科研到底拼的是什么？
2017-01-16 來源：鮑海飛科學(xué)網(wǎng)博客
關(guān)鍵詞：科研
科研的事即是個(gè)人的也是國家的。說是個(gè)人的，是因?yàn)橛袀(gè)人的專業(yè)、興趣和志向在里面；說是國家的，是因?yàn)閲以谀骋粋(gè)方面的重視、投入和依賴程度。為什么有的人、或國家能夠在科研上取得一項(xiàng)又一項(xiàng)的突破和建樹，其中的奧妙在哪里呢？在科研的道路上，個(gè)體之間存在著科研之拼，國家之間也存在著更激烈的拼。對(duì)于個(gè)體而言，從事科學(xué)研究，拼的是什么呢？我以前寫過一些，科研拼的是腦力、體力和持久力。進(jìn)一步，如果想在這條大路上走的話，若想在科研的道路上取得更大的成績(jī)或突破，科研到底應(yīng)該拼的是什么呢？除了上面所提到的三種力，還有哪些因素值得進(jìn)一步考慮呢？下面是一些近來的思考。
1，科研拼的是思想的癡迷和煎熬。
科研的確拼的是腦力、體力和持久力。拼腦力是因?yàn)榭蒲行枰氖遣煌５厮伎，需要的是不停的肯定和否定過程。若有所發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造，就需要具有很高的頓悟力、領(lǐng)悟力和直覺洞察力。同樣，科研拼的不是一朝一夕，而是長(zhǎng)年累月的工作，因此，需要好的體力和持久力。在文獻(xiàn)的閱讀中，在實(shí)際工作困境的逼迫下，會(huì)面對(duì)很多棘手的問題，而這些問題往往沒有現(xiàn)成的答案，或是曾經(jīng)無人涉獵的領(lǐng)域，于是就要尋求解決方案和突破口。而往往這些問題的解決并不是一蹴而就，因此，除了腦力、體力的考量外，更多的還需要思想的煎熬：能否領(lǐng)略其中的奧秘，能否抓住問題的核心，能否摸索出好的方法，又如何去驗(yàn)證等，是否費(fèi)了九牛二虎之力，結(jié)果是徒勞、前功盡棄等，這實(shí)實(shí)在在是一個(gè)心理上和肉體上的煎熬過程。
面對(duì)自然，很多人都會(huì)產(chǎn)生疑惑和發(fā)現(xiàn)問題，但只有有心人才發(fā)現(xiàn)其中的端倪。這是因?yàn)樗転橹恍傅赜^察和思索，用心專一，是長(zhǎng)年累月的自發(fā)的、主動(dòng)的探索，伴隨著的是無盡的思想煎熬。有很多這樣的故事可以說明這個(gè)問題。比如，阿基米德當(dāng)年解決皇帝的王冠中是否摻了其它金屬的問題，如何不損壞王冠而能夠解決這個(gè)問題擺在了眼前。于是他就癡迷地思考著皇帝交給他的任務(wù)，茶不思飯不想。一天，在他進(jìn)入浴盆洗澡的時(shí)候，突然產(chǎn)生了靈感，他想到了答案。那一刻，他忘記了一切，忘記了自己還沒有穿衣服，就狂奔了出去，邊跑邊喊：“我找到了，我找到了”。后來，通過實(shí)驗(yàn)，他驗(yàn)證了王冠的密度比純金的低，從而判定王冠中摻了金屬銀。苯環(huán)發(fā)現(xiàn)的故事也是一樣。據(jù)說，德國的化學(xué)家凱庫勒在1856年的時(shí)候，因?yàn)閷?duì)一種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式未搞清楚而一直煩惱。一天，他忽然在夢(mèng)里得到了答案，一條蛇在瘋狂地追咬著自己的尾巴，于是，他豁然開悟，明白了苯環(huán)這種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。不管這個(gè)故事的真假，但它說明了只有深入的思考和思想煎熬才能帶來意想不到的結(jié)果；侍觳回(fù)有心人，天上不會(huì)無緣無故地掉下餡餅。
在日常的工作和學(xué)習(xí)中，不僅要培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題的能力，質(zhì)疑的精神，發(fā)散性的思維，天馬行空的想法，還要勇于實(shí)踐探索出路去解決問題？蒲须x不開稟賦，科研拼的是百思不得其解之后突然的頓悟，拼的是一種思想的沖動(dòng)，是思想不受常規(guī)思考的束縛。因?yàn)樵谀且粫r(shí)刻，在四處碰壁無路可走的情況下，思想在煎熬著？蒲衅吹木褪且环N思想的煎熬，科研拼的是如醉如癡的迷戀，科研拼的是一股韌性和愛琢磨的勁，科研拼的是放下包袱開動(dòng)腦筋，科研拼的是主動(dòng)思考而不是被動(dòng)思考，科研拼的不是老師布置的作業(yè)得過且過，科研拼的是思想的獨(dú)立性。一位前輩說過，不僅僅是要做一個(gè)學(xué)者，而是更要做一個(gè)思考者和行動(dòng)者。試問一下，我們有多少人，在面對(duì)問題時(shí)，能夠思前想后、輾轉(zhuǎn)反側(cè)，時(shí)刻煎熬自己的人？由于癡迷，由于煎熬，專心致志的人就更加顯得‘書呆子氣’！我們又有多少書呆子啊？
