科学殿堂里的沉思者(二十)科研问题-2

善于观察问题和发现问题不仅与训练密切相关,而且还要留心或专心。这也是一种常见的生活现象,只要对某事留心了,才能观察到别人眼里看不到的现象。实际上,留心和专心还有不同,留心是对事物的面上态度,撒的面较广,而专心则是注意力集中到一点的深沉思考。这么一说,留心往往对意外情况的斩获较多,经常发生在不同事物或不同学科问题的类比和启发上,灵感多在这种情况下不期而至。而专心的收获多是深层次挖掘出的宝贝,顿悟往往就是久思长考后的突然觉醒。许多科学发现的故事都与梦境有关,说到底,梦实质上就是思想长时间专注的产物,“日有所思,梦有所想”揭示的就是这种生活规律,与研究中的思维类型不无二致。因此,善于观察的人总比一般人留心更多的事情,也比一般人更加专心至致。反应在科研上,留心或专心的人的机会就远远大于粗心大意、大而化之的人。

对于善于提出问题而言,光有观察问题的能力是不够的,还要有分析问题的能力。因为事物的表现形式不一定必须以某种现象所展示,或者说,有时候,一些现象往往隐藏在另一些表象之后,需要经过分析整理去伪存真才能把它看得清楚。观察是一种直觉的印象,观察能力的训练就是在大脑皮质的直觉印象功能区加深对印象的捕捉和储存。而分析问题则是一种推理归纳的思维技能和训练,因此,观察问题和分析问题应是不同的概念,是大脑不同的功能以及人的不同能力,就如同人的动脑能力和动手能力各不相同一样。再以拉瓦锡为例,拉瓦锡的观察问题能力并不非常突出,因为他从来没有做过一次完全创新的实验,也从未发现或提出过一个全新的问题。但他分析问题的能力却极强,他的实验几乎都是跟进性的实验。问题是别人发现或提出的一个现象到了他那儿就完全变了,往往发现问题的人还没有看到现象的意义时,他已牢牢抓住了问题的结点,看到了背后的精彩。“燃烧”之谜的揭示如此,水的本质的认识也是如此。普利斯特里利用燃烧提纯了氧气,但却没有把氧气与燃烧的本质联系起来,致使把揭示燃烧之谜的科学优先权拱手让给了拉瓦锡。不仅如此,拉瓦锡还通过进一步的考察,确定了氧气是一种纯净的元素,并给于了命名,为进一步总结出氧化反应的理论打下了基础。同样,在拉瓦锡之前,人们把水也认为是一种元素,是英国化学和物理学家卡文迪什首先发现在把氢气和氧气混合的气体中通电时有水珠形成。卡文迪什可是个赫赫有名的姓氏,剑桥大学的卡文迪什实验室就是他的后人捐资建立的,对催生社会大科学时代的降临功不可没(应该说卡文迪什实验室的建立是一道分水岭,把科学研究的个人兴趣和科学研究的社会化和政府行为划分成一种时代的跨越)。一百多年来,这个实验室可在科学领域内领尽了风骚、出尽了风头,光是诺贝尔奖获得者就出了二十几个(大概是二十五个吧),始终引领着科学研究的方向。可惜的是卡文迪什虽然发现了在氢气和氧气中通电可以导致水珠形成的现象,却没能对这种现象作出解释。后来,是他的助手布拉格登访问巴黎时将这一实验结果告诉了拉瓦锡,拉瓦锡立即意识到了这个现象的重要,马上跟进了实验,不仅合成了水,同时还将水分解成了氢气和氧气,从化学的顺和逆两个反应方向同时证明了水的组成。拉瓦锡的故事告诉我们,发现一种现象固然重要,但是,如果不能通过现象的表面看到事物内部的本质和规律,新现象仍然不能成为大发现的契机,反而会与大发现擦肩而过,留下千古遗憾。如若不是这样,今天,普利斯特里和卡文迪什就会取代拉瓦锡而成为家喻户晓的人物,科学历史就应该改写了。由此可见,分析思考对于善于发现问题和提出问题是多么的重要。

何为“问题提出的常见策略和方法”呢?就是一种科研中对问题提出的对策,一种意识加强的目的和手段。有没有这种意识和对策是不一样的。有了,人的精神面貌就焕然一新,会对问题的提出始终处于一种激发和敏感状态,在这种状态下,思维就会显得特别活跃。相反,没有,人就显得很死板,没有精神、没有朝气、反应迟钝、麻木不仁。“问题提出的策略和方法”应从哪几个方面讨论呢?我以为,无论讨论得多么详细全面,也总难免挂一漏万,要讨论,也只能是从自己的经验中或理解上谈谈点体会。

