設萬維讀者為首頁 廣告服務 聯繫我們 關於萬維
簡體 繁體 手機版
分類廣告
版主:諍友
萬維讀者網 > 教育學術 > 帖子
科學之遊戲規則 (4)
送交者: 植物所 2006年07月12日14:26:36 於 [教育學術] 發送悄悄話


透過分子看世界
做科學,要最大程度上克服主觀因素,不要把任何事情看成是理所當然的(take for granted),不要相信虛無縹緲的東西。分子生物學的發展,使我們對客觀生命世界的了解越來越精細化、物質化。

從最新的生物科學研究來看,無論你研究的是哪一方面的問題,無論是從宏觀或是微觀的水平,分子生物學基礎是必不可少的。精通分子生物學,可以使你的生物科學研究如虎添翼,思考問題的深度和廣度就不一樣了。

這裡,我舉兩個例子來說明這一點。

例一、發育生物學:

發育生物學是研究一個生物個體是如何通過不斷的細胞分裂過程,從一個單細胞的受精卵發育形成如此豐富多彩的動植物生命個體的規律。由於每一種生物都有它特有的形態特徵,而每一個生命個體都與他的父母之間存在非常多的相似性,可以想象是通過遺傳基因來控制的。但是,從一個攜帶一定數目染色體的基因組到大量的轉錄產物,再到形成一個複雜的生命個體,這中間“未知的距離”非常遙遠,也極其複雜。發育生物學的研究就是要從分子水平上來解析生物體是如何操作這個過程的發生。

簡而言之,生物體在不斷的細胞分裂過程中,每一個子細胞的功能不斷特化。而器官的發生幾乎和細胞功能的特化是一個平行發生的事件,即細胞通過調節分裂與不分裂、分化與不分化、未來分裂方向所決定新器官的形成與否、新器官的形態和功能特徵。從分子角度上說,所有這些過程,都是由控制化學物質的合成與降解,酶的激活與失活來實現。細胞在接受自身或外來信號的影響之後,將基因組中一些基因的“開關”,通過信使RNA的產生和翻譯,產生特異的有調節或催化活性的蛋白質。在單一蛋白質或多個蛋白質一起協同作用下,控制細胞內大小分子(包括代謝物)的合成與降解。因此,如果把一個細胞看成是一個可以執行化學合成與降解過程的發酵罐的話,一個生命體便可以看成是將無數個的發酵罐連接在一起的工廠。生物體的每一個器官則可以看成是一個車間。每一個車間在同時干着一件或幾件不同的事情。這些發酵罐之間,車間之間又有着千絲萬縷的聯繫,正像細胞之間、器官之間所存在的高度敏感的信號轉導機制一樣。

例二、分子分類學:

分類學是一個非常傳統的學科,在林耐之前,人們就已經掌握了分類的一些基本標準,在過去一兩百多年裡,系統分類研究和對物種的鑑定不斷精細,物種的群體也越來越龐大,鑑定物種的難度係數也越來越高。特別是當你的取材樣本不完整,比如待鑑定的植物只有莖葉而沒有花器官時,物種鑑定就變得非常困難。但是,過去一段時間,人們發現可以利用不同物種之間所存在的基因組變異,建立了每一物種的”分子磁條(molecular barcode)”。這些分子磁條是基因組內一些特異的而且有一定變異的核酸序列。這種遺傳穩定性和可變性為鑑定物種提供了一個精確的分子手段。這樣人們只要利用PCR擴增和順序分析技術將這一分子磁條解讀一下,就可以非常準確地鑑定出一個植物。由於PCR技術的高度敏感性,可以對一小塊組織、一部分葉片、一粒種子、花粉甚至化石材料進行物種鑑定。因為該技術是完全建立在生物化學水平上,它對分類學的基礎知識要求很低。當然對分子磁條的核酸片段的選定有非常高的要求,否則很容易得出錯誤的結論,鬧出張冠李戴的笑話。

遺傳病診斷:

遺傳病是一種廣泛發生的先天性功能缺陷。超過10%的人有這樣或那樣的遺傳性疾病。由於分子生物學的發展,特別是對很多遺傳疾病的致病基因的了解,使醫生能夠對大齡孕婦或有遺傳病史的夫婦進行遺傳諮詢,分析其基因型,甚至對胎兒的羊水進行分子鑑定,從而早期發現胎兒所攜帶的遺傳性疾病。這些技術是建立在對遺傳疾病發病的分子機理有詳細了解的基礎上。例如,舞蹈症(Huntington syndrome)便是一種顯性遺傳疾病,1872年由喬治•漢丁頓發現。攜帶這種致病基因的人一般在三、四十歲之後才會發病,腦功能退化,四肢動作失控。他們在青壯年時和正常人沒有區別。

