#科學網精選博文集錦# 【文雙春:如何開始做科研?】近幾年,國內大學紛紛鼓勵本科生早進課題、早進實驗室、早進團隊,跟老師做研究。我所在學院從2015年開始推行“本科生科研能力提升計劃”,至今有6個年頭。每次推介該計劃時,毫無例外有學生提問:如何做科研?

學生之所以反複提出這個問題,我琢磨可能與學生多年來接受的學校教育有關。正如瓦羅爾著《像火箭科學家一樣思考》所說:在學校里,老師給我們留下了一種錯誤印象,即科學家們走的是一條通往光明的坦途;“只要學習某一門課程,掌握一種學習科學的正確方法及一條正確的公式,就能在標准化考試中正確回答問題”。

這個問題讓人從何答起?我只好每次都給出這個回避式回答:科研新人不必糾結如何做科研,科研的最好法子全在擼起袖子加油幹中,所以,你只要走進課題,跟著老師好好幹就行了。

姑且為這個回答找點理論依據和名人背書。

其一,科研工作的屬性決定了科研的最好法子全在科研過程中。

“自然和自然的規律隱藏在黑夜之中。上帝說:讓牛頓降生吧!於是一片光明。”英國詩人蒲柏1727年為牛頓寫的墓志銘既是對牛頓成就的最好評價,也是科研工作屬性的生動寫照——科研是在黑暗中探索未知。

法爾斯坦著《無知:它怎樣驅動科學》說,科學研究是在黑屋子里四下摸索,撞上無法辨認的事物,尋找難以察覺的幻影,就像在黑屋子里尋找黑貓。這種觀點盡管與許多人特別是非科學家對科研的看法或想象截然相反,但事實就是如此。

數學家懷爾斯把自己證明費馬大定理的過程比作在一座黑暗的宅邸中前行。首先進入一個房間,四下里七試八試,誤打誤撞,忽然里找到了電燈開關(往往是由於機緣巧合),於是燈亮了,每個人都感歎:“噢,原來是這麼一回事兒!”然後,又前往下一個黑暗的房間,一切重新開始。他說,“沒有黑暗中的摸索,這些成果就不可能存在。”

愛因斯坦用類似說法描述了他自己的科學發現過程。“我們的最終結果幾乎是不證自明的。但是,多年來在黑暗中尋找一種只可意會、不可言傳的真理,強烈的欲望及自信和疑慮反複交替,直到打破僵局,真相水落石出。只有親身經曆過這一切的人才知道是什麼感覺。”

《像火箭科學家一樣思考》寫道:“在某些情況下,科學家們要一直在黑暗的房間里蹣跚而行,窮盡一生尋找真理。即便他們找到了電燈開關,燈光也可能只照亮房間一隅,剩余的黑暗空間比他們想象的要大得多,也黑得多。但對於他們來說,在黑暗中蹣跚行走比坐在外面光線充足的走廊里要有趣得多。”

其二,科研是一種天生就會或置身其中自有辦法的活,它就像戀愛,是用不著別人教的。

科研必需的基本素養和能力,如好奇心、求知欲、提問等,人大多生而有之。

試舉3例。一、眾所周知,兒童比成人更有好奇心。二、據平克(Daniel H. Pink)著《驅動力》,人類有“發現新奇事物、進行挑戰、拓展並施展才能以及探索和學習的內在傾向”。三、兒童心理學家保羅·哈里斯的研究表明,一個孩子在2~5歲之間會問出4萬個問題,而4歲的孩子提出的大部分問題都是在尋求解釋或原因,而不僅僅是獲得事實。

最關鍵的是,科研最重要的是熱情,而找到或具有熱情,顯然不是別人能教給你的。

路遙著《平凡的世界》里,田曉霞愛上了孫少平,給孫少平寫了封情書,請父親田福軍提點修改意見。田福軍對田曉霞說:“不過我說心里話,你們還年輕,我不知道你們是不是最終能走到一起。這個世界呢就是一個充滿著變化的世界。所以管它呢!先把火燒起來。”

過來人才有、都有體會:科研跟戀愛一樣,過程和結果都充滿不確定性,所以最好的法子是不問法子,而是“先把火燒起來”,也就是先熱火朝天地幹起來。

諾貝爾生理學或醫學獎得主、現代神經科學之父拉蒙-卡哈爾在《學習的方法》一書中說:“我們應該在被觀察的事物中注入強烈的感情和一種深切的親近感。只有這樣它才會向我們展現自己的祕密,因為熱情能夠提高和完善我們的觀察力,就像戀愛中的男子,每天都會在他心愛的女人身上發現新的優點,一直對所觀察之物保持著濃厚興趣的人最後必然能察覺有價值的細節和不尋常的特性,這些東西往往會從循規蹈矩、懶於思考的觀察者的眼睛底下逃走。”

問別人(包括老師)如何做科研就像請教別人如何談戀愛,別人可以告訴你方法,甚至可以幫你介紹對象,但別人無法幫你找到熱情。

其三,我們可以找到大量關於如何做科研的書或文章,但那些書或文章的作者的科學成就(如果有的話)都不是用他們自己寫的方法做出來的。

說到科學方法,培根的《新工具》和笛卡爾的《談談方法》堪稱經典。遺憾的是,科研新手即使把這兩本經典爛熟於心,對自己的科研也不會有什麼幫助。

拉蒙-卡哈爾指出,在培根和笛卡爾的著作中都有體現“科學方法中存在萬靈藥”的觀點。“誠然,該觀點可以很好地開拓思維,但是卻無法更加有效地告訴別人如何發現。”他忍不住引用Joseph de Maistre對《新工具》的評語:“那些做出過重大科學發現的人從未讀過它,培根本人靠他自己的理論也從未做出過任何發現。”而對於笛卡爾的方法,拉蒙-卡哈爾說:這位法國哲學家的成就並不是通過對其方法的運用取得的,而是像其他人一樣,在無意識中抓住了機會,從而清晰、精確地闡明了哲學和幾何學方面的問題。

愛因斯坦在他的《自述》中說:“我作為一個學生並不懂得獲取物理學基本原理的深奧知識的方法是與最複雜的數學方法緊密相連的。在許多年獨立的科學工作以後,我才漸漸明白了這一點。”

有志向的科研新人可能認為諾獎得主肯定知道如何才能得諾獎,然而諾貝爾物理學獎得主Robert Laughlin說:如果我知道是什麼使一個人得諾獎,我不會告訴你,而是去再拿一個。

把目光再拉到身邊,不難發現,研究生導師之間科研成就的高低,區別不在於他們知道什麼,而在於他們做什麼。把科研方法說得頭頭是道的人,往往已經不做科研或不在科研一線了。http://t.cn/A6xpDLE3

更多學習動態

全站最新消息

d