首先,对科研问题的认识,很重要的一件事就是要把前述的三个简短问句捆绑交织起来考虑,就是说要把“是什么”What)、“为什么”(Why)和“怎么办”(How结合起来考虑问题,不能一味、单一、孤立地抓住一个不放。为什么要把这三者结合起来考虑问题?原因一是在认识事物的过程中有个层次的问题,往往一步不到,前面的所有努力都会白白浪费,称之为“差之毫厘,失之千里”。二是综合考虑问题时对某一具体环节有相互启发和促进作用。比如说观察到一种新的现象虽然很重要,但毕竟不代表就一定能提出问题;即使能提出些问题,也不一定就能提出有价值、有意义的问题;即使能提出有价值、有意义的问题,也不代表就能解决问题;再退一步,即使解决了问题,也不一定就能上升到一定的理论高度去理解问题。这个过程很漫长,一环连着一环,一环紧扣一环,一着不慎,环环皆松。面对这样一种链式反应的认识过程,不讲点策略是不行的。机械、呆板地盯着一个具体环节往往不仅僵化了思想,还会把自己陷于狭小的泥潭,尽管身上还有点力气,挣扎起来毕竟于事无补,解脱不了困境。相反,如果解放点思想,把眼光放开来,把三者统筹起来考虑,事情往往会在意料之外获得转机,这就是在上面的讨论中我们为什么要把“提出问题”和“解决问题”作为一种辩证对立而又相互转化的依存关系来认识的道理。这样考虑认识问题是与仅仅抓住了事情的细枝末节的思维方式截然不同的,实在是一种大智慧,因此,就不得不把它视为一种策略了。

策略之二就是要大胆。此语一出,会把不少人吓一跳,这并不奇怪,因为毕竟对从事科学研究的人来说,普遍的现象是胆子太小。不过,这也难怪,这是长期认真、仔细、慎密以及理性逻辑思维工作特点的使然。生活中有这么一种逻辑,就是要对不同的人说不同的话。比如,对老实的人总是要劝:别那么老实!乍一听,这句话倒有点象教唆犯,教人学坏,实际上则不然,这也算是一种必要的、合理的生态平衡,因此,对刁狡的人总免不了顿喝一声:老实点!同理,在孩子教育中,对爱动的孩子总希望他(她)安静点,对安静的孩子,却又要劝劝多出去活动活动。出于这种生活逻辑,在科研中,大胆的策略就不那么乍耳了。不过,既然如此,科研中的大胆究竟指得又是什么呢?就是无论在实验中发现了什么异常现象,还是在理论上有了什么质疑,都要充分地发挥自己的想象力,敢问“是什么”,敢问“为什么”,敢想前人所不想,敢做前人所不为。只有敢于质疑、敢于提出问题,研究才能向前进展。前几年有本畅销书,曾经风靡全球,叫作《穷爸爸,富爸爸》,我非常激赏作者的一种观点,即穷人和富人的最根本的区别就是想法不一样,就在于你想成为一个富人还是穷人。这句话极富生活哲理,也极富研究哲理。事情就是那么简单,如果你连想都不敢想,那就一切都免谈了。

策略之三,就是要培养训练一种思维模式,竭尽全力试图把一种看起来不合理的东西变为合理,把不可能变成可能。也许这种几近疯狂的行为并不符合生活的逻辑,生活工作中虽然也讲辛勤劳动,充满理想,但毕竟不可过分,过分了就成了一种极端偏持、一种歇斯底里,让人无法容忍。生活的逻辑就是既讲究努力工作,追求理想,但更讲究顺其自然、合情合理。《红与黑》中的于连就是疯狂的典型代表,他的奋斗虽然反应了身份低微的平民青年对社会的不满和抗争,但其过程却充满着极端自私和不择手段,交织着自卑与自傲。他短短的一生也在不断地把不可能变为可能,但因为他的行为和动机违背了生活的逻辑(至少是违背了当时社会生活的行为规范),因此摔得很重,失败得很惨(虽然他的悲剧给人一种心灵的震撼)。但科学研究的逻辑与生活逻辑不同,严格地说,科研是什么?在一个特殊的视觉里,科研就是一场赌博(最起码现代科研是如此)、一个赌注,就是追求千万次失败或平淡中的一次偶然、一种刺激甚或一个惊喜,这与生活逻辑有着极大的反差。因此,对于一个真正的科学家而言,他的生活就是一般人眼中的偏持和疯狂,没有这种精神,即使成功,也是小打小闹,也只能算幸运和侥幸,不符合科研的逻辑,也难以摹仿照搬,更不能守株待兔。出于这种对问题的认识,我们才把执着的偏激心态作为一种策略落实在科研的每一个环节中,有了这种心态和精神,提出问题和解决问题的机率就会大大增加。

