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他山之玉--科研经验


1.选对导师或老板(年轻的、不是很牛的导师更有时间去交流和指导);太对了,早知道就好了!

2.选对方向(尽量不要选择自己很陌生的,不然很费劲且容易让自己丧失信心);

3.先想再做(事半功倍的捷径所在);

4.持怀疑态度并认真对待实验(一个小的差错就会导致整个实验失败);

5.未雨绸缪(不要等待导师来安排,否则好些事情都晚了)。


“怎样选择研究的课题,或者选定了课题后做什么实验。我想科研选题可有两种方式,我称之为「前瞻式」与「回顾式」。这两种方式从截然不同的策略开始,但最终都可能使你对科学做出贡献,同时又享受到探索与发现的乐趣。


前瞻式研究的第一步,你彻底检索你感兴趣的领域的文献,精读最新最「热」杂志里最「热」的文章,搞清楚这个领域里已解决的和未解决的问题。然后,你开始针对未解决的问题设计自己的实验。这些问题常常是最近「热」文章尚未涉及的下一步。这是一种正规的科研方式—探索未知、追寻新知、一种往前看的「前瞻式」研究。但是,这种方式对一个科研新手或刚进入新领域的科学家是有问题的,因为在你完成你梦想的实验之前,类似的实验

很可能早被已有成就的实验室先发表了。很显然,大多数未解决的重要问题的下一步工作, 必定已在许多实验室中进行。一个新手要和他们竞争,显然是处于极为不利的地位。

对新手来说,第二种回顾式研究则提供了一个比较合适的方式。回顾式研究的第一步, 你把所有「热」杂志「热」文章都暂搁一边,读几篇你所选的领域里最近的权威综述,从这 些综述中选出几个你感兴趣,在这领域里已被公认的、接受的概念和假说。下一步就是去图 书馆寻找这些假说所依据的原始文献(这些文献可能太老而无法从网上下载)。在仔细阅读 这些文章后,你开始设计一个新的实验,用过去没有的新技术或方法,再度检测这个假说(你 不能完全依照旧方法去重复旧实验,因为复制别人的实验是不受重视的)。你的实验可能有 两种结果。第一,你可能证实了旧的实验结果是正确的,因为你使用了新的实验技术或方法,为一个公认的重要假说提供了新证据,对这个领域是有相当的贡献,可以发表在高水平的杂志。另一个可能是你的实验结果与旧的实验结果不符或甚至相反,那你就「中奖」了。你的证据可以对目前公认的假说提出质疑,流行的概念与假设需要重新考虑,你可以发表一篇「热」文章,一连串的新研究课题也将从此诞生。科学的进展就是不断对目前流行的假说进行修正。


前瞻式研究从累积新的信息来迫使假说修正。回顾式研究则从检测已知信息的可靠性 直接指出假说的破绽。但是,在这个电子通讯和信息爆炸的时代,新一代科学家却反而因「信息」陷入了一个严重的危机:不能有效选择和消化轻易即可获得的信息。


我深深感到新入科研之门的年轻学生最不该做的,就是大量下载所有与他领域有关的文 献,而且努力去读所有的文献。一个科研新手往往很难判断所得信息的可信度与其意义,已 存在的大量信息难免造成不必要的困惑。事实上,科学界泛滥成灾的文献,对年轻科学家富 有创造力的心智可能会造成窒息性的伤害。

(警告:读大量文献有碍健康!)身为一个神经生物学家,我常常在想,大脑处理信息的 创造性与大脑已存信息量之间有什么关系?为什么科学上最富有创造性的,尤其是在物理与数学领域,常常是在科学家年轻的时候完成的?为什么大脑的创造力似乎随年龄而衰退?我现在的假说是「信息量」与「创造力」之间可能是成反比的。每一个新存入神经网络的信息,都是对创造性处理信息的一个新的约束。知识累积愈多,脑中各式各样的框架也愈多,而这些已知的框架正是创新的主要障碍。因此,对知识极谨慎、有「抵制性」地选择吸收,可能是保持创造力的重要一环。”


(一)-选题与创新


一、先想先写最后做:

1. 做研究之前,必须想清楚:结果能不能发表?发表在哪里?

2. 先把文章大框写好,空出数据,等做完实验填完空就可以发了;正所谓心中有沟壑!

3. 在未搞清“写什么、发哪里、自己研究与同类研究有何出色之处”之前,就不要动手 做!

