「你這樣下去，會延期畢業的!」 我對一名博士生發急了。
該生在別處讀碩士時，曾發表3篇SCI論文。加入我的課題組後，他能提出科研點子，也像「拼命三郎」似的做實驗，我就沒有多管他。7個月後，我催他把實驗數據整理成文，他卻支支吾吾地說，之前的實驗結果「都不能用」。我頓時兩眼一黑......
我對學生說，讀研時間一晃而過，除去上課、假期和找工作，真正能用於研究的時間非常有限。而要畢業又需要發表若干篇論文，因此，研究生做科研得有章法!
01 實驗設計：「不戰而屈人之兵」
很多新進校研究生一頭霧水——怎麼找研究課題和實驗點子?
其實，研究方向一般是老師指定的，而具體的實驗點子，如果不是老師給的，則源於閱讀本課題組和同行發表的論文。
研究生一邊讀文獻，一邊要把「思想的火花」記在筆記本上。等積累了幾個點子，再找老師討論。
腦子裡要有「論文」的概念——完成這一系列實驗後，能發表論文嗎?別人研究過類似的東西嗎?自己的實驗點子有創新性嗎?能在一段時間(比如一年)內做出來嗎?經驗豐富的老師知道哪些點子有價值且可行，而哪些點子應該被「排除」。
接下來，可以挑出最有希望的一個點子開展研究，也可以用少量時間，對幾個點子進行初步嘗試。比如，用一兩個星期，製備幾個催化劑，並測試它們的催化性能。
嘗試後，就知道實驗點子是否值得深入研究，或者幾個點子當中哪一個最優。一旦發現能夠發表論文的點子，就要「掘地三尺」，直到產出一篇論文。
做實驗不能像「玩」一樣。想一想——在選定的實驗條件下測得的一組數據，能成為論文的一張圖嗎?很多學生沒有設計好實驗條件，亂做一氣。
比如，一名學生平時用實驗室一臺馬弗爐制樣。有一天實驗室的馬弗爐被別人用了，她就用同學課題組的馬弗爐焙燒樣品。但那臺爐子並不精準，爐溫忽高忽低，這就導致實驗結果不能用。類似的事情經常會發生。
初學者往往喜歡研究實驗條件參數對實驗結果的影響。
比如，製備一種催化劑的變量有製備方法(5種)、焙燒溫度(5個)、活性組分的含量(5個)。缺乏經驗的學生就按照5:5:5種組合，製備了125個催化劑。接著，不但要測試這些催化劑的催化性能，還要用多種儀器進行物理化學表徵，非常耗時。做科研不是在工廠裡搞技術研發。
做科研是設定一個模型體系，用有限的實驗，說明現象和規律，探討現象背後的原因，而不是無止境地進行條件實驗。
總之，要借鑑孫子兵法裡的「不戰而屈人之兵」，在動手之前多動腦子!
02 做實驗：「活要見人，死要見屍」
有很多學生做實驗做著做著，就把課題做「死」了——他們對老師說，實驗數據不能用。而當老師讓他們把數據拿出來看看，他們又說還沒來得及處理數據。更有甚者，一旦他們認為數據不能用，不但沒有做後續實驗，還把樣品丟了!
