施一公:优秀学生应具备的核心品质

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  科学领域没有捷径
  在此我想谈一下优秀学生应具备的品质。
 
  第一点是时间的付出。之前总会有学生问我:“施老师,曾有老师和同学跟我说,成功不仅要靠努力,还要依赖运气,运气很重要。”
  我很不赞成这个观点,因为运气完全是靠你的努力创造出来的,它不是独立于你的努力之外的,我完全不认为“天上会掉馅饼”,从来不会。你们当中也许有很多人觉得目前做科研做得很辛苦,在此,我想举一个例子。
  清华大学生命科学学院(前身为生物系)首位系主任,我们叫他老蒲——蒲慕明。他是一位非常出色的学者,2001年前后曾登上了美国媒体的头条新闻,因为他给实验室的每位学生都发了封邮件,信中有句话说:“你必须要尽自己最大努力去工作(you have to work as hard as you can)”。这封邮件一周内在网上被转发了两万多次。
  像老蒲这样卓有建树的学者,他曾在1990-1992两年时间里在顶级期刊《自然》上发表了9篇文章,这是非常不可思议的。他曾对实验室的学生们说:“要想成为一个成功的人、一位成功的科学家,每个礼拜都要至少工作60个小时。”这样计算下来,每天都要工作8小时以上。
  这8小时,绝对不包含任何休闲的时间,而是完全都在集中精力做研究。如果你的专业是生物科学的话,你要站得两腿发麻,像灌了铅似的,像这样刻苦的学习,才叫作工作。因此我觉得时间的付出非常非常重要。
  在座的同学们如果觉得你们可以“截取近途”,不需要用时间、不用付出代价就能做好,我个人认为你已经想错了。现今的科学领域没有这样的捷径,你一定要付出极大的努力。
  我的博士后导师尼古拉·帕瓦拉蒂奇(Nikola Pavletich)只比我大一岁半,很年轻,是美国科学院院士,他曾8年间在《自然》和《科学》上发表了30篇论文,我认为他的工作可以写成两本教科书。
 
  优秀学生会思考时间的取舍
  在此,我想说方法论中很重要的一点,也就是——不能简单地接受别人告诉你的事情,你自己要去思考,而且要有批判性思维(critical thinking)。
  我想举一个较为“极端”的例子。
  记得我在麻省理工学院面试博士后时,尼古拉的导师(也是美国科学院院士)告诉我说,尼古拉特别聪明,他能精读26种科学期刊(journal),知识渊博, 能力非常强。我听后特别震惊,因为我自己也读文章,但是读上两三本期刊后就没有时间做研究了,觉得读文章很占用时间,这样会顾此失彼。
  我想,一个人怎么会这么强大,做这么好的研究,读这么多的文章,还什么都懂——这也是我去他的实验室做博士后的原因。
  有一天,我看到《自然》上有篇文章非常精彩,它阐述的是结构生物学领域的一项重大发现。我把它精读了一遍,想证明自己读得很不错。当时这个成果刚刚发布一个礼拜,我就拿着文章去办公室找尼古拉。
  “尼古拉,这篇文章做得很漂亮,我很想和你讨论一下。”我说。
  “这个……”他看着我很尴尬地笑了笑,“一公,抱歉,这篇文章我还没有读。”我想这可能是他最近太忙的缘故,有些遗憾。
又过了一两个月,我再次看到了一篇很好的文章,我又花了几个小时精读了一遍,而且读得很透。我再次去敲尼古拉的门,因为我觉得这是对我很有帮助的一件事情,我希望我的导师知道,我将来要努力成为一位独立的科学家,也要有自己的实验室,和他一样优秀。
  “尼古拉,这篇文章发表两周了,做得很漂亮。我觉得有些东西可以学,和你讨论一下如何?”尼古拉再次尴尬一笑,说:“我还没读。”
  那时候我突然着急起来了:“尼古拉你到底读不读文章啊?”
  他看了看我,把笑容一收说:“一公,你知道为什么吗?世界上最难以复制的就是时间。我的时间是很有限的,我真的没有多余的时间去读这篇文章。
  这点对我的触动非常大,这使我懂得在不同领域、不同课题阶段会有不同的要求,在他当时的那个阶段,他当然没有时间去读这样的文章。他是一位卓越的科学家 (brilliant scientist),他要做的是更高层面的、更具有创造性的事情,并不是要按照传统的说法“一定要怎么做”。
 
