怎樣才算科研的正確方式？

01-21

什麼姿勢才算正確的科研方式呢？

謝邀。

科研的正確方式，這個問題太大，這裡無法詳解。而且按照科學哲學家費耶阿本德的說法，搞科研的方法論本來就是「怎麼都行」，沒有一定之規，——很有鄧小平白貓黑貓論的風格。@Jimmy Li 的回答很好，科研訓練的作用比大多數人想像得更大。在這裡放上我的一篇文章《對研究生和大學生的一些建議》（對研究生和大學生的一些建議），供參考。

一，深奧才簡單。
許多人覺得道理說得淺點容易理解，對深奧的道理有種本能式的害怕。其實很多事情是道理說深了容易理解，說淺了反而糊塗。

比如小學時為了解雞兔同籠等多種問題，需要講很多技巧，讓人記不過來，理不清頭緒。一旦明白這些都可以用方程組來解，立刻就豁然開朗了。一個技巧代替了無數的技巧，不但是數量上的巨大節約，而且能夠看出原來那麼多技巧之間的內在聯繫。
正如希爾伯特所言：「數學中每一步真正的進展都與更有力的工具和更簡單的方法的發現密切聯繫著，這些工具和方法同時會有助於理解已有的理論，並把陳舊的、複雜的東西拋到一邊。」所以想要把事情簡單化，最好的辦法往往是學得深一些，而不是淺一些。
化學鍵的本質，原子為什麼能結合在一起，不用徹底的量子力學語言說，必然是模模糊糊，似懂非懂。經常感覺正著說似乎有理，反著說似乎也有理。比如，電子之間究竟是排斥還是吸引？路易斯結構式中，電子配對就是兩個小點，形成共價鍵。例如H:H，貌似解釋了氫氣分子H2為什麼能穩定存在。可是兩個電子不是同號電荷互斥的嗎？兩個電子配對為什麼又成吸引了？有多少同學對這個問題疑惑過？如果疑惑過，說明你是一個勤于思考的人。
結構化學因此成為一門杯具的課程。結構化學很大程度上是量子化學的初級版，而對大多數學校來說已經是最深的化學課了，是同學們最後一次接觸量子力學。可是在實踐中這門課往往是老師難教，學生難學。老師難教是因為要用到一點量子力學，又不能講得很透徹，於是量子和經典的語言一塊上，混雜成一團，自己都知道自己在說很多含含糊糊的話。學生難學是因為聽不明白根本的道理是什麼，對這個問題用這套道理，對那個問題用那套道理，每次好像都有理，但連在一起就糊塗了，對新的問題不敢做任何預測。這樣一來，老師可能會覺得學生反正也聽不懂，學這些沒用，就更不好好教了。學生如果對結構化學感到迷惑，最好的辦法是不要跟結構化學糾纏，直接去學量子化學。
二，把自己放在前人的位置上思考。
學一個知識，尤其是一套理論時，最好的辦法是想像你是歷史上的那些科學家，面對當時他們面對的問題，如何在當時的條件下做出最合理的解答？好比你是范德瓦爾斯，希望改進理想氣體狀態方程，或者你是德拜或休克爾，希望提出一套稀溶液電解質的理論，那麼你打算從何入手？經過這番思考，你不但能記住這些知識，還能理解前人的思路，鍛煉科研的能力。據說愛因斯坦閑著沒事的時候，就用紙筆推導開普勒三定律，做的就是這種練習。
通過這種思考，你還能理解前人的艱辛，看出他們的局限，找到可能的改進方向。莫里斯·克萊因《古今數學思想》的序言中說：「課本中的斟字酌句的敘述，未能表現出創造過程中的鬥爭、挫折，以及在建立一個可觀的結構之前，數學家所經歷的艱苦漫長的道路。學生一旦認識到這一點，他將不僅獲得真知灼見，還將獲得頑強地追究他所攻問題的勇氣，並且不會因為他自己的工作並非完美無缺而感到頹喪。實在說，敘述數學家如何跌跤，如何在迷霧中摸索前進，並且如何零零碎碎地得到他們的成果，應能使搞研究工作的任一新手鼓起勇氣。」
三，本質的意思是如果扔掉就什麼都剩不下。