2，科研拼的是底層的深入思考、專研和運(yùn)用。
說白了，科研拼的是對(duì)問題的一種思考過程和認(rèn)識(shí)深度。是否還有他山之石可以攻玉，是否還有曲徑通幽？這就需要從底層思考。更進(jìn)一步具體說，針對(duì)問題，能否對(duì)其物理模型、圖像進(jìn)行把握和理解，能否建立新的物理模型，以及能否理解和運(yùn)用好數(shù)學(xué)這個(gè)工具。由此，找到好的物理模型和相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法，通過軟件與硬件的開發(fā)，完成思考到實(shí)踐的過程。比如，通訊中的信號(hào)處理方法，如何把信號(hào)發(fā)射出去并還原回來，就是調(diào)制和解調(diào)的過程。不僅有調(diào)幅的方法，還有調(diào)頻、調(diào)相的方法，不僅有模擬的調(diào)制和解調(diào)，還有數(shù)字的調(diào)制和解調(diào)等方法。數(shù)學(xué)上，雖然就是一個(gè)或幾個(gè)最簡(jiǎn)單的三角函數(shù)正弦波的作用關(guān)系，但到底在實(shí)際上如何使用和應(yīng)用，如何演繹和運(yùn)用這個(gè)正弦波，需要我們對(duì)照模型和理論深入思考和研究。再比如，在頻譜和數(shù)字信號(hào)處理分析中，有傅里葉變換，有拉氏變換，然后還有數(shù)學(xué)上更簡(jiǎn)潔的Z變換。數(shù)學(xué)就是這樣一步一步地深入拓展開來，讓我們認(rèn)識(shí)到問題的深度和廣度以及多樣性。物理原理和數(shù)學(xué)方法是我們的左右腦。這就需要從底層開始。
只有對(duì)物理模型深刻的體會(huì)，對(duì)數(shù)學(xué)深入的理解和運(yùn)用，才能融會(huì)貫通落到實(shí)處的具體問題上。說白了，就是理論和實(shí)際的結(jié)合，而不只是憑空想象，空為紙上談兵。這些年，我們看到國際上許多大公司在硬件和軟件的發(fā)展突飛猛進(jìn)。比如計(jì)算機(jī)的CPU、閃存的發(fā)展，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)一代又一代的升級(jí)。如果沒有底層的深入理解和艱苦工作，我們就不能看到每隔一段時(shí)間就有新的產(chǎn)品更新?lián)Q代？罩袠情w固然美麗，但那畢竟是海市蜃樓，浮光掠影。當(dāng)早晨的陽光照射時(shí)，一切都將隨風(fēng)逝去。創(chuàng)新需要從底層做起，底層有很大空間？蒲衅吹氖悄芊褡プ栴}的本源，抓住哪些原理性的根本問題，然后再由心思縝密的工程師將它們實(shí)現(xiàn)。華為公司的一個(gè)做法是要把科學(xué)家和工程師完美地結(jié)合在一起。
科研拼的是想象力和實(shí)際操作能力的結(jié)合，是物理和數(shù)學(xué)完美的結(jié)合。DNA雙螺旋的發(fā)現(xiàn)也說明了這個(gè)問題。早期人們一直猜測(cè)其結(jié)構(gòu)，到底是兩個(gè)鏈、三個(gè)鏈、甚至是四個(gè)鏈的問題。作為一個(gè)研究人員，你也可能猜測(cè)到是兩個(gè)鏈盤旋在一起構(gòu)成的，但是只有你拿出數(shù)據(jù)，拿出X-射線衍射試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，再結(jié)合你的模型，相互印證了，那么你就解決問題了。你也就從根上解決和認(rèn)識(shí)了這個(gè)問題。這才是知行合一的境界和完美體現(xiàn)。
3，科研拼的是心儀的處女地。