策略之四,就是要从细节入手,从不起眼的小问题开始问起,逐渐地将问题扩大化,直到提出有更大价值和意义的问题。前已经讨论过,实际上,许多研究人员对科研中的大事或小事并没有甄别能力,因此,这种态度对初入研究领域的年轻学者就更有意义。在此,把这种技术细节列为一种策略也就是有强调和加深印象的目的。要知道,在科学史上,许多大发现都是从不起眼的细节开始,顺藤摸瓜牵出大发现来的。巴斯德只是在显微镜下看到了一些活的小生物,结果却开辟了可以与牛顿经典力学相媲美的微生物学领域,可在他之前两百年,荷兰的眼镜制造商虎克就已经在显微镜下看到了自己牙垢上的“小生物”。“巴氏消毒法”可谓简单之极,只是加加热杀死细菌而已,但却奠定了现代无菌术的基础。伦琴发现X线,贝克勒尔发现物质放射现象,都是从小得令人难以置信的细节琐事上引发的。正是这些没人能瞧上眼的小事,最终却导致了十九世纪末二十世纪初科学大发现的爆发。假如你了解了这些科学史,就不会抱怨我们在这里小题大作,也不会把那些自认为是“无聊”和“浪费时间”的小问题看作是平淡无奇从而感觉研究生活是那么乏味了。

那么,影响问题提出的因素有哪些呢?第一,功利主义和急功近利的心态。人们常说的一句话就是“金钱是肮脏的”,为什么金钱会是肮脏的?就是因为人在金钱面前容易迷失本性。科学本是一种神圣的、高尚的、奉献的、清心寡欲的、淡泊名利的追求和工作,把科学与金钱结合起来,科学就难免没有铜臭味。如果今天有人追求摆脱金钱束缚的科学研究,一定会遭到世人的嘲笑,因为这是天方夜谭,不符合现实,是一种纯理想主义者的痴心妄想,有点不食人间烟火的味道。经常和朋友们聊天,争论起这个问题,总不免激动。一次在密大(密西根大学)医学生物学研究大楼的会议大厅前跟一个朋友谈起实验室里的一些人和事(虽然我们之间没有交叉,却曾在同一个实验室工作过),心里正不自在,另一个朋友插进来讨论回国发展的去留问题,我一下激动起来,发表了一些过激言论,我说:“什么科研?别来跟我讲什么中国好还是美国好,首先问一问自己,是不是真的想研究出一点东西来?想的话,必须有一个前提,要么就清心寡欲,要么就做个自由人,否则,全是扯淡!”新插进来的朋友也许英文听惯了,不明白“自由人”是什么意思,我连重复三遍,他还是一片迷茫的样子,我急啦,冲着他大喊一声:“你必须是一个PI,为自己的行为负责,想做什么就做什么!”他这才回过味来,眨巴着眼睛看着我,一声不吭。这时,恰好太太走过来了,责备我这是公共场所,嗓门为什么那么高,象吵架一样?我正没好气,顺口顶了回去:“吵什么架?发发牢骚而已。”过了一会儿,一个国内新来的博士生凑到我跟前,小声对我说:“郝老师,讲得好,讲到点子上了,真精彩!”一句话把我的气全消了。不管怎么说,这话虽难听,可不输理,总算还有一个明白人,还有一个知音。可发牢骚归发牢骚,仔细一想,现在的科研怎么能离开钱呢?别人不知道,反正我在美国快干二十年了,基本上都是围绕着申请基金打转。“什么申请基金?说得不好听就是搂钱、骗钱。”我还有一个很好的朋友,也在美国干了十多年,对我说申请基金的科研方法实际上就是一场自欺欺人的游戏。“知道吗?黑房间里根本就没有老鼠到哪儿去逮老鼠?”我一听,愣了,觉得这个比喻太绝了,一下子兴奋起来。他却急忙解释说,这话不是他的,是听别人讲的,很多人都是那么说的。我悲哀的则是,本来一个好好的人,那么本份、谨慎、小心、勤奋,怎么就被这个大染缸染成这个样子了?因此,说到底,科学研究的最大天敌就是功利主义和急功近利,它首先就影响到科研的第一个环节:如何观察问题、提出问题和解决问题?可以毫不含糊地说,科研只要染上了这种风气,无论是谁,也无论他(她)过去是多么辉煌,是何等显赫的人物,他(她)都不会再显赫辉煌下去了,因为这时候他(她)思考问题的立场和角度再也不是研究对象内部的自然规律,而是人为的名誉地位的诱惑。只要走上了这条路,科研生涯就此完结,剩下的只是维持个场面,混混日子而已。

