研究生培养专题报告——向涛院士,孟胜研究员在2016年开学典礼上的讲话 

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更新于2016-09-23

 



向涛院士,孟胜研究员在2016年开学典礼暨入所教育上的讲话 


提要:  
专题报告(一),主讲:向涛院士 
专题报告(二),主讲:孟胜研究员 
 

研究生培养专题报告(一)

 

(根据向涛院士讲话整理)



各位同学:

大家上午好。

研究生部王皖燕老师让我作为博导代表讲几句话。首先我代表物理所的博导,欢迎大家加入到物理所这个大家庭。

研究生是在有老师的指导下的最后一个学习阶段,如何利用好这个阶段,为今后的工作打下坚实的基础,我想结合自己做研究生、做博导的经历,谈一点自己的体会。

在读研究生的时候,我曾经问过自己一个问题:我们在中学阶段,培养的是逻辑分析能力;在大学阶段,培养的是分析和解决问题的能力;到了研究生阶段,我们需要培养什么能力?我对这个问题思考的结果,就是独立工作的能力。也就是发现问题、提出问题并综合解决问题的能力。换句话说,上大学,是让你学会走路;读研究生,是让你在没路的时候,学会找路、开路。

要做好这一点,首先你要做的,就是选对研究方向。

我知道你们进所之前,就已经选好了导师,选好了研究方向。我当然不是鼓励你们轻易改变方向或者随便换导师,而是要让你们明白,专业方向的选择很重要。如果说你现在的研究方向不是你最感兴趣的,需要修改。在研究生阶段改,是做这个改变的最佳时期。工作以后再想做改变,是非常困难的。

我做硕士的时候,导师是邝宇平教授,他在2003年当选为中科院院士,研究方向是粒子物理,更确切讲是粒子理论。我的硕士论文题目是重夸克偶素的强子和电磁跃迁。这是一个很有意思的课题,能够帮助我们理解很多上世纪七、八十年代发现的一些基本粒子和标准模型的物理性质。但当我做了一段时间的研究后,我自己发现,可能需要改变一个方向。不是这方向没有意思,而是它发展的太完善了。粒子物理在经过五十年代、六十年代、七十年代的高速发展以后,体系非常完整。此外,新的粒子物理实验周期太长,做任何一个粒子物理实验都要几十年。我觉得,对这么完善的一个系统做研究,不太符合我个人的兴趣。因此我觉得应该换一个方向。

你如果读科学史的话,就会发现,物理学重要的发现,都是在看似很粗糙的仪器设备上做出来的。我曾经在卡文迪许实验室工作过很多年。我见过J.J.汤姆孙的电子枪,也见过第一台电子显微镜,笨笨的,一点都不起眼,就像实验室角落里堆的一个很破旧的仪器一样,还见过一个DNA双螺旋的模型,是用铁丝拧出来的。所以我想在科学发展的初期,重要的发现并不是非常完善的,还有很多探索性的东西。当时如果去追求这种很完善的东西,你可能就失去了很多探索的时间。任何一个研究如果一点缺陷都没有,或者很难找出缺陷的话,也就很难做出重要的工作。所以我觉得做科研不是一种完美的模式,而是一种缺陷式的模式。你不能指望科研是在一种很明晰的条件下做出来的。

著名粒子物理学家温伯格曾说过,“向混乱进军,混乱才是有所作为的地方。”我觉得说的很有道理。

“混乱”就是我们选择方向的一个关键词。

硕士毕业后,我的研究方向转成了凝聚态物理。导师是苏肇冰研究员,他在1991年当选为院士。我们所的戴希研究员、胡江平研究员也都是他的研究生。

我开始做博士研究生,是在86年底。当时正好赶上铜氧化物高温超导体的发现,因此我的博士学位的选题,就是高温超导理论研究。一直到现在还在研究这个问题。这是一个很有意思的研究课题,符合温伯格说的“混乱”的标准,有很多没有搞清楚的地方。

我当初选苏老师作导师的时候,其实对他并不是特别了解。他过去从事保密的工作,进行原子弹的研究。我第一次见他,是在他家里。那时,他刚从美国回来。在那次见面的时候,苏老师告诉我,他从事的研究工作,也就是强关联理论研究,有大量的问题需要解决,有很大的发展空间。但前期的工作积累,要求时间很长,出成果很慢,让我想清楚了再决定是不是从事这方面的研究。这个忠告对我还是蛮受用的,因为我明白这可能是一个要长期付出才可能有回报的工作,厚积才有可能薄发。

我现在也用同样的话,告诉我的学生。有些信了我说的,有些可能并没有把这个问题太当真,也许只是觉得我想吓唬他们而已。他们对这句话的认识,或许是过了几年,看到其他老师的学生一篇一篇发文章的时候,才真正有所体会。

我在博士研究生期间,只是勉强发表了三篇文章。一篇在会议文集上,不算SCI论文;一篇在Physical C,另一篇在PRB,但都是第二作者。按现在物理所的标准,我是拿不到博士学位的。现在物理所博士学位的标准是发表两篇第一作者的SCI论文。

