施一公
插圖/魏堯
● 施一公(生命科學(xué)學(xué)院院長)
要想在科學(xué)研究上取得突破和成功,僅僅刻苦地付出時間是不夠的,批判性分析(criticalanalysis)是必須具備的一種素質(zhì)。
博士研究生與本科生最大的區(qū)別是:本科生以學(xué)習(xí)吸取人類積累的知識為主,兼顧科學(xué)研究和技能訓(xùn)練;而博士生的本質(zhì)是通過科學(xué)研究來發(fā)掘創(chuàng)造新知識,當(dāng)前和以往學(xué)習(xí)的知識都是為了更好地服務(wù)于科學(xué)研究。在以學(xué)習(xí)知識為主的本科生階段,提出問題固然重要,但答案往往已經(jīng)存在,所以問題是否具有批判性沒有那么關(guān)鍵。博士生階段則完全不同,必須具備批判性分析的能力,否則不可能成為優(yōu)秀的科學(xué)家。這一點,我稱之為方法論的轉(zhuǎn)變。
其實,整個大學(xué)和研究生階段教育的實質(zhì)就是培養(yǎng)批判性分析的能力,使學(xué)生具備能夠進(jìn)行創(chuàng)新科研的方法論。這里的例子非常多,覆蓋的范圍也非常廣,在此擇要舉例說明。
正確分析負(fù)面結(jié)果(negativeresults)是成功的關(guān)鍵。作為生命學(xué)科的一名博士生,如果每一個實驗都很順利、能得到預(yù)料中的正面結(jié)果 (positiveresults),除個別研究領(lǐng)域外,一般只需要6~24個月就應(yīng)該可以獲得博士學(xué)位所需要的所有結(jié)果了。然而實際上,在美國,生命學(xué)科的博士生平均需要6年左右的時間才能得到博士學(xué)位。這一數(shù)字本身就說明:絕大多數(shù)實驗結(jié)果會與預(yù)料不符,或者是負(fù)面結(jié)果。大多數(shù)低年級博士生對負(fù)面結(jié)果的看法很消極,直接影響了他們批判性分析能力的培養(yǎng)。
其實,只要有適當(dāng)?shù)膶φ諏嶒灒袛酂o誤的負(fù)面實驗結(jié)果往往是通往成功的必經(jīng)之路。一般來說,任何一個探索型課題的每一步進(jìn)展都有幾種、甚至十幾種可能的途徑,取得進(jìn)展的過程基本就是排除不正確路徑、找到正確方向的過程,很多情況下也就是將這幾種、甚至十幾種可能的途徑一一予以嘗試、排除,直到找到一條可行之路的過程。在這個過程中,一個可信的(conclusive)負(fù)面結(jié)果往往可以讓我們信心飽滿地放棄目前這一途徑。如果運用得當(dāng),這種排除法會確保我們最終走上正確的實驗途徑。從這個角度講,負(fù)面的實驗結(jié)果不僅很正常,也很有益于課題的最終成功。我告誡并鼓勵我所有的學(xué)生:只要你不斷取得可信的負(fù)面結(jié)果,你的課題就會很快走上正路;而在不斷分析負(fù)面結(jié)果的過程中所掌握的強大的邏輯分析能力也會使你很快成熟,成長為一名優(yōu)秀的科學(xué)家。
我對一帆風(fēng)順、很少取得負(fù)面結(jié)果的學(xué)生總是很擔(dān)心,因為他們沒有真正經(jīng)歷過科研上批判性分析的訓(xùn)練。我的實驗室里偶爾會有這樣的學(xué)生,只用很短的時間(兩年左右,有時甚至一年)就完成了博士論文所需要的結(jié)果。對這些學(xué)生,我一定會讓他們繼續(xù)承擔(dān)一些富有挑戰(zhàn)性的新課題,讓他們經(jīng)受負(fù)面結(jié)果的磨練。沒有這些磨練,他們很難真正具備批判性分析的能力,將來也很難成為可以獨立領(lǐng)導(dǎo)一個實驗室的優(yōu)秀科學(xué)家。
所以,不要害怕負(fù)面結(jié)果,關(guān)鍵是如何從分析負(fù)面結(jié)果的過程中獲取正確的信息。