其二,先入为主,目光短浅。如果说第一条是天敌,第二条则算大敌。可以说,科研最害怕的一件事就是“先入为主,想入非非”。我曾在不同场合发表过对现代科研体制的不满,包括美国在内,这种体制的弊端几乎到了病入膏肓的地步。我的很多朋友都曾向我表示过现在的科研难做,难在哪里?就在实验还没做,老板就给你画好了圈,你说,这个实验还怎么个做法?科学的精神实质这总结那总结,说的天花乱坠,全都不着边际,隔靴搔痒。如今,国内的技术和科学官僚们都把自己当成了专家,大小场合讲话,满嘴美国科学社会学家默顿如何如何?不仅学了个皮毛,相反,把美国体制中一些不好的东西,一些正在实践中不断认识或要取缔的东西统统学了过去。我就是不明白,为什么科学不能象改革开放那样、象经济建设那样走自己的路,走具有中国特色的发展道路,非要亦步亦趋地跟在人家后面学样?我在不同场合一再重申,不是不要学,自己落后,想迎头赶上就一定要学习先进经验,“它山之石,可以攻玉”,这是古训。问题是学是借鉴,而不是照搬,照搬地学,怕不怕人笑话你笨?最可恨、可气又可怜的是那帮留了几年洋又回国把持了重要地位的所谓学者、教授和精英们,自以为留了几年洋就无所不知,就任意指手画脚地制定那些令人谛笑皆非的科研方针政策、条条框框。比如说在用人的标准上,早期任用标准是必须有留洋经历,现在用人标准又是什么“必须哈佛正教授”。听听,这些标准是不是颁得有点莫明其妙?显见就是在懵人!对唱这种高调的人不妨问他(她)几个问题:一,哈佛自己是这种用人标准吗?二,天下就一个哈佛吗?换句话说,从哈佛出来的就一定是有学问有开创精神的人吗?虽然哈佛是名校,但其一,并非项项都强,我不用去查,随口举出几项,它的生物专业肯定不如麻省,它的工程专业,大概要排到四五十名去。其二,即使在它最强的几个专业内,你的位置又排在哪里?要知道,在美国的大学排名中,所谓强也只是那么一点点,别人最好的学生或教授难道不如你中等水平?只要是在地球上,不管那所学校,能有百分之十的人名副其实具有真才实学就已经是一种夸耀了,因此,是不是建议用人单位不仅要用哈佛的正教授,还要考察一下他(她)在哈佛是个什么样的角色?必须告诉用人单位,即使是哈佛教授,角色平平的也不能录用。道理很简单,因为在一个很有名的英国《自然》杂志编辑的访谈中,这位编辑也不得不坦承,即使是《自然》杂志的文章,百分之九十也是没多大参考价值。同理,以此观点来看待哈佛教授,相信百分之九十也都是资质平平,无可炫耀。这么一说,这好象不是招聘人才,倒象小孩子们在斗嘴、在玩过家家。三,知道不知道法拉第、道尔顿、门捷列夫、居里夫人和爱因斯坦等无数对科学作出巨大贡献的先辈们成名前都是哪个名校、哪个级别的教授?如果那个什么哈佛的正教授连这些科学史都不知道,我倒真想去哈佛问问他们怎么会培养或使用这种水平的教授(实际上,这种教授也多得是,问题是他们都把精力集中在自己狭小的领域内,默默地做事,辛勤地耕耘,从来都不会跳到公共场合大喊大叫、指手画脚)?岂不有辱门风?要是这位教授什么都明白却偏偏还要这么说,那就不是居心叵测,就是图谋不轨。仔细想想,这些人实在是可恶之极,拿着国家那么大的事情当儿戏,乱忽悠,把本来简单之极的事情搅得云天雾罩。照我说,科研是不能讲究门第的,也没有什么这标准那标准,标准只有一条:有没有真才实学?有没有自己的思想?拿的出拿不出过硬的东西?当然,我并不否认默顿对科学社会学的贡献,其理论价值也是有目共睹,问题是借鉴归借鉴,一骨脑儿的乱搬就不免可笑。依我看,如今的科学精神实质没有那么多条,只有一条,就是“尊重实验,事实求是”。现在的老板最喜欢的雇员是什么样的雇员?就是给一个Idea能拿出最好结果的雇员。最头痛的就是沿着他(她)的想法走不下去的雇员。当然,这也无可厚非,这是科研现实的迫使,说句难听的话,就是“逼良为娼”。仔细想想,选好一个题目,一次走不下去,两次走不下去,再来一次,岂不要了老板的命,哪个老板撑得起这么折腾?实际上,连爱因斯坦都承认,一个人的十个想法中只要有一个正确就已经是了不起的科学家了。照此说来,那经过三五次折腾就能拿出好结果的研究员,岂不就是科学家中的天才啦?既然如此,那连一次折腾都经不起的科学实验又算什么?真是想想都觉得可怕!我坚信,这种分析的逻辑应该不会有什么大的问题,因此,给大家一个建议,如果你的工作环境不允许你不经过“先入为主”的思维方式思考问题、选择课题,而你又必须要这个位置去谋生的话,那就学学“科学圣人”爱因斯坦,在桌面上摆着工作的东西,抽屉里却藏着你喜欢或感兴趣的书籍或资料。我想这大概也不会有错,算不得什么教唆。一是谋生可谓生活大事,不得不谋;二是既然“科学圣人”都能做,你又为什么不能做?可话说回来,如果你真的是一个科研中的“自由人”,而你又确实想在科研中有所作为,那么,请你一定不要忘了祛除这条科研大忌。