不过,我在做研究生阶段,读过大量的文献,也做过大量的尝试。只要有想法,我就喜欢试一试。这些尝试很多都和博士论文没有关系,也变不成文章,大多数想法可能都是错的。但现在回头去看,这种目的性不强的研究,对我的研究工作还是很有用的。

举个例子,我还在理论物理所做博士生的时候,好像是1989年,李政道的高科技中心,也就是CCAST曾经买了一台convax计算机。在当时,这也算是很高级的超级计算机了。不过,它的计算速度还比不过现在的一个笔记本。当时管计算机的王垂林老师想找些程序在这个机器上测试一下,就问我有没有兴趣试一试。我在做硕士的时候做过一些数值计算的工作,对写程序我也没觉得有什么难的。纯粹出于好奇,我就写了两个程序在convax上算,其中一个程序是严格对角化4x4的海森堡模型,然后在这个基础上做了一下Kadanoff的块自旋重正化群计算。借助这台计算机,我很快就算出了结果。但发现结果很差,和书上描述的完全不一样。不过当时因为要毕业出国,我也没有去深究这个问题。

1990年,我博士毕业去了牛津大学,和我在牛津的老板Gillian Gehring教授讨论时,我提到了这个计算,她很感兴趣。一次讨论的时候,我提到把一次把系统的体积增加一倍的方法,改为一次只加一个点,也许能够改善结果,Gillian也觉得可能是一个好的主意,并极力鼓励我去试一试。我于是就把程序改了改,发现的确比Kadanoff的方法好太多了,之后和Gillian写了一篇小文章把这个结果发表了,但还是没有真正明白为什么结果会变好。

之后,大概不到一年,Steve White发表了他那篇著名的关于密度矩阵重正化群文章,他用到的加点方法,就是我和Gillian想到的那种方法。读了Steve White的文章,我马上意识到他解决了一个非常重要的问题,同时也明白了我过去工作的局限性。虽然我也在试图做他做的事,但我对重正化群的认识缺乏积淀,未能走到他所达到的高度。不过,由于有前期工作的准备,我很快就进入到了这个领域的前沿。从那个时候开始,我就开始了密度矩阵重正化群和张量重正化群方法的研究,也是我现在的主要研究方向。

所以说,有时候开展一些研究工作,其实有很大的偶然性。大家不要觉得做研究按部就班就一定能出成果。对我而言,正是这个偶然的因素,居然成了我现在还在研究的一个很重要的方向。我的起点实际上就是在做研究生的阶段。我的两个研究方向,都和我在研究生阶段的研究是密切联系在一起的。因此大家不要忽视研究生阶段对方向的选择,虽然可能有些选择是被动的,却很重要。

一般讲,如果你能在一个方向发展的初期就进入到这个领域,你做出比较大的成果的几率就会比较大。而如果你在某个方向发展的高峰或下滑阶段进入,取得重要成果的几率就会减小。

因此,我觉得科研方向的选择还有一个关键词,就是“偶然”。但“偶然”只对有准备的人才有用。

科研选题,还有一个关键词,叫“传承”。

刚才,我提到Steve White。他是Ken Wilson的学生。Ken Wilson在1982年因为在发展重正化群方法解决相变临界现象的开创性工作获得Nobel奖。我前面提到的密度矩阵重正化群方法所解决的问题,实际上是Wilson一直在思考并试图解决,但未能解决的问题。他把他多年的思考和想法告诉了Steve White,并且告诉他,如果能用重正化群的方法,正确算出一个粒子在一个一维势阱中的基态波函数,就能解决这个问题。这真是一个大家的洞察力,太了不起!尽管他自己没能解决这个问题,但他为解决这个问题指明了方向。他把一个非常复杂的量子多体问题,变成了一个简单的量子力学问题。这不是一般人能做到的。从某种意义上讲,如果他把这个问题告诉其他人,其他人也能会想到解决问题的方法。所以Steve White解决这个问题,有一定的偶然性,也有必然性。

这就是一种科学的传承。科研传承就是要把你导师的摸索和经验,变成你的经验,使你的科研能够在短时间达到一个别人要经过很长时间才能达到的高度。我们在这方面与发达国家的差距是很大的。尤其是文革,我们的研究工作断了代,科学文化的传承也断了代。我希望以后我们和国外的差距可以减小。我们现在做了一些很好的工作,希望这些工作可以继续发展下去。

作为研究生,要取得比较大的成果,我觉得还有一点是必须的。那就是要勤奋。

到物理所来的学生,不缺天资聪明的人。但最后脱颖而出的相对还是少数,我觉得勤奋是一个很大的影响因素。如果你客观地看待社会上各行各业成功的人士,你就会发现,他们有一个共同的秉性,那就是“勤奋”。勤奋的人不一定就能成功,但成功的人一定要勤奋。

