什么是意识的觉醒？也就是科研的启蒙教育。科研意识的培养究竟从什么时候开始为好，这是个饶有兴趣的话题。
打开国内网站，对于科研意识的教育，普天盖地的贴子都讨论的是大学教育和研究生的教育。应该说现在中国的年轻人是幸运的，因为他们赶上了科学时代，在他们接受教育的年代，早早地就受到了科学的普及和熏陶。我们读书的年代，整个国家都处于科研的盲区，别说一般大学，就是北大清华这种国内顶尖学俯，也找不出几间象样的实验室来。学生不懂，老师也不懂，到哪儿学去？懵懵懂懂地顶着大学生的牌子毕了业，自我感觉还不错，到哪儿都把头昂得高高的，谁知一到用时便傻了眼。当时正值科学复兴，国家一号召，大家斗志昂扬，跃跃欲试。情绪虽高昂，可真正实干的时候都蔫了，因为谁都不知道科研怎么个搞法？无奈，便一边工作一般摸索着搞点研究，那才叫做摸着石头过河。我不太清楚我的同龄人是怎么个搞法，至少我就是自己这么瞎摸过来的。那时，研究生已恢复招生，虽然前面也招了几届，可面对的都是文革或工农兵大学生，到我们这届时仍没形成气候。我们那届学生有二百多人，考上研究生的也就五六个，还不知道他们的导师都是什么样的水平，至少用现在的眼光看，他们也没有搞出象样的科研来，因为他们都没能发出象样的文章（虽然科研并不能仅仅用发什么样的文章作为评判标准，至少现在大家都用这种标准说事，这也就是所谓的能被当今学界接受的研究）。没想到二十年一过，国内已发生了天翻地覆的变化，再看今天的大学生们所受的科研训练，早已不能与昔日同日而语。今天，基本上所有的大学都把科研作为一种通识教育，这种变化不能不令人欣喜。
美国的科研意识教育要比中国早的多，基本上可以追溯到小学教育，因为只要有孩子在美国读过小学的父母都知道，小学教育的许多活动实际上就是一种科研的启蒙和开发。比如说一些自然现象的观察，一些知识性的竞赛，甚至一些特殊的家庭作业，都运用了当今科学研究的基本方法。至于到了中学，这些活动就更多更为正式了。我曾在不同的场合下都介绍过美国中学生的科研活动（请参阅我的《走进美国名校》一书）。
在密西根州，中学生有一种科研活动，叫做科研博览会（Science Fair），也可以翻译为科技节或科技竞赛。很有规模，也影响深远，每年一次，定期举行。第一次带孩子参加竞赛时，深深为那种场面和水平所震撼。那还仅仅是东南密西根几十所学校联合举办的活动，不知情者，不定还以为那是一场国际性的大型学术会议呢（即使是一般性的国际学术会议也很少有那么大的场面）。大厅里，一排排摆满了展台，分成初中和高中两部，有科研报告（即所谓的Poster），也有实物，内容涉及数学、物理、化学、生物、医学、环保、机械工程，甚至还有高科技的IT技术。流览在如林的展台间，真让人感慨万千。回想自己在国内所受的大学教育，相形之下，不由不惊叹美国科研的先进和基础的深厚。
实际上，这不仅反映了美国教育体制上和国内的差别，而且也反映了整个社会和全民科研意识的程度。为什么这么说，从三个方面可以证明。其一，学生的这些活动必须得到家长的支持，没有家长的参与，学生们是很难独立完成的。家长的参与体现在选题的指导、经济的资助以及活动的帮助等等。比如有个学生选的题目是环保内容的，在一年多的时间里，家长几乎每个周末和节假日都带孩子去森林、去河边观察树木的生长情况及变化，然后从观察的记录中整理出有意义的结论。可以想象一下，要完成这个题目该需要多大的工作量？从这些活动中不难看出家长的心血和付出。其二，从评选的过程可以看出，这是一种全民参与的活动，因为要评选就必须要有评委，而且评委还不少，涉及到各个学科。评委不仅要有名气有权威，还要有奉献精神，义务参与，没有报酬。可以这么说，没有这些专家们的积极参与，活动不仅不能保证质量，而且难以保证规律准时地举行，因为大凡有点名气的专家教授，谁的时间表都是排得满满的，没有点把此当成大事办的理念是不能保证按时出席的。其三，还必须有相关的政府及企业的支持和帮助。大家都知道美国的行政管理是大企业小政府，即是说真正归政府管的事并不多。即使如此，在场所安排、颁奖资金及颁奖仪式等花费上，还得有关部门的协调和资助，没有这些支持，活动也办不成这样的规模和影响。