影响因素之三,缺乏自信,容易被人左右。要说科研中蛮忌讳的一件事就是主意摇摆不定,忽左忽右。实际上,生活中一直有种悖论,既单方向来看某种秉性或处事原则是一种美德,一种有价值的行为,可过分强调或坚持就会走向反面,优点反而成了缺点。这时,相反的处理方法却又不一定是错,有时甚至是这种美德的延长或补充。因此,面对这种状况,当事人往往会感到困惑,难以应付,却又不得不面对,不得不处理好。比如说持之以恒和适时的放弃或转向的问题,就是非常棘手的一对现实生活中的矛盾。应该说,持之以恒是种美德,很多事情的成功经验就是在于坚持不懈,不遗弃、不放弃。但反过来说,思想僵化、墨守成规、因循守旧往往又是过于坚持的结果,“死心眼”、“一头撞南墙都不回”的行事准则同样是失败的经验教训。因此,这里就存在着一个“度”的问题,不能把一种优良的品行用到山穷水尽的地步,走到了事物的反面。问题是怎么样才能把握这个“度”?什么才是“适度”?于是,就有了“审时度势”和“及时转向”的问题。话虽这么说,可行起来却很困难,很难把握其中的分寸。尤其在孩子的教育中,话更难讲,尺度更难掌握。比如说,我们一直鼓励孩子做事要认真仔细、持之以恒、不屈不挠,可忽然有一天,我突然意识到这种教育有失偏颇,如果孩子照你的话去做了,碰到应该及时调整的事岂不坚持到死胡同里去了?应该如何才能让孩子理解“该放手时就放手”其实与持之以恒、不屈不挠并不矛盾呢?这种让成人都难以揣摩和把握的事情怎么能让孩子理解、接受和判断?这一直是困惑我的一个生活悖论。这种悖论反应在科研上,就是究竟该怎样区别自信与轻信之间的关系,怎样处理好谦虚谨慎和自高自大、目中无人之间的关系?我们说,一个优秀的科研人员必须要有自信,但又不能刚愎自用;要即能接受新的信息、观念和技术,学习别人的优点长处和经验教训,又不能轻信这些信息和经验,从而扰乱或动摇了既定的研究方向。这里面就存在着理智面对和善于应付的机断问题。在这里,我们更强调的是自信,因为没有自信就没了主心骨,哪风来哪风倒,这种人是做不成事的,这种作风也是科研的一项大忌。尤其在科研创新中,没有自信也就根本谈不上什么创造精神了。需要特别指出的是,我们所讲的自信是一种镇定自若的气质和风度,是从内心深处自然流露出来对事物的判断和赏鉴能力,是长期实践经验的一种沉淀和凝炼,而绝不是那种装腔作势、装饰门面、虚伪肤浅的自信。对于懂得鉴赏的人而言,一眼就能看出两者的区别。可以肯定地说,真正懂得自信的人决不会妄尊自大,他(她)必定深谙坚持信念的同时,又必须懂得适时地学习、借鉴和接纳的道理。因此,对于高层次的科研人员,两者之间是没有矛盾的,是一种浑然天成的统一,每个立志在科研中作出点贡献的研究者,都应该努力休养出这样一种品性。

影响因素之四,变通能力和自我调整能力差强人意,不能有效地克服困难、逾越障碍,甚至轻言放弃。这种人往往同时伴有基础理论水平不高或实践经验太少。科研中很少有一帆风顺的情况,在解决原始问题的过程中,总难免遇到各种困难。此时,积极主动面对并能逾越各种障碍,努力寻找问题的症结所在并能着手解决,是一个科研人员非常重要的素质。在这种调适过程中,原始问题的性质、内容或特点常常会不断的演变,有时甚至能达到面目全非的程度。如果不具备这种调适能力,则科研很难走得下去。经常见有这样的新手,课题往往会被一个小小的问题所卡住,这个小困难可能仅是技术上的末节细枝,也可能与预设的结果稍微有点偏差等等,不一而足。常常碰到这样的研究生,动不动就朝你大叫:“老师,这样不行!”、“老师,那样也不行!”,实际上,他(她)说的“不行”并非真的不行,待你帮他(她)解决了,他(她)只得尴尬一笑,可下次还是老样子。而另外一种人则不是这样,碰到麻烦,总是一声不响,停下手里的活,努力回忆和推敲过程中每个细节的准确性,仔细分析各种可能发生的情况,查文献、翻书本、向同事请教、与导师讨论,两天后就可以告诉你有可能是什么地方出了问题,并据此迅速调整方案,继续实验。只要在科研的一线上摸爬滚打过的,提起这些事都会似曾相识、非常熟悉,这种事几乎每天都在发生,层出不穷,数不胜数。问题是如果不能正确处理或面对这些琐事,这些看上去鸡毛蒜皮的小事就会变大,就会扼杀你的课题。要知道,一个富有经验者和一个实验新手之间最大的差别就是应付和解决突发情况的能力不同。引入一个这样的实验高手往往是非常明智的,这样的一个人就会带起来一片人、一室人、甚至整个系科的人。衡量一个老板的真实水平,不仅要看理论上、大方向上的指导能力,还要看解决学生实际困难的能力。曾经见过一个老板,只要告诉他你现在做的是什么,他就可以准确地知道你每天的工作量,只要你在实验中遇到任何麻烦,他给你的建议不会超过三次,保证解决你的问题。一次有个博士后偷懒,在实验室会议上把一张两年前的老片子秀出来,他一下子就指出曾经看过这个结果了,吓得这位博士后直吐舌头。你说,这样的教授厉害不厉害?这样的教授才称得上文武双全、德才兼备,这样的教授才能带出来精兵强将。因此,他们实验室里的文章不上二十分的杂志不发,也该着他们牛气。因此,对于一个初入行的新手,一定要特别注重锤炼提高自己应付这些麻烦和干扰的能力,决不要轻言“不行”,更不能轻言放弃。等这种应付能力提高了,你就会一下子在别人的眼里也成为富有经验者了。