父母任何一方如果攜帶此遺傳病的話,其後代有50%的機會發病。1993年科學家找到了控制這個遺傳病發生的基因(Htt),並發現在這個基因的編碼區有一個CAG的重複序列。在健康人中,這個重複發生次數在35次以下,當發生次數在36-39之間時,發病的機會很高;而這個重複超過40次時,攜帶者在一定年齡之後則難以倖免發病的可能。現在,人們只要通過PCR技術,將基因組中這個核酸片斷擴增出來,檢測一下其長度或重複次數就可以知道該人是否帶有這個遺傳變異。如果這個檢測是在懷孕早期的話,人們便可以通過引產的方式降低此遺傳病的發病機會。同時現在也發展出一些分子治療手段,有可能在不遠的將來對舞蹈症的攜帶者進行基因治療。

由此可見,分子生物學已經滲透到包括發育、傳統分類和臨床診斷在內的很多理論和應用研究領域。但是,分子生物學畢竟是一門實驗技術,如果研究者不能將它同探索生物學、醫學的基本問題結合起來的話,也就是前面說的選題的問題,那永遠只能停留在技術階段。他的工作也就不可能有理論或應用上的突破。因此,我這裡所說的透過分子看世界要比這三個例子更加廣泛,是指在課題設置上從分子入手,在研究過程中的每一個試驗的設計儘可能從分子角度去驗證,並對每一步所得到的結果、從進行分子水平的思考,並對生物的任何表徵的變化從分子角度去理解。只有這樣,你的研究才能夠愈來愈深入,你的研究結果才會越來越具有廣泛性意義。一言以蔽之,再精緻的螺釘不用在機器上就失去了其存在的功能意義。

6、做研究的“黃金準則”
從事科學研究和做其它任何工作一樣,只要潛心鑽研,就會發現竅門很多,只是個人體驗不盡相同而已。 所謂的“黃金準則(golden rule)”,一般是指許許多多人公認的竅門,在一定程度上有放之四海而皆準的味道。以下我列舉的五個黃金準則,是我個人所欣賞的搞科研(特別是試驗學科)的靈丹妙方。有的是 親身體驗的收穫,有的則是師承而來。如果能夠真正領會貫通這些準則,將使你的研究工作如虎添翼。

“大問題,小研究”
這個準則的關鍵是大和小兩個字。

“大”意味着在研究開始時所提出要解決的問題一定要大。觸及儘可能顯著的基本科學問題,或是一個科學領域中的一個重要盲區。而對這個盲區的探索,很可能是解決一系列問題的關鍵樞紐。大還意味着大範圍內的開放性思維,就象探照燈一樣,儘可能有一個大的投射區,從而對諸多領域的研究產生影響。既要敢於挑戰傳統,勇於對傳統觀點提出異議,也不要過高估計自己的能力。一般地說來十個想法中有九個是完全是錯的,或目前尚無法解析的是很正常的。即使這樣,你仍然是很幸運的,系統而深入地跟蹤這一個想法便有可能解決一個重要的科學問題。

此外,“大”的分寸很重要,所提出的選題要最大程度地接近你能力的極限。這裡所說的能力既包括個人的知識背景,也包括有可能利用的設備條件。太低於極限的問題等於是隔靴搔癢、大材小用,探索的是相對比較膚淺的問題;而超過極限的問題不僅不現實 ,也是沒有意義 。力所不能及,則自然不能有所作為。因此,在選擇問題時,要綜合客觀和主觀因素,考慮到人力、物力、資源等限制因素,在可能的範圍內創造最佳條件、研究最重要的問題。用生意場的術語說是“充分利用資源,追求利潤最大化!”

“小”是指研究過程中的細緻化。從設計實驗開始,必須做到嚴密謹慎,把各種細小的可能性都想到,並逐一進行闡明(這一點我後面將詳細闡述)。做到一步一個腳印。怕麻煩不行,因為精明地繞過當時的 一個小麻煩,可能會誤導自己的思考,創造了後面的一個大麻煩。

一個比較容易犯的一個錯誤是低估事情的複雜性,只想做一個複雜實驗系統中的最“重要”的部分。最近參加一個學術會議,發現至少有四個學術報告裡說發現了抗鹽或抗旱基因。使人感到我們的抗鹽抗旱問題似乎要解決了。事實並非如此。兩盆植物在脅迫情況下表現不同是有很多可能的因素造成。一個簡單的邏輯,一個人如果喝了一碗水後死掉了,並不能下結論說這碗水是有毒的。究其死因,我們至少可以想出其它360種可能,只有通過一一排除才有可能找到真正的原因。

斯坦福大學郎•戴維斯(Ron Davis)教授實驗室所作的“觸摸”基因的工作便是一個反常規因果關係的例子。

戴維斯教授和他的助手們本來是想分離受激素誘導的基因。實驗中用了兩組植物,一組噴灑激素,另一組什麼也不噴灑。結果,他們從噴激素的植物中分離到一個在噴灑後半小時表達便成百倍增加的基因。一般情況下,像這樣的工作在當時也只能發表一篇象[植物分子生物學](影響因子3左右的文章)雜誌的文章。但是他們並沒有這樣交差。他們在此基礎上對兩組植物分別進行噴水或不噴水的比較研究,結果發現該基因的表達也受到噴水的誘導。後來他們對四組植物分別進行了觸摸和不觸摸、有風吹和無風吹的比較,結果發現該基因的表達可受到任何形式的觸動的誘導。由此,作為植物中發現的第一個能夠感受動作的基因,這篇轟動性的文章1990年發表在生命科學影響力最高的雜誌[細胞]上。

