畢生的追求、熱愛和信仰

方法|看完終於明白，科研到底拚的是什麽

2017-10-09 鮑海飛墨香學術

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科研的事即是個人的也是國家的。說是個人的，是因為有個人的專業、興趣和誌向在裏麵；說是國家的，是因為國家在某一個方麵的重視、投入和依賴程度。為什麽有的人、或國家能夠在科研上取得一項又一項的突破和建樹，其中的奧妙在哪裏呢？在科研的道路上，個體之間存在著科研之拚，國家之間也存在著更激烈的拚。對於個體而言，從事科學研究，拚的是什麽呢？我以前寫過一些，科研拚的是腦力、體力和持久力。進一步，如果想在這條大路上走的話，若想在科研的道路上取得更大的成績或突破，科研到底應該拚的是什麽呢？除了上麵所提到的三種力，還有哪些因素值得進一步考慮呢？下麵是一些近來的思考。

1.科研拚的是思想的癡迷和煎熬。

 

科研的確拚的是腦力、體力和持久力。

 

拚腦力是因為科研需要的是不停地思考，需要的是不停的肯定和否定過程。若有所發明、發現和創造，就需要具有很高的頓悟力、領悟力和直覺洞察力。同樣，科研拚的不是一朝一夕，而是長年累月的工作，因此，需要好的體力和持久力。

 

在文獻的閱讀中，在實際工作困境的逼迫下，會麵對很多棘手的問題，而這些問題往往沒有現成的答案，或是曾經無人涉獵的領域，於是就要尋求解決方案和突破口。而往往這些問題的解決並不是一蹴而就，因此，除了腦力、體力的考量外，更多的還需要思想的煎熬：能否領略其中的奧秘，能否抓住問題的核心，能否摸索出好的方法，又如何去驗證等，是否費了九牛二虎之力，結果是徒勞、前功盡棄等，這實實在在是一個心理上和肉體上的煎熬過程。

 

麵對自然，很多人都會產生疑惑和發現問題，但隻有有心人才發現其中的端倪。這是因為他能為之不懈地觀察和思索，用心專一，是長年累月的自發的、主動的探索，伴隨著的是無盡的思想煎熬。有很多這樣的故事可以說明這個問題。

 

比如，阿基米德當年解決皇帝的王冠中是否摻了其它金屬的問題，如何不損壞王冠而能夠解決這個問題擺在了眼前。於是他就癡迷地思考著皇帝交給他的任務，茶不思飯不想。一天，在他進入浴盆洗澡的時候，突然產生了靈感，他想到了答案。那一刻，他忘記了一切，忘記了自己還沒有穿衣服，就狂奔了出去，邊跑邊喊：“我找到了，我找到了”。後來，通過實驗，他驗證了王冠的密度比純金的低，從而判定王冠中摻了金屬銀。苯環發現的故事也是一樣。

 

據說，德國的化學家凱庫勒在1856年的時候，因為對一種物質的結構式未搞清楚而一直煩惱。一天，他忽然在夢裏得到了答案，一條蛇在瘋狂地追咬著自己的尾巴，於是，他豁然開悟，明白了苯環這種物質的結構。不管這個故事的真假，但它說明了隻有深入的思考和思想煎熬才能帶來意想不到的結果。皇天不負有心人，天上不會無緣無故地掉下餡餅。

 

在日常的工作和學習中，不僅要培養發現問題的能力，質疑的精神，發散性的思維，天馬行空的想法，還要勇於實踐探索出路去解決問題。科研離不開稟賦，科研拚的是百思不得其解之後突然的頓悟，拚的是一種思想的衝動，是思想不受常規思考的束縛。因為在那一時刻，在四處碰壁無路可走的情況下，思想在煎熬著。科研拚的就是一種思想的煎熬，科研拚的是如醉如癡的迷戀，科研拚的是一股韌性和愛琢磨的勁，科研拚的是放下包袱開動腦筋，科研拚的是主動思考而不是被動思考，科研拚的不是老師布置的作業得過且過，科研拚的是思想的獨立性。

 