你只有鐘情于那片土地，你才能深情地播撒種子，才能不斷地澆水施肥，為它擋風(fēng)遮雨、捉蟲去害。你才不會(huì)見異思遷、移情別戀。你知道，播種是為了收獲，于是你才會(huì)揮汗如雨，汗流浹背，你才會(huì)面朝黃土背朝天。因?yàn)，你相信那片土地，因(yàn)槟阌袎?mèng)想，你面朝大海，在等待著春暖花開。于是你才能不辭辛勞，不舍晝夜地工作。你才能有勇氣和夸父去比追日。你才敢投資，你才投入精力那鮮有人問津之地，你才敢啃硬骨頭。袁隆平先生心儀的是那片水光瀲滟的一波稻米之水，于是才會(huì)有他幾十年如一日地流連忘我的工作：手把青秧插滿田 低頭便見水中天。王選先生中意的是那一個(gè)個(gè)方方正正的漢字，于是才有他不舍晝夜地噼噼啪啪地敲擊鍵盤的工作。在很多別人沒有重視、甚至是忽視的領(lǐng)域，而你卻能夠癡迷和獨(dú)具慧眼，于是便不顧一切沖上去。說穿了，科研拼是方向啊。有的人不乏聰明智慧，頭腦很靈光，總會(huì)靈機(jī)一動(dòng)計(jì)上心來，但往往都是小智慧。有人的不乏堅(jiān)持持久，但方向搞錯(cuò)了。有相當(dāng)一部分人，跟著其它人亦步亦趨，沒有自己的自留地。當(dāng)然，跟風(fēng)也不是不能做出成績(jī)，但能產(chǎn)出多少、并在科學(xué)上能否留下濃重的一筆就值得反思了。搞研究、耐得住寂寞，咬定青山不放松的勁頭還是需要的。
4，科研拼的是由內(nèi)向外的拓展能力。
早一些時(shí)期，科研似乎在拼誰擁有什么樣的先進(jìn)設(shè)備和儀器，因?yàn)橛孟冗M(jìn)的設(shè)備做的東西很容易出成果。比如原子力顯微鏡剛一開始出現(xiàn)的時(shí)候，只要寫的文章里有了原子力顯微鏡的照片，那么這樣的文章就十有八九就會(huì)被錄取。曾經(jīng)，科研一度拼的是拿來主義，就是實(shí)用主義。當(dāng)前的一些科研，似乎在拼文章，拼跟風(fēng)。只要誰先做出個(gè)什么東西，受到追捧，于是，很多人便一窩蜂而上。人家做什么，我們就捕風(fēng)捉影地跟著做什么。其實(shí)，跟著做也沒有什么，而是要在做的過程中不斷發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造屬于自己的東西。這樣才不至于亦步亦趨。
科研拼的是拓展力、擴(kuò)展力和延伸力。掃描探針顯微鏡(SPM)的發(fā)展就是這樣。1982年瑞士蘇黎世G.Binning 和 H.Rohrer 等人發(fā)明了掃描隧道顯微鏡之后，他們又發(fā)明了能夠在絕緣體表面上進(jìn)行分析的原子力顯微鏡，這極大地拓展了掃描顯微鏡的應(yīng)用研究領(lǐng)域。顯然，他們并沒有一直拘泥于掃描隧道顯微鏡的領(lǐng)域。如今，許許多多聰明的科研人員發(fā)揮了主觀能動(dòng)性，又創(chuàng)造出了各種各樣的掃描探針顯微鏡，如化學(xué)力顯微鏡，液體中的顯微鏡等。由于世界各國急需這樣的設(shè)備，于是使這一領(lǐng)域從科學(xué)走向了產(chǎn)業(yè)。這無疑是摩爾定律在掃描探針領(lǐng)域的一個(gè)延伸。而這也體現(xiàn)了所謂：道生一、一生二，二生三，三生萬物的思想。只有這樣，勇于開拓，才能披荊斬棘，乘風(fēng)破浪，取得人類進(jìn)步的階梯？蒲行枰@種外向的舉一反三的拓展能力。
5，科研拼的是上下求索的環(huán)境。
本來不想寫說這個(gè)話題了，但是還是忍不住想說幾句。我們的科研人員也都不乏聰明才智、身體力行，也做了不少工作，但是為什么我們難以取得大的成果？一個(gè)感覺是個(gè)人單打獨(dú)斗的多，一個(gè)是沒有承前啟后的研究工作，再一個(gè)就是沒有持久的研究作風(fēng)和干勁。如果要是還處在一個(gè)單調(diào)枯燥的環(huán)境下工作時(shí)間久了，就更缺乏了前進(jìn)的動(dòng)力，這就導(dǎo)致難以在科研上取得大的成果。我們經(jīng)？吹絿獾囊恍┭芯繖C(jī)構(gòu)或公司，不時(shí)地推出新產(chǎn)品，不時(shí)地‘炫’。我感覺這是他們能夠集中優(yōu)勢(shì)的人力、物力和資源，一旦瞄準(zhǔn)方向就能夠加大馬力，快速地出成果，而不是僅憑個(gè)人那一點(diǎn)有限的本事來‘炫’，F(xiàn)在的科研更需要集體的整合能力。一個(gè)人渾身是鐵能打幾顆釘啊！
再說一點(diǎn)，科研拼的是一個(gè)環(huán)境，是一種氣氛。一個(gè)有戰(zhàn)斗力、凝聚力的團(tuán)對(duì)就是一個(gè)好的系統(tǒng)和環(huán)境，它涵蓋了一個(gè)‘產(chǎn)品’從頭到腳的全部生產(chǎn)過程和細(xì)節(jié)。無論是大環(huán)境還是小環(huán)境，麻雀雖小五臟俱全，團(tuán)隊(duì)和系統(tǒng)為研究者和新人提供了多樣性和完整性，這就增長(zhǎng)了個(gè)體的知識(shí)、閱歷和見識(shí)，而不是孤陋寡聞。在一個(gè)良性循環(huán)的集體中，人們的工作是有條不紊、承上啟下，既有繼承又有發(fā)展，方向和前景是明確的，對(duì)問題的解決是不時(shí)有靈感的碰撞和智慧的火花在閃耀。