年輕人如何做科研

　　在2010年6月25日發表於科學網博客上的一篇文章中，時年76歲的何毓琦這樣總結道。　　　　何毓琦，祖籍浙江諸暨，1934年3月1日生於上海。動態系統現代控制理論的創導者之一，哈佛大學終身教授、美國工程院院士、中國科學院及中國工程院外籍院士，長期從事系統控制科學及工程應用研究，在最優控制、微分對策、團隊論、離散事件動態系統和智能系統等方面作出了重大貢獻。　　　　1949年，15歲的何毓琦前往香港並在那裡完成高中教育。1950年，被美國麻省理工錄取，並在1953年獲得電子工程學位，1955年獲得電子工程碩士學位。1961年獲得哈佛大學應用數學的博士學位並留校任教。1965年成為哈佛大學終身教授。　　　　何毓琦長期致力於中國內地的科研發展，培養了多名中國學生，2001年受聘為清華大學講座教授。2007年4月25日他在科學網的博客開通，受到網友熱烈歡迎。　　　　9月9日，何毓琦教授做客科學網，與廣大網友就「科研與生存之間應該如何把握和取捨」、「年輕人如何確定自己的研究方向」、「面對現實社會的諸多誘惑、生活的壓力，年輕人如何專心科研」等問題交流了經驗和體會。　　　　《科學時報》選編部分訪談內容，以饗讀者。　　　　主持人：何老從上世紀70年代末開始經常回國，對國內的情況比較了解，他本人有幾十年的科研教學經歷，對科學網很多年輕的網友會有很多借鑒意義。今天到場的還有賈慶山老師，他來自清華大學，2006年獲得清華大學博士學位，現在任清華大學自動化系智網中心副教授。我們今天還請到三位資深科學網博主：中國科學院物理研究所助理研究員羅會仟，中國科學院生態環境研究中心三年級博士生金小偉，北京協和醫學院生物化學與分子生物學專業碩士生雷宇。他們正在準備踏上科研（之路），以科研作為終身職業。　　　　自己做自己的導師　　　　羅會仟：剛剛畢業的博士生，在國內一般（是）約定俗成地找一棵大樹，靠在他下面，這雖然會帶來很多經費上和項目上的方便，但另外一方面也約束了一些人的成長，（可能）對激發自己的鬥志有影響，面對這樣的矛盾我們該怎麼辦？　　　　何毓琦：我當時自己做博士的時候，沒有導師，全靠自己。我的博客上還有一篇（文章），（說的是）有一個湖南大學的博士生，也是沒有人指導，他自己研究做了一套東西，就跟我通信，我發現他在他那行業做得非常清楚，就請他寫了一篇自己怎麼做導師的文章，他寫得很好，所以我主張這篇（文章）值得看一看。　　　　假如有了博士學位，假如是導師真的很花時間訓練你，你獲得博士以後不一定要靠大樹。你絕對可以自己學習，當然有的時候會走一點彎路，碰兩個釘子，但我覺得這個問題可以解決。假如沒有好的導師幫你忙的話——有當然很好，沒有可以自己闖出來。　　　　如何選擇科研方向　　　　《科學時報》：有人說，現在幾乎所有的領域都有很多人在研究，年輕人一般都是跟著前輩做，雖然有自己的興趣點和專業功底，但確定自己的研究方向還是很難。何老師有沒有具體的建議？　　　　何毓琦：我推薦大家去讀湖南大學的那個學生寫的那篇《我如何自己做自己的導師》的博文，我發現他對這個問題認識很清楚。問題有的是，你永遠可以找到值得做的東西。我是不擔心年輕人的，他們可能信心不夠，我現在告訴他，絕對要放心去做，沒問題。當然有人幫你忙更好，你少走一點彎路，省點事，這當然是絕對有好處的。　　　　網友：科研的新手在剛開始面對一個研究方向時，究竟應該以問題為導向，然後在實戰中學習相應的基本知識，還是應該先學習好相應方向的基礎知識，然後再尋找問題的突破口？尤其對於交叉學科的研究方向，一個人的專業背景和所學的基礎知識往往不適用新的交叉方向。對於這些情況，您有什麼建議？　　　　何毓琦：剛開始的時候我也以為必須要學會（基本知識）才能考慮這個問題，後來發現，根本沒時間學完，很多事情要下決心，只要離你本行不太遠，你花六個月工夫，馬上可以作貢獻。