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目前，我国有500多所高校具有招收研究生的资格，在校研究生超过260万人，研究生已经成为众多研究领域的主力军。科学史表明，很多科学大家的学术奠基性工作，往往是从研究生阶段就开始了，因为在这个时期（通常20多岁到30岁），人的创新思维最活跃、精力最充沛、创造欲最旺盛。比如现代最伟大的物理学家之一斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking），24岁时完成了他的博士论文《宇宙膨胀的性质》。正如清华大学教授、中国科学院外籍院士姚期智所指出的：研究生学位论文可能成为最杰出的科学贡献之一。毫不夸张地说，研究生教育事关国家科技创新，是未来国家科技力量的重要储备。但与此同时，研究培养是一个复杂的、系统的过程，涉及德智体美方方面面，任重而道远。在此，笔者结合在研究生培养方面的亲身经历，谈谈对研究生学术思维培养的点滴体会。本科生培养的主要目标掌握基础知识、基本理论，因而本科生的求学过程主要是学习前人已经总结、积累的知识，这些知识一般具有一定的普适性。而研究生的求学主要是针对具体的科学或工程问题开展深入的研究，因而从一定意义上讲，研究生培养的结果是应该创造出一定的新的知识点，新的科学点。这里就有一个问题，什么是科学？很多学生表现出对自己研究结果的不自信，怀疑自己的研究结果是不是“真科学”。这种疑虑的存在，表明对科研的严谨态度，值得褒奖。但是，这种疑虑不应该成为学生发展的心理桎梏。个人理解，从某种意义上讲，科学就是对已有研究数据的一种无矛盾的解释。科学上这样的例子很多，典型的如光的波粒二象性。以牛顿为代表的微粒说与以惠更斯、胡克为代表的波动说开始了长达数个世纪的争论，最后以爱因斯坦提出光的波粒二象性原理而结束。对于光本质的研究数据使人类遇到了一类新的困难，这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的观点来描述现实，因为两种观点单独是无法完全解释光的现象的，但是合在一起便可以。这一点和历史具有惊人的相似性，很多时候，我们无法百分百确认历史真相，我们只能根据已有史料的记载，对已经发生的事做一种合乎逻辑的、无矛盾的推测。既然存在推测的成分，自然而然就无法具有百分百的置信度。比如曹操，就有历史形象、文学形象和民间形象等人物形象，众说纷纭，褒贬不一，分歧众多。回到科学，回到具体的研究工作，如果所得数据的确不是伪造的，那么这些数据至少在一定程度上反映了事物的本质，只要能准确地描述这些数据，那就应该是一种科学观点，不是“伪科学”。不要因为没有文献报道就对自己的研究结果产生怀疑，这可能恰恰是研究的创新性所在，要敢为人先。但与此同时也需要指出，在描述研究结论的同时必须准确、全面地表述数据获得的具体条件，不能简单地扩大结论的应用范围，真理前进一步可能就会成为谬论。其中一个重要原因是，目前世界范围的研究很多依赖于先进的科学仪器，而科学仪器技术的发展可能会影响科学结论，甚至是颠覆性的，但需要指出这不是伪科学。以核磁共振谱技术为例，第一台核磁谱仪的分辨率只有30MHZ，而现代的核磁谱仪可达500MHz，这就意味着以30MHZ核磁谱仪中的一个峰，在500MHz核磁谱仪分析中可能是2个甚至3个峰（这些峰的化学位移很接近，低分辨率核磁仪根本无法分辨），但这不能说当时用30MHZ核磁谱仪所得出的结果是“伪科学”，相反，这是符合人类的认识规律的，人类的认识是逐渐深入、逐渐接近事物的本质的。综上所述，一言以蔽之，既不要妄自菲薄，也不要妄自尊大。对自己的研究结果要慎重思考、准确定位，我们有所能，也有所不能，只要实事求是即可。无论是做基础科学研究还是应用研究，创新都是科研的生命力所在。研究生在开始做自己的研究时，第一个应该问自己的问题是：为什么我要做这个研究？研究生的课题主要有两种来源，一种是导师选定的，另一种是自主确定的。