影响因素之五,对细节和大局的关系处理不好,对问题起点和终点的关系缺乏认识。对研究者来说,技术细节和课题的宏观背景同样重要,任何方面的欠缺都会使你成为科研领域内的“跛脚将军”。这就要求你在科学战争中既要大智大勇,又必须严谨细致,一丝不苟。正因为这是两种非常极端的性格特点,所以真正做好非常不易,所以才有“千军易得,一将难求”的感慨,才要在此特别强调。在中国人们解放军的将帅序列中,粟裕是颗耀眼的金星,之所以耀眼就是因为在他身上兼备了这两种品格。他胸中不仅有能筹划出“淮海战役”这样的大智慧、大谋略,而且有具体战役指挥的精明和细致。著名的黄桥战役,他根据翁旅行军特点而精确计算出何地设伏何时攻击,战斗开始,一招致敌崩溃,创造了以少胜多的典型战例。孟良固战役可谓惊心动魄,堪比关云长千军万马之中取上将首级,是美国西点军校收集的仅有的中国内战战例。可其中一个细节也许少有人知。战斗结束后,部队已经转移,他竟能从上报的战绩中准确地计算出尚有残敌没有肃清,迅速调令一支部队返回,果然在一个山凹里发现了残余的七千敌军。对于这样的战将,能不令对手胆寒?战争如此,科研也如此,否则,我也不会把科研比作战争。科研不仅是战争,而且是更为复杂的战争,面对的不仅是科研的对象,还有科研的环境(这就是科研的关系学、社会学),而后者才更为可怕,连象粟裕这样具有两种至高军事素质和品格的军事家,到了政治和社会学关系面前,也一下就变成了个弱智,可想而知要担负两面作战任务的科学家们所面对的“敌人”该是多么的强大!仅就一面作战而言,一个研究人员不仅要胸有全局,还必须兼顾实验细节,不仅如此,还要把握好两者之间关系的微妙变化。科研中的一般现象是,对于一个实干家来说,他(她)可以把具体事情做得非常漂亮,但往往会把自己纠缠在具体事务中,“只埋头拉车,不抬头看道”。可对于一个大教授而言,却又往往忙着“跑基金”(称之为科研外交),疏忽技术细节的处理(这是说得好听,许多大教授是从来不进实验室,真让人对什么是科研感到一头雾水)。若是论常人之短长,这实在是无可厚非,因为无论哪种情况,都算得上佼佼者,都让人仰望。可今天这里讨论的,并非让大家满足一般的好,而是要求专业致精,成就一番事业。这样一来,就要求你不仅能抓住技术细节中的问题,而且要从这些细节琐事中感知背后的风起云涌、波澜起伏,从一杯水中看到大海的波浪、听到大海的涛声。无论是军事打仗还是科研战争,真正两者兼顾,既下得了厨房,又上得了厅堂,才能成就青史留名的一番事业。