“複雜問題簡單化“
將複雜問題簡單化是科研過程中的一個最基本法則。但是,如何將複雜問題簡單化,卻不是那麼容易,需要非常巧妙的思維。我們正處在一個組學(omics)時代,是以基因組學、轉錄組學、蛋白組學、代謝組學等為代表的高通量研究體系。這些不同的組學方法從不同層面上去了解基因的編碼、轉錄、翻譯、蛋白質的修飾及相互作用、細胞內代謝物的轉換等生物化學過程。 全基因組分析結果表明,看起來結構和功能如此簡單的河豚魚和水稻卻擁有比人類有更多的基因。是什麼機制在控制人類如此複雜的形態和表情特徵、勞動技能和信息交流能力?顯然不是基因數目。因此,純粹的解析基因組中的ATGC排列規律不能夠為我們提供更多的基因功能情報。人們便首先把希望寄予轉錄組學,研究基因表達的調控。

基因微芯片出現之後所帶來的轉錄組學研究使我們有能力對一個生物的基因組中成千上萬的基因同時進行研究,並由此得到大量的基因表達量變化的數據信息。但是,令人為之失望的是在基因微芯片出現之後,雖然科學家能夠大規模地解析很多基因的表達,甚至是整個基因組中所有基因在某一個或幾個特殊條件下轉錄產物的定量變化。但是,當得到這些結果時,面對這幾萬個基因在不同發育時間、不同環境條件或不同組織器官內的打開與關閉以及表達量的變化,人們發現這些信息高通量地獲得並沒有使我們比以前對生物的功能了解更多。相反,在信息流的旋渦中,可能使人們變得更加迷茫而找不到頭緒了。

此時,人們被圍困在信息的海洋中並同時忍受着知識的飢餓。信息只是數據的堆積,不是知識。要想通過所獲得的信息來找到揭示控制事物內在規律的知識,還有相當長的距離,需要很多細胞學、遺傳學、生物化學、生理學以及統計學的驗證和分析。

究其原因,因為人們一開始便低估了生物的複雜性。基因表達只是其功能執行過程中的很小一部分;基因表達之後還有另外一套機制來控制蛋白質的產生與否;翻譯產生的每種蛋白質還將面臨着影響其功能的狀態修飾(動植物體內有超過200種不同的修飾方式);每一種有酶功能的蛋白質將影響到幾種甚至幾十種不同代謝物的產生;這些代謝產物又將直接或間接影響到基因的表達、蛋白質的翻譯和修飾、蛋白質之間的相互作用。除此之外,細胞內不是一鍋粥,它擁有一個高度複雜的亞細胞結構。其中的大小分子通常是經過特殊形式定向地運輸到細胞內外的某一特殊位置。

這樣一個有千絲萬縷的聯繫基因及其產物的複雜存在形式、及其相互作用所涉及的信息量如此之大,足以令很多人望而生畏。任何想從中找到有價值的知識(請注意,我這裡說的是有價值的知識,而不是數據!)都會有點大海撈針的感覺。所以,如果沒有一些簡單的、有嚴格控制條件的實驗系統去解析這些包羅萬象的複雜生物信息,我們對生物的認識就很難有所提高。

這裡值得一提的是過去二、三十年對高等動植物基因功能的研究普遍使用的一種將複雜問題簡單化的研究方法是遺傳解剖(genetic dissection)。它的基本手段是通過突變來觀察當一個基因被敲除之後動植物形態和行為的變化,並由此來推斷該基因的功能。對這種研究方法的一個形象比喻就象一個無法同人交流的外星人來到地球之後,發現了一輛可以跑動的汽車,可是他不明白汽車為何可以跑,每個部件是幹什麼用的。最簡單的辦法就是找來一把錘子,對汽車的零件逐一破壞,然後看對汽車性能的影響。可以想象,當剎車板被敲掉之後,汽車便不能被煞住,而車燈被敲掉之後,汽車便沒了照明設備。這是一種簡單易行的解決複雜問題的方法。

例如,當科學家想知道有哪些基因控制花器官的形狀,人們便通過化學誘變,然後再從自交後代中尋找花形改變的突變體。由於這種突變體一般是由於單基因突變引起,人們便可以通過遺傳定位來分離控制這個花形狀的DNA片斷。可以想象,通過這種非常有效的方法,幫助科學家了解相當一部分基因的功能。雖然這個方法聽起來有點像盲人摸象,但是如果有很多的盲人在摸同一隻象,他們之間又不斷進行信息交流的話,用不了多久他們就會對大象有一個比較準確地描述。包括Paul Nurse, Sydney Brenner, Urhard 等很多科學家的主要貢獻都是利用這一方法對包括酵母、線蟲、斑馬魚和果蠅等不同模式生物進行系統研究的結果。這個方法將在未來的幾十年裡繼續幫助科學家了解生物學過程。