我的主張是不要太擔心。問題是你要跳進去，人家說學游泳最好是跳下水再學，喝幾口水沒關係，你在外面一天到晚講游泳理論，不下水，永遠學不會。　　　　《科學時報》：賈老師，作為何先生的博士生，您感覺何先生在教學過程中給您的感受有什麼與眾不同的東西？感受最深的是什麼？　　　　賈慶山：我覺得最深的是指導我如何做研究，而且指導我如何做人。　　　　我可以補充一點，就是選題方向，在這個特定的問題上，我印象很深刻。在剛剛開始接觸研究的時候，何老師就指導我們說，選題目有三個問題你要先問一問自己，因為我們是工程學科，是做應用基礎研究的，第一個問題是有沒有一些實際的工程人員真正關心你要研究的這個問題；第二，你是不是不完全了解這個問題，你如果已經對這個問題非常了解，知道怎麼做，甚至預計做的結果是什麼，這可能不是一個好事情；第三，不管什麼樣的原因，是不是對這個問題感興趣。如果這三個問題當中有兩個回答是肯定的，這個問題就值得你去做，這是何老師在我還剛開始接觸研究時就跟我講過的。從那個時候開始做研究，到後來畢業之後自己做老師，我覺得這讓我受益非常大，因為他雖然沒有告訴我一定要做哪一個特定的問題，但他告訴我如何去尋找一個真正重要的問題。　　　　做一個比喻，就像做菜有不同的口味一樣，做研究也有不同的品位，我們清華有一句話，叫授之以魚還是授之以漁。何老師最與眾不同的是：他不是把題目定好讓我們往下做，而是不斷地用蘇格拉底的方式，首先讓我們提一個我們想做的問題，他會用引導的方式幫助我們判斷這個研究問題是不是真正重要，是不是真正值得我們往下去做。通過這樣不斷反饋式的交流，不斷提煉我們自己做研究的品位。回到您的第二個問題上，最特殊的地方我覺得是鍛煉我們做研究的品位，這個難以量化，只能通過朝夕相處、不斷互動的方式才能學習到。　　　　興趣與現實的衝突如何解決　　　　《科學時報》：您怎麼看待科研的目的，有的人認為，作為科學家應該研究自己喜歡和感興趣的事情，另外有一種觀點認為，科學家拿著納稅人的錢就要給國家和社會解決實際問題，您怎麼看待這種爭論？　　　　何毓琦：（這要）看你的職位是什麼，假如在公司里做事情，當然公司需要你解決這個問題，這是你的責任，你必須要替它解決。（如果）要解決的事情是你喜歡做的事情，（這與個人興趣）沒有衝突。假如你要做的事情，一大半都是你不喜歡的，為了生存，當然很痛苦，所以你（可能）要另外找職位。　　　　我常常跟學生講，假如找到一個職業，50%的（工作內容）是你喜歡做的事情這是非常好的，（但）每個機會都有不開心的，但是你必須要做的事情，這是避免不了的。世界上很少（有）每一秒鐘都可以做你喜歡的事情（的情況），像我這樣退休了以後什麼都不用管了，比較可以這樣。一般你真的要有職位的話，50%是你喜歡做的事情我覺得就很好了，有的時候你必須做一些你自己不喜歡的事情。　　　　主持人：可能您還是屬於比較傳統、比較老派的科學家，您贊同不贊同科學界的一種趨勢：把科學家作為職業，他不一定有很強的理想主義在裡面，或者是要解決什麼問題，但是他可能是把它作為一種養家糊口或者是專業性的，怎麼看待科學家越來越職業化的這樣一種趨勢？　　　　何毓琦：我剛才講了，有許多人念博士，絕對不是要做科研，（而是覺得）博士給我更好的機會。我覺得（這）沒什麼錯，你說博士給我很好的訓練，我可以賺大錢，不過一個人總是要找你喜歡做的事情。你要做的全是你不喜歡的事情的話，那的確很痛苦。在美國可以另外找一個職業，這裡可能就是你沒有辦法，換職位都不可能，那是我很同情的事情。　　　　金小偉：現在有很多考核制度，我不知道美國是怎麼樣的，在中國有開題報告、中期彙報和年底考核等，（這）給大家造成一種速成的心理，比如有一點數據就要寫文章。但是要發高質量的文章對學術才有意義，我不知道如何權衡文章的質量和數量的問題？　　　　