优秀的科学家如何成长?
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青年科学家的成长历程科学是一条漫长而险恶的道路,要走得稳健,需要耐得住寂寞和孤独。
而想要走向科学的巅峰,需要一批批青年科学家的勇往直前和不懈探索。
他们在每一次的失败和破碎中,不断成长,最终成为了大众所仰慕的科学家。
本文将以青年科学家成长历程为主题,探讨他们经历的艰辛和付出的努力。
第一阶段:涅槃青年科学家的成长,首先需要度过的一个阶段就是“涅槃”。
很多人在青年时期都有一个追求事业的初衷,但是,真正想要做一件事并付诸实践,需要下很大的决心和果敢的行动。
青年科学家也不例外。
他们需要把自己从沉迷于青春的快乐和安逸中拔出来,面对现实的严峻,认真思考自己的未来和使命。
对于这一阶段,我的好友蒋琪给出了自己的思考,“我是通过与导师的互动,逐渐发现了自己的兴趣所在,才开始了自己的学术生涯。
一个好的导师,能够给你很多指引和启发,帮助你成长。
”第二阶段:磨炼科学是一个挖掘真理的过程,需要经历许多试验和探究,而每一次失败和挫折都是对青年科学家的磨炼。
他们会经历很多次的失败和打击,但是,只要实验方法和方向没有问题,每一次失败都是一次经验和教训。
“我是在实验室里度过了我一生中最无聊的日子,同时也是收获最多的日子。
”同样是青年科学家的张志鹏对自己的实验经历给出了这样的评价。
他的磨练之路客观而言也是充满了挫折和磨难,但是,在经历了这些之后,他也收获了很多物质和精神上的成果。
第三阶段:成长在经历了不断的实验和探究之后,青年科学家的水平开始得到提升。
他们也逐渐掌握了做科学研究的技能和方法,在这个过程中感受到了成长的快乐和充实。
孔婧是一名在读博士,她认为“我的成长,和其他科学家一样,除了耐心和努力,还需要有不懈的探究和学习。
成长不是短时间内可以达成的,而是一个漫长的过程。
”第四阶段:创新创新,是科学家所追求的最高境界。
在成长的过程中掌握了一定的技能和方法,青年科学家也能够开始进行创新探究。
只有不断挑战传统和改进方法,才能在这个激烈的竞争环境下拔得头筹。
幼儿园中班科学实践:小小科学家的成长之路科学实践在幼儿园中班阶段起着至关重要的作用。
在这个阶段,幼儿处于认知和探索的关键时期,通过科学实践活动,他们能够培养观察、思考和实验的能力,促进他们对世界的认知和理解。
科学实践也能够激发幼儿对科学的兴趣,培养他们的探究精神和解决问题的能力,为他们未来的学习和发展打下坚实的基础。
在幼儿园中班科学实践中,我们可以通过以下几个方面来培养小小科学家的成长之路:1. 观察和探索:在科学实践中,幼儿通过观察和探索来发现世界。
老师可以引导幼儿观察周围的事物,比如动植物、天气、季节等,让他们用自己的眼睛去发现和感知。
也可以提供各种实验工具和材料,让幼儿亲身动手去探索,比如水的浮沉、冰的融化、植物的生长等,通过实践经验来感受科学的神奇和趣味。
2. 科学知识的启蒙:通过科学实践活动,可以向幼儿介绍一些基础的科学知识,比如物质的性质、力的作用、生物的特点等。
在介绍科学知识的可以结合实际生活,让幼儿用浅显易懂的语言来理解和记忆,培养他们对科学知识的兴趣和好奇心。
3. 实践与应用:在科学实践中,幼儿通过实际操作来应用所学的科学知识,比如在种植实验中学习植物的生长规律,通过观察和记录的方式来了解植物的生长过程;在简单的物理实验中,学习简单的力的作用和物质的性质,比如让幼儿用简单的材料来探究水的浮沉规律。
这样的实践应用可以加深幼儿对科学知识的理解,同时也能够培养他们的动手能力和观察记录能力。
4. 回顾和总结:在科学实践活动结束后,可以通过回顾和总结的方式来巩固幼儿所学的知识和经验。
可以让幼儿通过口头或者绘画的形式来总结实验结果,记录实验中的收获和发现。
通过总结,可以让幼儿对所学的知识有一个系统的整理和梳理,促进知识的转化和应用。
对于幼儿园中班的科学实践活动, 我们应该重视每一个细节,每一个学生都是小小的科学家,我们的责任是培养他们的成长之路。
希望通过科学实践活动,每一个幼儿都能够在探究中获得快乐,在尝试中获得成长。