一位前輩說過，不僅僅是要做一個學者，而是更要做一個思考者和行動者。試問一下，我們有多少人，在麵對問題時，能夠思前想後、輾轉反側，時刻煎熬自己的人？由於癡迷，由於煎熬，專心致誌的人就更加顯得‘書呆子氣’！我們又有多少書呆子啊！？

 

2.科研拚的是底層的深入思考、專研和運用。

 

說白了，科研拚的是對問題的一種思考過程和認識深度。是否還有他山之石可以攻玉，是否還有曲徑通幽？這就需要從底層思考。

 

更進一步具體說，針對問題，能否對其物理模型、圖像進行把握和理解，能否建立新的物理模型，以及能否理解和運用好數學這個工具。由此，找到好的物理模型和相應的數學方法，通過軟件與硬件的開發，完成思考到實踐的過程。

 

比如，通訊中的信號處理方法，如何把信號發射出去並還原回來，就是調製和解調的過程。不僅有調幅的方法，還有調頻、調相的方法，不僅有模擬的調製和解調，還有數字的調製和解調等方法。

 

數學上，雖然就是一個或幾個最簡單的三角函數正弦波的作用關係，但到底在實際上如何使用和應用，如何演繹和運用這個正弦波，需要我們對照模型和理論深入思考和研究。

 

再比如，在頻譜和數字信號處理分析中，有傅裏葉變換，有拉氏變換，然後還有數學上更簡潔的Z變換。數學就是這樣一步一步地深入拓展開來，讓我們認識到問題的深度和廣度以及多樣性。物理原理和數學方法是我們的左右腦。這就需要從底層開始。

 

隻有對物理模型深刻的體會，對數學深入的理解和運用，才能融會貫通落到實處的具體問題上。說白了，就是理論和實際的結合，而不隻是憑空想象，空為紙上談兵。

 

這些年，我們看到國際上許多大公司在硬件和軟件的發展突飛猛進。比如計算機的CPU、閃存的發展，計算機操作係統一代又一代的升級。如果沒有底層的深入理解和艱苦工作，我們就不能看到每隔一段時間就有新的產品更新換代。空中樓閣固然美麗，但那畢竟是海市蜃樓，浮光掠影。

 

當早晨的陽光照射時，一切都將隨風逝去。創新需要從底層做起，底層有很大空間。科研拚的是能否抓住問題的本源，抓住哪些原理性的根本問題，然後再由心思縝密的工程師將它們實現。華為公司的一個做法是要把科學家和工程師完美地結合在一起。

 

科研拚的是想象力和實際操作能力的結合，是物理和數學完美的結合。

 

DNA雙螺旋的發現也說明了這個問題。早期人們一直猜測其結構，到底是兩個鏈、三個鏈、甚至是四個鏈的問題。作為一個研究人員，你也可能猜測到是兩個鏈盤旋在一起構成的，但是隻有你拿出數據，拿出X-射線衍射試驗的數據，再結合你的模型，相互印證了，那麽你就解決問題了。你也就從根上解決和認識了這個問題。這才是知行合一的境界和完美體現。

3.科研拚的是心儀的處女地。

 

你隻有鍾情於那片土地，你才能深情地播撒種子，才能不斷地澆水施肥，為它擋風遮雨、捉蟲去害。你才不會見異思遷、移情別戀。你知道，播種是為了收獲，於是你才會揮汗如雨，汗流浹背，你才會麵朝黃土背朝天。因為，你相信那片土地，因為你有夢想，你麵朝大海，在等待著春暖花開。於是你才能不辭辛勞，不舍晝夜地工作。你才能有勇氣和誇父去比追日。你才敢投資，你才投入精力那鮮有人問津之地，你才敢啃硬骨頭。

 

袁隆平先生心儀的是那片水光瀲灩的一波稻米之水，於是才會有他幾十年如一日地流連忘我的工作：手把青秧插滿田低頭便見水中天。王選先生中意的是那一個個方方正正的漢字，於是才有他不舍晝夜地劈劈啪啪地敲擊鍵盤的工作。

 

