的學好學完前面的科學、專業基礎和專業課程知識，最後通過畢業設計來實現集大成的功能。就好比學少林武功，一步步把挑水、劈柴、站樁等基本功練好，最後才能學武功招式。毅力之外，學生還需具備對這個課程體系的信心。當然，這對於從戰場回來的二戰老兵或者經歷過文革後的大學生們這都不成問題。這套紮實的課程體系為當時的美國企業和大學培養了批批優秀的工程師和研究人員，同時支撐了美國工程教育和美國科技產業50-90 年代的高速持續發展（IBM，Bell Lab, Silicon Valley, Boston 128 等），在此基礎上，Berkeley 微電子program 的建立，更催生了美國芯片產業50 年的長盛不衰。
