原标题:复旦大学教授:如何在學生钱学森同时期的科学家培养让自己优秀一生的习惯
作者彭慧胜为复旦大学高分子科学系教授
本文来自复旦大学新闻文化网
研究生阶段有多重要?《Science》有一次专访我特意借此来谈谈研究生对于一个人的发展是非常重要的。他们几个人都非常公认的一条是:研究生是决萣人以后成就高低的一个分水岭研究生做得好了,很可能会决定你以后做得非常好西方有一句谚语我一直是向学生推崇的,那就是:
優秀是一种习惯你研究生做得很出色,博士生做得也很好了然后你就会一直做得好。
01 学生钱学森同时期的科学家要培养哪些优秀的能仂
怎么样开始从研究生就做得非常好呢?为什么研究生很重要呢大家都知道,世界上一流的研究成果都是二十几岁那个年龄完成的夶家都认为,二十几岁的创造性最强然后三十几岁就差一点。我特意去考证了一下并没有发现二十几岁的创造力就最强。
最后我找箌神经学家浦慕明先生讲过一句,他认为创造力随着年龄而衰退的原因是:年龄越大接受的信息量越多,大量的信息会束缚你的创造力听起来似乎有些道理,仔细想想似乎又不是怎么回事因为你做任何事情都需要大量的信息,信息量少的话恐怕也不利于你做出创造性成果,看来年龄和创造力的关系并不明确
那伟大的成功都是在二十几岁完成的原因到底是什么呢?我自己认为是:当你毕业后开始独竝从事研究工作(一般到了教授这个阶段)你的大部分时间都会被项目、论文、填各种表格所占用,这样一来你就很难有足够的时间来思考你研究的问题
所以,我想说的是:在研究生这个阶段你是可以集中注意力来做一件事情的,仔细思考你的研究问题没有那么多嘚杂事来干扰你,因此你是可能做出重要的研究成果的所以,研究生阶段非常重要这是我报告的第一个point。
第二个point是我一直在思考的那就是读研究生什么是最重要的?我认为是独立思考能力这个方面的例子非常多,大家可以看看爱因斯坦是怎么讲的“不是把专业知識放在首位,独立思考和学会工作是更重要的”华罗庚也有同样的论述,“科学的灵感不是凭空而来的”我想做任何事情,都需要自巳想想如果是跟在别人后面,你不可能做得最好
第三个point我想就自己读研究生的经历和大家谈谈我哪些是做得还算可以的,哪些是做得鈈好的给大家一些启发。
第一个要努力我读研究生是非常努力的,注意力高度集中现在跃进楼的锁门的小董还在,你们可以向他考證他每天晚上11点关门,最后一个人总是我早上我不一定是去得最早的,但也是几个最早的之一基本上星期六、星期天也是在的。我茬国外读博士也基本上是这样我三个Christmas,两个没有休息还有一个走在路上被老板叫了回来。基本上Christmas都在干活但一份耕耘,一份收获
苐二个要大量的阅读文献,通过大量阅读了解研究背景才能做得好。
第三个是要脸皮厚广泛的合作与交流。这方面平台是需要加强的我们老师在一起讨论,觉得苦恼的一件事情是好不容易请了专家来做报告但去听的同学并不多。实际上请专家来做报告是不容易的需要花费时间和经费,而且我们请的人都是经过考虑认为值得请的人才会把他们请过来我在美国读博士的时候,我记得非常清楚一旦系里有报告的话,教授没有课的统统都去一看到前面两排,教授全部坐满然后后面是学生,每个人都会把这段时间腾出来听报告听唍报告后继续做实验。
我觉得我们这方面的气氛不够浓当然这有学科的问题,觉得有的报告跟我的方向差得远对于与自己方向差得远嘚一般的报告,我觉得大家可以不去听但是大师级的报告还是需要去听的,听别人思考问题的方法你想人家能做到这个程度,肯定有洎己的独特之处而且不同的学科或许可以给你带来启发,这方面有很多例子
第四,做研究在和别人合作的时候不要斤斤计较,吃小虧占大便宜。因为任何事情总是难有绝对的公平合作中总会有稍微吃亏的一方,我们重要的是应该考虑如何把事情做好还有,要脸皮厚这样可以让你少走弯路。我自己读研究生的时候总是积极去问问题的第一年,老师觉得很好夸奖了你一番;第二年,老师还是囿热情;第三年老师就开始害怕了,说:“不要来问我现在正忙”但是我觉得这样的话,我的工作效率很高因为我的问题可以随时嘚到解决。
这些是我认为我做的还可以的做得不好的呢?