我曾经在英国的最好两所大学工作过,一所是牛津,一所是剑桥。我也在英国的另一所大学,Warwick大学工作过。Warwick大学没有牛津和剑桥大学好,但在英国也还是一所不错的学校,排名在前8以内。但我发现Warwick大学的学生同牛津和剑桥大学的学生相比,勤奋程度差太远了。在周末或晚上,我很少看到学生在实验室加班,而在牛津、剑桥,学生晚上和周末到实验室工作是非常普遍的。当然不是说学生都应该拼命工作不休息,但可以看出精神状态是不一样的。因此,我想牛津和剑桥之所以能成为英国最好的两所大学,其原因,不完全是因为他们有英国最好的学生,这些学生还非常地勤奋。我希望我们的学生不要认为到了物理所只是为了拿一个文凭,我希望你们能够走得更远一点

各位同学,你们在物理所的科研生涯从今天开始了,我希望物理所是你们放飞梦想的地方。同时,我也希望你们能够脚踏实地,在研究生和人生的每一个阶段都给自己设定一个小目标,并朝着这个目标去奋斗。

谢谢大家!

 

研究生培养专题报告(二)

 

(根据孟胜研究员讲话整理)

各位同学,各位老师:

上午好!欢迎大家来到物理所,这里是我们学术上的家园。

刚才向涛老师的讲话让我很有感触,研究生教育是非常重要的,很多时候决定了我们的一生。这个是非常真实的。从各个方面,有时候是直接相关,有时候是间接相关。研究生教育是一个专业性非常强的教育,他和我们小学、中学、大学的教育非常不一样。专业教育要培养我们的专业精神,简单来说就是师傅带徒弟的模式。就像以前的手工作坊那样,师傅盯着看,碰到问题会敲打一下。像这种方式,我想很难有几句话能够概括我们到底该怎么做,或者师傅对徒弟应该有什么样的要求。就好比在家里家长教育小孩,大家可以想象一下,家长教育小孩从来不会说“我告诉你三条,你这一辈子就没事了”。研究生教育也是一样,千头万绪。想让你好,但同时又不知道哪几句话能够让你在五年、甚至是五年之后的很多年都很顺畅,都能做出点事情。我想这个心情是一样的。如果有的同学渴望有一些什么武林秘籍,能让武功提高一个量级,我想大概是不存在的。刚才各位老师,包括所长书记,我们的领导,包括我想说的,大概都有这样一个意味。我们想说很多,也希望你们能够受益,但是大家首先要体会到,研究生是一个专业教育。我们可能不会一下子告诉你很多的道理,但是我们会尽力从各个侧面给你一点启发。也许今天提醒你一点,明天提醒你一点,我们能做的大概就是这样了。接下来的半小时,我会讲一些感慨,然后再提一些具体的建议。我可能达不到向老师那样的高度,但是我想从学生的角度、从做具体事的角度,提一点切实的小建议。李白有一句诗,“仰天大笑出门去,我辈岂是蓬蒿人”,这就是我演讲的题目。李白是非常孤独的人,也非常骄傲,和我们做研究的状态有点相通之处。这句诗的意思我想大家都知道,我也不去解释了。

我们的第一个问题,就是我们来这里干什么,我们为什么来这里,我想这是大家最关心的。我们怎么来的这里,我们需要干点什么,我们周边的环境怎么样,我们的现状是什么样的?我想可以把这样几句话和大家分享一下。日本理化研究所的院长Ryoji Noyori先生,也是一位诺贝尔奖获得者,他在一篇文章里提到,我们现在的学术系统让我们年轻人只想着增加文章的数目,变得很疯狂。他们看起来表现得很好、很闪光,但这其实对国家、对社会、对研究所没有什么用处。科学上的东西,不能用这种数字来衡量,这些年轻的工作者,应该想到做一些原创性的工作。我们在做研究,我们觉得我们是“小学生”。但是为什么不想一想,爱因斯坦、牛顿也是从“小学生”开始的。能不能把自己当作“爱因斯坦”来思考、来做事?做一件工作,能够有所贡献,可大可小,然后让我们的世界变得更好一些。