在很多別人沒有重視、甚至是忽視的領域，而你卻能夠癡迷和獨具慧眼，於是便不顧一切衝上去。說穿了，科研拚是方向啊。有的人不乏聰明智慧，頭腦很靈光，總會靈機一動計上心來，但往往都是小智慧。有人的不乏堅持持久，但方向搞錯了。有相當一部分人，跟著其它人亦步亦趨，沒有自己的自留地。當然，跟風也不是不能做出成績，但能產出多少、並在科學上能否留下濃重的一筆就值得反思了。

搞研究、耐得住寂寞，咬定青山不放鬆的勁頭還是需要的。

 

4.科研拚的是由內向外的拓展能力。

 

早一些時期，科研似乎在拚誰擁有什麽樣的先進設備和儀器，因為用先進的設備做的東西很容易出成果。

 

比如原子力顯微鏡剛一開始出現的時候，隻要寫的文章裏有了原子力顯微鏡的照片，那麽這樣的文章就十有八九就會被錄取。曾經，科研一度拚的是拿來主義，就是實用主義。當前的一些科研，似乎在拚文章，拚跟風。隻要誰先做出個什麽東西，受到追捧，於是，很多人便一窩蜂而上。人家做什麽，我們就捕風捉影地跟著做什麽。其實，跟著做也沒有什麽，而是要在做的過程中不斷發現和創造屬於自己的東西。這樣才不至於亦步亦趨。

 

科研拚的是拓展力、擴展力和延伸力。

 

掃描探針顯微鏡(SPM)的發展就是這樣。1982年瑞士蘇黎世G.Binning 和 H.Rohrer 等人發明了掃描隧道顯微鏡之後，他們又發明了能夠在絕緣體表麵上進行分析的原子力顯微鏡，這極大地拓展了掃描顯微鏡的應用研究領域。顯然，他們並沒有一直拘泥於掃描隧道顯微鏡的領域。

 

如今，許許多多聰明的科研人員發揮了主觀能動性，又創造出了各種各樣的掃描探針顯微鏡，如化學力顯微鏡，液體中的顯微鏡等。由於世界各國急需這樣的設備，於是使這一領域從科學走向了產業。這無疑是摩爾定律在掃描探針領域的一個延伸。

而這也體現了所謂：道生一、一生二，二生三，三生萬物的思想。隻有這樣，勇於開拓，才能披荊斬棘，乘風破浪，取得人類進步的階梯。科研需要這種外向的舉一反三的拓展能力。

 

5.科研拚的是上下求索的環境。

 

 

本來不想寫說這個話題了，但是還是忍不住想說幾句。我們的科研人員也都不乏聰明才智、身體力行，也做了不少工作，但是為什麽我們難以取得大的成果？一個感覺是個人單打獨鬥的多，一個是沒有承前啟後的研究工作，再一個就是沒有持久的研究作風和幹勁。如果要是還處在一個單調枯燥的環境下工作時間久了，就更缺乏了前進的動力，這就導致難以在科研上取得大的成果。

我們經常看到國外的一些研究機構或公司，不時地推出新產品，不時地‘炫’。我感覺這是他們能夠集中優勢的人力、物力和資源，一旦瞄準方向就能夠加大馬力，快速地出成果，而不是僅憑個人那一點有限的本事來‘炫’。現在的科研更需要集體的整合能力。一個人渾身是鐵能打幾顆釘啊！

 

再說一點，科研拚的是一個環境，是一種氣氛。

 

一個有戰鬥力、凝聚力的團隊就是一個好的係統和環境，它涵蓋了一個‘產品’從頭到腳的全部生產過程和細節。無論是大環境還是小環境，麻雀雖小五髒俱全，團隊和係統為研究者和新人提供了多樣性和完整性，這就增長了個體的知識、閱曆和見識，而不是孤陋寡聞。

 

在一個良性循環的集體中，人們的工作是有條不紊、承上啟下，既有繼承又有發展，方向和前景是明確的，對問題的解決是不時有靈感的碰撞和智慧的火花在閃耀。

 