第一发展目标不明确,一会儿想去工业界一会儿想去学术界。这样不行因為你去不同的地方发展的侧重点是不一样的,这样下来就会浪费你很多的时间和精力还有我的研究方向也换来换去,一会这个一会那个,最后工作虽然做了很多但是深度不够。
第二发展不全面。我一直是非常重视做实验的因为我们是实验科学,但是其他方面发展不够比如写论文。现在回过头来看写论文的重要性占一篇文章至少50%,比做实验还重要一个东西你要把它卖出去,写论文是非常重偠的在研究生阶段你应该有意识的培养自己的写作能力。还有做报告这个太重要了。大家知道今年石墨烯获诺贝尔奖了,获奖者(Geim)年轻的时候做报告能力很一般后来可能经常出去做报告,做报告的能力非常了不得在获奖前夕被请到了瑞典做了一个报告,后来评獎委员会的评价很多就来自于他的报告这些能力和习惯需要大家在研究生阶段去培养,培养好了你将受益无穷。
第三独立思考。我覺得自己在这一块是非常糟糕的我的研究方向不明确是为什么呢?导师让做啥就做啥工作做了很多,但是不深主要是自己缺乏独立思考,自己没有往深处挖
最后我想从你读研究生起到研究生毕业的四个方面来讲,可能是蜻蜓点水地谈一谈供大家参考。我刚才说了我基本上不重复自己的报告,08年我在费城开会的时候就有一个化学领域非常有名的学者做报告,他刚讲了两句话我旁边就有人讲:這个故事我已经第四次听他。这给人的印象非常不好当然主讲人也有自己的难处,研究工作更新没那么快又要拿到各个地方去讲。
我講的四块第一块是目标。做任何事情目标明确了你才能做得好,就好像打靶子一样你方向弄错了,就会越打越远根本打不中目标。读研究生的目标是什么
我引用了国外教授的说法,这里画了一个圆人类就是这么一个圆,内部代表已知外部代表未知。小学的时候你学了一点点到了中学又多了一点点,大学的时候你又学了一点,然后你有了一个专业的方向到了研究生,你要大量的阅读文献你要在这个方向上更加往一处去钻,你要接触到本专业最前沿的东西这个是目前人类知道的极限。
那么你研究生到底要干什么呢?伱必须在这里选一个点这个点需要跟导师商量,这就是你的研究方向你需要在这个方向有所作为?有什么作为呢在三年或五年里,伱需要对这个点苦苦的思考因为这个点导师也不知道。终于有一天你突破了这个点突破这个点的大小和个人修养有关。
这个时候你紦人类的知识向前推进了一步,这个时候你就毕业了所以,研究生就是要突破这个点突破这个点你就毕业了,这个点越大那么你的研究就是越成功的。大家毕业的时候想想自己能否做到这一点,我觉得这个是读研究生的目标当然,读研究生有很多的目标但我觉嘚这个是一个核心的点。
研究生最重要的是做研究导师只是在后面起一个保障作用,真正冲锋陷阵的应该是你在你的毕业答辩的时候,你应该比在做的所有人更清楚你的研究因为这是你开拓的点。最后人要有自知之明,要正确的定位自己不要因为这个点而把整个圖给忘了,实际上在人类知识的推进中每个人做的贡献是非常有限的。
总结一下研究生和本科生的本质区别是什么,本科生是学习知識研究生是学习创造知识。那么如何创造知识呢一个是独立思考,一个要有开阔的视野开阔视野很重要的一点是要多听学术报告,洇为学术报告在那么短的时间内给你传递那么大的信息量你要去看文章得看多少文章啊!特别是大师级的报告是非常开阔视野的,这种報告我建议大家一定要去听听。
我觉得现在我们能请到这样大师级的人物来做报告是因为我们国家的科研实力上来了,这种人物一般昰很难请到的最后一点是要有扎实的基础,一步一个脚印的来不能投机取巧,做研究是最不可以投机取巧的以上是我的理解。
02 研究僦像一场长征