在交流與工作中，每個(gè)人對(duì)問題的理解和感悟都不同，會(huì)有人不時(shí)地對(duì)你棒喝，對(duì)你提出新的問題和疑難，在你的心靈之中產(chǎn)生了碰撞。這些對(duì)個(gè)體的成長(zhǎng)和個(gè)體對(duì)集體的貢獻(xiàn)都有著積極的作用。在這樣的環(huán)境下，人們能夠看到個(gè)體的成長(zhǎng)、個(gè)體的價(jià)值、個(gè)體對(duì)集體的貢獻(xiàn)，個(gè)體得到的回報(bào)、集體的閃光點(diǎn)、集體的榮耀等。因此，在這樣的環(huán)境下，你的心思會(huì)專一、思考會(huì)專注、思維更加積極。因?yàn)槟銜r(shí)刻會(huì)感覺到你屬于這個(gè)積極蓬勃向上集體中的一員。無論中微子、還是引力波的試驗(yàn)，當(dāng)今的科研拼的更是一種集體的智慧和榮耀！
總之，科研的探索是自發(fā)的、主動(dòng)的，自底層的、由內(nèi)向外的上下求索過程，這種求索不為名所惑，不為利所動(dòng)，而完全是一種對(duì)真理的追求和熱愛。
從事科學(xué)研究不是在象牙塔里找到一個(gè)心靈慰藉的避風(fēng)港，而是不斷尋求一個(gè)思想、想象力和創(chuàng)造力得到不斷的撞擊、喚醒和激發(fā)之地。比如，學(xué)生與師長(zhǎng)在一起要營造出一種學(xué)術(shù)氛圍，好的引導(dǎo)和有意義積極的辯論、討論等都很重要。創(chuàng)新不是喊出來的，而是在實(shí)際工作環(huán)境下摸爬滾打中凝練出來的，是工作中迫切需要的改良、提高和待解決的實(shí)際問題。研究人員應(yīng)該不斷獲得獨(dú)立的思考能力、洞察能力與交流能力。
從學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的角度來說，是給那些熱衷于研究的人員一個(gè)思維活躍、開放、自由的學(xué)術(shù)氣氛和環(huán)境，在無拘無束的環(huán)境下才能激發(fā)構(gòu)想出好的想法和創(chuàng)造出更好的東西。學(xué)生只有在一個(gè)大的開放的環(huán)境下，在一個(gè)充滿了各行各業(yè)的人物下的集體中，才能得到鍛煉，才能使他們的眼界開闊，才能使他們的想法得到實(shí)現(xiàn)，才能鍛煉他們的思維。相反，我們很多學(xué)術(shù)環(huán)境則是狹隘和封閉的。
另一方面，在構(gòu)筑頂層的同時(shí)，依然要不忘底層，甚至要花費(fèi)相當(dāng)?shù)木θャ@研底層的東西。不能說完全摒棄科學(xué)中的快餐文化，但如果不去專研底層的東西，就難以探索出新的東西，即使創(chuàng)新了，也是很有限的，不會(huì)有太多深度的。這就需要，在理論方面，自己要深入學(xué)習(xí)和挖掘，設(shè)備要自己研發(fā)和開拓。沒有這樣的打算和做法，理論就不會(huì)有所突破，設(shè)備就做不了更新?lián)Q代，更談不上理論與實(shí)際的結(jié)合。這在一個(gè)集體合作中就更顯得重要和突出，發(fā)揮個(gè)人的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。
科研拼的是夢(mèng)想的力量，科研拼的是一種癡迷的情懷。在那個(gè)過程中，在那一段時(shí)間內(nèi)，在他的心里，在他的學(xué)術(shù)求索世界里，在他的思想馳騁世界里，他心無旁騖、不舍晝夜，甚至是不能自拔，乃至殫精竭慮，然后才是他豁然開悟。
我經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，自己在讀書的時(shí)候，一本書從頭到尾，看著看著，不知不覺便又看到了第一頁。這是因?yàn)樵搭^在吸引著我，這是因?yàn)樵搭^給了我前進(jìn)的動(dòng)力。
若有一天，踏入芝蘭之室，你聞到其香而不知其香的時(shí)候，那么你已經(jīng)融入了一個(gè)積極向上探索的集體，你已經(jīng)在不知不覺中去走一條探索的道路了。
科研是一條艱辛的道路，并不是每個(gè)人都能取得成功，但為什么還有人在孜孜以求？我想這是因?yàn)樗男闹杏幸环轃釔酆蛨?zhí)著，還有一份挑戰(zhàn)，還有一顆孩童的心？蒲衅吹牟恢皇侨甯囊粫r(shí)痛快，而是一個(gè)人畢生的追求、熱愛和信仰。
王國維先生的三層境界的確不假。還是引上它作為結(jié)尾以勉勵(lì)吧。