无论是哪种情况，研究生在开始动手前都应该思索、明确自己所要做的与别人相比，高明之处在哪，创新性在哪？即使是做工程应用项目，也需要从工程问题中提炼出科学问题。在很大程度上，研究的选题就决定了研究质量，当然，在研究过程中可能会发现新的科学问题，这就另当别论。选择创新性的课题的一个基本要求是要具有科研的敏锐性，这在学生自主选题的情况下尤为重要。因为对于导师选定的课题而言，一般导师已有这方面思考，研究生更多需要做的是与导师沟通，进行深入的学习、理解、提升。同样的实验现象、实验结果，有人会认为是垃圾，但有人却可以从中发现金子，其原因是后者具有更敏锐的科研嗅觉。尽管这种嗅觉有时是来源于直觉，但这种直觉通常是经验的升华，而且往往是科研创新的开始。如何培养科研的敏锐性？首先，要扎实地掌握专业基本知识，这是基础，是理解他人研究的前提，在此基础上，才能发现他人工作的不足，提出critical comments，进而确立自己生存的空间。厚积才能薄发，其势然也。其次，积极开展相关交叉学科学习。科学发展到今天，日臻成熟，在单一学科做出有巨大创新性的成果越来越难。但是，如果能具备交叉学科基础，从其他学科借鉴方法、寻求启发，再反馈于自己的学业，往往可以融百家所长、另辟蹊径，起到事半功倍的效果。再次，要融会贯通所学知识，敢于打破不同学科间的知识壁垒。金庸先生在其系列武侠小说中，经常提到的无招胜有招的武学境界。在《笑傲江湖》中风清扬说“熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟！熟读了人家诗句，做几首打油诗是可以的，但若不能自出机杼，能成大诗人么？”无基础不仅难以成大师，更可能是邯郸学步。有了基础后要活学活用，不能拘泥于学科、门派限制，而且提倡“忘招”、寻意进，“拳无拳，意无意，无意之中是真意”，类似于条件反射一般，形成一种直觉，玄妙无比，令人叹为观止。犹如诗词，最高境界乃是意境胜。综上所述，研究必须追求创新，而形成创新性直觉将有助于持久的创新。任何的科研发明与创造都不是一蹴而就的，往往都是在前人的基础上或者受前人启发而产生新的灵感。研究生做科研，首先需要学习自己研究领域的相关文献资料，特别是了解国内外目前发展的状态，这就要求研究生多读文献。这一点是毋庸置疑的，很难想象，一个人对自己研究领域的发展现状一无所知，却能做出高质量的研究工作。学习文献，可以学习学术思想、分析与表征方法，是一个研究生开始自己科研工作的基础。但是需要指出，尽信书不如无书，需要辩证地利用文献，不能把文献的结果当作唯一的标准，去评判自己的研究结果，不能为其所累，不能本末倒置。研究生培养中，经常会有学生问：文献没有报道过这种做法，我们这么做行吗，别人会相信吗？只要研究的原理、方法无问题，当然可以，而且这样的研究结果往往更具创新意义。学习文献的另一方面作用是学习科技论文的撰写方法，对英文论文而言还可学习专业英语写作。发表论文是研究生最关心的问题之一。尽管发表学术论文不应该成为研究的最终目标，但是所有的研究数据在未经过整理之前都是“垃圾”，不具有科学意义，不能成为知识。而且，从另一方面讲，每个人的知识储备和研究条件都有局限性，只有将自己的研究结果公布于世，经过众多同行的检验、论证、批判、修正，才有可能形成真正的理论，才有可能真正为科学的发展做出贡献。在经济、知识日益全球化的今天，关起门来搞研究，只能使自己的路越走越窄，知识的共享化是大势所趋。众所周知，要发表学术论文都要经过一轮或几轮的同行专家的匿名评审，因而如何使自己的研究结论得到同行的认可就成为研究生们最为关心的问题。其中研究结果的本身自然是最重要的因素，但是研究数据的组织、撰写方式也会对审稿人做出最终决定产生重要影响，甚至是决定性的影响。这包括几个方面，首先是论文的整体逻辑。论文的整体逻辑必须明确、清晰，很少有人愿意看只是简单地将一些实验结果堆砌到一起、毫无逻辑性的论文，准确地说这样的“论文”更像实验报告，而不是学术论文，缺乏总结、提升。