大约在十年前,著名的华人生物学家蒲慕明先生曾经有一封非常著名的email在网上广为流传,这封email是蒲先生写给自己实验室所有博士生和博士后的,其中的观点我完全赞同。
这封email写的语重心长,从中可以看出蒲先生的良苦用心。我无论是在普林斯顿还是在清华大学都把这封email转给了我实验室的所有学生,让他们体会。
其中的一段是这样说的:
“The most important thing is what I consider to be sufficient amount of time and effort in the lab work. I mentioned that about 60 hr working time per week is what I consider the minimal time an average successful young scientist in these days has to put into the lab work……”
“我认为最重要的事情就是在实验室里的工作时间,当今一个成功的年轻科学家平均每周要有60小时左右的时间投入到实验室的研究工作......”
“I suggest that everyone puts in at least 6 hr concentrated bench work and 2+ hr reading and other research-related activity each day. Reading papers and books should be done mostly after work.”
“我建议每个人每天至少有6小时的紧张实验操作和两小时以上的与科研直接有关的阅读等。文献和书籍的阅读应该在这些工作时间之外进行。”
有些学生读完蒲先生的email后告诉我,“看来我不是做学术的料,因为我真的吃不起这份苦。”
我常常回复道,“我在你这么大年纪的时候,也会觉得长期这样工作不可思议。但在不知不觉之中,你会逐渐被科学研究的精妙所打动,也会为自己的努力和成绩骄傲,你会逐渐适应这种生活方式!”这句话表面上是劝学生,实则是我自己的经历与体会。
研究生阶段后期,我的刻苦在实验室是出了名的。
在纽约做博士后时期则是我这辈子最苦的两年,每天晚上做实验到半夜三点左右,回到住处躺下来睡觉时常常已是四点以后;但每天早晨八点都会被窗外纽约第一大道(First Avenue)上的汽车喧闹声吵醒,九点左右又回到实验室开始了新的一天。
每天三餐都在实验室,分别在上午9点、下午3点和晚上9、10点。这样的生活节奏持续11天,从周一到第二个星期的周五,周五晚上做灰狗长途汽车回到巴尔地摩(Baltimore)的家里,周末两天每天睡上近十个小时,弥补过去11天严重缺失的睡眠。周一早晨再开始下一个11天的奋斗。
虽然体力上很累,但我心里很满足、很骄傲,我知道自己在用行动打造未来、在创业。有时我也会在日记里鼓励自己。我住在纽约市曼哈顿区65街与第一大道路口附近,离纽约著名的中心公园(Central Park)很近,那里也时有文化娱乐活动,但在纽约工作整整两年,我从未迈进中心公园一步。
我一定会把自己的这段经历讲给每一个我自己的学生听,新生常常问我:“老师,您觉得自己苦吗?”我通常回答,“只有做自己没有兴趣的事情时候觉得很苦。有兴趣以后一点也不觉得苦。”
是啊,一个精彩的实验带给我的享受比看一部美国大片强多了。现在回想起当时的刻苦,感觉仍很骄傲、很振奋!
有时我想:如果自己在博士生、博士后阶段的那七年半不努力进取,而是不加节制地看电影、读小说、找娱乐(当时的互联网远没有现在这么内容丰富),现在该是什么状况?
做一个优秀的研究生,时间的付出是必要条件。
2 方法论的转变
要想在科学研究上取得突破和成功,只有时间的付出和刻苦,是不够的。批判性分析(critical analysis)是必须具备的一种素质。
研究生与本科生最大的区别是:本科生以吸取学习人类积累的知识为主、兼顾科学研究和技能训练;而研究生的本质是通过科学研究来发掘创造新知识,当前和以往学习的知识都是为了更好地服务于科学研究。
在以学习知识为主的本科生阶段,提出问题固然重要,但答案往往已经存在,所以问题是否critical没有那么关键。研究生阶段则完全不同,必须具备critical analysis的能力,否则不可能成为优秀的科学家。这一点,我称之为方法论的转变。
其实,整个大学和研究生阶段教育的实质就是培养critical analysis的能力,养成能够进行创新科研的方法论。
1
正确分析负面结果是成功的关键
作为生命学科的一名研究生,如果每一个实验都很顺利、能得到预料中的正面结果,除个别研究领域外,一般只需要6-24个月就应该可以获得博士学位所需要的所有结果了。
然而实际上,在美国,生命学科的一个博士研究生,平均需要6年左右的时间才能得到PhD学位。这一数字本身就说明:绝大多数实验结果会与预料不符,或者是负面结果。
大多数低年级的博士生对负面结果的看法很消极,直接影响了他们critical analysis能力的培养。
其实,只要有适当的对照实验、判断无误的负面实验结果往往是通往成功的必经之路。一般来说,任何一个探索型课题的每一步进展都有几种、甚至十几种可能的途径,取得进展的过程基本就是排除不正确、找到正确方向的过程,很多情况下也就是将这几种、甚至十几种可能的途径一一予以尝试、排除,直到找到一条可行之路的过程。
在这个过程中,一个可信的负面结果往往可以让我们信心饱满地放弃目前这一途径,如果运用得当,这种排除法会确保我们最终走上正确的实验途径。从这个角度讲,负面的实验结果不仅很正常、也很有益于课题的最终成功。
我对一帆风顺、很少取得负面结果的学生总是很担心,因为他们没有真正经历过科研上critical analysis的训练。没有这些磨练,他们很难真正具备critical analysis的能力,将来也很难成为可以独立领导一个实验室的优秀科学家。
所以,不要害怕负面结果,关键是如何从分析负面结果中获取正确的信息。
2
耗费时间的完美主义阻碍创新进取
在大刀阔斧进行创新实验的初期阶段,对每一步实验的设计当然要尽量仔细,但一旦按计划开始后对其中间步骤的实验结果不必追求完美,而是应该义无反顾地把实验一步步推到终点,看看可否得到大致与假设相符的总体结果。
如果大体上相符,你才应该回过头去仔细地再改进每一步的实验设计。如果大体不符,而总体实验设计和操作都没有错误,那你的假设(或总体方向)很可能是有大问题的。
我把这个方法论推到极限:只要一个实验还能往前走,一定要做到终点,尽量看到每一步的结果,之后需要时再回头看,逐一解决中间遇到的问题。
3
科研文献与学术讲座的取与舍
在博士生阶段,尤其是前两年,我认为必须花足够的时间去听各相关领域的学术讲座、并进行科研文献的广泛阅读,打好critical thinking的基础。
但随着科研课题的深入,对于文献阅读和学术讲座就需要有一定的针对性,也要开始权衡时间的分配了。
4
挑战传统思维
在我自己的实验室里,我都会告诉大家打破迷信、怀疑成规,而关键的关键是:Follow logic!(跟着逻辑走!)
我每天在实验室里注定会重复讲的一句话就是:Follow logic!每天对不同的学生讲,加在一起至少有5遍以上吧。而我自己每次与研究生讨论课题也总是遵循严密的逻辑,用推理、排除法找到实验的下一步解决方案。
严密的逻辑是 critical analysis的根本。
校对:小 蜗返回搜狐,查看更多