4. 继续去看文献,去想;想不清楚就做还不如不做!

5. 要想这样做,就得先看文献!要知道如何把文章架起来、要知道别人是如何讨论的、 要知道自己的数据是不是说明了与别人不同的东东或别人没有做过„„这个过程就是阅读 文献及思考的过程,这些搞清楚了,写就简单了!

6. 要是先做事,做完发现别人做过,或无法用理论来解释,岂不是冤大头?


二、如何科学选题:

1. 课题选择和国际接轨。想在国际核心期刊发表文献,就必须了解国际研究动态,选 择与国际学术研究合拍的课题。由于多方面因素的影响,我国科学研究选题与国际先进水平 还有一定距离。我国一家权威科研机构不久前在国内挑选了许多前沿领域的研究课题,准备参与国际合作,但到美国后发现近三分之二的课题已经不属前沿,在美国很少有人研究。在高校,一些教师治学严谨、基础扎实,但科研成果不突出,重要原因就是不重视有关领域学术动态,不能选得合适的课题。

2. 课题要有可发展性。课题可发展性对高水平论文的持续产出具有极大作用。中国科技大学范洪义另辟蹊径,发展了诺贝尔奖得主狄拉克(Dirac)奠定的量子论的符号法,系统地建立了“有序算符内的积分理论”,1998年有24篇论文被SCI收录;他对自己论文高产的解释是,研究“具有开创性,突破一点以后就可以向纵深发展,使研究工作自成系列、成面成片”。我院被SCI收录论文最多的杨新民老师从事凸性理论研究,该理论兴起于20世纪70年代,90年代进入高峰。作为新兴研究领域,该理论本身有许多尚待研究之处,同时该理论也可用来解决最优化方面的问题。反之,有人由于所接触的问题已处于该研究分支的末端,即使在该点上有所突破,也难持续发展。

3. 借助工具选题:①查阅有关领域的检索工具,这些工具各高校都有;②了解SCI收录 期刊所反映的科技动态,ISI期刊信息可从http://www.isinet.com查获,也可从SCI印刷版每期A、D分册的来源出版物目录(Lists of Source Publications)查找,还可从ISI引用期刊报告(Journal Citation Reports,简称JCR)了解期刊信息,该文献有印刷版、网络版(JCR on the Web)和光盘版(JCR on CD-ROM);③利用ISI提供的选题工具,如能对正在开展的工作进行分析以保证用户科学研究同科学发展趋势一致(Essential Science Indicators),介绍有关最杰出人物研究状况、有关领域研究热点和发展趋向的(ISI Highly Cited.com);④利用网上数据库了解国际学术研究动态及有关资料。只要有心参与国际学术竞争,选择与国际学术研究接轨的课题并不存在难以克服的障碍。


http://www.isinet.com查获,也可从SCI印刷版每期A、D分册的来源出版物目录(Lists of Source Publications)查找,还可从ISI引用期刊报告(Journal Citation Reports,简称JCR)了解期刊信息,该文献有印刷版、网络版(JCR on the Web)和光盘版(JCR on CD-ROM);③利用ISI提供的选题工具,如能对正在开展的工作进行分析以保证用户科学研究同科学发展趋势一致(Essential Science Indicators),介绍有关最杰出人物研究状况、有关领域研究热点 和发展趋向的(ISI Highly Cited.com);④利用网上数据库了解国际学术研究动态及有关资料。只要有心参与国际学术竞争,选择与国际学术研究接轨的课题并不存在难以克服的障碍。

三、如何获得好的idea:

无论是临床还是基础科研,最关键的是idea,idea的出台决定了科研水平和档次。高水 平的科学家一听你的科研课题和方向,就能判断你科研水平。因此,获得好的idea是至关重要的。

1. 优秀科学家要具备敏锐的科研嗅觉,而这种敏锐性是经过长期的思考和实践获得的。 通过几天或半个月的苦思苦想得到了一个自以为很好的idea,很可能是别人十几年前就做过 的工作。但新手上路时重复一些经典实验以获得经验是很正常的。此外,科研要注重质量,千万不要为单纯地追求数量而令懂行的人嘲笑。如何获得idea呢?