誠然,經過多年的研究之後,人們也發現了這種方法的局限性。比如,相當多的基因在敲掉之後沒有任何可以察覺的表現。這並不表示這些基因完全沒有功能,而是說這些基因的功能的缺失被擁有同樣功能的其它基因的存在所補償了。就像外星人將固定車輪的六個螺絲去掉一個時發現什麼事情也沒發生一樣。另外一類麻煩是有相當多的一部分基因在去掉之後都產生致死或墮胎現象,儘管因此可以肯定這些基因相當重要,但是其確切功能卻非常難以透析。一定意義上說,好像將汽車的發動機的氣缸或電源去掉之後汽車都不能被發動一樣。

回到複雜問題簡單化這個題目,我很欣賞在北京機場高速看到的PHILIPS的一幅廣告語:科技就是簡單:“攻於心,簡於形”!做試驗科學也是這樣,設計試驗體系時的大量信息獲得與信息整理是耗腦傷神的“攻於心”,一個具體巧妙簡單的試驗設計當然就“簡於形”了!

“正結果因負結果的存在而有意義”
你在展示一個陽性結果的同時,必須展示足夠多的陰性結果,從而排除其它可能的出現,最大程度上減少主觀或客觀因素的干擾。例如,在一個患有遺傳病的病人基因組內找到一個點突變並不能因此而下結論說該點突變是引起遺傳病產生的原因。你必須在一個比較大的群體內研究,展示所有的患病個體都帶有該基因的純合突變,而所有不患病個體都帶有正常的基因。這種表型與基因型之間的連鎖分析可以為我們提供一個比較可信的間接證據。如果想拿到直接證據,你需要從正常人體內分離該基因,轉到病人體內,從而使病人康復。但是由於倫理道德因素,我們在沒有搞清楚其功能之前,不可能在人身上只以實驗動物為對象做這個試驗。

在研究中人們會不知不覺地犯一些主觀錯誤,就是去刻意尋找支持肯定答案的證據。這是科學研究的大忌。例如,一個學生正在研究基因X,他認為該基因應該在花器官中表達。為了證實這一點,他做了RT-PCR(一種敏感的分子檢測手段),如果他試了3次,都是負結果,到第4次是他終於看到了你所想看到的陽性結果。一個很多人容易犯的錯誤是在一聲“烏拉!”之後,他便心安理得地認為第四次結果是對的。其實,只要他稍微多動一下腦子,就應該想到如果不去重複第四次的結果,只憑3負1勝的比例去下結論是有很大問題的,也難以令人信服。

實驗過程中出現假陽性很正常,但如果不保持清醒的頭腦,對諸多可能性的存在正確分析,那就違背了做科學揭示事物真相的基本目的。 即使在發表的結果中出現假象也是常有之事,關鍵是錯誤一旦發生了,要及時糾正,千萬不要掩掩蓋蓋。不敢面對失誤的人,只會走向更大的失敗。

“不要拿着雞蛋碰石頭”
這一規則阻止你去與比你強的對手直接競爭。荷蘭籍的電腦程序奠基人之一戴克斯加(Edsger W. Dijkstra)曾經說過,“如果你知道你的同事和你有同樣的想法,或正在做着同樣的事情,而你並沒有比他更先進的設備和更便利的條件,你要放棄幹這件事,去干一件更新穎的事。當你不能肯定你是否有優勢時,也不要去冒險”。設想你化了三年去研究, 正洋洋得意準備寫文章時,突然發現別人已經把這個工作領先發表了,沒有比這更令人倒胃口。

也就是說,只有當你確認你擁有世間唯一的開山之劍,而又劍藝高超,才允許你在這個領域裡競爭。該規則可以保證確保如果你的工作有進展的話,都是領先和獨特的。

值得注意,這一規則並不是鼓勵你象強盜一樣去欺負弱者。雖然我們鼓勵同行之間的合作和競爭,但是更多的是鼓勵你去創新,走自己的路,而非老是“跟蹤國際先進水平”。搞一個“國內先進”或“國內首創”的成果鑑定又有什麼意義?。科學沒有國界,它是一種全人類範圍內的、集體參與的對未知世界的探索行為。

因此,即使當你的實驗室很強大,擁有所謂自己的開山之劍時,也儘量不要隨便去覬覦別人的領域。這是對同行的一種尊重。如果你對同行的工作感興趣,跟他交流,希望和他一起合作,做一些更“新”的事情,一般來說這種方式會被同行認可,甚至願意為你提供方便。前提是你不能與虎謀皮,去做別人正在做的事情。這是不成文的潛規則,需要大家自覺遵守。