施一公:优秀的科学家如何成长?施一公(清华大学生命科学院院长)前言我从获得博士学位至今已经整整20个春秋,但博士阶段的感受仍然历历在目。
我从指导自己独立实验室的第一个博士生到现在也已经17年了,其中的博士研究生和博士后中已经有11人在美国和中国的大学里担任独立实验室的PI。
他们的成长过程差别极大,性格、能力也各有不同。
应该说,没有任何一个学生可以简单地遵循另外一个优秀科学家的足迹脱颖而出。
从这个意义上讲,科学家的成功是不可能复制的。
但是,优秀科学家常常具备的共同特点应该对年轻学生有很大启发。
付出比常人多的时间所有成功的科学家一定具有的共同点,就是他们必须付出大量的时间和心血。
这是一条真理。
实际上,无论社会上哪一种职业,要想成为本行业中的佼佼者,都必须付出比常人多的时间。
有时,个别优秀科学家在回答学生或媒体的问题时,轻描淡写地说自己的成功凭借的是运气,不是苦干。
这种回答其实不够客观、也有些不负责任,因为他们有意忽略了自己在时间上的大量付出,而只是强调成功过程中的一个偶然因素,这样说的效果常常对年轻学生造成很大的误导,因为有些幼稚的学生甚至会因此开始投机取巧、不全力进取而是等待所谓的运气;另外一些学生则开始寻找他们的运气,把相当一部分精力和时间用在了与科学研究无关的事情上面。
说极端一点:如果真有这样主要凭运气而非时间付出取得成功的科学家,那么他的成功很可能是攫取别人的成果,而自己十有八九不具备真正在领域内领先的学术水平。
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写得语重心长,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 mos t 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……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......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。
如何成长为一名小科学家作文小伙伴们!你们有没有想过自己也能成为一名超级厉害的小科学家呢?今天,咱们就来聊聊怎么踏上这条神奇的科学之旅!
得有一颗超级好奇的心。
看到啥都想问个“为什么”。
为啥天空是蓝色的?为啥月亮会跟着咱们走?别嫌问题幼稚,这可是科学家的第一步。
然后呢,多读书!各种各样的科普书、科学杂志,就像给大脑吃的营养大餐。
从宇宙的奥秘到小虫子的生活,啥都了解一点,脑袋里的知识就越来越多啦。
还有哦,要动手做实验。
别害怕搞砸,就算弄得乱七八糟也没关系。
比如说,自己试试用醋和小苏打做个小火山喷发,或者研究一下怎么让鸡蛋浮在水里。
失败了就再来一次,科学家可都是在失败中成长的。
观察也很重要!出门看看花草树木,观察小蚂蚁怎么搬家,天上的云朵怎
么变化。
说不定你就能发现别人没注意到的小秘密。
当然啦,和小伙伴们一起讨论也很棒。
大家七嘴八舌,说不定就能碰撞出
奇妙的科学火花。
要坚持!有时候搞科学研究可没那么容易,可能会遇到难题,但是别放弃,咬咬牙坚持下去,说不定下一秒就有大发现。
所以呀,小伙伴们,只要咱们好奇、爱学习、敢动手、会观察、能坚持,
成为小科学家不是梦!让我们一起向着科学的星辰大海出发吧!。
——读《成为科学家的100个理由》一书有感之一在意大利的里雅斯特,有一个非政府间的国际科技组织——国际理论物理中心,由巴基斯坦科学家、诺贝尔奖获得者萨拉姆(Abdus Salam)于1964年创建。
在观察各发展中国家科学研究的发展状况时,萨拉姆发现有两个问题非常突出:一是发展中国家的青年才俊极度缺少与够资格同行之间的互动和交流,这是阻碍他们成为优秀科学家的最大障碍;二是发展中国家中,很少有执政者能真正理解科学研究的价值。
他们不明白创立一个研究小组需要长时间的努力,而破坏它则是顷刻间的事情。
萨拉姆看到了这些问题的重要性,决定成立一个研究机构,帮助各国科学家、尤其是发展中国家的科学家了解物理和数学研究方面的最新成就和发展,为各国科学家提供一个交流与合作的场所,为访问学者、尤其是发展中国家学者开展科学研究提供方便,促进发展中国家的科学研究水平。