至于科研问题的终点和起点的讨论,更是这样一种跳出了技术细节的大局观、辩证观。在一般人眼里,提出问题,解决了问题,似乎事情已经结束,也很圆满。但对科研来说,仅限于这种满足是远远不够的。可以说科研的日常工作就是不断提出问题和解决问题,如果仅仅把这些问题看成是简单、彼此孤立的现象,不把这些表面上看起来似乎根本无关的现象联系起来,找出它们之间内在的牵连和瓜葛,就把科研做成了一潭死水,就无法沿着这些小问题的线索顺藤摸瓜地牵出大发现来。因此,在科研的实践中,千万不能用孤立、静止的观点去看待研究中的问题和现象,不仅是要在解决问题的过程中不断修正、完善和凝炼所提的问题或发现新的问题,而且科研问题的终点也绝非是弹冠相庆之时。科研常常呈现这样一种规律,即一个问题的终点往往是另一个问题的起点,只有这样不断的循环往复,才能在有限的生命中对你关注的这一部分自然现象有点深层次的认识,否则,你就只能对这杯科学美酒浅偿即止,不能真正领略其中的甘美。还是以拉瓦锡为例,对他来讲,能揭开“燃烧”之谜已经是黄袍加身了,如果他到此为止,仍然可以不失为一个伟大的科学家,但他并没有停下来,而是继续对氧气作深入系统的研究,在认识燃烧本质的基础上,不仅又发现了人和动物的呼吸实际上也是一种“燃烧现象” (吸入氧气,排除碳酸),更进一步总结出了氧化理论,为无机化学的发展奠定了重要的基础。拉瓦锡的科学实践给我们的启示就是,许多科学问题都不是简单、孤立的现象,而是某种自然规律系列表现的一个环节,如果你有幸窥见某一环节的精彩画面,千万别忘了这一链条后联着的更加令人心驰神往的海市蛰楼。

下面来谈谈思维模式和习惯在科研中的作用。培养以问题为中心的思维模式和研究方法是训练你更好地提出科研问题的另一途径。在孩子的教育中,我很重视良好习惯的培养。我认为只要有了良好的习惯,就会达到事半功倍的效果。科研亦然如此。过去,我曾做过一段时间的医学教学工作,当时就试图进行一番教学改革,立项的题目就是“以问题为中心的医学教学法”。以问题为中心,目的明确,针对性强,不仅是学习的好方法,也是研究的好方法。好处在哪里?现在来具体谈谈。首先,这种提法可以使复杂的现象达到一种简洁的美,排除一切干扰,剥去一切表象,直奔事情的主题和中心。这样一来,就很容易在当事人的心目中产生一种强烈的冲击和印象,甚至会造成一种震撼的效果。其次,这种带有明确目的指向性的研究方法,不仅易于聚焦研究的突破点,而且可以培养研究人员敢于面对问题的勇气,提高解决问题的能力。再次,以问题为中心的科研方法顺应科学研究的本质属性和认识自然现象的客观规律。常说的一句话是“有问题才会有科研”、“有了科研才会有科学的发展”,因此,科学研究的本质属性就是“提出问题”和“解决问题”,使自己的思维方式和研究方法顺应研究的本质属性就能更好地发挥主客观的协调和融洽,就能大大提高科研的效率,收到事半功倍的效果。最后,“以问题为中心”的研究方法符合点突破的战术原则,避免平均分配兵力的兵家大忌。同时,这种“点”突破的方法还可以达到一种“切蛋糕”的技术效果。一个大蛋糕,即使想吃也无从下口,只有把它切成小块,才能众人分食、慢慢分享。这如同一个传统的学习方法的比喻,说读书就如同一只蚂蚁爬在苹果上,只有咬个洞钻进去才能知道苹果是甜的。“以问题为中心”的研究方法不仅可以把你最为关注的一个突破点从你的研究对象上象切蛋糕一样切割下来,还能通过“问题滚动”的方法把这些一个个的问题串联起来,拼出整个研究对象的宏观图象。因此,这种研究方法完全符合“集中兵力,各个击破”的战术原则,是一种从点到面、从特殊到一般的认识事物的辩证思想。既然“以问题为中心”的研究方法有那么多好处,有意识地、自觉地训练这种思维模式和研究方法,使之成为一种潜意识下的行为指导,不仅敢问“为什么”,而且爱问“为什么”、善于问“为什么”,并逐渐养成一种良好的思维习惯,敏锐地抓住一切现象,究根求源,穷追不舍,不弄个水落石出、一清二楚决不罢手。对一个优秀的研究人员来说,这种探究精神和执拗品行,将是非常宝贵而又绝非一日能够培养出来的最重要的基本素质之一。

说到这里,我们已对科研问题进行了长篇大论的探讨。实际上,“观察问题”和“提出问题”只是科研中的一个最原始的过程或环节,仅仅只能算还没有经过加工的毛坯,至于能不能最终成为高楼大厦中的有用之材,还要看后续的工序如何。因此,科研中提出的问题还必须经过处理和加工,这就不得不引出最后一个问题的讨论,即如何凝炼科研问题。

应该说,在科研的实践中,“提出问题”并不难,难的是提出有价值的问题。诚然,这里有个逐渐成长的过程,通过实践不断积累经验,逐渐培养出一种对问题把握和赏鉴的火候。可这往往又是一个科学家毕生心血的境界,不可能一蹴而就,也不可能在开始学习阶段就要求既要能提出问题,又要能提出有价值的问题。但这里至少可以推出一种新的思考,就是究竟如何才能凝炼出有价值的问题?如何才能经过一番打造和磨练,去粗取精,去伪存真,将原始的、粗糙的问题毛坯转化成为有价值的科研问题?毫无疑问,这个过程很吸引人,也很有意义,不通过这番磨练打造,前面再多的关注都可能一夕而废,付之东流。