A. 大量地、仔细地阅读文献,多听学术报告、多与同行探讨,从中获得启示,不能急于求成。

B. 总结感兴趣领域内尚未探讨过但很有意义的课题;

C. 总结争论性很强的问题,反复比较研究方法和结论,从中发现切入点;

D. 善于抓住科研过程中遇到的难以解释的问题,往往会成为思维的闪光点;

E. 细致地拟定方案,论证可行性。

2. 获得idea的两种途径:传统途径就是先阅读大量科研论文,弄清目前的研究现状和要解决的问题等;非传统的途径是自己先冥思苦想一段时间,有了自己的idea后再去查文献。这样不会让以往的研究限制你的思维,不失为一个很好的方法。别人没作过的东西,也许不是因为别人没想到,而是因为没有意义或者没有可能性。

3. 获得良好idea的基础前提:

A. 在科研前必须弥补基础知识,这是看懂文献的基础:《生物化学》《细胞生物学》《基 因VIII》必看(先看中文版翟中和《细胞》王境岩《生化》赵寿元《遗传》朱玉贤《分子》;再看英文的Albez《cell》赖宁格《biochemistry》还有经典的《gene8》)。

B. 广泛阅读文献是支撑。硕士至少查阅600篇,粗看300篇,细看100篇,研读50篇。博士至少再多一倍,并始终关注国际动态。《nature》《science》《cell》《PNAS》《JBC》《MBC》《Genes & Development》不放过,SCI-3分以上期刊应该耳熟能详!

C. 学会阅读文献,读懂文章。建议先review再article,先中后英;中文只看《科学通报》《中国科学》,其他不看;看10-20篇review后看研究性论文。拿到一篇研究性论文,先看标题,立即停住,问自己几个问题:(1)想想别人这文章是怎么做的(可参考材料方法)?会做哪些内容来说明其标题?(2)明白他为什么要做这个吗?(3)如文章是近半年内发表的,该文章解决了什么问题?引出了什么问题(结合你看的综述)?接下来仔细看摘要,就知道你的想法是否与别人吻合?(4)看完实验结果,再思考有什么地方不完善?有没有深入或拓展到底?一般来说,SCI-3分以下的文章只可能做了一部分机理,下面肯定有东西可做,关键是你自己要思考,去发现。

 4. 长期作战持之以恒。做好上面所述要求肯定会有所谓idea,但过程艰辛,需长时间磨练,需要patience和passion。有天赋的人能考上海中科院生命科学院,北京中科院那几个所,北大、清华。耐心干5年,这些地方正为中国带来更多本土nature、science文章。

四、博士如何出牛文章?

1. 几点忠告:多看paper没有坏处;多找非老板的其他人,如其他教授,postdoc,前 辈师兄等讨论,借鸡下蛋;可以动手的东西容易上手,比如软件等;找机会去开会,认认牛 人,不发paper,做做volunteer,或者参加phd symposium之类。五主动参加seminar,自 己讲几次看过的paper,最好自己组织一个topic拉几个师兄弟和postdoc参加,注意找几本 教科书看看,打好基础。

2. 如何获得IDEA:

A. 需对研究的领域有一个全局性了解,按老板的话说是要有bird eye。

B. 要有bird eye,需比较全面地阅读本领域文章。读文章要其idea,总结成一句话,并 用卡片记录好,分类整理。如果把别人文章的idea总结成一句话,就容易理解它的本质,也 好作变化。

C. 读了很多文章后,可以写一个special study,将读过的本领域东西系统总结在一起, 相当于你的综合理解,也就是bird eye看到的东西了。以后翻阅起来也相当方便。

D. 用心分析对于别人的idea,任何一个idea都有weakness;想办法解决它,那就成自 己idea。最好的办法就是看大牛的paper,无论他有多牛,他的文章总是在说一个方面,总 有其他东西没有包括进去,把他的文章认真精读了,总会发现漏洞和不足或不全面之处,然 后你就知道怎么做了。记住:每篇文章几乎都有没有考虑完全的东西。

E. 时不时阅读更广泛领域的东西,扩大bird eye范围,对领域外的感兴趣的文章进行copy收藏,这个叫walk around a little bit,很多领域外的东西可以借鉴、学科交叉从而产生new idea。

F. 经常跟牛人、博士后或高年级博士等有思想的人(最好不是相同专业,而是相关专业 或交叉学科)讨论,也容易出idea。再有就是,关注其他专业的书籍、杂志等信息,从中获取交叉创新idea。