这就是国际物理研究中心(ICTP)的由来。
该中心采取“特约研究员”制度,邀请那些长期工作与发展中国家而有培养潜力的年轻科学家,到中心进行三个月左右的研修。
成立以来,为众多青年才俊搭建了互动交流的平台,他们中有相当一批人获得了包括诺贝尔奖在内的各种荣誉。
在该中心成立40周年时,中心组织了近百位科学家,就自己的成长历程、研究方向和科学感悟撰文,汇聚成了《成为科学家的100个理由》这本书。
这是一本很值得青少年、教师、家长以及关心教育的人们阅读的著作,相信大家可以从体悟良多。
一、家庭的影响我们一直说教育有三个支柱,分别是家庭教育、学校教育和社会教育。
其中,家庭教育是孩子成长最为重要的支柱,家长是孩子教育的第一责任人,孩子良好的生活习惯和和学习习惯,都是通过家庭教育养成的,孩子的品德也是家庭教育的结晶。
很多科学家都向我们讲述了家庭教育的重要性。
回忆家庭教育,帕里斯说,我对科学的热爱,大约始于童年。
我在崇尚知识的家庭氛围中耳濡目染,不知不觉也喜欢上了科学。
阿德勒说:“从我很小的时候,父母就有意识地培养我的科学兴趣。
科学家专业成长的特征和内容科学家是专注于科学研究和分析的专业人士。
他们在不同领域中进行深入研究,推动人类的科学认识和技术进步。
科学家的专业成长是一个积极主动的过程,其中涉及以下几个特征和内容:1. 好奇心和求知欲科学家具有强烈的好奇心和求知欲。
他们对未知的事物充满探索和研究的热情。
好奇心驱使他们提出问题,并努力寻找答案。
科学家通过观察、实验和分析来探索现象,进一步拓宽和深化人类的知识领域。
2. 学术背景和专业知识科学家在专业成长过程中需要具备坚实的学术背景和广泛的专业知识。
他们通常在大学或研究机构接受系统的培训,并获得相关学位。
科学家通过研究和实践提升自己的学术水平和专业素养,以便能够在自己的领域内做出独特的贡献。
3. 科学方法和实证研究科学家在专业成长中需要掌握科学方法和实证研究的技巧。
科学方法是一种系统的途径,用于观察、提出假设、设计实验、收集数据和得出结论。
科学家运用科学方法来验证或推翻自己的假设,以便获得可靠的科学结论。
4. 准确的数据分析和解释科学家需要具备准确地分析和解释数据的能力。
他们收集和处理大量的数据,运用统计方法来提取有意义的信息。
科学家可以通过数据分析来验证自己的假设,并以客观的方式解释研究结果。
5. 积极的研究和持续进修专业成长是一个不断研究和持续进修的过程。
科学家需要保持对新知识和技术的敏感性,并不断更新自己的知识储备。
他们参加学术会议、研讨会和培训课程,与其他科学家交流和分享经验,以提升自己的专业素养。
6. 发表和分享研究成果科学家的专业成长还依赖于他们发表和分享研究成果的能力。
发表论文和出版专著是科学家在学术界获得认可和提升声誉的重要途径。
科学家会定期参加学术会议,向同行展示自己的研究成果,从而促进科学研究的发展和交流。
在科学家的专业成长过程中,好奇心、学术背景、科学方法、数据分析、持续研究和研究成果的发表是关键要素。
科学家通过不断探索和研究,推动人类对于自然和世界的认识不断深入,为人类社会的进步和发展做出重要贡献。
第九章科学家的成长与发展环境1982年9月我60岁了。
古人叫耳顺之年。
有机会回想了一下我念物理、做研究工作、做教师的经验,我觉得我是非常非常幸运的。
在绝大多数和我同年岁的人都有着种种困难的遭遇的时候,我却有很好的老师,很好的合作者,很好的学生。
而且在物理学界以外有很多很多的朋友。
很幸运的,我的读书经验大部分在中国,研究经验大部分在美国,吸取了两种不同教育方式的好的地方。
又很幸运的,我能够有机会在象牙之塔内工作了17年,现在在象牙之塔外也工作了17年。
——杨振宁像其他创造性人才一样,科学家的成长过程大致可分为启蒙时期、培养期和结实期三个阶段。
启蒙期是培养科学家创新意识的基础阶段,对象是一般是3至9岁的儿童。
这个阶段的教育应着重激发儿童对自然现象和社会现象的好奇心,学习和培养发现问题的方法。
培养期就是创造力能否得以开发的关键时期,一般指9至22岁的青少年。