更进一步的要求是论文的逻辑必须严谨无漏洞，这就要求自己反复斟酌、推敲，使自己的研究论文形成一个完整的小故事，使审稿人这些“专业警察”也无法寻出蛛丝马迹的漏洞，这里称之为“反侦破”技巧。其次是论文的Introduction，我们的研究生经常只注重自己研究结果的梳理，认为这是论文的核心，而对Introduction这部分重视不足，认为这部分只是简单地介绍，过渡一下就行，不愿意在这部分投入大量的精力。其实不然，实际上Introduction这部分往往是论文创新性的体现，很大程度上，读过这部分，审稿人对论文已经有一个基本的定位。研究生经常写的就是自己论文这部分工作目前国内外没有人做，其实单纯这一点是不能确保论文的创新性的，没人做可能是具有创新性，但也可能是大家都觉得没有意义，没必要做。如果真是在这方面报道得较少，可适当扩大文献综述的范围，说明相关的问题前人是如何做的，用什么方法解决的，只有对比才能体现优劣。再次是作图，图形是一篇文章的脸面，往往就是文章核心内容的体现。所以，现在很多期刊都要求单独做一个图形摘要，用一个图浓缩整个论文的核心内容，简单、易于理解。所以，对作图必须高度重视，包括图设计、空间布局，甚至线条的粗细、字体的大小格式，都值得仔细斟酌。一幅好的科研论文图，应该是准确表述科学内涵，同时兼具美观的艺术特性，具有高度、广泛的可读性。总而言之，研究结果固然重要，但对研究结果进行包装形成学术论文，同样不能等闲视之。当代的科研都需要先进的软硬件支撑，这就要求研究生开展研究时充分考虑自己所能使用的条件和资源。对于可利用的条件和资源，自然不必说，研究中要尽量用、充分用，这并不是提倡简单的重复的堆列数据，而是因为不同的仪器都有自身的局限性、一般只能反映研究对象一个侧面的特性，如能综合各种表征测试结果，互相校验，更可能真实、全面地反映事物的本质，揭示科学原理、规律。不可支配的资源，大致可分为两种：一种是通过学生和导师努力能实现的，这是值得鼓励的，无论是科技部还是国家自然科学基金委，都有专项基金鼓励科研仪器的研发，因为不得不承认，目前我们通常所用的研究仪器，特别是大型、精密科研仪器（如扫描电子显微镜仪、透射电镜仪、质谱仪等）、专业软件（如Abaqus、Ansys、Matlab等），主要还是依赖于进口。但需要考虑时效性，要考虑是否在研究生学习时间内所占比例过大。另外一种是按当前状态，从经济或技术角度无法获得的资源，这时怨天尤人是无用的，更为切实的做法是重新审视自己的科研计划，做适当的调整，依我所有，寻我所求。类似于国外一句常用的话：Develop what you want on what you have。研究生，特别是博士生，毕业后需要形成独立的科研能力，科研能力包括寻求研究课题的能力、开展具体的研究工作的能力、交流能力等几方面。而交流能力除了书面交流如发表学术论文外，还包括口头交流能力。口头报告又包括非正式的组内报告和国内外学术会议的口头报告等。国内的研究生与国外研究生的一个主要区别是口语表达能力差。国外的研究生一般都寻求各种机会表达自己的学术观点，让别人了解自己的工作，乐此不疲。与此相对比，国内的研究生很多不愿意张口，特别是在正式的国际会议上（当然这里可能存在一个语言障碍问题）即使有报告的机会，也不愿意去讲。面对这样一个现状，导师应该鼓励学生参加学术交流活动，这一方面可以提高学生的口语交流能力，另一方面也有利于学生整理自己的逻辑思路，形成自己的学术观点，与同行进行面对面的交流，应对不同学术观点的挑战与质疑，这对完善自己的研究工作是不无裨益的。此外，开展合作研究也是值得提倡的。一方面通过与不同的实验室、课题组开展合作研究，能够优势互补，把研究进一步深入化，提高研究质量。另一方面，通过日常的科研合作，接受不同实验室工作模式、思维方式等软环境的潜移默化的影响，有利于拓宽学生视野，启发科研思路。 ⚪本文来源中国知网，原载于《学位与研究生教育 》2019年第5期，原题《如何培养研究生的学术思维?》。 ⚪作者：张睿，大连理工大学运载工程与力学学部；张伟，大连理工大学工程力学系。 |