古今之成大事業(yè)、大學(xué)問者，必經(jīng)過三種之境界："昨夜西風(fēng)凋碧樹。獨(dú)上高樓，望盡天涯路。"此第一境也。"衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴。"此第二境也。"眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處。"此第三境也。此等語皆非大詞人不能道。然遽以此意解釋諸詞，恐為晏歐諸公所不許也。"
1，科研拼的是思想的癡迷和煎熬。
科研的確拼的是腦力、體力和持久力。拼腦力是因?yàn)榭蒲行枰氖遣煌５厮伎，需要的是不停的肯定和否定過程。若有所發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造，就需要具有很高的頓悟力、領(lǐng)悟力和直覺洞察力。同樣，科研拼的不是一朝一夕，而是長(zhǎng)年累月的工作，因此，需要好的體力和持久力。在文獻(xiàn)的閱讀中，在實(shí)際工作困境的逼迫下，會(huì)面對(duì)很多棘手的問題，而這些問題往往沒有現(xiàn)成的答案，或是曾經(jīng)無人涉獵的領(lǐng)域，于是就要尋求解決方案和突破口。而往往這些問題的解決并不是一蹴而就，因此，除了腦力、體力的考量外，更多的還需要思想的煎熬：能否領(lǐng)略其中的奧秘，能否抓住問題的核心，能否摸索出好的方法，又如何去驗(yàn)證等，是否費(fèi)了九牛二虎之力，結(jié)果是徒勞、前功盡棄等，這實(shí)實(shí)在在是一個(gè)心理上和肉體上的煎熬過程。
面對(duì)自然，很多人都會(huì)產(chǎn)生疑惑和發(fā)現(xiàn)問題，但只有有心人才發(fā)現(xiàn)其中的端倪。這是因?yàn)樗転橹恍傅赜^察和思索，用心專一，是長(zhǎng)年累月的自發(fā)的、主動(dòng)的探索，伴隨著的是無盡的思想煎熬。有很多這樣的故事可以說明這個(gè)問題。比如，阿基米德當(dāng)年解決皇帝的王冠中是否摻了其它金屬的問題，如何不損壞王冠而能夠解決這個(gè)問題擺在了眼前。于是他就癡迷地思考著皇帝交給他的任務(wù)，茶不思飯不想。一天，在他進(jìn)入浴盆洗澡的時(shí)候，突然產(chǎn)生了靈感，他想到了答案。那一刻，他忘記了一切，忘記了自己還沒有穿衣服，就狂奔了出去，邊跑邊喊：“我找到了，我找到了”。后來，通過實(shí)驗(yàn)，他驗(yàn)證了王冠的密度比純金的低，從而判定王冠中摻了金屬銀。苯環(huán)發(fā)現(xiàn)的故事也是一樣。據(jù)說，德國的化學(xué)家凱庫勒在1856年的時(shí)候，因?yàn)閷?duì)一種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式未搞清楚而一直煩惱。一天，他忽然在夢(mèng)里得到了答案，一條蛇在瘋狂地追咬著自己的尾巴，于是，他豁然開悟，明白了苯環(huán)這種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。不管這個(gè)故事的真假，但它說明了只有深入的思考和思想煎熬才能帶來意想不到的結(jié)果；侍觳回(fù)有心人，天上不會(huì)無緣無故地掉下餡餅。
在日常的工作和學(xué)習(xí)中，不僅要培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題的能力，質(zhì)疑的精神，發(fā)散性的思維，天馬行空的想法，還要勇于實(shí)踐探索出路去解決問題？蒲须x不開稟賦，科研拼的是百思不得其解之后突然的頓悟，拼的是一種思想的沖動(dòng)，是思想不受常規(guī)思考的束縛。因?yàn)樵谀且粫r(shí)刻，在四處碰壁無路可走的情況下，思想在煎熬著？蒲衅吹木褪且环N思想的煎熬，科研拼的是如醉如癡的迷戀，科研拼的是一股韌性和愛琢磨的勁，科研拼的是放下包袱開動(dòng)腦筋，科研拼的是主動(dòng)思考而不是被動(dòng)思考，科研拼的不是老師布置的作業(yè)得過且過，科研拼的是思想的獨(dú)立性。一位前輩說過，不僅僅是要做一個(gè)學(xué)者，而是更要做一個(gè)思考者和行動(dòng)者。試問一下，我們有多少人，在面對(duì)問題時(shí)，能夠思前想后、輾轉(zhuǎn)反側(cè)，時(shí)刻煎熬自己的人？由于癡迷，由于煎熬，專心致志的人就更加顯得‘書呆子氣’！我們又有多少書呆子啊？
2，科研拼的是底層的深入思考、專研和運(yùn)用。
