看完終於明白,科研到底拼的是什麼

2020-11-30 學術資源大全

來源:社科學術圈

作者:鮑海飛

1.科研拼的是思想的痴迷和煎熬。

科研的確拼的是腦力、體力和持久力。

拼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,科研拼的不是一朝一夕,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,會面對很多棘手的問題,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。

面對自然,很多人都會產生疑惑和發現問題,但只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。於是他就痴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,他忽然在夢裡得到了答案,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,但它說明了只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,科研拼的是百思不得其解之後突然的頓悟,拼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。科研拼的就是一種思想的煎熬,科研拼的是如醉如痴的迷戀,科研拼的是一股韌性和愛琢磨的勁,科研拼的是放下包袱開動腦筋,科研拼的是主動思考而不是被動思考,科研拼的不是老師布置的作業得過且過,科研拼的是思想的獨立性。

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,在面對問題時,能夠思前想後、輾轉反側,時刻煎熬自己的人?由於痴迷,由於煎熬,專心致志的人就更加顯得『書呆子氣』!我們又有多少書呆子啊!?

2.科研拼的是底層的深入思考、專研和運用。

說白了,科研拼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,通過軟體與硬體的開發,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,在頻譜和數位訊號處理分析中,有傅立葉變換,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。

只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,而不只是憑空想像,空為紙上談兵。

這些年,我們看到國際上許多大公司在硬體和軟體的發展突飛猛進。比如計算機的CPU、快閃記憶體的發展,計算機作業系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。科研拼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。

科研拼的是想像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,但是只有你拿出數據,拿出X-射線衍射試驗的數據,再結合你的模型,相互印證了,那麼你就解決問題了。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.科研拼的是心儀的處女地。

你只有鍾情於那片土地,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,播種是為了收穫,於是你才會揮汗如雨,汗流浹背,你才會面朝黃土背朝天。因為,你相信那片土地,因為你有夢想,你面朝大海,在等待著春暖花開。於是你才能不辭辛勞,不舍晝夜地工作。你才能有勇氣和夸父去比追日。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噼噼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,而你卻能夠痴迷和獨具慧眼,於是便不顧一切衝上去。說穿了,科研拼是方向啊。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.科研拼的是由內向外的拓展能力。

早一些時期,科研似乎在拼誰擁有什麼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,只要寫的文章裡有了原子力顯微鏡的照片,那麼這樣的文章就十有八九就會被錄取。曾經,科研一度拼的是拿來主義,就是實用主義。當前的一些科研,似乎在拼文章,拼跟風。只要誰先做出個什麼東西,受到追捧,於是,很多人便一窩蜂而上。人家做什麼,我們就捕風捉影地跟著做什麼。其實,跟著做也沒有什麼,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。

科研拼的是拓展力、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面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。只有這樣,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.科研拼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,但是為什麼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,科研拼的是一個環境,是一種氣氛。

一個有戰鬥力、凝聚力的團隊就是一個好的系統和環境,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,麻雀雖小五臟俱全,團隊和系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、閱歷和見識,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,當今的科研拼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裡找到一個心靈慰藉的避風港,而是不斷尋求一個思想、想像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。學生只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,才能得到鍛鍊,才能使他們的眼界開闊,才能使他們的想法得到實現,才能鍛鍊他們的思維。相反,我們很多學術環境則是狹隘和封閉的。

另一方面,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,在理論方面,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。

科研拼的是夢想的力量,科研拼的是一種痴迷的情懷。在那個過程中,在那一段時間內,在他的心裡,在他的學術求索世界裡,在他的思想馳騁世界裡,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,那麼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,但為什麼還有人在孜孜以求?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。科研拼的不只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。"眾裡尋他千百度,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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