何毓琦：我希望這是個過渡時期，在科學上用量（衡量）是絕對行不通的，我了解現在的中國為什麼注重量，像（用）SCI（衡量）在國外是很少的，唯一能行得通的辦法就是同行評議。但是我也了解，中國為什麼現在需要用這個量，用量（衡量）有許多用不著爭論，像奧運會一樣，你跳高一點拿金牌，低一點拿銀牌，沒話講。我覺得你們年輕人不要太注重量，當然現在可能注重一下，但遲早中國會同國外一樣，慢慢重（視）質（量）。　　　　轉向新問題學會問問題　　　　主持人：雷宇好像還有一個問題，也是很多年輕學者碰到的問題，關於專業轉換的問題，在本科讀一個專業，碩士的時候轉到另一個專業，博士的時候又轉了一個方向。從年輕學者事業發展來說，這是一個好事情還是應該盡量避免？　　　　何毓琦：我的個人經驗，覺得老待在一行裡面，不管做什麼，可能科學就把你超過去了，根本沒有你能做的東西了。所以我覺得應當適當轉轉行。當然學生物的明天說要研究歷史，這是大轉變，比較少。不過在生物方面，從一個問題跳到另一個問題絕對是好事。而且我主張，因為你跳到新的問題上，比鑽在牛角尖里做第三代的什麼問題容易得多。你轉向新問題，常常先到那裡，（把）樹上的果子都採下來了，後來的人要爬得很高才能採下來。我主張你要常常換（研究方向），每六七年換換做的東西比較好。　　　　網友：選擇一個好問題是成為好科學家的必需，但什麼是好問題？您怎麼選擇問題？　　　　何毓琦：很多人對中國出去念書的學生（印象是），本科訓練是非常好的，回答問題非常好，但是對問問題的訓練不夠，不是不會問問題。我覺得做博士導師，最要緊的就是教學生怎麼去問問題。問一個有價值的問題不是容易的一件事。做博士導師，要做到這點肯定要花三四年時間，（需要）真的跟學生每一個周末、每一周有交流，才能慢慢用蘇格拉底式的方法，使學生了解怎樣問問題。我覺得這是很重要的，不是三言兩語可以回答出來的，做科學家最要緊的是學會怎麼去問問題。　　　　賈慶山：我補充一點，我當學生的時候，何老師半開玩笑地跟我們講過，你們當學生什麼時候可以畢業呢？就是一定要教會我一樣東西，不是說什麼都是老師教給你。作為學生，你得教給老師一些東西，這個過程很重要。　　　　何毓琦：我不是開玩笑，這是我要求的。　　　　科研經歷　　　　我決定學機械工程。這是因為有一次，大概是我13歲的時候吧，我修好了一隻相當精密複雜的歐式裝飾鍾，這隻鐘有只小鳥會來回跑，還會唱歌，壞了以後就扔在我家的閣樓上。我一無參考手冊，二無任何經驗可言，完全靠自己摸索，弄清楚了這隻鐘的機械結構，而且居然把它修好了，讓所有的人大吃一驚。於是機械工程就成了我命中注定的專業啦。我申請大學的時候，把機械工程列為了我的志願專業，可是麻省理工的招生部不知道怎麼弄錯了，把我當成電子工程的學生招進去了。其實那時候，麻省理工所有新生第一年的課程都是完全一樣的，到了第二年才分專業，也就是說學生們到了第一學年結束的時候才決定他們的專業。不過既然我是被當做電子工程的學生招進去的，電子工程系就經常邀請我參加各種各樣的新生座談和其他活動。我那時候年僅16歲，一個人孤零零地在美國，根本沒人管我，或者幫我出謀劃策。因為懶惰和無知，電子工程看上去和別的什麼專業一樣，都挺不錯的，於是我就糊裡糊塗地進入了電子工程領域。　　　　——教育與研究隨筆（十一）改變研究方向與領域　　　　我是在1959年至1960年開始在哈佛學習的，目標是做一篇有關控制和系統理論的博士論文。　　　　我很快發現哈佛在控制領域做得並不出色，這個領域的一位年輕教授因為沒有拿到終身職位，正準備離開哈佛，而另外一位是講師，剛剛畢業不久，跟哈佛的合同是一年一簽，教授一門反饋控制課程。所以基本上沒人能指導我。絕望中，我開始拚命讀當時發表的控制領域文獻，碰巧看到一篇R.E.Kalman和J.Bertram合寫的文章，是關於無差拍控制的問題。　　　　