說白了，科研拼的是對(duì)問題的一種思考過程和認(rèn)識(shí)深度。是否還有他山之石可以攻玉，是否還有曲徑通幽？這就需要從底層思考。更進(jìn)一步具體說，針對(duì)問題，能否對(duì)其物理模型、圖像進(jìn)行把握和理解，能否建立新的物理模型，以及能否理解和運(yùn)用好數(shù)學(xué)這個(gè)工具。由此，找到好的物理模型和相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法，通過軟件與硬件的開發(fā)，完成思考到實(shí)踐的過程。比如，通訊中的信號(hào)處理方法，如何把信號(hào)發(fā)射出去并還原回來，就是調(diào)制和解調(diào)的過程。不僅有調(diào)幅的方法，還有調(diào)頻、調(diào)相的方法，不僅有模擬的調(diào)制和解調(diào)，還有數(shù)字的調(diào)制和解調(diào)等方法。數(shù)學(xué)上，雖然就是一個(gè)或幾個(gè)最簡(jiǎn)單的三角函數(shù)正弦波的作用關(guān)系，但到底在實(shí)際上如何使用和應(yīng)用，如何演繹和運(yùn)用這個(gè)正弦波，需要我們對(duì)照模型和理論深入思考和研究。再比如，在頻譜和數(shù)字信號(hào)處理分析中，有傅里葉變換，有拉氏變換，然后還有數(shù)學(xué)上更簡(jiǎn)潔的Z變換。數(shù)學(xué)就是這樣一步一步地深入拓展開來，讓我們認(rèn)識(shí)到問題的深度和廣度以及多樣性。物理原理和數(shù)學(xué)方法是我們的左右腦。這就需要從底層開始。
只有對(duì)物理模型深刻的體會(huì)，對(duì)數(shù)學(xué)深入的理解和運(yùn)用，才能融會(huì)貫通落到實(shí)處的具體問題上。說白了，就是理論和實(shí)際的結(jié)合，而不只是憑空想象，空為紙上談兵。這些年，我們看到國際上許多大公司在硬件和軟件的發(fā)展突飛猛進(jìn)。比如計(jì)算機(jī)的CPU、閃存的發(fā)展，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)一代又一代的升級(jí)。如果沒有底層的深入理解和艱苦工作，我們就不能看到每隔一段時(shí)間就有新的產(chǎn)品更新?lián)Q代？罩袠情w固然美麗，但那畢竟是海市蜃樓，浮光掠影。當(dāng)早晨的陽光照射時(shí)，一切都將隨風(fēng)逝去。創(chuàng)新需要從底層做起，底層有很大空間？蒲衅吹氖悄芊褡プ栴}的本源，抓住哪些原理性的根本問題，然后再由心思縝密的工程師將它們實(shí)現(xiàn)。華為公司的一個(gè)做法是要把科學(xué)家和工程師完美地結(jié)合在一起。
科研拼的是想象力和實(shí)際操作能力的結(jié)合，是物理和數(shù)學(xué)完美的結(jié)合。DNA雙螺旋的發(fā)現(xiàn)也說明了這個(gè)問題。早期人們一直猜測(cè)其結(jié)構(gòu)，到底是兩個(gè)鏈、三個(gè)鏈、甚至是四個(gè)鏈的問題。作為一個(gè)研究人員，你也可能猜測(cè)到是兩個(gè)鏈盤旋在一起構(gòu)成的，但是只有你拿出數(shù)據(jù)，拿出X-射線衍射試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，再結(jié)合你的模型，相互印證了，那么你就解決問題了。你也就從根上解決和認(rèn)識(shí)了這個(gè)問題。這才是知行合一的境界和完美體現(xiàn)。
3，科研拼的是心儀的處女地。
你只有鐘情于那片土地，你才能深情地播撒種子，才能不斷地澆水施肥，為它擋風(fēng)遮雨、捉蟲去害。你才不會(huì)見異思遷、移情別戀。你知道，播種是為了收獲，于是你才會(huì)揮汗如雨，汗流浹背，你才會(huì)面朝黃土背朝天。因?yàn)，你相信那片土地，因(yàn)槟阌袎?mèng)想，你面朝大海，在等待著春暖花開。于是你才能不辭辛勞，不舍晝夜地工作。你才能有勇氣和夸父去比追日。你才敢投資，你才投入精力那鮮有人問津之地，你才敢啃硬骨頭。袁隆平先生心儀的是那片水光瀲滟的一波稻米之水，于是才會(huì)有他幾十年如一日地流連忘我的工作：手把青秧插滿田 低頭便見水中天。王選先生中意的是那一個(gè)個(gè)方方正正的漢字，于是才有他不舍晝夜地噼噼啪啪地敲擊鍵盤的工作。在很多別人沒有重視、甚至是忽視的領(lǐng)域，而你卻能夠癡迷和獨(dú)具慧眼，于是便不顧一切沖上去。說穿了，科研拼是方向啊。有的人不乏聰明智慧，頭腦很靈光，總會(huì)靈機(jī)一動(dòng)計(jì)上心來，但往往都是小智慧。有人的不乏堅(jiān)持持久，但方向搞錯(cuò)了。有相當(dāng)一部分人，跟著其它人亦步亦趨，沒有自己的自留地。當(dāng)然，跟風(fēng)也不是不能做出成績(jī)，但能產(chǎn)出多少、并在科學(xué)上能否留下濃重的一筆就值得反思了。搞研究、耐得住寂寞，咬定青山不放松的勁頭還是需要的。