这个时期的教育要提倡师生共同探究,共同思考问题,使学生养成勤于思考的习惯,鼓励学生多发问及敢于表达不同的学术见解。
结实期是培养科学家创造能力的黄金时期,一般指22至28岁的硕士和博士生,学生要突破专业领域的局限,开阔知识面,尤其是相邻学科和边缘学科,掌握成熟的科学规范即专业知识,研究问题的各种方法。
与科学家这几个成长过程相关的环境大致可以分为家庭环境、教育环境、集体环境和社会环境。
科学家能力的培养需要一个长期的过程,科学家的发展则需要一个良好的社会化环境。
1、科学家成长的家庭环境家庭环境可以给儿童提供一定的信息量,而足够的信息量是创造力形成和开发的前提。
良好的家庭环境大人通过各种途径培养儿童的思维习惯和丰富的想象力。
不同的家庭对儿童有不同的影响。
专制型家庭以自己的兴趣左右孩子,容易造成孩子的刻板、呆滞,缺乏活力;溺爱型家庭会造成孩子任性、依赖性和神经质;民主型家庭则会造成孩子的独立性和创造性。
朱克曼研究了1901年至1972年美国培养出来的71名诺贝尔奖获得者的社会经济出身(见表),得出结论:不管是遗传的还是社会的原因,诺贝尔奖金获得者的社会出身仍然高度集中于那些能够给子女提供良好的开端以便获得为制度所承认的机会的家庭里。
幼儿讲故事:科学家的故事一、导入亲爱的孩子们,今天我们要一起听一个关于科学家的故事。
科学家是什么样的人呢?他们是怎么成长的呢?他们研究了什么领域呢?让我们一起来看看吧!二、科学家的成长经历让我们来了解一下科学家的成长经历吧!有的科学家从小就表现出了与众不同的聪明才智,有的则是经过不断的努力和探索逐渐成为科学家的。
不管是哪种情况,他们都有一个共同点,那就是对科学充满了热爱和好奇心。
三、科学家的研究领域科学家们的研究领域各不相同,有的研究物理、化学,有的研究生物、医学,还有的探索宇宙和地球的奥秘。
他们在各自领域里不断探索、不断创新,为人类做出了巨大的贡献。
四、科学家的重要贡献科学家们的研究成果给人类带来了很多好处。
比如,有的科学家发现了电的秘密,让我们可以用电来照亮夜晚;有的科学家发现了抗生素,让我们可以用它来治疗疾病;还有的科学家发现了新的材料和能源,为我们未来的发展提供了更多的可能性。
五、科学家的创新精神科学家们都非常具有创新精神。
他们在研究中不断尝试新的方法,不断提出新的观点和理论。
正是由于他们的创新精神,才有了那么多伟大的科技成果。
六、科学家的人格魅力科学家们不仅在学术上有着非凡的成就,他们的人格魅力也是值得我们学习的。
他们通常非常勤奋、刻苦,对自己的研究充满热情。
他们的诚实、谦虚、坚韧不拔的品质也让我们感到敬佩。
七、科学家背后的故事每个科学家背后都有许多感人的故事。
比如,有的科学家在研究过程中遇到了很多困难和挫折,但他们从不放弃;有的科学家为了做实验经常要付出很大的努力和牺牲;还有的科学家虽然已经很有成就了,但仍然不断学习、探索新的领域。
这些故事告诉我们,成功不是偶然的,而是需要付出很多努力和坚持的。
八、科学家的影响力科学家们的研究成果不仅影响了我们的生活,也影响了整个世界。
他们的发现和发明不仅改变了我们的生活方式,也推动了人类社会的进步和发展。
因此,我们应该感激科学家们的贡献,也要学习他们的精神和方法。
一位科學家成長的過程-李遠哲教授淡大演講稿李遠哲前中央研究院院長錢院長、錢主任、劉教授、各位老師、各位同學:首先祝賀淡江大學55週年校慶。
55年的學校還蠻年輕的,我是1936年生,所以今年算是70歲的年輕人。
我說70歲的年輕人是因為最近可能大家看到報導,再過20年,我們對細胞重建修復的生物技術會有很大的進展,以後人類的年齡聽說可以延長到1000歲,那是非常嚴重的事,到那個時候,很多人到醫院苦苦哀求說:「醫生,我累了,讓我走吧!」,醫生就說:「不,我們是為維護生命而存在著的,你900歲了,還要再努力工作100年,才讓你離開。
」這是個可怕的構想。
今天我在這裡跟各位談我的心路歷程,也講講對年輕人的一些期許,不過各位也一定會想說:「你是跟我們有半個世紀時代落差的人,你的經驗對我們有用嗎?」我想,時代環境確實很不一樣,但是一個人走過的路,對別人總是有用的,所以我今天願意跟各位分享我成長的過程──一個科學家是怎麼樣在台灣這塊土地上成長過來的。