科學中經常對同一個問題有許多個理論，令初學者無所適從。比如描述氣體的狀態，什麼時候用理想氣體狀態方程？什麼時候用范德瓦爾斯狀態方程？什麼時候用維里方程？是不是越準確的越好？否！許多時候是不準確的比準確的更有價值。為什麼？因為不準確的理論抓住了體系的本質。
愛因斯坦有句格言：「As simple as possible, but not simpler.」諾貝爾化學獎得主Roald Hoffmann說，好的理論模型應該儘可能的簡單，去掉所有不必要的東西，直到再去掉一點就什麼都剩不下了。他自己的定性分子軌道理論就是這種思維方法的典型代表。
以氣體狀態方程為例，最簡單的模型是氣體分子沒有大小，也沒有相互作用。由此得到的狀態方程就是理想氣體狀態方程pV = nRT。不可能更簡單了，因為再簡就什麼都剩不下了。下一步，如果我們要問實際氣體與理想氣體的區別，那麼必須同時考慮到氣體分子有大小，也有相互作用。對這兩個因素最簡單的描述是兩個常數，這就是范德瓦爾斯方程中的a和b。由此得到的狀態方程就是范德瓦爾斯狀態方程。在這個層面上，答案也不可能更簡單了，因為再簡就什麼都剩不下了。
當你要建立新理論，提出新模型的時候，就要運用這種思維方法，提煉出抓住本質的模型，而不是一上來就包含一大堆細節。
四，讀書不只是接受，還是建構。
如果你要做研究，那麼最終你是要創造新的知識，而不是永遠學別人提供的知識。所以當你在讀書的時候，也不要只是接受書上的內容，還需要在頭腦中建立這門學科的結構，理出頭緒來。
不是所有教材都寫得很好的。實際情況是許多教材都寫得不太好，邏輯不清晰，內容瑕疵百出。要能分辨出好書和一般書的區別。當然，即使是一般的書，也是有幫助的，但那對你的要求就更高了，你得把其中亂七八糟排列的知識改造成自己的思想結構。
五，敢於提出新的理論。

科學的根本目的就是提供新的解釋，新的理論，新的思想。要做這些事情，首先就要培養這種思維習慣，經常問為什麼，隨時準備提出新理論。
面試研究生時，問學生對未來的打算，回答常常是「聽導師指揮，踏踏實實幹，培養自己的能力」云云。其實這種想法只是上學的簡單延伸，創造性的事情不是這麼乾的。要培養創造性，首先要往這個方向去思考，去鍛煉。不要怕提出新的東西犯錯誤，有想法比沒想法好得多。即使是錯誤的想法，跟沒想法相比也是質的進步。
要敢於推公式。化學專業的學生往往數學並不見長，甚至對公式有恐懼感，因此首先需要建立信心。對自己推公式的能力建立信心的最方便的途徑，是好好學物理化學與統計力學（如果開這門課的話），把其中的公式全都理解清楚，推導出來。當然，如果化學專業的本科就有統計力學課，那說明你所在的學校是……

基礎打牢，文獻廣讀，做科研最重要的就這兩條。

沒有基礎就做不出好的成果，甚至連新成果都無法消化吸收；

不讀文獻就不知道學科發展的程度，也找不到好的研究方向。

至於所謂的【野路子】，我倒覺得科學研究分什麼正統、野路是很不好的，雖說有人的地方就有政治鬥爭，但是我覺得做學術尤其忌諱對非主流的方法論的過分打壓。畢竟對於研究而言，最可悲的事情莫過於失去了「百家爭鳴」的局面而成為一言堂。

話說回來，對於民科，一定是要堅決打壓的。

不急功近利，不要想著隨便就能超越別人發論文。

用心做學問，好奇和熱愛才是正道理。

………………………………………………………………………

…………………………分割線………………………………

………………………………………………………………………

這是最近跑實驗的一些想法。太著急證明自己比別人厲害。很多細節都沒考慮好，結果出錯了重新跑，進展反而更慢。

………………………………………………………………………

…………………………分割線………………………………

………………………………………………………………………

20160311

剛打開知乎發現突然間到8個贊，點開問題才發現原題主問的是正確的體位。所以原回答可能跑題了。

我不知道什麼才算是科研的正確方式，但我想我應該知道什麼是科研的錯誤方式；

首先，做出來的東西能幹什麼，有什麼意義？大多數科研要有普適性，結果做了半天實驗你問你老闆這個能做什麼，怎麼做？老闆支支吾吾自己也不知道這個東西再做什麼，然後罵你一頓能大概就是說做電容器亂七八糟的···！你什麼都不懂，你到底看不看論文這類，我保證你是為了老闆發文章而發文章，老闆是為了國家而搞項目，搞項目是為了實現四個現代化共建和諧社會。。。

其次，項目里的錢到底在幹什麼？買了設備還是到了某人的腰包？到了某人的腰包，還要裝逼為了社會，錢都給學生了，這TM肯定是為了建設和諧社會，先富帶動後富。。。

最後，新的方向是不是為了文章而作？如果是的話，目的不純後果就是瞎雞巴搞，因為你只想發文章呀能不能用關我蛋事！可能計算的方法都是錯的，自己根本就不知道，以為自己得了寶，不經過時間的沉澱，自以為是，結果是錯的發到了好的期刊。以為別人都是傻X，自己最牛B，結果呢給後邊的人帶來了極大的困惑。我只想說做什麼不能作假。