4，科研拼的是由內(nèi)向外的拓展能力。
早一些時(shí)期，科研似乎在拼誰擁有什么樣的先進(jìn)設(shè)備和儀器，因?yàn)橛孟冗M(jìn)的設(shè)備做的東西很容易出成果。比如原子力顯微鏡剛一開始出現(xiàn)的時(shí)候，只要寫的文章里有了原子力顯微鏡的照片，那么這樣的文章就十有八九就會(huì)被錄取。曾經(jīng)，科研一度拼的是拿來主義，就是實(shí)用主義。當(dāng)前的一些科研，似乎在拼文章，拼跟風(fēng)。只要誰先做出個(gè)什么東西，受到追捧，于是，很多人便一窩蜂而上。人家做什么，我們就捕風(fēng)捉影地跟著做什么。其實(shí)，跟著做也沒有什么，而是要在做的過程中不斷發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造屬于自己的東西。這樣才不至于亦步亦趨。
科研拼的是拓展力、擴(kuò)展力和延伸力。掃描探針顯微鏡(SPM)的發(fā)展就是這樣。1982年瑞士蘇黎世G.Binning 和 H.Rohrer 等人發(fā)明了掃描隧道顯微鏡之后，他們又發(fā)明了能夠在絕緣體表面上進(jìn)行分析的原子力顯微鏡，這極大地拓展了掃描顯微鏡的應(yīng)用研究領(lǐng)域。顯然，他們并沒有一直拘泥于掃描隧道顯微鏡的領(lǐng)域。如今，許許多多聰明的科研人員發(fā)揮了主觀能動(dòng)性，又創(chuàng)造出了各種各樣的掃描探針顯微鏡，如化學(xué)力顯微鏡，液體中的顯微鏡等。由于世界各國急需這樣的設(shè)備，于是使這一領(lǐng)域從科學(xué)走向了產(chǎn)業(yè)。這無疑是摩爾定律在掃描探針領(lǐng)域的一個(gè)延伸。而這也體現(xiàn)了所謂：道生一、一生二，二生三，三生萬物的思想。只有這樣，勇于開拓，才能披荊斬棘，乘風(fēng)破浪，取得人類進(jìn)步的階梯？蒲行枰@種外向的舉一反三的拓展能力。
5，科研拼的是上下求索的環(huán)境。
本來不想寫說這個(gè)話題了，但是還是忍不住想說幾句。我們的科研人員也都不乏聰明才智、身體力行，也做了不少工作，但是為什么我們難以取得大的成果？一個(gè)感覺是個(gè)人單打獨(dú)斗的多，一個(gè)是沒有承前啟后的研究工作，再一個(gè)就是沒有持久的研究作風(fēng)和干勁。如果要是還處在一個(gè)單調(diào)枯燥的環(huán)境下工作時(shí)間久了，就更缺乏了前進(jìn)的動(dòng)力，這就導(dǎo)致難以在科研上取得大的成果。我們經(jīng)？吹絿獾囊恍┭芯繖C(jī)構(gòu)或公司，不時(shí)地推出新產(chǎn)品，不時(shí)地‘炫’。我感覺這是他們能夠集中優(yōu)勢(shì)的人力、物力和資源，一旦瞄準(zhǔn)方向就能夠加大馬力，快速地出成果，而不是僅憑個(gè)人那一點(diǎn)有限的本事來‘炫’，F(xiàn)在的科研更需要集體的整合能力。一個(gè)人渾身是鐵能打幾顆釘啊！
再說一點(diǎn)，科研拼的是一個(gè)環(huán)境，是一種氣氛。一個(gè)有戰(zhàn)斗力、凝聚力的團(tuán)對(duì)就是一個(gè)好的系統(tǒng)和環(huán)境，它涵蓋了一個(gè)‘產(chǎn)品’從頭到腳的全部生產(chǎn)過程和細(xì)節(jié)。無論是大環(huán)境還是小環(huán)境，麻雀雖小五臟俱全，團(tuán)隊(duì)和系統(tǒng)為研究者和新人提供了多樣性和完整性，這就增長(zhǎng)了個(gè)體的知識(shí)、閱歷和見識(shí)，而不是孤陋寡聞。在一個(gè)良性循環(huán)的集體中，人們的工作是有條不紊、承上啟下，既有繼承又有發(fā)展，方向和前景是明確的，對(duì)問題的解決是不時(shí)有靈感的碰撞和智慧的火花在閃耀。在交流與工作中，每個(gè)人對(duì)問題的理解和感悟都不同，會(huì)有人不時(shí)地對(duì)你棒喝，對(duì)你提出新的問題和疑難，在你的心靈之中產(chǎn)生了碰撞。這些對(duì)個(gè)體的成長(zhǎng)和個(gè)體對(duì)集體的貢獻(xiàn)都有著積極的作用。在這樣的環(huán)境下，人們能夠看到個(gè)體的成長(zhǎng)、個(gè)體的價(jià)值、個(gè)體對(duì)集體的貢獻(xiàn)，個(gè)體得到的回報(bào)、集體的閃光點(diǎn)、集體的榮耀等。因此，在這樣的環(huán)境下，你的心思會(huì)專一、思考會(huì)專注、思維更加積極。因?yàn)槟銜r(shí)刻會(huì)感覺到你屬于這個(gè)積極蓬勃向上集體中的一員。無論中微子、還是引力波的試驗(yàn)，當(dāng)今的科研拼的更是一種集體的智慧和榮耀！
