与学生共同工作半个世纪

  • 邹承鲁 (2014年以后的旧数据)
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作者:邹承鲁

我1947年开始做研究生,在导师培养下,在科学研究方面得到了初步的训练。自从1951年回国带领学生进行研究工作以来,已经将近半个世纪。我的学生中,有的现在已经是成熟的科学家。能够和他们一起工作,是我一生最大的乐趣。我自己做研究生时所受的训练和我半个世纪带领学生进行工作所积累的一些经验也许对青年导师和学生们不无值得借鉴之处。

一、关于学习与思考问题

每一个研究生开始工作的第一件事,就是给指定一个研究课题,并且在开始工作之前写一篇有关研究课题背景材料的文献综述。进行这一工作的目的除了必需全面了解和掌握与课题有关的前人已经做过的工作以外,同样重要的是:由于我国多年应试教育的结果,养成了学生依靠老师,依靠书本,死记硬背的习惯。但是对于研究工作,需要经常接触新事物,再好的基础,也是不够用的。 对于所需要的知识,首先要养成不是去问老师,而是自己去查阅参考书,自己查阅文献的自学习惯。对于书本知识, 我认为首先要培养学生打破砂锅纹(问)到底的习惯,对任何规律性知识都要问一个为什么。不仅要知其然, 更重要的还要知其所以然,只有自学得到的知识,只有完全弄清了来龙去脉的知识,才是真正牢固掌握了的、能为自己所用的知识。

研究生成长到一定阶段后,应该鼓励他们自己提出研究课题。一切自然科学基础研究课题都来源于自然界,但科学发展到今天,直接来源于观察自然界的研究课题已经不多了,而通常是间接来源于自然界, 即来源于前人对自然现象的观察或分析。基础研究课题通常的来源有三种情况:一是自己工作的延伸。一项研究工作很少有全部完成的时候,经常是在完成了已经提出的问题的同时又出现了新的问题;二是阅读文献或参加学术会议时追踪前人指出的重要方向,或发现前人的错误、不足之处,或尚未解决的重要问题,深入进行研究,并予以澄清。三是别人指出的自己工作的不足之处,需要进一步研究解决。

我认为,提出一个好的新研究课题必需遵循以下三个原则:

(一)重要性

选择一个研究课题,首先要考虑的当然是课题的重要性。科学研究贵在创新,没有创新就没有科学的前进与发展,因此重要性首先要考虑的是创新性。必须进行计算机检索以确认课题在世界范围内是没有报道过的,简单重复前人结果不是科学研究。避免与文献重复是绝对必要的。对前人课题重要性的考虑首先是对学科领域今后发展可能产生的影响,影响的面越大重要性越大。一个新思想有时能开辟一个全新的研究系列甚至全新的研究领域,即所谓开创性研究。例如脱氧核糖核酸双螺旋结构的确立开创了分子生物学新学科,改变了整个生物学的面貌,无疑是本世纪最重要的成果之一。

(二)可能性

在确定了一个设想的重要性之后,还要着重考虑所提设想是否与现有的知识相矛盾。在开题前进行的文献查阅,既要查阅前人是否已经报道过类似结果,也要查阅是否与前人已有的结论相矛盾。与前人结论矛盾有时不是坏事,纠正前人错误也是一种创新。即使是教科书中所载的结果有时也会有错误。

要全面掌握文献中的有关报道。对待文献中的报道,既不能盲目轻信,也绝对不可掉以轻心。首先是不能盲目轻信前人的报道。文献中的结果都是在一定条件下取得的,在不同条件下,完全可能出现不同的结果。文献结果有时也有错误,错误有时是实验结果错误,有时是从正确的实验结果得出错误的结论。虽然通常不会发生具体实验结果错误的现象,但文献中经常出现因设计实验条件时考虑不周,或缺乏必要的对照因而得到错误结果。更为常见的是实验结果虽然正确,但对各种不同解释考虑不够全面,从而得出错误结论的情况。因此既不能不加分析盲目相信文献中的结论,也不能对文献中已经牢固建立的结论掉以轻心。提出不同看法要经过认真的、仔细的考虑,找出前人可能发生错误的原因,然后提出自己的想法和解决途径。推翻已经得到广泛承认的结论更要付出大量艰苦的努力,绝不是轻而易举的。国内外都时常有人提出要建立永动机,这无疑是重要的,但由于违背了热力学基本定律,因而可以说是不可能实现的。

科学有其连续性,所有的创新都必然建立在前人成果的基础之上。从前人成功的结果吸取经验,从前人失败的结果中吸取教训,才能超越前人取得成功。 学术思想上的创新和继承是一个矛盾的统一,只有充分掌握了前人成果才谈得上创新,否则只不过是无知而已。

(三)现实性

有了一个新的设想,并就现有知识来看实现新设想是有可能得到重要结果的,但还不足以开始进行研究,也不能说已经提出了一个好的研究课题,还必需有一个既是现实可行的而又是可望成功的具体研究方案。没有一个现实可行的实施方案,任何设想都只是空想。

在有多个课题可供选择时,应该是重要性、可能性和现实性的综合考虑。重要课题通常难度较大,但对于能够得到结果的意义重大的课题,即使难度再大,只要有一个现实可行的实施方案,也应力争予以实现。对于有一定意义而又简便易行的课题,也可考虑进行。在当前国际科学界竞争激烈的情况下,通常很难找到意义重大而又简便易行的课题。任何重要设想的实现,都要付出艰苦的努力。

