為什麼知乎上很多人認為化學是無腦窮舉?
恕我直言,題主你的論述真是,不怎麼樣。
別人說化學是無腦窮舉,你要反駁的是「無腦窮舉」,這時候應該說,做化學為什麼「有腦」,為什麼不是「窮舉」再來看你的論述「要知道,想要真正理解好化學,必須要多做實驗。」「無腦」一項無法體現不說,這簡直就是再說,「老子就是窮舉啊窮舉才是真理啊」
這不是正中對方下懷?換個說法講,你讓「無腦窮舉黨」學習加班實驗員,他當然很開心,說你無腦窮舉你還真無腦窮舉~而且對於你說的「向加班實驗員學習」也是需要有保留的。首先是安全問題,半夜精力不集中,做實驗是無法保證實驗安全進行的。第二是數據質量問題,大半夜手一抖弄錯了第二天想不起來找誰問?還有一些其他問題,不詳述。
而如果你要反駁他,要針對「無腦」和「窮舉」兩項。對無腦,你可以說,逆合成分析,催化劑理性設計,超分子作用可控調節,等等,充滿了智慧與理性的思想方法。對「窮舉」,你可以說,窮舉本身的不可能性,理性設計下的少量枚舉等等。
說化學「無腦窮舉」的是很無腦,但請務必不要用更無腦的方式反駁…因為有些人就是在無腦窮舉。
拿方法學為例,只要有了一個idea,看了相關文獻就開始做實驗。篩條件換底物換催化劑換溶劑換各種東西。然後看產率看ee值看底物普適性。
總結:投料,過柱子,收到純品,測產率。雜質點是什麼?
為什麼產率低?
有什麼副反應?怎麼能提高實驗效率?Who cares.這就是題主說的加班到12點努力工作的無腦典範吧。
我覺得這算不上化學工作者,更算不上化學的思維方式。這要是能有所成就的話……那真是可以買彩票的運氣了。——論「磚工」與磚工言射邀。。。(為什麼邀我。。。)
先說是不是:不是,但也不同意題主說的有這種想法的都是「不努力」或「想逃避實驗」的人。我感覺我接觸的每個有有機背景的人,基本上看到一個分子心裡就有個大概的idea要怎麼合成。這還是相當令人震驚的(至少令我這個不做實驗的人震驚。。。)。雖然實際合成起來需要參考文獻、需要適當篩選條件之類的,但比「無腦窮舉」要強太多了。
再舉一個例子。上上周 U Mich 的 Paul Zimmermann 來我們這兒做報告,和他一起吃午飯時聊天。他們組是做計算方法的,但不是 hardcore 的那種,而是偏應用的、和實驗結合得很緊密那種。我問他在同時兼顧理論和實驗是一種怎樣的體驗:D...他說了很多,其中一句話讓我很吃驚:他說如果實驗學家畫了個機理要你驗證是不是對的,多半都會被計算結果證明是對的,至少大的方向是對的。這種因為經歷過大大小小很多實驗後積累的「化學直覺」還是非常讓人吃驚的。
一點給實驗化學家的建議是:實驗中遇到任何有意思的現象,都可以找做計算/理論的組嘗試合作來解釋一下。功利點說,文章的檔次會好很多。更重要的是,解釋清楚一個問題會讓你知道你的工作意義之所在,對後面的工作也有幫助。
我一年級時一直做那種 hardcore 的方法發展,沒太關注這種合作,總覺得要麼就是十分 trivial 的計算,要麼就是現有理論無法解釋(計算量太大算不動之類的)。但這學期開始,一方面開始了和幾個實驗組合作,另一方面也更多關注起了用那些已經發展成熟的方法(比如 DFT)解決實際問題,發現光憑 DFT-based methods 就可以解決大多數有機分子相關的問題。絲毫不誇張的說,比如實驗上想要找一個光催化效率高的分子,實驗學家根據經驗、文獻提出 10-20 個可能的結構,做理論/計算的人用 TD-DFT 篩選一下激發態性質,只要不到一周的時間,算出來的結果能減少實驗一大半的工作量,何樂而不為?