说到科研问题的凝炼,至少可以从正反两方面加以考察。正方面的意义不难理解,别说你提出的问题价值不大,即使很有意义,原始的问题也不等于就是课题。一则一个科研课题的形成不仅要有问题的提出,而且要有问题的解决,而在一个课题的审批过程中,后者往往比前者更重要。因为无论在哪个学科,即使你提不出新的课题,也会有尚未解决的“传统问题”或“经典问题”,可以说这些问题一定会比你所提的问题更有意义。如果“提出问题”更重要的话,岂不谁都可以以此申请基金啦?如此分析,你也许就能从另一个角度去理解“提出问题”和“解决问题”的缠绵与纠葛。问题是在现实中,如果你找不出令人可信的解决办法和途径,谁也不会把钱批给你。二则,就原始问题而言,其本身就是一个粗糙的东西,并不一定就能有被认识了的深刻内涵或非凡的意义,因此,在打磨它的过程中,不仅是要进一步挖掘其科学价值,而且要不断赋予原始问题新的内涵和价值。再退一步,即使你一开始就本能地感觉到了问题的某些特殊意义或与众不同之处,但你也未必就一定能准确地抓住问题的实质意义。研究实践告诉我们,许多初始的问题都是在进一步的深刻思考中才认识到其真正的科学价值的,贝克勒尔发现物质的放射现象就是典型一例。这些讨论和事实都是科研问题凝炼的理由和意义,因此,可以说科研问题凝炼的过程实际上就是一个科研人员不断成长提高的过程,这个过程做得怎么样也从一个角度反应了一个真正科学家的水平和素质。一句话,从积极意义上来理解科研问题的凝炼,就是要通过凝炼来挖掘原始问题的真正的科学价值。

 

那什么又是反面的意义呢?换句话说也就是究竟什么才是科学问题凝炼的负面因素?要充分理解这种问题,首先必须了解所谓科研问题凝炼的活动究竟都有哪些?这种活动也许很多,但最为典型的莫过于科研经费的申请。一言以蔽之,这种因素之一就是当前盛行的科研课题申请中的文字游戏极其审批过程。在美国,这种申请必须有规范化的内容和形式,其中包括纸张的大小、页数的多少以及课题本身的目的性、现实性、前瞻性、可行性等条款的阐述以及审批过程中的规则和潜规则等等。这么一说,读者也许就明白了我们在这里要讨论的究竟是什么了。严格说来,这一套与科研本身既无关又有关,无关是说这套把戏与真正科研本身的内容和性质并没有什么本质上的联系,但说有关还就真的性命攸关,决定着科研的何去何从、生死存亡。试想,在今天的科研环境下,一个拿不到科研经费的人还能搞什么科研?可以毫不客气地说,科研就是一场战争(如果说科研是场战争,那么科研经费的申请就是一个重要的战场)。既然是战争,当然也允许失败,可这种失败一次可以、两次还可以,超过了三次,就必须出局,几乎无人能幸免。因此,可以这样说,在科研课题申请过程中所付出的心血其实大部分与认识研究对象的本质规律没有太多的关系,许多努力其实都是浪费,都是在做表面文章,因此,如果仅从科研本身的属性上来考察,这种凝炼也许并没有多大价值和意义。既然没有多大的价值和意义,为什么不祛除,为什么还要在这里讨论?解释的理由是,其一,这种凝炼过程是现代科学研究的赘生物,象人身上恶性肿瘤的晚期,手术已解决不了问题。或者说,这种赘生物已与生命共存一体,祛除它生命也就不存在了。其二,因为现代科研再也不象早期科学研究那样,仅仅是一种纯自然的探究目的,是一种没有丝毫个人私利和恩怨的行为(这本身,既是好事,也是坏事,可谓利弊皆于一身)。可今天的科研的环境却是,一个想搞点科学的人首先必须得到别人的认可,尽管这种认可的过程有时表现的十分荒唐,既滑稽可笑,又让人啼笑皆非,但你却必须接受并乐于参与其中。换句话说,你既然想参加游戏,就必须接受游戏规则,别无它路。其三,在这套游戏规则中,尽管有些人力达不到的东西,但就标书的写作和审核的过程却有一套严格的规范,因此,书写标书或发表论文的过程就是在客观上对自己科研的逻辑思维和主题的凝炼能力的锻炼和提高,而这种素质又是一个优秀科研人员所必须具备的。从这个意义上来讲,一个有心的青年学者又必须注重这个过程学习和锤炼,学会自我复杂自己,既为了更好地适应这种科研环境,学会在这种环境里的生存,也为了更好、更快地提高自己,以适应认识自然规律的需要。这是一条看起来不可思义却又非常有实际意义的科研之路,正所谓大义存在于不义之中。为了理解和接受这条科研之路,我们又引出了一个新的讨论题目,这就是自我复杂的科研之路。