在這裡,我想提醒讀者一點,得到試驗結果和文章發表之間有一個時間差,這個時間差平均是12個月左右(雜誌檔次越高,這個時間差越小)。也就是說,即使你看到的是最新一期雜誌上所發表的文章,一般說來,該工作已經在一年以前已經完成。在讀文章中你能夠想馬上想到的新主意,一般做這個工作的人已經想到,甚至可能已經做到了。

如果讓我對科研信息的新舊程度提出一個“劉氏序列”的話,可以得到以下排列:酒吧傳聞 〉專題報告 〉會議摘要 〉在線預覽 〉最新期刊 〉過期期刊 〉綜述文章 〉專著書籍 〉教科書本 〉教師講義。

有些條目,如最新期刊 〉過期期刊,好像是顯而易見之事。但是實際工作中不是每個人都能夠將這一序列的理解付諸於行動。能夠跟蹤相關領域內每期刊物所發表的最新文章的學生和老闆還是少數。它意味着你必須對至少10種不同雜誌的連續跟蹤。

這個順序在大多數情況下具有科學性。但是,在實際中並不排除因特例而出現與“劉氏序列”衝突的情況。例如,有些老師的講義或許會超前一個或幾個位置。我這樣說也是給自己留個台階,否則有人一定要跟我較真的。

“只要這個方法是靈的,不要隨便改變它”(as soon as the protocol works, does not mess up with it)
這一準則要求我們在實驗過程中必須嚴格服從操作指南(protocol),循規蹈矩。這一原則並不反對你對實驗操作步驟進行調整,但是任何的調整必須是一一進行,並對此做出比較試驗。例如,某一步驟要求你必須將你的化學反應放在37度下保溫12小時,如果你認為也可能不需要這麼長的話,那你得首先設計4個反應試驗:分別保溫1小時、保溫6小時,保溫12小時、保溫24小時,然後比較結果的差別。通過這種比較你可以再得出一種趨勢,是縮短或是延長更好。如果證明1小時是可以的話,你便可對操作指南進行改善。如果你有足夠多的時間,你可以對每一步進行優化研究,甚至對操作規程的所有步驟進行最佳化研究。但是這是一個很花時間的事情。一般情況下,我們使用的操作規程一般都沒有經過最優化研究,但是它至少是一個靈驗的規程,任何的改變都有可能產生失敗的結果。這就是該原則的由來。

這個原則對一部分中國學生尤其重要。我發現,同樣一個操作指南(protocol),如果我將它給我的荷蘭籍助手的話,他一般會原封不動地按照裡面的要求把實驗做完。不光如此,你十年之後再讓他做同一個實驗的話,他可以馬上把這張操作說明找到,按照同一方法把實驗做好。相反,相當一部分中國學生會對其中各每一步提出質問,為什麼這裡必須保溫30分鐘,25分鐘也應該可以吧?三天之後,他的操作便已經同原來的規則大相徑庭了。

這樣做的最大危害是在他養成這種“靈活機動”的習慣之後,他如果有了一個重要的實驗結果需要重複時,連他自己也忘記自己做過那些改變了。如前所述,一個不能重複的結果是不能發表的。所以它可能不得不化出幾周甚至幾個月的時間來搞明白結果的由來(有的甚至永遠找不回來)。這就是不良習慣的代價!

可能是由於受文革的影響,我們中國學生的反叛精神很強。從正面角度上來說,有比較好的創新意識,如果恰當使用的話,容易走出自己的路。但從負面角度來看,他們中相當一部分人有信任危機。只要他們不再相信原則、不再相信規矩、似乎沒有哪個原則是不能逾越的。我自己在剛從事研究時也是如此,後來吃虧一多,人就學會服從規矩了。我所說的創新是思考科學問題上創新,在操作過程中要嚴格服從指南。這就象汽車的設計理念可以創新,但你在車床上加工某一個螺絲的時候,你必須嚴格服從操作規程,否則你就不可能加工出合格的螺絲。設想如果每人加工螺絲時做一點改變,你最後無法用這些螺絲來組裝你的有創新理念的汽車,那改變螺絲的意義就不存在了!

有句有點傷人心的名言,“由於機器不會思考,機器比人更加可靠”。事實確實如此。要想使你的實驗多出成果,你的實驗步驟應該象機器的操作一樣準確。中國的名言用在這裡很合適:沒有規矩,何以成方圓?