二、掌握实验操作与定期汇报

在开始工作前和学生制定上一个现实可行的研究计划;同时,准备好必要的实验条件。由于实验结果有一定的不可预见性,因此随时根据实验发展修订计划也是必要的。

目前我国一般大学实验条件有限, 新入实验室的研究生,多数没有经过充分的实验训练,更没有使用过先进的仪器设备。因此在进入实验室初期,必需带领他们进行实验操作。 培养他们严格实验操作, 爱护科学仪器的良好习惯。 只有严格实验操作,爱护科学仪器才能得到精确可靠的实验数据。如果没有精确可靠的实验数据,任何科学结论都是建立在沙滩上的大厦。

开始工作后, 建立定期汇报制度是绝对必要的。这样可以随时了解学生的工作进度,随时发现问题,解决问题。如果有三五个学生,我认为用小组会方式进行汇报,是一个好办法,可以促进学生之间的相互促进和相互交流。在学生人数较多的时候, 可以采取个别汇报和小组会交替进行的方式。

个别汇报的一个重要内容是检查学生的实验记录。 实验记录是研究工作中一项极其重要的内容,是工作的基础,而多数学生对此常常不够重视。我曾经有一个学生,有吸烟的习惯,一次在去仪器室做实验时,发现忘记带记录本,就把身上的烟盒拆了,把实验结果记录记在烟盒的背面,随后就把这张纸弄丢了,恰恰这一实验用了一个宝贵实验材料,因此重复这一实验十分费力。当然,现在的仪器都与计算机连接,结果都存储在计算机内,但随手抓一个纸片记录数据, 是绝对不能允许的坏习惯。

我对学生实验记录的要求是,有实验开始前的实验目的,有实验进行的具体条件和结果,有实验结束后的初步小结。实验记录要详细到别人能够看懂。如果当时别人看不懂,那么过了一段时间之后,自己很可能也看不懂了,以致进行总结时无所依据,甚至错误理解当时情况得出错误结论。

三、不断进行小结与不断完善

我的导师教导我在工作中要注意随时进行阶段性小结,特别是在工作顺利时。新的实验数据不断涌现,常常会使人忙于收集大量实验数据,而忘记实验数据所说明的问题,或者说是只见树木,不见森林。很可能收集了大量无用的或意义不大的实验数据, 反而忽略了真正关键的数据,包括必不可少的对照实验。这些必不可少的对照实验, 当时做是非常方便的。而事后补做,往往费时费力。随时进行阶段性小结不仅可以随时发现问题随时解决,还可以随时注意深入问题,重视每一个细节;同时,总览全局,才不致迷失方向。这就是我国古人说的做学问不仅要入乎其中还要出乎其外的意思。

定期组织学术活动也是不断进行小结的一种方法。在比小组更大一些的范围内让学生或报告工作进展,或报告自己阅读文献的心得体会,不仅可以给学生以做学术报告的训练,还可以开拓眼界,扩大知识面。更为重要的是鼓励学生之间的相互交流,自己容易忽视的问题别人有时可以一眼就发现。所谓当局者迷,旁观者清,在科学上也是完全正确的。实验室内部的学术活动可以与外出参加学术会议不同,学生的工作报告可以是一个阶段性的报告,不要求完整,目的在于交流和听取不同意见。

四、总结与写论文

总结与写论文是进行科学研究的一个不可缺少的组成部分。实验结果只有在写成论文并发表后,才成为人类认识自然宝库中的一个组成部分。对自己而言, 写论文是对一个阶段工作的全面总结,可以回顾实验设计、实验方法有无缺陷或遗漏, 得出最后结论的论据是否充分。在论文正式发表以前,这些问题都仍然是可以弥补或改正的。但论文发表后就成为世界科学文献的一部分,特别是发表在SCI刊物上的论文更是如此。因此在论文发表前务必十分谨慎,反复修改,尽可能避免发生任何错误。

要教导学生,正确对待错误。科学家有时也会犯错误,无论是实验结果或根据实验结果所得出的推论与结论,都可能有错。在一个人几十年的科学生涯中,完全不出错是不可能的,关键在于如何对待错误。简单的错误可以随后发一个更正予以纠正。较为复杂的错误,可以自己在以后发表的有关论文中,找出正确的结果或结论,自己改正错误。当然在这样做的同时,要有充分的把握,不要一错再错。如果正确的结果不是短期内可以得到的,也至少应该在以后的论文中提到,以尽量避免错误结果被人一再引用。敢于发现自己的错误, 承认错误并纠正错误是一个科学家的基本品质。

犯了错误之后置之不理是一种错误的做法。这样做只能表示作者或者还没有认识到,或者根本不承认自己的结果是错误的。让错误的结果继续被人引用,在文献中不断流传,一直到被人指出为止,这只能损害作者的科学声誉。如果让类似情况多次发生,就会对作者的科学声誉产生无可挽回的影响。

更为严重的是,在错误已经被人指出以后,不仅不承认错误,反而不顾事实,对自己的错误结果或结论继续片面夸张宣传,这是一种严重违反科学道德的做法,只能引起国内外同行的耻笑,我们必须坚决予以抵制和谴责。

剽窃他人成果,包括抄袭个别结果、论文个别段落、乃至全篇论文的现象,近一个时期以来,我国都有发现。有的已被揭露并得到处理, 有的剽窃者却仍然高官厚禄,春风得意。要知道,剽窃的结果在论文中留下了白纸黑字的永久记录,成为一个科学家一生中永远不可磨灭的污点,是怎样掩盖也掩盖不了的。

(邹承鲁 中国科学院院士,生物物理所 研究员)