对于我们在座的新生来说,你们有足够的机会,把自己当作一个“爱因斯坦”。我们的研究生首先应该学会对自己有这样的要求。

从这位日本学者的文章中,我想提炼出一句话,就是我们来物理所到底要做什么,我们的研究生教育是干什么的。我希望大家不要想歪了,也不要走歪了,不管是你开始的时候,还是你劳累的时候。今天,大家从大学里走过来,可能对科学多多少少都有点兴趣,有点想象。我们是研究生了,我们要做科学了,社会对我们的期望很大,我们也知道爱因斯坦的那些历史功绩,也许我们会成为类似爱因斯坦的人,这个心情大家都是有的。但是时间稍微一长,再做点具体的事,拧拧螺丝,灌灌液氮,过一两年,可能很容易就走入另外一个极端。看到师兄师姐们都在拼命,很辛苦,唠唠叨叨地就是说“数据怎么样”、“文章能不能写出来”、“能不能发表好”、“谁发表了很好的文章”、“谁很快就毕业了,去了很好的地方”、“谁拿到了什么荣誉”。我们很容易被这种东西限制或者吸引,心里会变得越来越焦躁,最后我相信大部分人在念叨的可能就是怎么样做点好数据、发表很好的文章。发表好文章不光是让大家羡慕,也有很多实际的好处,包括毕业。很多人念叨的就是这些,这些当然是非常实在的,能决定我们下一步有没有机会,该怎么走。我们也不得不学会这些,因为这也是我们专业教育的一部分。但是总是这样的话,你很容易劳累,很容易陷入一种精神上的无力感,不知道要干什么。我们可以发表一些很好的文章,可以接着发表一些更好的文章,可以有更多的平台,更多的资源,可以到更好的地方去。但是整个这样一个流程下来,我们到底是为了什么。就好像刚才那位日本理化研究所院长说的一样,如果我们只是这样做,可能并没有太大的贡献。即使是很好的杂志,很吸引人的文章,也不见得是真的有贡献。

“做事”和“做文章”,这两件事是分开的!我一开始做学生、和刚来到物理所做老师的时候,没想过这个问题,也常常觉察不到它们的区别。我们做事,特别是基础研究,常常是通过文章表现出来,这个一点都没有可怀疑的地方。或者换句话说,看不到文章似乎也很难知道你在做什么,这是非常正常、非常合适的。但是你要仔细想一想,这两件事的区别还是非常大的。我觉得关键是内在的精神和动力上的差别。在你做事的时候,采用的是一种态度和方式;而在你做文章的时候,是另一种态度,可能关注的就是更表面一些的东西、更短暂一些的东西、或者说更像包装的东西。你把文章做出来了,也完成了一个小目标,实现了一个新的步骤,达到一个新的层次。但是审视一下,你的核心工作可能没有那么多。刚才向老师说我们要想长远一点,我想这个就是长远的第一步。因为我们做研究很多时候就一个想法、就一点事实,这一点想法一点事实可能不见得能拿到很好的杂志上做很好的文章,这个是绝对有区别的。你可能要花很长的时间来包装,才能把想法变成一篇好的文章,但是核心的工作可能就只有一点,可能就那么枯燥和简练。所以我希望大家永远记住一点,我们做研究生,首先是来做事情的,而不仅仅是来做一两篇文章。文章,只是专业教育的一个方面和一个体现,但不是我们教育的目标和本意。

讲到这里,我想给大家稍微扩展一下,就是我们要有3R—— Responsibility(“责任心”)、Respect(“尊重人”),Resourceful(“有办法”)。我们要有一个意识,有一个责任心。国家花了大概一个县的税收,给我们物理所,被我们用在研究上了。国家对我们有什么期望和要求?我们到底要干什么?我们要有这种责任心。此外,我们做事情要有办法,要遵守各种规则,尊重所有的人,包括物理所各个方面的人,比如研究生部的老师,比如食堂的工作人员,等等。

下面我想讲得稍微开一点。我们来这里到底干什么?我们来这里是研究科学的。科学是什么?我觉得科学就是让我们更自由。在空间上更自由,就是上天入地,在时间上更自由,就是永恒。物理学有一个很重要的追求,就是发现一些永恒的东西,或者是实现一些永恒的价值,这是最高的价值观之一。正因为科学追求的是自由的东西,所以我们在科学研究中,一定要记住,我们绝对是自由的,没有限制。比如今天来讲话的即使是你仰慕已久的诺贝尔奖获得者,你也可以和他随便交流,可以提问,你可以质问他为什么瞎做,你可以不同意他,这是科学上的自由,绝对自由、绝对平等。科学面前人人平等,不要有所谓的等级限制。在科学面前还是要靠事实,靠科学的思想来说话。这里并不是说你的行为可以很随便,刚才李明老师也讲到要丢掉任性,并不是可以像小孩一样无所顾忌地做事情,要有科学的规范。

回到物理上,物理到底能干什么?我觉得物理和所有学科不同的地方就是它要找道理,它不是按研究对象来分的。比如生物物理、物理化学、化学物理,好多方面的学科,你只要在想基本的道理,都是讲物理。比如在研究凝聚态的时候,很多同学会做材料方面的东西,会讲化学键,各种各样的细节,但是我希望大家知道,这只是我们的对象。真正做研究需要找它里面的道理,这些道理如果是普适的、基本的,那就是我们的物理内容。