總之,這個“黃金五則”是我多年經驗和教訓的總結。我希望每一個開始想做科學的人能真正讀懂,悟到這個“道”將使你受益終生。

7、如何作研究生
一個人的成功與否主要看他是否找到了最適合自己的人生之路,以一種自己滿意的生活方式為社會做出了最大的貢獻。因此,幸福的標誌是指你所獲得的社會認可略高於你常規能力,為此既要不斷付出努力,但目標又不是遙不可及。要想進入這種境界,除了要努力學習和抓住機遇以外,還有其他一些可以遵循的法則。

研究生是在本科之後的一個更高水平上的學習,旨在培養具有獨立思考能力的專業人才。無可否認,每一個考上研究生的學生都渴望成功,不僅是社會的要求,家長的敦促,同時個人也需要這種成功感覺。如果你選擇了科學作為自己人生追求的話,你的成功與否不僅看你知識的淵博程度,更重要的是要看你是否擁有了一個科學家的基本素質和探索未知事物的能力。以下我想從三個方面探討如何有目的地培養自己,使自己在科學的道路上一步一個腳印發展自己。

能力培養比掌握知識更重要
有人把考上研究生比喻為中舉,這是完全錯誤的。中國過去的中舉是一種資格考試,考上了,你便有了做官或做文人的資格,一般說來,考上以後的努力已經不再是一種責任(obligation)。然而,考上研究生只意味着你有了跟某一教授從事科研探索的門票。入門之後,你還必須面臨一次或幾次資格審查,看你是否擁有了獨立思考和探索未知事物的能力。每一個想做碩士或博士的研究生都必須明白這一點。科學發展到今天,人們已經不可能將全部的知識存入到大腦,你也不可能有時間和精力去全方位地瀏覽科學的進展。因此,你最需要掌握的已不再是知識,而是探索未知事物的能力。這就是為什麼在西方大多數理科院系所授予的學位是哲學博士(PhD,Doctor of Philosophy)。這裡所說的哲學不是指自然辯證法,而是指通過理性的邏輯思維對未知事物提出自己看法,並能夠設計實驗來驗證看法正確如否。

研究生(碩士生和博士生)是大多數實驗室科研工作的主要動力,也是我們科學未來的希望。做學生這一段時間是科研能力開發的關鍵時期。由於每個實驗室的設備差異和導師的知識背景不同,學生所能得到的客觀條件是不同的,大多是情況之下這種客觀的因素是很難依據你個人的要求而改變的。學生是我們科研體系中的一個弱勢群體,大多數情況下能夠改變的是自身。只有正確調整自己,充分地發揮可以利用的人力和物力資源,才是走向成功的基本保證。

最近清華大學的程曜教授撰文《救救清華大學的這些孩子吧》,說清華的學生是“會考試的文盲”。我沒有在清華呆過,所以不敢妄加評論某一學校。但是他所提到的“會考試的文盲”,確是一個中國新一代學生所存在的比較普遍的問題。確切地講他們是會考“中國試題”的文盲。回國之前我便發現最近幾年出國的相當一部分留學生應付國外考試的能力非常差。國外的考試並不在於考察你做題的技巧,而是檢驗你的分析和解決問題的能力和表達水平。有的學生在國外的大學學習兩年了,居然考試還從來沒有及格過。這和八、九十年代出國的留學生們完全不同。究其原因,不可否認我們的教育體系出了問題。我們太重視出難題和偏題來拉開學生之間的距離,而對解決問題和獨立思考能力的培養卻忽視了。相當一部分學生在中小學,甚至到了大學所做的只是死記硬背地啃書本,應付有標準答案的考試。考大學和考研究生變成了學習的唯一目的。

從初中到高中,考題越來越鑽牛角尖,輔導老師們的猜題能力也越來越強,培養出來的學生也就不可避免地越來越八股。只要調查一下孩子們所學到的哪些知識在此後生活和事業發展中是有價值的,哪些是從來就用不上的,便不難發現我們的教育在一定程度上是走進了考分比賽的死圈:“為了考試而學習,為了學習而考試”。無可否認,這種比賽確實將一部分相對聰明的學生選拔出來了。然而,由於他們中相當一部分缺乏好奇心和獨立思考能力,在科研工作中的發展潛力就比較差,他們在面臨考題之外的現實問題時常常無從下手。

最近我就這個問題同一個中學老師進行了交流。他的回答道出了問題所在。他說這種考試是目前最為公平的競爭方式。這種硬碰硬的較量確實是為那些好好學習、家庭沒有背景的孩子提供了幾乎是唯一的擺脫貧困的機會。這事實上在更深層次上反映了兩個問題:一是整個社會所面臨的評價危機;二是太多的人都在擠同一條船。在國外學生是根據自己的興趣愛好來選擇自己的學校和專業。未來職業定位是選擇學校最重要的考慮因素。好學校的學生不一定能夠找到好的工作。因此,要從根本上實現從知識教育到能力教育的轉變,必須要有一個相對平等的教育機會和一個多元化的人才市場。

掌握自己的命運從選擇自己的教育開始
最近我面試了十多個報考我的研究方向的研究生。儘管他們已經上完了大學甚至碩士教育,但是我發現他們中間的大多數人並沒有做研究的興趣,也沒有明確的目標,非常被動地來考博士。我認為他們中相當一部分人是做了錯誤的選擇,而且已經錯了很久。或者說長時間的考試壓力之下他們根本沒有機會思考和培養自己的興趣。