我就把我的想法及其應用一起寫下來，作為對Kalman論文的發展投稿了。與此同時，我寫信給Kalman，請他提供更多的文獻資料。當時Kalman還不是很有名，（他那著名的Kalman濾波的論文一年以後才發表）。他很高興有人，而且是個研究生，仔細研究了他的工作，對他的工作懷有濃厚的興趣。他不但寄給我一些正在撰寫的論文的預印本，而且還把我對他工作的推進推薦給1960年召開的第一屆美國自動控制大會（AAC），讓我去作報告，發表論文。　　　　Kalman還邀請我和他合寫了一篇文章，將動態系統中的線性無關性的想法大大拓展，提升為「可控制性」（controllability）——現在這已經是控制論中的一個基本概念了。這篇文章很快成為該領域的經典。此外，我的一個同學StuartDreyfus當時正在幫R.Bellman編程，我從他那裡得到了Bellman撰寫的AdaptiveControl:AGuidedTour一書的預印本，因此能夠在其他人之前從中學到很多東西。這兩件事比其他任何因素都更能幫助我完成博士論文，而且可以說我的事業由此起步。——我是如何獲得我的終身職業的　　　　寫博客的初衷　　　　從1979年中美建交之後，我差不多每年回中國一次，親眼看見中國這些年的大進步。我想我對於中國的認識同一些西方中國專家不同，可能更深刻一些。同時我又親身活過了這所謂的「美國的半世紀」（1950～2000），可以有一種不同於中國人對美的看法。另外，我容易講一些你們不便講的話，外來和尚的經容易聽一點。最後，我四十多年的科研經驗寫下來可能對年輕學者有些幫助，讓他們可以少走彎路。這是我寫博客的幾個志願。　　　　——中文的自我介紹及一個月來做博客的感觸　　　　給年輕人的科研建議　　　　絕對不要低估了在科學研究過程中寫作和演講的重要性，除非你真的認為你是十億個人里最聰明的那一個！　　　　——關於想法、寫作和演講　　　　要記住，學術界的唯一硬通貨是聲譽，如果你渴望成功，請你一定要學會在學術生涯的各個階段建立你的聲譽，並且奮力維護你的聲譽。　　　　——怎樣才能到國外做博士後　　　　三年前（指2005年——編者注）在我給克利夫蘭州立大學作報告時的問答環節，一個學生問我，「如果您只有一次機會，您會給一個即將步入社會的青年最重要的指點是什麼？」我不假思索地回答，「娶一個好女孩」，這也許並不是那個學生所期望的答案。三年來，我反覆咀嚼這句話，愈加篤定這個信念。　　　　一、沒有一個人能像你妻子那樣更透徹地了解你的為人、長處和短處。　　　　二、當你在事業上越爬越高，你會聽到越來越多的「是」，越來越少的「否」，而你的妻子是唯一擁有這樣的智慧和動機，能夠給你誠懇、坦率有時是逆耳忠言的人。　　　　……　　　　九、（上世紀）90年代柯林頓當美國總統的時候，有一個到現在還可以引用的笑話。有一次柯林頓夫婦在其當選總統後訪問他們從前住的阿肯色州，他們驅車經過希拉里前男友在工作的加油站。比爾·柯林頓對希拉里說，「我想知道如果你嫁給你的前男友會怎樣？」希拉里回答，「那麼他將成為總統，而你會去給汽車加油」，恰如其分地說明了終身伴侶的重要性。　　　　在49年前（此文寫於2008年——編者注）的1959年的情人節我的妻子接受了我的求婚。當我們期待明年金婚紀念日時，我以RobertBrowning的詩結束此文，「最浪漫的事情莫過於與你慢慢變老」（原文Growoldalongwithme,thebestisyettobe，同我一起變老，與我同享更好的未來時光——譯者注）。我想這就是比「白首偕老」還有意思吧。　　　　——情人節給我的老伴之讚揚

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