總之，科研的探索是自發(fā)的、主動(dòng)的，自底層的、由內(nèi)向外的上下求索過程，這種求索不為名所惑，不為利所動(dòng)，而完全是一種對(duì)真理的追求和熱愛。
從事科學(xué)研究不是在象牙塔里找到一個(gè)心靈慰藉的避風(fēng)港，而是不斷尋求一個(gè)思想、想象力和創(chuàng)造力得到不斷的撞擊、喚醒和激發(fā)之地。比如，學(xué)生與師長(zhǎng)在一起要營造出一種學(xué)術(shù)氛圍，好的引導(dǎo)和有意義積極的辯論、討論等都很重要。創(chuàng)新不是喊出來的，而是在實(shí)際工作環(huán)境下摸爬滾打中凝練出來的，是工作中迫切需要的改良、提高和待解決的實(shí)際問題。研究人員應(yīng)該不斷獲得獨(dú)立的思考能力、洞察能力與交流能力。
從學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的角度來說，是給那些熱衷于研究的人員一個(gè)思維活躍、開放、自由的學(xué)術(shù)氣氛和環(huán)境，在無拘無束的環(huán)境下才能激發(fā)構(gòu)想出好的想法和創(chuàng)造出更好的東西。學(xué)生只有在一個(gè)大的開放的環(huán)境下，在一個(gè)充滿了各行各業(yè)的人物下的集體中，才能得到鍛煉，才能使他們的眼界開闊，才能使他們的想法得到實(shí)現(xiàn)，才能鍛煉他們的思維。相反，我們很多學(xué)術(shù)環(huán)境則是狹隘和封閉的。
另一方面，在構(gòu)筑頂層的同時(shí)，依然要不忘底層，甚至要花費(fèi)相當(dāng)?shù)木θャ@研底層的東西。不能說完全摒棄科學(xué)中的快餐文化，但如果不去專研底層的東西，就難以探索出新的東西，即使創(chuàng)新了，也是很有限的，不會(huì)有太多深度的。這就需要，在理論方面，自己要深入學(xué)習(xí)和挖掘，設(shè)備要自己研發(fā)和開拓。沒有這樣的打算和做法，理論就不會(huì)有所突破，設(shè)備就做不了更新?lián)Q代，更談不上理論與實(shí)際的結(jié)合。這在一個(gè)集體合作中就更顯得重要和突出，發(fā)揮個(gè)人的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。
科研拼的是夢(mèng)想的力量，科研拼的是一種癡迷的情懷。在那個(gè)過程中，在那一段時(shí)間內(nèi)，在他的心里，在他的學(xué)術(shù)求索世界里，在他的思想馳騁世界里，他心無旁騖、不舍晝夜，甚至是不能自拔，乃至殫精竭慮，然后才是他豁然開悟。
我經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，自己在讀書的時(shí)候，一本書從頭到尾，看著看著，不知不覺便又看到了第一頁。這是因?yàn)樵搭^在吸引著我，這是因?yàn)樵搭^給了我前進(jìn)的動(dòng)力。
若有一天，踏入芝蘭之室，你聞到其香而不知其香的時(shí)候，那么你已經(jīng)融入了一個(gè)積極向上探索的集體，你已經(jīng)在不知不覺中去走一條探索的道路了。
科研是一條艱辛的道路，并不是每個(gè)人都能取得成功，但為什么還有人在孜孜以求？我想這是因?yàn)樗男闹杏幸环轃釔酆蛨?zhí)著，還有一份挑戰(zhàn)，還有一顆孩童的心？蒲衅吹牟恢皇侨甯囊粫r(shí)痛快，而是一個(gè)人畢生的追求、熱愛和信仰。
王國維先生的三層境界的確不假。還是引上它作為結(jié)尾以勉勵(lì)吧。
古今之成大事業(yè)、大學(xué)問者，必經(jīng)過三種之境界："昨夜西風(fēng)凋碧樹。獨(dú)上高樓，望盡天涯路。"此第一境也。"衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴。"此第二境也。"眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處。"此第三境也。此等語皆非大詞人不能道。然遽以此意解釋諸詞，恐為晏歐諸公所不許也。"
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