从这些分析不难看出，没有整个社会的理解和支持，没有全民的科研意识，中学生的这项活动是开展不起来的。此外，从这些活动中也反映了美国中小学的师资力量及美国人的生活态度。在美国的中小学教师中，有很多博士生，这不仅保证了中小学科技启蒙教育的质量，而且也反映了美国人的生活观，读了博士并不一定要留在大学里当教授。在中国，尽管有北大博士生去卖肉的炒作，如果读完博士去当中小学老师，恐怕一定要上了当地的头条新闻了。因为博士生卖肉并没啥希奇，在拜金主义的社会里，卖肉是当老板，能挣大钱，可当中小学老师却实实在在是一种观念的转变了。
对于中国而言，即使科研的启蒙教育是从大学开始，也已是了不起的进步了。在网上，我检索到了许多学校关于大学生科研训练的计划，有所谓的URP计划（即Undergraduate Research Program ），也有SRTP计划（即Student Research Training Program），不管叫什么，内容大致相似。还有的学校非常具体地列出了一个物理基地2006－2008年大学生科研训练的计划，不仅有明确的选题，还有具体的指导老师及项目的落实时间。看看这些选题吧，看了就知道这些项目的开展对培养未来的科学家是多么的重要：基于傅里叶变换轮廓术方法的动态物体三维面形测量系统；基于单片机的灾害信息自动监测系统；利用小波变换和纹理特征实现运动对象检测等等。我相信，这些最初的科学训练一定会给那些有兴趣并立志从事科学研究的学生们带来深远的人生影响和终身的事业受益。
在相关的检索中，还看到国内一些有关的科研讨论，其中有一些学院派观点，非常强调科研的正统训练、科班出身，并连篇累牍地撰文强调正统或科班训练的重要：科学的发展分工越来越细，越来越专，使得科学家要想精通两个以上的专业几乎不可能，从而也使传统的个人的科学发现模式转换成大项目的团队攻关。举例是中国的两弹一星、神七以及登月计划等等。当然，我并不反对科班正统的训练，科班有科班的特长，正统有正统的优势，在一般情况下，可谓越科班越正统效率越高。但决不能因为强调科班正统就反对或排斥非科班、非正统，有些人甚至用充满贬义的口气将其称之为“民间科学家”。别说在中国，即使是象美国科技这么强盛的国家，也极少见到歧视没有学历的研究人员的现象。我想，用这种语气说话的人，肯定都是些自恃学历较高的人。学历高本是一件值得骄傲自豪的事，但骄傲自豪到这个份上，就令人生嫌厌恶了。
究竟应该怎样看待科学研究中的所谓非科班、非正统？这个问题确实值得讨论研究，因为这涉及到科学的普及问题。要讨论这个问题，首先还得说说什么是科班？大学教育算不算科班？硕士教育算不算科班？如果在中国算，在西方欧美又算不算？在美国，硕士生教育很少，在基础研究中，进入研究生教育（Graduate Student）就是博士项目（Ph.D. Program），因此，所谓的正统科班就应该指的是博士教育了。我过去反对过用所谓的美国博士去招谣撞骗就是因为美国的博士生或博士后并没有什么了不起，只不过是正在或刚刚接受过正统或科班的训练而已，在科研的道路上并没有走得很远。至少，在密西根大学，不管博士还是博士后都是学生待遇，连正式的福利待遇都没有。换句话说，就是人家还没有把你当个人看呢！又有什么值得大惊小怪的呢？
接受正规科班的训练只不过是打下了一个很好的基础，构建了一个平台，至于走得下去走不下去还两说，并不值得夸耀。至于能不能以此就划了个线，非我是不能搞科学研究的，否则就是胡搞乱来，就得兴师问罪。这样一来，这本来并不值得兴师动众的问题就大大值得商榷商榷了。以我看，这条线是划不得的，果真如此，岂不就活脱脱地又画了个《阿Q正传》中赵四爷的脸谱：不许革命！