總之,理論/計算化學確實還沒有到能精確描述反應每一步的機理、準確預測反應產物的地步,目前更不是一個可以讓人無腦使用的 black box. 但有這方面 expertise 的人,還是有能力通過合理的近似,適當的方法選擇,給實驗很好的指導、解釋的。很多學科很多研究都是,特別是應用方面的。
比如做machine learning的放射或者病理圖像診斷,不光可以從演算法和策略改良方面窮舉,還可以從不同疾病種類窮舉,形成一個窮舉矩陣,每個元素都可以發一篇paper。
比如說成像系統,之前幫老闆審稿,那哥們用同一套光學系統看不同疾病模型以及相同model上不同的tissue,每一個model發一篇paper也就算了,每一個tissue也發一篇…也就算了,fix和沒fix的tissue他也能分兩篇發…一共十幾篇paper,還每一篇都self-citation自己全部之前的paper…
不是說這麼做有什麼大問題,畢竟大家開心就好,但這tmd實在是太拼了。我就是靠無腦窮舉發了SCI。
我在大一時候也像題主一樣,覺得那些嘲諷化學都是loser,肯定是他們沒學好。
直到在實驗室做了一年之後。
(沒錯,大一就能進實驗室了,仔細想想,這點就很可疑。但是那會兒傻逼的我還以為是自己優秀。呸!專業課都沒學,跟民工有什麼區別。)
我一直在暗地裡下苦工,實驗做到十一點是家常便飯。
還偷偷總結了我博士師兄發論文的歷程。我驚訝地發現連理論都搞不懂,現象都解釋不了,只要做出一個較優的值,然後做做表徵就能發文獻。能這樣搞科研的專業,我在上大學以前一直難以想像。
我在大二發現這個本質之後,實驗室的實驗我就不做了。
我找了幾個對實驗感興趣的大一的同學,培訓了一下,讓他們幫我做實驗。
我自己主要做的就是查閱文獻,跟導師溝通想法。
在大二學年末,我發了一篇國家發明專利。(導師一作,我二作,其他做實驗的小夥伴往後排)
這樣就顯得我更屌了,於是物色到做實驗的人就更不用發愁了。
大三發了一篇中文核心,大四水了一篇SCI。
大學期間還在閑暇時光自學編程,搞acm和數學建模,拿了點小成績。
在保送時候排名專業第一,拒了top2的材料直博,來了一個普通985搞機器學習。
不過現在還是挺後悔轉專業的。
畢竟不轉專業我就是top2的博士,也能加個藍標了,比現在吸粉多了。
當然,幫我做過實驗的學弟們跟我到現在都是很要好的朋友。
他們現在有的轉會計,有的考公務員。
有的跟我一起編程,他的月入是他們年級其他同學的2~3倍。還有個高富帥去日本留學繼續做材料。
他們都十分感謝我給他們上的這一門「生化類科研的本質」課程。
可以說是挽救了他們這些不動腦做科研的人。
生化類科研的本質是什麼?
動腦的是少數,動手的是大多數。我一直很敬佩那些動腦搞生化類科研的,他們是祖國的棟樑,民族的希望。
有的人說自己動腦了,「不僅要研究合成條件,還要表徵,證明合成成功,還要檢測。」
這....檢測比上樓梯的用腦量高么?
裡面哪一項不是我培訓學弟兩天他們就能做的?
單純用的時間長罷了,難度一點也不高。
PS:我的智商其實很低,轉專業之後活的十分艱辛,天天被虐。
化學的理論知識學的也確實不好,取得成績完全是靠無腦窮舉硬推上去。化學是不是無腦窮舉我不知道,但是的確靠無腦窮舉能發SCI,這點在非生化類的工科裡面是難以想像的。
PPS:如果我的文章讓學化學或者學材料的你,開始重視動腦技能的培養,不再陶醉於掌握新的實驗技能。
我想,這是我對化學學科表達自己前男友般複雜感情的最好方式了吧:
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