由於個人的性格和教育背景的差異,適合從事的職業是不同的。不是每個人都適合做研究、當科學家。從前考大學主要的為了改變自己的身份。考上了大學就等於國家為你提供了一個鐵飯碗。你成了城市戶口,有了一般老百姓沒有的特權。隨着改革開放,教育機會的增加、人才市場的飽和及人才需求的多樣化,就業的壓力越來越大。僅僅學歷是不夠的,對擁有一技之長的專業化人才需求將會愈來愈高,綜合性大學所培養出來的一般性人才(例如數學、物理、化學等專業)將會愈來愈難找到工作,因為他們在進入工作崗位之後要從頭學位。而獲得過專業化教育(如工業設計、釀造工藝和市場策劃)的專業人才將會越來越受到市場的歡迎。他們在進入機關或企業後可以很快發揮其作用。我想信在不遠的未來,考學在中國也將是一個雙向選擇:學生有權力決定自己的未來,學校為達到水平的學生授予文憑。這樣的話,學生便不得從興趣思考,選擇最有利於自己發展的學習道路。

談起興趣選擇,在國外這個問題解決得相對比較好。例如從荷蘭來看,學生的選擇是在一個較長的時間實現的。小學畢業時家長和老師便一起來商定孩子下一步幹什麼。每個學生面臨的有三種不同中學選擇:準備考綜合性大學(四年學制並獲得學士學位,或五年學制獲碩士學位)、考職業學院(四年學制獲學士學位)或考專業技術學校(2-3年)。

選擇不同方向,所得到的中學教育是不同的。當然,老師給的是建議,決定是家長和孩子一起拿的。即使老師認為一個學生應該走上大學的路,但孩子和家長堅決要求走上職業學院的路,那麼他仍然可以上職業學院。反之亦然。這個決定也不是永久的,在以後的五六年裡的中學教育過程中,學生仍然都有機會重新抉擇。由於老師對學生有比較充分的了解,他們的看法一般說來是比較準確的,所以這些建議基本是被家長和學生採納。荷蘭的大學的學習壓力很大。他們認為孩子在這個時期應該具備承受壓力的能力。一個學生如果對他所學的東西沒有興趣的話,便很難應付這種壓力。在壓力之下,孩子和家長需要不斷思考走哪條路。孩子在上了大學或職業院校之後,依然有很多可以有改變的機會,例如,一部分學生會因為無法通過大學的辛苦考試而轉到職業學院。相反職業學院的學生如果想繼續深造的話,亦可以進入大學。

設計自己的未來還表現在定位自己。與外國學生相比,中國學生的一個最突出弱點就是一種盲目地“好好學習,天天向上”,每一個學生都在不斷挑戰能力極限,要考第一,要上最好的中學和大學,大學畢業了要考研究生,研究生畢業了要考博士,能出國者則一定不放棄機會。很多情況下純粹是跟着感覺走,並沒有想好這是否是一條適合自己的路,未來的生活是否是自己所追求的。在國外由於市場的供求關係和個人興趣直接影響了學生的選擇。每個人的潛力和興趣是不一樣的,有的人適合做研究,有的適合做生意等等。有一點是肯定的,社會的分工是多種多樣的,一個博士的生活不一定比一個技工的生活更幸福,後者也許比較容易地找到一個穩定的工作,而前者面臨的可能是終生奮鬥。同時,在國外如果一個能夠由專科生承擔的工作,雇主絕不會也不允許去招收一個博士生來做,因為博士的工資較高,運行成本也隨之增加。一定程度上說,由於一個博士所接受的特殊訓練,當他從事簡單勞動時問題會更多。因此,“教育程度太高(over-qualified)”是應徵工作中比較常見的一種被拒絕的理由。其結果是一個受過較高教育的人不一定比一個教育較少一點的人容易找到工作。這種市場的供求機制便直接影響了學生的選擇。去年在廣東就出現對本科畢業生開出了600元月工資的超低價,而長江三角地區對高級技工開出了月薪5000~10000的高價。就業市場的這種變化自然值得每一個學生在定位自己未來時深思。

中國的家長對孩子的高期望值也嚴重影響了孩子對自己未來的定位。其實我們在對教育體系頗多微詞之時,家長們也要好好檢討一下自己。中國家長的望子成龍的心太盛,給孩子非常大的壓力。經常聽到家長對孩子說:我們這麼辛苦就為了你。這是錯誤的。家長應該給孩子的不是壓力,而是樹立一個積極向上的人生榜樣,昭示一種獨立精神,一種能夠承受壓力、擺脫困境的韌性,要尊重孩子的興趣特點,為孩子的事業發展提出切實的建議(而不是命令)。

對於已經選擇做研究生(碩士或博士)的學生來說,把握自己的命運在於選擇自己感興趣的研究領域。只有你對一個研究方向有濃厚的興趣,有回答不完的問題,你才有可能跟隨這種好奇心,搞出原創性的研究。如果一個學生只是簡單地完成了教授交給的任務,那他就不具備一個研究人員的基本素質訓練。