这么一说，那大学究竟算不算正统科班教育呢？算吧，那瓦特、道尔顿、法拉第、爱迪生就该哭了：该不会不肖子孙们把我从科学殿堂中扫出来了吧？要说不算吧，那伽俐略、牛顿、达尔文、爱因斯坦、居里夫人又该哭了：我那会儿不是没有博士教育吗？大家都哭，伽俐略、牛顿、达尔文就郁闷了：要说小爱（爱因斯坦）和玛丽（居里夫人）也真是的，我们倒也罢了，干吗你们俩也不弄个博士帽戴戴，你们那年头博士即使少点可也不是没有啊？话没完，居里夫人不愿意了：要说不争气也只能说老爱（爱因斯坦），我不是拿过诺奖后又去读了个博吗（虽然她获得诺奖和博士学位几乎是同时，但她获奖的工作却都是在读博之前做的）？我什么都不缺，我冤不冤那我？
这是个笑话，本不该拿这些科学圣人们开涮，实在不尊，有伤大雅。不过，我想表达的，就是闲着没事瞎争的时候，别把话说绝了，什么正统科班？什么民间土包子？民间科学家成就科学大事的也不是一个两个，千千万万个科学正统也没见几个成事了。况且，即使是受过当时的所谓正统教育的，在不是自己所学专业里作出科学巨大贡献的就更多了，咱们就信手拈来随便说说几位。
伽俐略是意大利的物理学家和天文学家，因为他是历史上第一个在实验的基础上把数学、物理学和天文学融会贯通在一起的人，因此，被誉为近代科学之父。可有谁知道这个人类历史上最伟大的物理学家的物理却是自学成才的呢？伽俐略遵从父命，入学学的是医学，但感兴趣的却是数学和力学，并且因为家贫连医学都没读完就缀了学。但是，凭着他在文学和数学方面的才华及对力学的兴趣和钻研精神，使他从一个被当今某些人称之为野路子的民间科学家走进了正统的神圣的科学殿堂（他最早是被比萨大学聘上讲台的）。有几个小例子可以说明这点。还在他求学的时候，他就从教堂顶上一盏吊灯的摇摆中受到启发，随后用线悬铜球作模拟实验，证明了微小摆动的等时性；他受阿基米德静力学的影响发明了浮力天平，并写出了《小天平》的论文；他曾在佛罗伦萨研究院做过关于《神曲》中炼狱图形构想的学术演讲，轰动一时，等等。
达尔文是医学世家，父亲自然希望子承父业，十六岁时便把他送进医学院读书，但他从小就喜欢大自然，酷爱游山玩水（当然不是纯粹的玩，而是对自然现象带有浓厚兴趣的游猎、采集标本等）。父亲为之震怒，一气之下又把他送进神学院。因此，达尔文的本来专业是神学，却成就了令无数博物学家羞愧和敬佩的事业。达尔文对科学和人类的贡献自然不必在这里赘述。
要说这两位科学家太伟大了，他们的故事可以说早已家喻户晓，那再说说两位一般人不熟悉的科学家。
波义耳是出身爱尔兰的英国化学家，最重要的贡献就是把化学变成了一门真正的实验科学，因此，恩格斯对他的评价是“波义耳把化学确定为科学”。波义耳非常重视实验研究，认为只有实验和观察才是科学思维的基础。他著有《怀疑派化学家》一书，影响深远。但是，波义耳本来的专业学得却不是化学，而是医学和农学。
普利斯特里也是英国出身的化学家，被世人称为“气体化学之父”。但普利斯特里却是学神学的，并且毕业后做了很长时间的牧师，化学只是他的业余爱好。虽然是业余，他的成就却不容小觑。他三十岁时就写过《电学史》，三十九岁时就写过《光学史》，三十三岁时就被当选为英国皇家学会会员。当然，这些并不算他的主要成就，他的最大贡献是氧气的发现和提纯，故有“气体化学之父”的美称。普利斯特里晚年受到法国大革命的影响，遭受迫害，被迫移居美国，并在美国继续科学研究，以他的名字命名的普利斯特里奖直至现在都是美国化学界的最高荣誉。因此，普利斯特里是倍受英美两国人民尊敬的科学家。
这里也不必一一列举，这种案例可谓多得不胜枚举。假如较起真来，这些即使受过正规教育，但并不是在自己所学专业内作出贡献的科学家算不算土包子？假如你活在那个时代，在他们成名之前你愿不愿意承认他们？这里想表达的，正如强调科班正统不必排斥非科班正统一样，强调科研的团队精神也不必否定个人在科学大发现中的作用，过去如此，今天如此，将来必定还是如此！关于这个问题，我将在以后再谈。