在交流與工作中，每個人對問題的理解和感悟都不同，會有人不時地對你棒喝，對你提出新的問題和疑難，在你的心靈之中產生了碰撞。這些對個體的成長和個體對集體的貢獻都有著積極的作用。在這樣的環境下，人們能夠看到個體的成長、個體的價值、個體對集體的貢獻，個體得到的回報、集體的閃光點、集體的榮耀等。因此，在這樣的環境下，你的心思會專一、思考會專注、思維更加積極。因為你時刻會感覺到你屬於這個積極蓬勃向上集體中的一員。無論中微子、還是引力波的試驗，當今的科研拚的更是一種集體的智慧和榮耀！

 

總之，科研的探索是自發的、主動的，自底層的、由內向外的上下求索過程，這種求索不為名所惑，不為利所動，而完全是一種對真理的追求和熱愛。

 

從事科學研究不是在象牙塔裏找到一個心靈慰藉的避風港，而是不斷尋求一個思想、想象力和創造力得到不斷的撞擊、喚醒和激發之地。

 

比如，學生與師長在一起要營造出一種學術氛圍，好的引導和有意義積極的辯論、討論等都很重要。創新不是喊出來的，而是在實際工作環境下摸爬滾打中凝練出來的，是工作中迫切需要的改良、提高和待解決的實際問題。研究人員應該不斷獲得獨立的思考能力、洞察能力與交流能力。

 

從學習和創造的角度來說，是給那些熱衷於研究的人員一個思維活躍、開放、自由的學術氣氛和環境，在無拘無束的環境下才能激發構想出好的想法和創造出更好的東西。學生隻有在一個大的開放的環境下，在一個充滿了各行各業的人物下的集體中，才能得到鍛煉，才能使他們的眼界開闊，才能使他們的想法得到實現，才能鍛煉他們的思維。相反，我們很多學術環境則是狹隘和封閉的。

 

另一方麵，在構築頂層的同時，依然要不忘底層，甚至要花費相當的精力去鑽研底層的東西。不能說完全摒棄科學中的快餐文化，但如果不去專研底層的東西，就難以探索出新的東西，即使創新了，也是很有限的，不會有太多深度的。這就需要，在理論方麵，自己要深入學習和挖掘，設備要自己研發和開拓。沒有這樣的打算和做法，理論就不會有所突破，設備就做不了更新換代，更談不上理論與實際的結合。這在一個集體合作中就更顯得重要和突出，發揮個人的主觀能動性和創造性。

 

科研拚的是夢想的力量，科研拚的是一種癡迷的情懷。在那個過程中，在那一段時間內，在他的心裏，在他的學術求索世界裏，在他的思想馳騁世界裏，他心無旁騖、不舍晝夜，甚至是不能自拔，乃至殫精竭慮，然後才是他豁然開悟。

 

我經常會發現，自己在讀書的時候，一本書從頭到尾，看著看著，不知不覺便又看到了第一頁。這是因為源頭在吸引著我，這是因為源頭給了我前進的動力。

 

若有一天，踏入芝蘭之室，你聞到其香而不知其香的時候，那麽你已經融入了一個積極向上探索的集體，你已經在不知不覺中去走一條探索的道路了。

 

科研是一條艱辛的道路，並不是每個人都能取得成功，但為什麽還有人在孜孜以求？我想這是因為他的心中有一份熱愛和執著，還有一份挑戰，還有一顆孩童的心。科研拚的不隻是三板斧的一時痛快，而是一個人畢生的追求、熱愛和信仰。

 

王國維先生的三層境界的確不假。還是引上它作為結尾以勉勵吧。 

古今之成大事業、大學問者，必經過三種之境界："昨夜西風凋碧樹。獨上高樓，望盡天涯路。"此第一境也。"衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴。"此第二境也。"眾裏尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處。"此第三境也。此等語皆非大詞人不能道。然遽以此意解釋諸詞，恐為晏歐諸公所不許也。"

 

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文章來源：科學網

     
 編輯：夢江南

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十八種涼水

 

寫得真好，可以作為研究生入學或新進教師入職典禮的演講。“腦力”第一，“體力”緊隨，“持久力”不可或缺。少了哪個都該考慮轉行。

4小時前

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