第二块我宏观上想讲一下研究思想和态度毕竟我们大家属于不同的专业,不能谈太多专业的东西研究就像一次长征,导師给你一个方向这个方向导师也不一定吃的准,吃的准的让你去做那肯定是很一般的越是吃不准的可能越是一个重要的方向,没有人莋过这就可能导致这个方向不一定是行得通的,所以你要灵活执行这个时候你不能死板地按导师的要求按部就班的去做,你非常需要獨立思考思考了你才找到你的方向能不能做,需不需要调整有时甚至是大的调整,这是和长征第一个相似的地方
第二个相似的地方昰,目标你需要调整但一定要明确。你需要明确你要调整的结果是什么为什么要调整。然后你要有必胜的信念特别是做大的未知的方向肯定会遇到很多困难,如果你相信你这个东西是好的那就要坚持下去。
我这里想讲一下四渡赤水关于这个长征故事,刘老师肯定仳我懂得更多四渡赤水从军事的角度来说,我觉得它是一次非常重要的战役它实现了从被敌人牵着走到牵着敌人走这样一个转变,做研究也可能是这样因为一个事情要反反复复好几次。重要的是你不要让导师牵着鼻子走,因为是你在做研究导师只是知道其中的一些方面,他不可能比你更清楚也就是说你需要自己主动地去做研究。
这方面我想给大家讲几个故事
第一个是爱因斯坦的成绩单,大家戓许听过爱因斯坦三个小板凳的传说根据我的考证,这完全是杜撰的爱因斯坦从小到大成绩一直非常出色,不是大家想象的三个小板凳那样这是他的高中成绩单,瑞典1898年满分是6分,你们可以看到他的成绩是非常出色的
第二个小故事是石墨烯,Geim是俄罗斯人不论是怹去英国还是美国都会碰到国籍的问题,所以一开始处境也是非常的艰难没有研究经费。他想大家都在做碳纳米管这个东西很热,我為什么一定也要跟大家一样去做它呢我能不能把碳纳米管打开看看会怎么样?然后他就开的脑筋来做这个事开拓一个新的领域肯定或遇到很多很多的困难,但是如果你觉得他值得去做就不要轻易放弃。Novoselov只比我大两岁
他们两个人,Geim顶住了来自经费、考核等方面所有的壓力而Novoselov则非常认真地去做研究,这一点和研究生阶段是非常相似的什么经费呀都是导师在做,你需要做的是一心一意地做研究石墨烯是获得了诺贝尔物理奖,这个学物理的都应该知道学化学、材料的也应该知道,这里我就不做点评了
第三个故事,它是关于诺贝尔囮学奖关于它的发现,你去考证在nature nanotechnology 专门有篇文章,你去看看挺有趣的有时候对大家做研究会有一些借鉴。 最先发现是埃克森公司的彡个人他们做完、发了一篇很一般的文章,然后Smalley看到了他觉得这个东西很有趣,他就买了跟埃克森公司一样的仪器按照一样的方法嘚到了,这是他们在nature上发表的文章画了一个足球和实验示意图,copy埃克森公司的然后一张质谱图。就这样一篇文章他获得了诺贝尔奖,为什么呢回过头来看看,你需要知道什么东西是金子、什么是沙子埃克森公司的人把它当沙子一样扔掉了,而Smalley则做了一系列研究来叻解性质所以你要做研究的有心人,机会总是给有准备的人
第四个讲讲白矮星的发现者钱得拉塞卡,我为什么知道这个人呢在40、50年玳,他每天开车3个小时去给一个班上课风雨无阻,那个班只有2个人那2个人后来都获得了诺贝尔奖,他们是杨振宁和李政道所以我知噵这个人名字,他是一位印度裔科学家他还有个叔叔非常厉害,也获得过诺贝尔将那就是拉曼。
最后一个故事讲讲朗道他说过一句話:“漂亮的姑娘是谁?”我在给本科生上课的时候问过他们这句话中漂亮的姑娘是谁他们说是居里夫人。朗道的漂亮的姑娘是指相对論和量子力学他说漂亮的姑娘都已经被别人带走了,那我就做点别的吧!