网上资料表明，中国的大学生科研训练计划有两种实施办法，一是让学生进入老师的研究室工作，在老师的科研团队中接受最初的科研训练。另一种形式是由学校专门设立大学生科研基金。这一举措既显示了中国现在的经济实力，又表明了对大学生科研训练的重视。在美国，大学生的科研训练很少有专门设立的基金，都是以打工的形式进入实验室的。可以说，美国大学生最初的科研训练几乎都是以挣钱为目的的，在做的过程中产生了兴趣，从而逐渐走上了科研道路。至于不挣钱而进入实验室打工的，也很普遍，但即使不挣钱也都必有明确的目标，这就是建立自己的竞争背景，以便能够顺利进入大学后的热门职业教育，如法律、医学等。因此，对从中国来美国读大学的学生，要打工挣钱的话，我都建议他们去实验室里找工作，千万别再去什么中国餐馆打工了，这种十五二十年前曾经解决过千千万万留美学生谋生之道的模式已不能适应现代的留学生活了。现在的生活节奏是高科技、高信息，干什么不能赚钱，再用这种原始的谋生手段岂不辜负了赴美留学？到实验室里打工，既能挣点钱以资生计，又能早早地接受科研训练，还能建立有利于日后发展的具有竞争能力的个人背景，一石几鸟，何乐而不为？
说起来，所谓启蒙教育，基本上还应该属于扫盲的性质。但这毕竟不同于传统的文化扫盲，因为所谓的科研启蒙教育是一种高起点的教育开发，牵扯的问题很多，所以，我又把它称之为意识的觉醒。文化的扫盲是一种原始的知识积累，一种慢节奏的学习方法，比如说中国方块字的读写等，而意识的唤起则属于一种思维和理念的跃升，是一种快节奏的改变，短期内或者瞬间就能对一个人的科研作风或科研道德形成终身的影响和改变。因此，对于科研启蒙教育，要么不搞，要么就必须特别重视，而且要不惜投入重量级的科学大师级的人物。历史上没有戴维的带有科学普及性的巡回演讲，就没有法拉第的科学意识觉醒，也就造就不了世界科学史上比戴维重要得多的法拉第。同样，没有苏黎世工业大学物理学教授韦伯的点拨，爱因斯坦也许根本就进不了大学，人类也就失去了这样一位科学天才。法国数学家拉格朗日以分析力学著称于世，数学界一百多年来的许多成就都可以追溯到他的工作，可是他少年时候正是通过哈雷介绍牛顿的微积分的科普短文从而对数学产生兴趣的。 千万不能认为这毕竟不是科研第一线的任务，成果也不能在短期内显现，因而采取敷衍应付的方法，甚至装饰门面的走走过场。果真如此，损失的将是对一代优秀青年的误导。要知道，在所有的浪费中，惟有人材的浪费最令人痛心，也最让人扼腕。
那最初的科研训练应该包括哪些内容呢？我以为不外三个方面。
其一，自然是科研方法的训练，就是不仅要让学生明白什么是科研，而且要让学生具体地学会怎么做科研。国内著名的数学家杨乐院士曾经撰文讨论如何让研究生获得完整的科研训练。他认为完整的科研训练比发表一篇SCI论文要重要得多。这也就是教学中经常讨论的一个概念：渔和鱼的关系。科研能力是渔，发表文章就是鱼，一条鱼享受一时，渔的能力却能受惠终身，两者利弊，不必细说。什么是完整的科研训练？就是从头到尾地做一遍，包括选题、设计、实施、调整、总结、成文及最后发表。这一套说起来都很复杂，做出来就更困难了。曾经有一个到这边来做博士后的国内博士生，在密大的一个实验室里做了两年没出一篇文章，那个着急，实在难以形容，只要一拿起电话就抱怨这事，说没法回去交差。我总劝她两年出不了一篇文章是很正常的事，美国的一些教授并不看重文章的数量，而是质量，出一篇是一篇，因此，很多年才发一篇文章是很正常的事。显然，这么复杂的过程对大学生的训练不合适。因此，针对大学生的科研训练应在选题上有所斟酌，要尽量选些简单、容易重复的课题，重在训练，不在出成果。而对于研究生的训练，则应从实战要求，从难从严。一方面，科研历史上许多研究生的课题出过意想不到的成果，因此，应重视研究生的选题，珍惜研究生阶段的人力资源和创造能力。再者，一定难度的选题不仅利于科研技术的训练，同时还利于培养对科研的一种感知、一种意识。这种感觉和意识虽然用语言难以描述，却是科研中一种实实在在的不是学问的学问、不是技术的技术，甚至，有时又是比知识、经验和技术更为重要的因素。