我们来这里就是做研究,就是一个研究者,或者说是知识分子。知识分子是一定要有自己的作用。我理解的知识分子,就好比一个成熟的社会,总要拿出一些钱,这些钱就交给这些人,这些人可以自由地玩,就好比在人类家园中的幼儿园里一样,可以自由地探索,自由地想象,但是要给大家一些反馈,要想着大家的利益。所以大家在做事的时候,如果你只是在想发什么好文章,可能想着想着就会觉得,你真的就是为自己,为了自己的工作、为了自己的学位,为了自己下一步的前途。但是从我们的定位上,从我们这个团体本身存在的价值上,这些都不是最重要的。如果我们每个人都这样想,我们的贡献可能会很有限。但是如果我们能想想我们做的事情是不是帮助了大家、帮助了你周围的同学、或者帮助了这个小的领域,那么也许能有更大的贡献。比如说物理学家发明了无线电,然后就有我们的手机,这样大家的通讯就不用再寄信了。这样的成果,才是大家最重要的贡献。所以你在做自己的事情时,如果同时想着你这个事情如何能够和大家的公共价值相关,那就会不一样,那是我们本身的价值,是这个集体的价值。

我们大家都是来学习的,也是接受教育的。我感觉研究生学习这个事情还是非常幸福的。比如,你们觉得你们是个大人了,已经可以有一些财务上的自由了。我们都会有一些奖学金,同时我们并没有承担很多的责任。说句实话,我们还是像幼儿园的小朋友一样,无所顾忌地在这里花钱,花国家的钱做点有趣的事,这是一件非常幸福的事情。再往后,可能很多时候,你不得不承担很多的责任。学习,能够把过去一百年甚至更长时间里这么多聪明人的聪明才智变成你半小时就能掌握的东西。你想想这是多么有趣的事情,多么有意义的事情!我觉得学习的确是给大家一个很好很好的机会,能够让你变成一个有趣的、有意思的人。同时,我们学习的过程中,会有很多很多的责任,考试、分数、各种各样的东西。但是,我想我们接受教育有一个很根本的规则,就是我们受的教育应该让我们更快乐,就像科学研究让我们更自由。所以当你学习觉得很苦恼,觉得压力非常大,甚至迷失的时候,大家要想一想我们干嘛要那样,我们可以对学习的要求低一点。如果学习能让我们有更多一些的自由,更大的能力,变得更快乐,那才是学习的本意,否则的话我们可以做别的事情。

这就是第一点,我们为什么要来做研究,我们来这里是干什么。

接下来,大家更关心的是,我们都想学好,都想做好,但是该怎么做。我也给大家分享一点点道理,我尽量讲得简练。物理学家费曼举过一个例子,如果这代人类灭亡了,那我们传给下一代人类最重要的信息应该是什么。如果只能用一两句话概括,费曼觉得应该告诉下一代人类“世界是由原子组成的”。下一代人类只要知道了这句话就会神速地进步。根据“世界是由原子组成的”,有各种各样的方法和技术能够帮助理解我们的世界。不需要五千年、一万年,也许几百年就能达到今天的科学水平。费曼认为这是最重要的,于是把人类全部的知识浓缩成这样一句话。

我想我们也可以思考一下,如果让我用一句话给大家说一说研究生怎么能学好,我们这几年最重要的经验是什么,我感觉总结了很多,最有意义的可能就是“在做事中学习”。有好多同学,由于各种各样的情况,很苦恼、很烦闷。也许老师说了一些大方向,但是不知道具体干什么。也许自己想的很多,也很努力,但是还是不知道自己该怎么去做。这个时候,我想最简单的办法,就是你不要想那么多,不要关心那么多,你就真真正正地开始一件事情,你在这个具体的事情里就有实践了。我们在大学和中学已经学得足够多了,如果你在研究生的阶段,还是抱着一本书在看,我觉得这是非常不合适的。也许你会看一些文献,最近五年十年的某一个领域里,和老师给的方向相关的文献都看一遍,可能是有点用,但它只是一个方面的用途,不是根本的。根本的研究生教育说到底就是你要实践。这就像以前,师傅怎么带徒弟一样:徒弟开始做锤子了,开始做炉子了,这个时候才需要师傅来带。如果这时候还给你讲炉子是怎么工作的,这已经不是研究生该学的了。

在“做”中你会学习到很多,从具体的事情中你会用到过去所有的经验,然后在这个时候会提出更高的要求,你才有动力、才有敏感度去学习新的知识。很多课本上的基础知识和我们真正要用的知识没有直接联系,这个联系需要你回过头来自己去建立。也许一年之后,你会重新拿着你的《固体物理》,翻一翻其中的三、五页,我觉得那是最好的学习状态,那是实践告诉你要重新学一下这些东西了。

杨振宁说过,我们中国的教育,最主要的就是系统性的学习。有些东西搞不清楚,我就非常难受,我一定要把它学会后才觉得知识大厦建立得比较完整。这当然很好,也很扎实,但只是学习方式的一种。还有另外一种,特别是在西方很流行的,就是间断式的学习方法。如果我们碰到问题了,我要解决它,我赶快去找相关的东西,我把这个点学会,然后我接着再往前走,这个问题就可以做得更深入。所以,有一些很厉害的国外的科学家,他可以在他的问题上非常非常地深入,但是你给他讲一个你觉得很相关的东西,他可能不见得知道。他只做非常有用、非常有效的那些东西,这也是一种很好的方式。这两个方式当然要平衡、互补。但是,我们中国的学生很容易忽略第二种。从“做”中学习,我觉得就是一种非常好的、能够补充一点你的间断式学习的方式,希望能够引起大家的关注。特别是在研究生阶段,我觉得这个是非常重要的。