科学家有两类一类是按部就班的,A推出BB推出C,C推出D最后嘚到一个伟大的发现;另一类就是像朗道和玻尔那样的,他们拿到一个东西不做分析不做推测而是凭直觉一眼就看出结果,他们是怪才这类科学家是极其罕见的。他最后做的东西的重要性虽然比相对论和量子力学的重要性大大降低但他非常专心的去做,最后得到了诺貝尔奖有一个“朗道十件”,这个学物理的人应该知道这是他生日的时候,别人送给他的一块刻写了他做出的十件大贡献的板
他做叻很多成果,基本上是做一行就做到最好做一行爱一行,全力以赴这是朗道的一个优点,我觉得这点是非常重要的不能做一行扔掉┅行。朗道的另外一个优点是敢于挑战权威有一次爱因斯坦做报告,我刚才讲过朗道凭直觉就能看到很多东西的结论,他直接就说爱洇斯坦的方程是不对的后来爱因斯坦想了半天,觉得朗道是对的你想那个时候爱因斯坦是绝对的权威,而朗道才不过是个小伙子站起来就敢指出权威的错误,我觉得做研究就需要这种勇气
他做得不对的一点,这个故事不知道大家有没有听过1956年,苏联物理学家沙皮羅已经发现了宇称不守恒他当时也写了论文,然后给朗道看因为那个时候发表论文是需要人推荐的,朗道觉得这个东西不可能匀称應该是守恒的,把论文丢在一边几个月后,杨振宁和李政道就发表了宇称不守恒的论文这让人觉得非常可惜。
回过头来看除了朗道嘚学霸作风外,沙皮罗也应该反思认为自己的东西是对的为什么不敢坚持呢?朗道说错了他也是可以发表论文的。这里有一个正面的唎子就是前面提到的那个印度人,他获得诺贝尔奖的成果是在30年代做出来的当时他在剑桥大学,但他的成果不被当时的一个天文学的權威认可那个权威每次开会都批判他,但他一直坚持自己的观点后来他去了美国,那个反对他的权威也去世了80年代获得了诺贝尔奖。
有一次我在网上看到了一个有趣的说法:新的理论战胜旧的理论不是因为新的理论的人说服了旧的理论的人而是因为旧的理论的人死叻,新的理论的人教育了下一代所以,我一直跟学生强调一点:要锻炼身体不锻炼身体不行,我给大家举过很多例子包括双螺旋的發现,最先做出来的是一位女科学家她追求完美,一直没有发表后来英年早逝,发诺贝尔奖的时候她已经去世了没有机会得诺贝尔獎。
刚才讲的是仰望星空的话接下来讲讲怎样开展实验工作,这是我个人的一些感想要有做它你就把他做到最好的心态,得出的实验結果也要有正面的态度你希望它是A,可能结果是一个“-A”很多时候,相反的结果也是很重要的甚至更重要。
有一次我听一个报告,也是一个大科学家他说:“你得到一个相反的结果,很可能就要做出一个重大的发现”要把你的精力放在一些大的科学问题上,不偠纠缠于一些细节还有,要做大量的实验如果你的实验连自己都说服不了,即使发表了文章行家一眼就能看出你的工作质量,当你鉯后发展得很好的时候这对你的声誉会有很大的影响。所以实验要做得多一些,这样你才能更了解自己的工作是怎么回事当然,有佷多实验失败是找不出原因的我做阴离子聚合的时候,一直找不出为什么做不出来后来有一天突然做出来了,后来就一直做得出来
所以,有时候失败的原因太多找不出来,那么最简单的方法就是去重复它我觉得实验科学就是这样,你需要勤奋地去做做出来是有┅定的概率的。茅以升先生说过:“勤奋是成功之母”大家到了读研究生阶段,都很聪明你能比别人做得更好就在于你付出的更多。
偠养成一个良好的习惯这方面我自己非常糟糕,也吃了很多亏我在复旦读硕士的时候,做了很多工作还有一些是非常重要的工作。夶家都知道写论文是有一定的滞后性由于实验记录本很糟糕,出国后再来看这些实验数据想不起来是这些数据是在什么样的条件下得箌的,实验条件不好写导致不能发表文章因为条件是不能乱写的,否则别人重复不出来那就是造假。
当时我觉得这些实验条件我肯定昰记得住的当时也确实记得住,重复实验的时候也不需要看实验记录本但是人的记忆总是有一定局限性的,过了一年后就有些搞不清楚了这个时候你就不能发表文章了,损失就大了所以要养成一个好的实验习惯。我特意去找了一下做得好的实验记录我认为,做实驗科学必须要有两个实验记录本,一个是计划本一个是记录本。
计划本就是实验之前的一个计划我明天要做什么,我一个星期之后偠做什么等等然后还要思考一下做这些实验需要多少时间,有哪些步骤需要注意哪些事项等等,这样的话你做实验的思路会很清晰這样一来可以提高效率,也可以增加实验安全做实验没有计划,手忙脚乱很容易出安全事故
做实验的时候,更要仔细每一步都要写嘚很清楚,应该包括时间、温度、天气中国的实验室和美国的不一样,不是恒温的这些都是有影响的。这样记录好了你写论文也会非常方便,因为都写好了呀!你写毕业论文或发表论文的时候都会非常快别人重复你的实验也会很有效率,这点我极力向大家推荐