其二，要学会科研中的规矩，那些该做，那些不该做，那些能做，又有那些不能做。说白了，就是要学学行规，了解科研中的一些规则（包括潜规则）。本来，这并不属于原始的科研训练范畴，只是当代科研特点下的特殊产物。那么，当代科学都有那些特点呢？当代科学的特点之一就是随着科学的社会化、商品化以及职业化的发展，科研和金钱、利益形成了一体，成为一种有利可图的途径或手段，于是，一些人的劣根性便在科研中彰显出来：伪造证据、虚假结果、剽窃成果等等，并逐渐形成了一种科研道德上的不正之风。鉴于此，科研道德问题便不得不成为一种科研的基本训练。但究竟应该怎样对学生进行这方面的训练，则是个仁者见仁智者见智的问题。曾在网上读过一篇访谈，有关科学诚信的问题。嘉宾是北大的校长和《科研道德：倡导负责行为》、《诚实做学问：从大一到教授》两本书的译者。读后才知道这个问题在国内已引起了相当的重视。
实际上，科学诚信牵扯两个层面的问题，一是学术规范问题，二是科研道德问题。严格说，学术规范问题本与诚信无关，即使有也属于无知犯错。但由于客观效果上已牵扯到诚信，故应该得到同样的重视。虽然两者都应纳入科研基本训练的内容，但还是应该有所偏重。对于初训者，前者更重要，因为学术规范毕竟属于专业训练的范畴，而道德规范则不同，属于普世的行为准则。比如说造假欺骗，并非科学界所专属的不良行为，商业有，金融贸易界有，甚至政治军事界都有。因此，纠正科研道德问题并非科学基础教育的重点，而是一种全民道德教育的普及问题，不能把两者混为一谈，更不能把科研中的不道德行为仅仅总结成利益诱惑下的不懂学术规范而造成的文献引用中的形式不当（这就是剽窃的嫌疑）。如此，不仅混肴视听，而且有避重就轻之嫌。我以为，相较而言，学术规范问题比较简单，而科研道德不仅是大是大非，而且是一个解决起来较为棘手的问题，原因是品行的纠正并不那么简单容易，也不是一朝一夕就能凑效。正因为如此，国人的诚信问题才格外令人担忧，但这并不仅仅局限在科研领域。
就学术规范而言，确实是早期科研训练的内容，但这种训练的重点并不在于文献引用的格式与方法，而在于实验怎么设计、标本怎么收集、材料怎么分析和处理等科研的具体步骤中。比如实验对照的设置，免疫荧光染色的摄像取点问题等等，只有牵扯到这些具体细节，才有该做和怎么做的问题。而只要把这些问题都讲清楚了，不该做的事情才有了依据，诚信也就自然而然地体现在处理具体过程的态度和方法上了。这就叫做言传身教、身体力行。至于专门把杜绝造假和欺骗的教育列为一项任务去实施，作为一门课程或集体教育还可行（因为没有个人针对性），而要在具体训练中实施却有困难。因为科研的训练基本上是一对一的指导训练，针对性太强，这首先就涉及到对人的信任和尊重问题，至少于我，直接对学生讲不要造假不能欺骗是难以启口的。
在接受了科研方法和学术规范化的训练之后，接下来的科研训练就是要接受一种科研态度和风格的训练或叫熏染。什么是科研的态度和风格？就是一个人的性格、作风及其做事的特点在科研中的反应，比如说做事严谨认真、一丝不苟，再比如说持之以恒、坚韧不拔等等。在科研当中，这也算一种软实力吧。虽然软，但非常重要，一如政治、经济或军事领域，硬实力虽然重要，但要想取得优势或胜利，靠的往往是软实力。同样如此，在科研领域内，跟着导师不仅要学习科研的方法，要学会科研的学术规范，而且要学习导师的研究风格和治学精神。一个科学大师的风格往往会影响几代人，一个高水平的实验室所取得的研究成果一直会在学科中处于领先地位，靠的往往就是这种无形的资产，就是一种精神、一种作风、一种学魂。例如，美国著名的社会学家和科学社会学的奠基人罗伯特·默顿是位治学非常严谨的学者，一次，为了纠正研究生论文中一个错误用词，他花了大量时间查阅了这个词的词根和来源，整整写了六页纸的资料。正是通过默顿的这种系统而严格的训练，在他的学生中，先后涌现出了一批象科尔曼、布劳、科塞等世界公认的一流科学社会学家。社会科学的治学态度如此，自然科学的治学精神更是如此。因此，一个立志走上科学道路的初训者，一定要注重这种科研作风的学习和继承，虽然这些都是无形的，有时候甚至还表现为琐碎和平凡，听起来不刺激，干起来也没啥了不起，枯燥乏味，无足轻重，可正是这些无形的东西，正是这些琐碎平凡的小事，也许就决定了你的科研之路究竟能走多远！