刚才向老师花了很长的篇幅讲方向,方向当然是非常重要的。我觉得那是一个成熟的科学家、一个导师应该把握的;或者是一个成熟的研究生,当你受到研究生的训练之后,应该能够做到那一点。但是今天,我们新生该怎么去找方向?这个方向可能是top-down(自上而下),可能是bottom-up(自下而上)。这几年,或者这一年,我们该做些什么东西?老师给的经常是大方向,你还不知道做什么,还不知道从哪儿下手。我想最具体的建议就是不要空想你要做什么方向,什么给你带来好处,带来更有价值的东西。你就开始具体地做一件事、两件事。这一件事,你知道有些办法可以做,然后你想办法提高。这件事做好了,就是一个台阶、一个步骤,然后你可以碰到另外一个相关的事,发现有些未解决的东西,接着再解决,这是另外一个点。如果你把两点连在一块,两点决定一条直线,这就是你的小方向。如果你不知道,那就从一两件事情开始,这个可能不是你最终的方向,也很可能不是大方向。但是这样会让你落到实处,会让你很有效地进行下去。不要空看文献、空学习,我们要从这一两点上找到自己能够贡献的学术问题。

在这个过程当中有一个非常重要的现象,我想所有的老师都知道,所有走过来的同学应该也都知道。我把它叫做所谓的Ph.D Barrier(博士生势垒)。意思就是,从今天开始,在往后的半年到一年,甚至有人会稍微更长一点,大家一定会有一个很痛苦的过程。一定会有一个点,痛苦到非常非常着急,又不知道研究该怎么做,肯定会有这样一个过程。这个过程很正常,而且肯定要有。它基本上就是把我们过去十几年那种教育,在方式上完全变过来。度过了这个痛苦的过程,就是一个研究生的教育了,一个开始做事的教育,开始有所贡献的教育,这个过程前后之间差距非常大,所以你有一个不适应,有一个转变的过程,是非常正常的。在这个过程中,老师是帮不上忙的。如果老师能帮得上你的话,那你也就不会感觉到有这个Barrier了。你可能觉得还挺顺利,做了一些事情,甚至都可以发表文章了,觉得我可以再继续做了。但是那个状态下,你相当于把Barrier往后移了,肯定有一天需要度过这个Barrier,这是自己的一个Barrier。就是迷茫的那个时候,就是困惑的那个时候,就是我自己不知道我该干什么、我该怎么去做的那个时候。我可以举我自己的例子,我的研究生读得算是比较短,我是提前一年毕业,很多人看起来好像很顺利,没啥问题。但是我自己的感觉就是你在读研究生的过程中如果没有感觉到有痛苦的时候,那是绝对不正常的、不对的。我在读研究生的时候,有好几次,是把手都拍肿了,就是不知道该怎么办。着急也好,生气也好,好几次都想到放弃,想着研究生是该这样读吗?我能不能读下去?有没有啥意思?这是每个人都会有的,但是大家要知道这是一个正常的过程。你只要越过去之后,就会顺畅很多。在这之前,你做任何事情,老师都会觉得不满意,因为不是那个样子的。比如让你查些文献,你找不到要点,看一些不相干的东西;让你做一些报告,乱七八糟,数据可能都没有整理;画一个图,横坐标、纵坐标都不对。很多很多的问题,这就是我们学习的一个过程。这个过程度过之后,你自己就会拥有非常强的独立性、非常强的工作能力,你就能把东西处理得很好,你就能站在和你合作的那个人、和你讨论的导师、或者别的同学的角度去考虑问题。这个时候去讨论,没有人会质疑你什么,大家只会在这个基础上再去提高,这个时候意味着你已经度过了痛苦的阶段。而且你也不会去瞎问我到底做什么,要点在哪里。你会自己去思考,去整理,最后得到一些自己的步骤,可以往前走一步。这个过程是一定有的,早点来到比晚点来到要好。希望大家去努力、去了解。