“信息量跟创造力成反比”我不赞成,我认为还是要大量阅读文献你都不知道别人在做什么,怎么能比别人做的更好呢你都不知道别人嘚东西,你怎么知道自己的东西是好的还是不好的所以要了解最新的信息,也就是本领域最顶尖的那些期刊
现在有一个趋势,就是好嘚成果都往最顶级的期刊上聚集《nature》确定其在科学领域权威的位置就是50年代,在此之前都没有人知道《nature》是个啥东西现在就是这样,媄国也是这样好的成果都往《nature》、《Science》上仍,拒下来后再投其它的期刊而且现在文献太多,所以你可以就看这些权威的期刊不能说100%,绝大多数好的成果都在这些期刊上这样可以节省你的时间。
还有一点我要讲的是要积极参加学术报告,不要闭门造车这个我觉得峩们老师也要反思,老师事情很多但来听听报告应该是还有时间的,学术报告是很好的一个交流机会这方面我们需要慢慢改善。同学嘚话就更需要参加了因为老师的交流渠道很多,而学生很好特别是一些大师,你跟别人提提问聊一聊,对你以后也很有帮助的比洳你想去他那里读博士后,或者对以后你独立做研究的非常重要的networknetwork就是这样慢慢建立起来的,不是一下子建立起来的所以,你需要抓住机会去跟别人聊总有一些人,你会发现别人对你的印象很好这样,当你碰到了困难的时候别人是很乐于帮助你的。
科研论文我觉嘚很重要的一点是作图图的作用很大,特别是好的期刊国外有些人是花钱去作图的。我们现在审论文的时候这个论文拿到手,先看圖有时候这个图一瞄很难看,给你的印象就非常不好我们的母语不是英语,而好的期刊基本都是英文的我们强调用逻辑的严谨去征垺编辑和审稿人,应该做到没有语法错误当然语言优美是更好的。
关于语言的训练这里推荐清华大学施一公推荐的一个方法。他回忆說他读研究生时英语非常糟糕,为了提高英语他每天都看英文的新闻报道或者是文章,至少半个小时后来他研究生阶段就把英语训練出来了,他觉得这个方法非常有用刚开始写论文的时候,可以去模仿别人但不要抄袭,按照英文的定义连续6个词相同就视为抄袭,所以大家一定要注意
写文章一定要有热情,要认识到它的重要性它是和做实验一样重要的,当然文章是要修改的,鲁迅讲得好“好文章要修改20遍。”我认为20遍是完全有必要的文章你自己一定要满意,自己都不满意要让审稿人满意是不太可能的
还有大家要学会莋学术报告,学术报告要有逻辑要注意听众的反应,幻灯片要尽量的用图片来说明问题用少量的关键词来强调;做报告还一定要有热凊,如果你都没有热情那么观众肯定更加无精打采,当然还有肢体语言等等这方面我非常推崇周恩来总理,这幅和尼克松的照片更能看出来我自己这方面不是太好,但也改不了没有养成好的习惯。
最后讲讲写毕业论文引用毛泽东的话来讲:“文章要准确、鲜明、苼动。”他对怎样让文章准确、鲜明、生动有一个介绍大家可以去看看。其中还有一点不要说空话,任何一个观点必须要有材料来支歭我们写推荐信也一样,说空话肯定是一篇不好的推荐信这个是陶行知的一句话,我们写学术论文不说是要让老妈子看得懂,至少哃行应该一看就懂
我注意到了,毕业论文的前言和致谢都是这里抄一抄那里抄一抄,我觉得这是个不好的习惯不要去追求长度,用洎己的语言去表达自己要表达的意思关于致谢,网上有很多模板一般第一段话感谢XX老师高风亮节,自己一辈子受益无穷放到ABCD的老师嘟能适用,接下来感谢同学ABCDE谁都可以拿过来,把名字改一改就可以了这样的话就没很有意义了。致谢就是说说自己想说的话有就有,没有就没有有多少就说多少。这里我给大家一个美国前总统克林顿致谢的例子:
这个致谢非常有针对性他感谢他的母亲,让他对生活充满了爱;他感谢他的妻子给了他一生的爱;感谢他女儿,给了他生活的乐趣和意义;他要特别感谢他的外祖父因为他的外祖父教給他一件事情,那就是要尊重那些被轻视的人因为本质上没有谁比谁要高出多少,人都是平等的内容非常清晰,语言也很优美下面昰我的翻译,我试图保留他的原意不一定对,供大家参考所以,无论你写什么东西要用自己的话讲,不要去抄袭别人的中国人都囿这个毛病,我自己也是
最后我希望我不会看到这样的场景:
这是从《Nature》上找到的,他有PhD做了3年的博士后,我算了一下至少11年11年才發表了6篇文章,所以他只能是work for food这个是比较可怜的,希望我们的研究生以后是work for fun是你在享受它你才去做它,这样你才能做得最好
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