以上三點幾乎都符合，我建議寫上一篇小水文，知道怎麼個流程後，就不要再繼續下去了，因為浪費自己的時間和別人的時間。

多看；

多想；

多做；

多試；

多寫；

2016-01-23

怎樣才算科研的正確方式？坦白講、看了那麼多慘痛的研究人生，我覺得你只給「天賦」及「後天訓練」這兩個變因，並無法讓人很快可以斷定科研做得好不好。我試著來「重整」一下，我還是習慣從「方向」及「方法」兩個面向分析問題。

科學方法按普遍程度分三個層次：

第一層次：各個自然科學門類的特殊研究方法；

第二層次：各門自然科學中的一般研究方法；

第三層次：普遍性的哲學方法。

這可以看到科學方法並不局限於第二層次的研究方法，更多是涉及其他人文、管理及哲學學科的修為。科學方法多偏重「經驗認識方法」及「理論思維方法」，沒錯，在這個架構下大家學會了邏輯思維，但少了自己的判斷能力。多半被現有知識所框住無法跳脫，及不接受其它你認為不合邏輯的思路。但猶如 GiordanoBruno (1548-1600），義大利思想家、自然科學家、哲學家和文學家。他勇敢的捍衛和發展了哥白尼的太陽中心說，最後竟被燒死。人們自以為的「方法論」或許是把自己的心門關起來的主要制約。但我不是說就不要「方法論」了，那至少是我們判斷對錯的基本訓練。

「科學是隨著研究方法所獲得的成就而前進的。」 ——巴甫洛夫（I.P.Pavlov）。先來談我說的「方法」，這不是這裡所說的「研究方法」，是指如何做好科研的部分「本質」。就「天賦」及「後天訓練」來說，大部分朝科研發展的人來說已經經過「物競天擇」下，基本上天賦差不了多少。所以，可以看出「後天訓練」差異的確造成兩條不同的結果。

「未來的研究工作者多數不是天才，給這些人以若干科研方法的指點，較之聽任他們憑藉個人經驗事倍功半地去摸索，應有助於他們早出成果。」——貝弗里奇（ W.I.B. Beveridge）。說明科學研究必須有正確的方法，好的指導教授及研究氛圍做了很好的批註。更好的「方法」應該如同

「良好的方法能使我們更好地發揮運用天賦的才能，而拙劣的方法可能阻礙才能的發展。因此，科學中難能可貴的創造性才華，由於方法拙劣可能被削弱，甚至被扼殺；而良好的方法則會增長、促進這種才華。」——貝爾納 (C. Bernard) 所說，讓好的方法引導出你的天賦。

我一直好奇難道這兩個變因做好了，你就能做好科研工作了嗎？我就想到「方向」的問題，說說自己的際遇吧。我大學學習的本科是「機械」，出社會學的是「管理」，現在工作是「材料」，就是湊巧把幾個科目都湊齊了。在這次自己創業前，我單單只靠相信「完善自身知識體系從事創造性科研的必由之路」，但卻不知道「為何而戰」，一路走來真的很為自己捏把冷汗。所以有人問我如果要重頭來，應該先具備甚麼特質？我通常會說：先清楚自己要做甚麼，再清楚自己是否做得來。

「清楚自己做甚麼」這件事或許對剛進入科研工作的人並不見得容易，否則就不會有人說過「千金難買早知道」。所以，「際遇」就跑到第一棒了。不管是你一開始就找到自己要走的路，父母給了你聰明的天賦，還是找到知道你長處的指導教授，總有一股無形力量指引著我們，只要你用心觀察，及早做抉擇，通常都有不錯的結果。如果你到很晚才覺醒要重來也沒關係，像我快五十歲了還在讀博，那也不錯，就把以前的歷練當作養分吧。假設你幸運找到了「方向」，很確定你「非卿不娶」，那恭喜你，這只是前菜而已，後面的磨難正等著你一一去克服。科研工作是單調、孤獨的，這時候很清楚你需要的是「堅持」及「熱情」，就算你是創業也一樣。那是一種態度，是對自己當初決定踏進這個領域而戰的堅持。

「讀書時不要盡信書上所言，……而要推敲細思。」——F.培根。

「學問就是這樣，應該覺得自己不懂的東西很多，那你就是很有學問；你覺得什麼東西都懂，你大概是沒有學問的。」
——錢偉長。

最後，就是要「謙虛」。很多人選擇去批判別人，卻只能死抱書本給你的知識，無法提出更有建議的內容，那我相信這是無法讓你進步的。就算你找到方向，我也不認為你是快樂的。當然還有很多其他變因是從事科研人員該具備的特質，我把這幾個特質排了順序 (無關重要性，都很重要)，做成科研成功方程式：

成功 = 際遇 + 熱情 + 謙虛 + 天賦 + 訓練 + 堅持

為何要把「堅持」放在最後面，因為只要前面都對了，你一路暢通就沒有堅持的問題了。而際遇、熱情、謙虛及堅持也不是別人可以教你的，只有你自己去積累了。與各位共勉之。