我剛才講我是1936年生的,我媽媽是幼稚園園長,所以我就是在幼稚園出生,在幼稚園的環境裡長大的。
我進入小學一年級的時候,二次世界大戰已經到了尾聲,美軍勢力一直在往西移動,日本節節敗退。
那時候的台灣是在日本統治之下,所以我們剛上一年級就開始擔心美軍的轟炸,上學都拿一個頭巾,用棉花做的很厚的頭巾,讓炸彈爆炸的時候不要傷到我們的頭。
一開學就在防空演習,演習了不久,有一天我們聽到飛機的聲音不一樣,不像戰鬥機,是個非常沉穩的聲音,沒想到,第一顆炸彈就丟到離我家50公尺的地方,我家的門都炸開了。
那時我們躲在防空洞裡,轟然一聲地大家都嚇了一跳。
因為我家隔壁是一個學校,日軍把那個學校當作司令部,美國不曉得是怎麼知道的,第一顆炸彈就扔那裡,那一天在新竹丟了不少炸彈,現在的清華大學那一帶是燃料廠,海軍放燃料的地方,燒得遍地通紅。
我們沒帶東西就往山上跑,跑到姑母的佃農家裡住,沒想到一待就是兩年,過著沒有上課,非常快樂的日子。
施一公:优秀的科学家如何成长?施一公(清华大学生命科学院院长)前言我从获得博士学位至今已经整整20个春秋,但博士阶段的感受仍然历历在目。
我从指导自己独立实验室的第一个博士生到现在也已经17年了,其中的博士研究生和博士后中已经有11人在美国和中国的大学里担任独立实验室的PI。
他们的成长过程差别极大,性格、能力也各有不同。
应该说,没有任何一个学生可以简单地遵循另外一个优秀科学家的足迹脱颖而出。
从这个意义上讲,科学家的成功是不可能复制的。
但是,优秀科学家常常具备的共同特点应该对年轻学生有很大启发。
付出比常人多的时间所有成功的科学家一定具有的共同点,就是他们必须付出大量的时间和心血。
这是一条真理。
实际上,无论社会上哪一种职业,要想成为本行业中的佼佼者,都必须付出比常人多的时间。
有时,个别优秀科学家在回答学生或媒体的问题时,轻描淡写地说自己的成功凭借的是运气,不是苦干。
这种回答其实不够客观、也有些不负责任,因为他们有意忽略了自己在时间上的大量付出,而只是强调成功过程中的一个偶然因素,这样说的效果常常对年轻学生造成很大的误导,因为有些幼稚的学生甚至会因此开始投机取巧、不全力进取而是等待所谓的运气;另外一些学生则开始寻找他们的运气,把相当一部分精力和时间用在了与科学研究无关的事情上面。
说极端一点:如果真有这样主要凭运气而非时间付出取得成功的科学家,那么他的成功很可能是攫取别人的成果,而自己十有八九不具备真正在领域内领先的学术水平。
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写得语重心长,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……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......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。
我从小就特别贪玩,并不喜欢学习。
但来自学校和父母的教育与压力迫使自己尽量刻苦读书;我高中就读于河南省实验中学,凭借着比别人更加刻苦的努力,综合成绩始终名列前茅。
1984年全国高中数学联赛我获得河南赛区第一名,保送进入清华大学。
大学阶段,我保持了刻苦的传统,综合成绩全班第一并提前一年毕业。
但这种应试和灌输教育的结果就是我很少真正独立思考、对专业不感兴趣。
大学毕业时,我本没有打算从事科学研究,而是一心一意想下海经商。
阴差阳错之间,我踏上了赴美留学之路。
可想而知,留学的第一年,我情绪波动很大,内心浮躁而迷茫,根本无心念书、做研究,而是花了很多时间在中餐馆打工、选修计算机课程。
第二年,我开始逐渐适应科研的“枯燥”,并开始有了一点自己的体会,有时领会了一些精妙之处后会洋洋得意,也会产生“原来不过如此”的想法,逐渐对自己的科研能力有了一点自信。
这期间,博士研究生的课程全部修完,我每周五天、每天从上午9点做实验到晚上7、8点,周末也会去两个半天。
到了第三年,我已经开始领会到科研的逻辑,有点儿跃跃欲试的感觉,在组会上常常提问,而这种“入门”的感觉又让我对研究增加了很多兴趣,晚上常常干到11点多,赶最后一班校车从霍普金斯医学院回Homewood campus(我住在附近)。
