1891年，美国洛杉矶东北部的小城帕撒蒂娜(Pasadena)成立了一所社区职业学校，名叫Throop University，建校初期的Throop和普通的社区学校不无两样，直到1921年，Arthur A. Noyes、Robert A. Millikan等顶级科学家的到来让这所学校的命运发生了改变，Throop University更名为加州理工学院(Catlech)，并在极短的时间内跻身世界一流大学。
在英国《泰晤士报高等教育副刊》去年发布的2012-2013世界大学排行榜上，Catlech蝉联了榜首的位置，并且在《美国新闻与世界报道》周刊的2012年全美大学排名中，它与麻省理工学院(MIT)和斯坦福大学(Stanford University)并列排在了第5位。
那么，Catlech有着怎样的独特之处呢?
事实上，身为大学的Catlech素以“小而精”闻名。它的“小”体现在其124英亩的袖珍校园(面积是斯坦福大学的1/50)以及仅两千多的师生人数上，Catlech目前有本科生978人，研究生1253人，专职教师322人，博士后研究员734人。
但如此小的规模并不妨碍Catlech成为美国乃至世界最顶尖的大学之一，这主要是得益于Catlech杰出的师资队伍以及毕业校友的非凡成就。Catlech目前300多位专职教师中有5名诺贝尔奖获得者，71名美国科学院院士、33名美国工程院院士以及94名美国艺术与科学院院士。历史上Catlech的教师与校友共有31人获得32次诺贝尔奖，56人获美国国家科学奖章，12人获美国国家技术奖章。
也正是得益于极小的规模，Caltech一方面能够坚持严苛的入学标准，另一方面能将学校的资源聚焦，专注于培养优秀的学生。相比其他大学，Caltech的学生能获得更多的资源，也有更多的机会与教授直接交流并参与到科研中去。Caltech的本科生是最大受益者，本科生与教师比例为3:1，他们在大一时候会指定导师，而后可以根据自己的兴趣调整，导师们在整个本科阶段都会对学生的学业与就业进行指导，和学生建立紧密的联系。学校71%的课程人数不超过20名学生，而人数超过100名学生的课程只有3%。
Caltech的另一大特色就是将教学与科研相结合，使科研渗透到教学的各方面。Caltech提倡学生一进校就参加各项科研活动。学校每年进行的本科生暑期研究项目(Summer Undergraduate Research Fellowships Eww141007gl，SURFE)使几乎每一位本科生都有机会参与到科研中去。SURF项目设立于1979年，每年录取约450名本科生进入设备条件一流的实验室，在教授的指导下进行为期10周的有偿科研活动(该奖学金的金额是6000美金)。学生需要选择并联系一位教授作为导师，共同拟定研究计划并提交一份项目建议书给教授委员会，委员会根据专家的评审建议决定是否予以资助。
加州理工最独特的地方就是它致力于给予每个在校学生和教授最大的自由度和全方位的支持，让他们去追求他们自己认为最好的想法。这里面不仅包括在科研上的想法，也同时包含了在课程设置、学校管理、人才培养等方方面面的想法。加州理工的本科生、研究生可以高度自由的选择自己的培养方案，课程计划和研究方向。跨专业甚至跨领域的交叉在这里司空见惯。一个物理系的博士生去研究细胞免疫学或者一个化工系的研究生去设计天文望远镜的光探测器在这里都有可能成为现实。有人也许会问，这不是所学非所用么?恰恰相反，在知识高度交叉的现代科学体系，跨学科跨领域的研究不仅极为重要，而且这种知识转移和视角组合往往能够为人们带来全新的认知和突破。加州理工前校长Jean-Lou Chameau甚至认为，这是使得加州理工能够成为一所世界上独一无二科研殿堂最重要的传统和经验。
在遴选学生和教授方面，加州理工一直秉持着“宁缺勿滥”的原则和“精英教育”的理念。因而，与其自由宽松的环境相对应的就是极其繁重的课业。不仅本科或研究生院的入学申请的难度相当高，按时完成学业的而成功毕业同样也不容易。其本科专业的四年平均毕业率只有不到80%，很多学生需要6年甚至更长时间才能够本科毕业。而大部分工科研究生第一年要修习15门核心课程，同时还要完成导师布置额外的科研任务。正因为此，加州理工的实验室很多在深夜依然是灯火通明，大部分博士生的整个在学阶段至少有几年时间是每天除了吃饭睡觉基本全部贡献给了科研。
所幸的是，师生辛勤的汗水总能结出丰硕的成果，在加州理工最让学子们引以为豪的是几乎每1000个加州理工毕业的本科生或者研究生中就有一个诺贝尔奖得主(在Caltech目前20000名左右的在世校友中有17人获诺贝尔奖)。这个数字也许未必准确，但毫无疑问的是，加州理工的学生已经把历史上母校的诺奖得主们作为自己的精神图腾。对知识无限的渴望，对学术近乎疯狂的追求，能够从这所面积不足1/8个清华的小巧精致的学院的各个角落中展现。
在加州理工，还有一个有名的“荣誉法则”(Honor Code)，即“No member of the Caltech community shall take unfair advantage of any other member of the Caltech community”(“任何加州理工成员不得从其他成员的身上获得不公平的利益”)。荣誉法则本身为教师和学生在相互尊重与信任的基础上创造了一个极其宽松和自由的环境。一个最典型的例子是，无论本科生还是研究生课程，几乎全部的考试都可以在自己喜欢的时间和地点完成。一般学校在考试前一个星期，就把试卷发给学生，并告知交卷期限和考试允许的时长，学生能以任何的形式和在任何的时段把试题做完，只要是独立完成即可。在极其轻松自由的考试环境下，几乎没有学生愿意作弊。因为没有人愿意因为自己的不当行为而失去别人对自己充分的信任与尊重。
很多人都是看了热播的美剧《生活大爆炸》之后才知道了加州理工这所学校，剧中男主角谢尔顿这位高智商的宅男，仿佛成了加州理工学生面貌的一种诠释。走进这所校园你会发现，虽然也许不像剧中那样夸张，但类似谢尔顿的这样的“疯子”还真是不在少数。有的人会把每一天的饮食从纤维素含量、碳水化合物含量、蛋白质含量、维生素等做详细计算后再选择食材安排自己一天的食谱，并根据营养学和生理学的最新研究结果做及时地调整;有些人会利用废弃的硅光太阳能电池板、绿色植物、沙土、昆虫和一些培养菌在实验室搭起来小型生物圈以供娱乐;或者某天早上一起床，发现同事给你发过来最新发表在《新英格兰医学杂志》的文章，然后很严肃的告诉你，知道你为什么到现在还得不了诺贝尔奖么?因为你没有吃足够数量的巧克力! 不仅仅是学生，在博士资格考试的考场上，有的教授也会托着下巴很深沉的问你，你觉得什么是熵?这个看似简单却又深奥到哲学高度的问题令很多毕业很久的学生仍然记忆犹新。
文章作者系魏巍、施奇惠，“千人智库”专家，国家“青年千人计划”、上海“浦江人才计划”入选者，上海交通大学教授。
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