在这个过程中有很多很多的难处,我想给大家提几点有用的克服困难的办法。第一个是心理上的,我叫它虚拟的等级。我们作为学生进来,总会觉得我们是刚开始,我们很多不知道,很多时候我要靠成熟的师兄师姐,特别是期望老师帮我去解决问题。但是你要明白,作为研究生,你具体做的问题绝对是独立性的,很可能老师不比你知道得多。这个所谓虚拟的等级,意思就是我们看到有些人似乎很厉害、知道的非常多,就像导师,甚至像大科学家。我们自己好像没有名声,也没有成绩,也没有经验和方法,我们感觉有一种不平等,没法和他面对面,没法和他们争辩。事实上不是这个样子,在你做的问题上,在你这个小的世界里,你有足够的时间去想,你可能花了很大功夫去研究这个领域中别人的工作、别人的文章,这些都会给你带来巨大的优势,这些可能是老师不具备的。所以起码你和老师应该是平等的。甚至在具体的问题上,你应该高于你的老师,无论是在对问题的理解上,还是你的专业知识、专业经验上,因为老师是很笼统的。如果这个具体细节上你都打不败老师,那你还怎么做事情?所以大家一定要记住,在这个过程当中,不要怕老师,不要被吓倒了,不要不敢和人讨论、不敢提问题。没有必要!因为你要知道,这是虚拟的等级。你现在默默无闻,就是你最大的优势,就是你最高的等级,就是你能够发挥的地方。

在这个过程当中还有一个很重要、很具体的事情,很多老师都提过,就是要学会表达,学会沟通,特别是一个主动的表达。如果你能把你的问题讲得很明白,能够主动地找老师找同学去说清楚我们现在是什么状态,我们下一步该怎么做,你的问题可能已经解决了一大半了,可能快到最后的阶段了。爱因斯坦说过“提出问题比解决问题重要”。能够主动表达说明你已经把问题定义得很好,可以做了——既不是虚无缥缈的,比如说量子力学怎么处理引力,这种问题我们贡献不了——也不是做出来没人关心。你已经把问题放在合适的程度了,知道有办法可以做,再经过半年或一年的努力,这个问题就可以有个确定的答案,就可以让所有没做这个事情的人得到一些知识。你能把问题表达到这个程度,那事情就快达到一个完成的状态了。主动地去找人,主动地去把意思表达出来,主动想办法把你看到的文献用你的语言整理出来,这些都是表达的一部分。作为中国学生,我们非常欠缺这个能力,而且经常不注意。可能觉得在电脑面前、在读文献的时候,都想得很明白了,但是真正去和别人讨论的时候,你会发现你的思想还是非常模糊,非常不具体,甚至不知道该怎么下手。

时间差不多了,最后几分钟,我很快速地说一下我以前写的一些东西,稍微具体一点、成型一点的,大概是十个具体建议。我们要做一个好的研究生,成功的研究生,我们到底应该怎么去做。

首先你要知道,你要有一个决心。我们在中国做研究非常不容易,郝柏林老师说,我们现在还是半殖民地的心态,我们做的东西如果别人不说好,我们不敢说好,我们经常是这个心态。在这个状态下,别人对你的期望又很高。比如说你的家人,觉得科学能解决一切问题,国家也这样想。但是等你做了十年二十年,发现你还是这个样子,就会有很多误解,你还要在这个情况下坚持,很不容易。但是你心里要明白,我们要有这种决心、这种付出。

二是要有个梦想,或者说一个小目标。我觉得,如果你能真的想清楚你到底要达到一个什么目标、什么梦想,那它一定会实现。这个说得有点绝对,但它一定会以某种方式呈现在你面前。不一定是原来那个方式,但是一定会达到类似的效果,让你提升一步,让你更好。

第三,你在做研究的时候不要去试图重复别人的,你要想哪些东西是奇怪的,哪些东西是别人没提到的,或者你觉得哪些是新的,哪些能激起别人的兴趣,在这个程度上去想。已经明白的、已经按部就班可以理解的那些东西作为你的基础,但不要停留在那个地方,这是研究的精神,像小鸡破壳一样。但是你的做法一定要遵守一定的传统。比如说你要尊重人,特别是尊重你的合作者,这也是绝大多数同学很难做得好的地方。你在合作的时候,要给人充分的信任,因为合作其实是大家帮你做,你已经得到了非常重要的承认,所以一定要尊重别人,一定要沟通好,一定要和大家有一个很好的联系。

第四,有时候我们有很多抱怨,各种各样的东西都会限制我们,都是我们的边界条件,我们怎么做到最好?我觉得一个好的办法就是你从自己的小环境做起:改变自己,改变自己的小环境,用你能够做到的事情去进一步,也许你就已经受益了。有一个很好的例子,大体上是说在秋天,鸟要往南飞,什么时候开始飞是不确定的。人们观察发现,一个鸟群在做这件事的时候,起初一定有一小群鸟,总是过了一会就往上冲一次,飞出个几十米,有几只鸟跟着,但是它们回头一看,周围的鸟还在湖边,还没有飞起来,那它们就会回来,再等。等到第二天,可能气温又降了一点点,它们又感觉不对了,这些鸟又会猛冲出去,可能飞个几百米,发现更多的鸟跟上来了,但是有很多鸟还在原来的地方,它们觉得还不该走,又会飞回来。可能到最后某一天,一只鸟冲出去了,别的鸟也觉得该走了,一下子全都飞出去,整个鸟群就迁徙到南方去了。这就是一个很好的例子。你要做那些领头性的举动,就从自己开始,也许整个环境就会因此变好。如果你不这样想,没有那几只鸟首先飞的话,也许这群鸟就永远呆在这里了,那就麻烦了。