1993年我曾经在自己的实验记录本的日期旁标注“This is the 21st consecutive day of working in the lab.”(这是我连续第21天在实验室工作。
),以激励自己。
其实,这多少有作秀之嫌,因为其中的一个周末我一共只做了五、六个小时的实验。
到第四年以后,我完全适应了实验室的科研环境,也不会再感受到枯燥或时间上的压力了。
时间安排完全服从实验的需要,尽量往前赶。
其实,这段时期的实验时间远多于刚刚进实验室的时候,但感觉上好多了。
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,周五晚上坐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10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,离纽约著名的中央公园(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,我从未迈进中央公园一步。
我会把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?做一个优秀的博士生,时间的付出是必要条件。
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;而博士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。
博士生阶段则完全不同,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。
这里的例子非常多,覆盖的范围也非常广,在此举几个让我终生难忘的例子。
1正确分析负面结果(negative results)是成功的关键作为生命学科的一名博士生,如果每一个实验都很顺利、能得到预料中的正面结果(positive results),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(negative results)。
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(control experiments)、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(hypothesis),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(conclusive)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。
非常遗憾的是,大多数学生的负面结果并不令人信服,经不起逻辑的推敲!而这一点往往是阻碍科研课题进展的最大阻碍。
比如,按照一个常规的protocol操作时不能得到positive control的相应结果,或者缺乏相应的对照实验,或者是对可信的实验结果在分析和判断上产生了失误,从而做出“负面结果”或“不确定”(inconclusive results)的结论,这种结论对整个课题进展的伤害非常大,常常让学生在今后的实验中不知所措、苦恼不堪。
我告诫并鼓励我所有的学生:只要你不断取得conclusive的负面结果,你的课题就会很快走上正路;而在不断分析负面结果的过程中所掌握的强大的逻辑分析能力也会使你也会很快成熟,成长为一名优秀的科学家。
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。
在我的实验室,偶尔会有这样的学生只用很短的时间(两年左右,有时甚至一年)就完成了PhD论文所需要的结果;对这些学生,我一定会让他们继续承担一些富有挑战性的新课题,让他们经受负面结果的磨练。
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。