  方法论的转变很重要
  我再讲一个例子。有一次,我们在尼古拉教授的实验室里做一个生物学实验,实验内容是尝试抽放一个蛋白质的蛋白,做了整整两天还没能拿到,我不知道哪里出了问题,感到很失望。
  “结果如何?”尼古拉过来问我。
  “抱歉,我还没有得到任何结果。”我说,“但是不用担心,我会尽全力找到问题出在哪里,找出原因再重新做。”
  “一公,你为什么一定要找到实验没有成功的原因呢?”尼古拉问我。
  我听后很惊讶,当时我说:“尼古拉,如果你不知道失败原因的话,怎么能继续工作呢?”
  尼古拉的回答非常干脆:“再仔细做一遍,就会成功。”
  对一个生物学的大型实验来说,两三天的实验中会有几十个步骤。如果要一个一个步骤地做下来,以此弄清哪一步出问题的话,至少得花费半个月的时间。
  尼古拉说“再做一次”,有可能就是实验中的酶加错或有其他原因,再做一遍的成功性很大。后来的结果证实果然如此。
这让我明白了——做科研并非找不出原因就无法进步,而要视情况来定。如果一个问题困扰你多年,不把问题找出来课题无法往前走的话,那么确实需要继续努力;但如果是一个技术错误,你是不需要花费时间去找原因的。这就是他给我第二个启发。
  我再举第三个例子——我认为这些都跟方法论以及批判性思维有关。
不知在座的本科生同学有没有意识到,高中阶段以学习知识为主,对我们来说那时并不特别注重举一反三的思维能力训练。但是,迈入大学以后,你们就要开始自觉转变——从汲取知识到创造知识的转变。等你攻读硕士、博士的时候,你就可能可以创造知识。
  可以想象,本科阶段的一节课是前人工作几十年总结出的经验,而你只用50分钟就学完了。然而等到你读博士的时候,也许你五六年的科研工作还很难成为教科书里的只言片语。
这就是其中的艰辛和艰难,成长和转变是很不一样的。你需要在大学伊始尽快转变思维,这就是方法论的转变。
当前,好多中国人都喜欢和大师、科学家在一起,有机会的话定会去与他们交谈,这是正确的,在这个阶段你们一定要这样做。
但有件事情引发了我的思考。记得有一次,1993年诺贝尔生理学或医学奖得主菲利普·夏普(Phillip A·Sharp)来做讲座,他希望能见尼古拉谈一谈。
  我知道他举办讲座的那一天尼古拉在,因为上午我们曾一起讨论如何写一篇文章。可我听到尼古拉对秘书说:“抱歉,请告诉夏普我那天有事,谢谢他,我们以后有机会再见面。”
夏普来做讲座的那天,尼古拉把自己关在办公室里,上午跟我谈话,下午专心做自己的机理研究。我觉得,很少人有这样的定力,这是不可思议的一件事。
  这个例子不是让同学们去效仿,而只是想让大家思考时间的取舍,以及方法论的转变。

来源:光明日报
作者:施 一公,世界著名结构生物学家,中国科学院院士,美国科学院、美国人文与科学院外籍院士。1998年—2008年任教于普林斯顿大学,现为清华大学生命学院 院长。日前,他在“基础学科拔尖学生培养试验计划”学生学术交流会上生动讲述数个令其记忆深刻的故事,引导学子对自身的未来进行深入思考。下面特将施一公 院士对自己学术经历的回忆及对优秀学生应该具备哪些品质的理解,与大家共同分享。

 
更新时间:2014年08月11日