我對學生說，做實驗「活要見人，死要見屍」——不要只是說數據不好，而要及時分析、處理數據，並向老師展示數據是什麼樣的，進而討論數據是否真的「不能用」。只要實驗沒做錯、數據是可重複的，我們應該理直氣壯地面對實驗數據。往往，經過討論、分析，發現數據還是能說明問題的。
得到「負面實驗結果」並不一定是壞事。把原因搞清楚，或者尋求合理的解釋，也能發表論文。哪怕得到的實驗結果不能發表論文，「跌倒還要抓把泥」——從實驗結果中，我們能提取到有價值的信息，這有助於我們設計新的實驗。
還有的學生不及時處理數據，做了很多實驗後，才發現先前的樣品沒有合成好、實驗條件沒有選好。我對學生強調，要及時處理數據，看看數據呈現什麼規律、有哪些數據需要重做，然後及時補充實驗。
那麼，發現實驗效果不甚理想怎麼辦? 如果實驗效果很差，並且還沒有花費太多時間，那麼可以「小船調頭快」，轉而研究別的實驗點子。而如果已經花了很多時間，並且數據尚且能整理成能夠「管畢業」的論文，那麼可以「一竿撐到底」。
無論如何，我希望實驗「做一個準一個」。哪怕實驗數據不能在一流學術刊物發表，至少也要能夠寫到學位論文裡，不但構成「工作量」，也讓讀者有啟發。
03 時間管理：要聰明地工作
有很多學生工作很努力，但不「討巧」。以本文開頭提及的那位博士生為例，剛開始他經常坐在電腦前讀文獻。後來做實驗，他還沒有完成一個實驗點子，就不停地嘗試著新的實驗點子，僅僅滿足於合成催化劑、做簡單的催化反應測試，而沒有及時推進後續表徵實驗。
我對學生說，不要只讀文獻，而不做實驗。讀文獻要帶有目的——想了解什麼信息?要解決什麼問題?讀文獻可以和做實驗、寫論文結合起來，在不同的階段穿插進行，而不是非得讀了1000篇文獻才能開展實驗。
不要同時做幾個課題。有能力的學生的確可以同時做幾件事情，但對於普通的學生來說，還是一步一個腳印為好，避免忙中出錯。一個階段有一個階段的工作重心。如果眼下的研究體系經過一番「狂轟濫炸」，能產出一篇論文，那為什麼不「勁往一處使」呢?
不能只測數據而不整理論文。就像一個青年教師需要像「切香腸」似的每過一段時間發表一篇論文一樣，研究生也需要通過階段性的產出論文來證明自己的進展。論文是科研的階段性小結。完成了一篇論文，自己一身輕鬆，可以接著開展下一個研究。
要合理安排時間。比如說，我們從事催化研究，需要合成樣品、測試催化反應性能，並進行物理化學表徵測試。把樣品送到別處去做表徵測試，等待測試結果時，就可以看文獻、思考如何解釋實驗數據、如何推進後續實驗，甚至開始寫論文或者開展別的實驗，而不能幹坐著。
如果哪一天自己真的不在狀態，不想做實驗，那麼可以回寢室休息。休息，是為了更好地工作。如果暑假裡學校的公共測試平臺放假，無法推進實驗，那麼學生可以整理論文，或者把自己已經發表的英文論文翻譯為對應的學位論文章節。
我希望學生在寫論文時，先確定論文整體框架，整體完成，再在老師的指導下進行修改。但往往有些學生沒有領會老師的意圖，他們習慣於在論文的局部「繡花」，這會影響整體進度。
比如，一個學生花了很多時間，把幾張圖組合成一張大圖。但這不符合我的心意，我希望一張圖就是一張圖。如果這個學生事先能徵求老師的意見，那會少做很多無用功。
不要糾結於某一個點出不來。有一次，我問一個學生為什麼沒有及時整理出論文。他說文章不發了，是因為他提出的反應機理是錯的。
我說，如果反應機理是錯的，那麼我們改正機理。如果這件事你會做，那麼由你來做;如果你不會做，可以讓師兄提出一個機理，寫文章時把師兄的名字加上。可是，他還在「憤世嫉俗」地說:「我研讀了很多文獻，有很多人提出的機理都是錯的。」我回應稱:「別人錯，是別人的事。你還得把自己的文章整出來。」
以上這些，就是我通過做科研和帶研究生總結出來的經驗和教訓。老師們真的不希望自己的研究生犯上述低級錯誤，因為一旦犯錯，就會浪費大把時間。但願研究生讀者們能從中獲得啟發，更高效地完成學業。
作者：馬臻，復旦大學教授、博士生導師
來源：《中國研究生》2019年第3期