誠信是一個學者的基本行為準則
誠信對每一個人都很重要。對於一個想做學者的學生來說,沒有誠信是一個致命的弱點。學者的誠信不僅表現在你不能去欺騙別人,更重要的是不能欺騙自己。做科學需要一絲不苟,不能迴避任何即使是蛛絲馬跡的現象。正是在這些現象的背後隱藏着很多學術觀點的缺憾,也隱藏着很多重要發現的第一線曙光。那些善於用自己眼睛觀察的學生,不是在為老闆做實驗,而是用心而作。為老闆做實驗的學生在得到不是老闆的設想的結果便認為實驗失敗了,此乃做學問之大忌。

誠信還表現在平時點點滴滴的做人做事行為上。一個在做人都沒有誠信的人所作的學問也是信不過的。有人說外國人很傻,傻得可愛。在相當程度上說確實如此。儘管在日常生活中他們和我們一樣喜歡貪些小便宜,但是貪便宜是做在明處,建立在不損傷他人利益基礎上。例如,在商場打折時,為了買便宜的商品而早早排隊是很正常的。一定要把合法範圍內獲取自己的利益和和貪別人便宜分清楚,前者是無可厚非的,後者則是違反誠信的。在國外,違反誠信的代價很大。其高額代價迫使人們自律。

外國人的誠信還表現在公私分明,堂而皇之地保護個人利益。例如在要求提干或漲工資問題上絲毫不讓。這種討論都是擺在桌面上的,在這如果需要的話,他們還會有記錄。做老闆的也絕對不會因為部下的胡攪蠻纏而增加你的工資,他會一絲不苟地跟你討論你所處的位置的責任和義務是什麼,你是否達到了要求。在提干問題上他們會清楚地告訴你一個更高的位置的要求是什麼,你想達到這樣的要求還需要做哪些努力。公私分明還要求每一個人不要把工作單位當成家,不把單位的東西拿回家用,即使是最小的、最不起眼的東西,不要用辦公室的電話打私人長途。可以看出,西方的社會並不鼓勵或要求人們無私奉獻,他們認為每個人都有權利保護自己的利益,既不允許老闆為了公司影響雇員的利益,也不允許雇員為了個人而傷害同事或公司的利益。

誠信還表現在工作中一是一、二是二。在日常工作中偶爾發生因誤解或操作失誤而造成工作失敗是可以發生的。只要你講清楚,大家都會原諒。如果是故意說謊或造假便不能原諒。這一點,我們有時低估了外國人的判斷力。外國人說話時喜歡盯着對方的眼睛。一般情況之下,如果你不是一個專業說謊者的話,還是不要說的好。 而且說謊的人很難保證每次說的是一樣的,稍不留心還是會露餡的。這種事情發生在中國人中間,有時大家會睜一隻眼閉一隻眼過去。畢竟我們的文化里有“防人之心不可無”的教誨。在西方,如果你的同事或上司認定你不誠實,你在他心中的地位就永遠失去了。

曾經出現過有些學生在聯繫出國時,為了不讓自己的老闆知道,模仿其簽名為自己寫推薦信。在國外,簽字就象公章一樣,最重要的轉賬、合同、交易都是通過簽名來執行的。模仿簽名相當於國內的盜用公章。象這類造假事情是一個非常嚴重的誠信問題,只要被發現一次,你永遠別想再贏得你周圍人的信任,甚至以後合很難在這個圈子裡混下去。

誠信還表現在對自己承諾的兌現。這表現在承諾一件事情時你應該有充分的思考,確信你有能力克服任何可能出現的困難,你才可以承諾。“YES”是英文中一個最小、最重要的詞。偶爾發生一次因特殊情況而不能實現承諾的事是可以理解的。但是當這種事連續發生時,那便是你的問題了。中國學生常常沒有對上司說“不”的習慣,常常會對老闆的要求先同意再說。在西方,“有條件要上,沒有條件創造條件也要上”是一件很糟糕的事情。當你不能做到或你不肯定你能做到時,你要先把理由說出來,這樣他人可以幫你想辦法,甚至酌情改變計劃,從而避免因為你的進展不順利造成整個計劃破產的事情發生。

以上我從三個角度來探討了如何做研究生,重點是討論如何定位自己、把握命運以及實現理想所必需的一個最基本道德品質—誠信。真實地面對自己,評價自己,為自己設計最佳(而不是最高)的人生之路是每個學生應該不斷思考的問題。如果你在中學時不得不為應付高考而死記硬背的話,研究生教育為你實現人生價值提供了一個最自由的人生舞台。

(全文完)


0%(0)
標 題 (必選項):
內 容 (選填項):
實用資訊
回國機票$360起 | 商務艙省$200 | 全球最佳航空公司出爐:海航獲五星
海外華人福利!在線看陳建斌《三叉戟》熱血歸回 豪情築夢 高清免費看 無地區限制