第五,要做起来,有什么好的想法,不要自我陶醉,不要停留在那里,你就大胆做,往前走,这个也很重要。不要只想,要去做。有一个小例子,也是一个研究生,他觉得现在的食品安全很成问题,经常报道。相信每个同学都遇到过这种问题,都会抱怨抱怨,但是这个同学做得更好。这本来不是他的专业,他专业是学地理的,但是他想做点事,就和自己的同学一起,整理了一个网站。在这个网站上,他把所有收集的信息都放上去了,每一年哪个地方发生了什么食品污染相关的事,他都放上去了。他把这件事情做成了一件有影响力的事情,有行动的事情。我相信我们在很多事情上可以去做。如果你真的感兴趣,就花你的功夫和精力把它给做出来。这就要求我们不是说说而已,也要求我们不可以什么都做,一定要有选择,选择自己觉得最重要的事情。

第六,我们都会碰到很多的麻烦,有很多做不成的地方,也许五件事里面有三件做不成,非常正常,我们该怎么办?这个时候大家的压力都非常大,你能做的事情,首先是忘掉(Forget)。你花了半年,甚至一年,做了实验,做了数据,最后发现不对,一文不值,忘掉它,没关系的,我们还有机会,可以放弃,可以果断地扔到一边。但是紧接着你要想一个办法(Find a way),你要做下一件事情。这件事不成,是不是可以绕一下?要想一个办法,不要把这个有压力的情绪带在身上。有一天你会找到别的办法,总会有些东西可以做,没有过不去的坎。等到最后你做成的时候,你要能够原谅这一切(Forgive),包括当初可能为难过你的人,有些失败是有人为因素的,这个也很正常。你要这样不停地往前走,不要被限制在那个地方。

第七,大家都会问要找什么样的问题做才好。我感觉有三个词可以帮助你判断,首先你做的事情应该很“重要”(Important)。如果你觉得你做出来之后别人都不关心,或者是没影响,那就不是重要的事情,肯定不是第一位的。另外一个就是“有趣”(Interesting),我觉得这个是大家能够想到或者说能够做到的。经常我们做大部分的事情,都是觉得有点意思的。有些时候没有大想法,也可以先做点有意思的事情,这个很正常,但是它比不上最重要或者能够有影响的那些事情。最低标准就是你做的事情或者是你发表的文章一定要有“信息量”(Informative)。有时候看到有些同学很着急地去做事,这是有道理的。因为如果你做的事情是别人已经做过、已经说过的,那就不要去做了,真的不要去做了,没有信息量。读了你的文章,和读已经发表出来的文章,没得到任何新的东西,那样的文章就不用写,这是最起码的标准。这三个词我觉得是一个做事的评判标准。

然后大家也会问,我们都强调要创新,怎么创新?我觉得创新很重要的办法之一,就是你可以先从模仿开始。没有想法是凭空的,都是有原型、有借鉴的,你可以先模仿,没问题,不要有负担。但是不要停留在模仿的程度上,起码你要模仿到让大家觉得你这个模仿不是模仿。不要让人家感觉这个工作和那个差不多,要让人家觉得这个很不错、甚至他想不到原来那个工作,到这种程度就已经很有创造性了。在你做到这两步之后,我想才是真正做别人没有做过的东西,那个时候才是真正的创新、真正的创造。这是第八点。

第九,我们都很有压力,有压力的时候该怎么办?我觉得具体的做法就是去完成一件事情,可以是很小的事情,一步步地来。如果你老想着大事情,老想着做一件震惊天下的工作,那可能一年、两年、三年都做不出来,那样你会觉得压力越来越大,越来越没有办法。如果你觉得压力有点大,有很多释放的办法,其中最终解决问题的办法,就是找一找你身边能完成的事情在今天完成了,你会感觉很好,你会有更多的勇气。

最后一条建议,是C60的发现者斯莫利的一句话,我觉得很有用,“Be a scientist, save the world(研究科学,拯救世界)”。我们这个世界还有很多的问题,我们之所以在这里,是因为我们有希望解决这些问题。大家去做研究是为了解决问题的,是为了让这个世界变得更好。如果没有这样的劲头,我相信我们最终的动力是有限的。所以很多事情,我们可以从目前我们从事的职业开始,去做起来。

最后的总结就是,在经过研究生教育之后,你一定要达到一种状态,就是能够解决问题的状态。今天,即使老师给你讲,给你布置方向,给你布置课题,你大概都要折腾很久很久,最终也不见得能达到什么样的程度。但是三年或五年之后,你一定要达到这个状态,知道现在的问题,能够把这个问题推进一步,到达一个台阶,然后让下一个问题以自然的方式呈现出来。这样科学进步了,你的学业也完成了。

最后希望大家在物理所过得愉快。

谢谢大家!