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谈谈科学精神 精选

已有 7769 次阅读 2018-7-6 15:12 |个人分类:个人看法|系统分类:观点评述

 


 

2018年5月30日是第二届“全国科技工作者日”,这是我国8000万科技工作者的节日,体现了党和国家对科技工作和从业人员的重视。作为一名普通的科技工作者,借此机会,我想结合自己的学习和工作经历,谈谈我对科学精神的看法。

科学精神说起来很简单,就是实事求是,具体问题具体分析,不唯书、不唯上、不为尊者讳。但是做起来却不容易,很多人都是“道理我都懂,就是做不来”。术业有专攻,每个人在自己熟悉的方面容易保持科学精神,可是其他方面却很容易犯糊涂。比如说,北京中关村附近有很多科技工作者,可是每年都有被骗子忽悠的,不仅是大学生、研究生,还有教授、研究员,甚至得到过国家奖励的科学家。原因很简单,因为在忽悠这方面,骗子们才是专业人士,我们大家都是业余选手。我自己也不例外。

 

1978年3月,全国科学大会召开的时候,我还是个一年级的小学生,完全不知道“改革开放”已经开始,更别提什么“科学的春天”了。后来才朦朦胧胧地知道,读书可以改变个人的命运,科学能够促进社会的发展。记得没过几年,家里买了一本书《青年科学家谈科学》,里面当然有数学所著名的陈景润老师,好像还有物理所的赵忠贤老师和杨国桢老师。他们讲了些什么,现在完全记不得了,但是我逐渐喜欢上学习物理、进而从事物理学研究,多多少少还是受到了一些影响。高中参加中学生物理竞赛的时候,一道考题居然就是关于钇钡铜氧高温超导体的,那时候的我完全没有想到,将来我竟然有机会亲耳聆听赵老师和杨老师的报告,甚至还打过一点点交道。

1988年,我考上了大学,开始了10年专业性的物理学习。本科的时候主要是学习各种课程,硕士阶段开始参与一些光学方面的科研工作,博士阶段做的是半导体物理学方面的研究。因为我在中学的时候进行过一些数学和物理竞赛方面的训练(就是现在所说的“奥数”和“奥物”),大学的时候也还认真地学习,所以,做起各种题目来是没有问题的。但是,直到大二大三的时候,读了赵凯华老师的《定性和半定量物理学》,我才意识到,物理学不是数学,物理图像比精巧的计算更重要,后来碰到了《费曼物理学讲义》,更是加强了自己在这方面的训练。

进入研究生阶段以后,逐渐意识到科学研究不仅仅意味着学习,更多的是发现和解决新的问题。现在我经常说,学习和读书是最简单的事情,因为试卷上的任何题目,如果你不能在五分钟里做出来,那肯定是思路错了。题目出现在试卷上,本身就是一个强烈的提示,这个问题是可以解决的,而且一定是可以在5分钟里解决的;现实世界里遇到的问题就没有这么友好了,它不会告诉你需要多长时间才能做出来,甚至不保证它是可以解决的。大家都知道,研究生阶段最重要的就是培养学生勤于思考的习惯、善于发现问题和解决问题的能力,但是,说起来容易,做起来难,特别是基础科学的研究,虽然说能力和成果是强烈正相关的,但确实有很多时候还是要看运气。后来,我见过很多能力非常强的人、但是运气不太好,并没能做出特别突出的成果;我也见过很多能力一般、但是运气爆棚的人,做出了重要的发现。所以我也经常说,研究是要靠运气的,之所以培养一大批具有比较好的基础知识和独立的科研能力的人,就是为了把他们放出去,朝各个方向努力,总有一些人会做出好结果的。现在的科研领域很讲究潮流,大家都跟着热门跑,其实并不一定对科学有利,特别是基础科学的研究。

1998年,我博士毕业了。虽然也做了一点工作,有了一些经验,但是并不知道自己是不是适合继续从事科研工作。周围的老师们和同学们当然鼓励我,但是自己还是心里打鼓。我想,再努力干个几年,如果真的能做出比较好的工作,那就留下吧,否则还是考虑刚按其他什么更有前途的事情好了。这样就开始了我在国外四年的博士后研究工作。那时候,国外实验室的条件比国内强很多,研究风气和思维习惯更是有很大的差别,进一步促进了自己的成长,特别是对物理像的强调。我记得,刚去的时候,小组里经常进行各种学术讨论,我总觉得他们谈的不是物理,当然更不是数学,而是哲学,为此我还抱怨过几次。后来我才认识到是因为自己的视角太狭窄了,过于关注于技术细节,而忽视了整体的图像。从此,我才成为一名真正意义上的科技工作者。

现在的科研界很讲究发表顶尖工作,其实是追求发表在顶尖杂志上的工作。这倒不一定完全是坏事,毕竟科学研究需要各种资源,需要对从业者进行衡量(谁也不是活在真空里的)。这也不是现在才有的现象,20年前就是这样了。我的运气比较好,也在所谓的顶尖期刊上发表过一些工作。但是,也就是在那个时候,我遇到了第一次重大打击,在相当程度上改变了自己对科学研究的看法。大概在2001年左右,我开始认真考虑回国发展,考虑回去做当时很热门的单分子物理和器件的研究工作。那时候,这个领域的科研明星是贝尔实验室的肖恩,他在两年时间里发表了17篇Nature和Science文章,还有其他几十篇高档次文章,得到了无数的奖励,大家都在讨论他什么时候会得诺贝尔奖。我也很关注他的工作,在其基础上设想了一些未来的工作方案。可是有一天,哇哦,突然爆出了一个大新闻,这家伙做的东西都是假的,真是晴天霹雳!事后看来,他露出的马脚也简单,几种不同器件的特性曲线居然有这完全相同的数据,连噪音都一样。这对我的打击很大,因为我发现自己读文章有巨大的缺陷,居然看不到这样的虚假结果,居然在这样的伪劣基础上设计自己未来的研究计划。我还算幸运的,没来得及真正开展工作就知道自己被误导了,隔壁实验室的一个朋友,为了重复肖恩的结果,整整耽误了自己两年的辛苦工作。从此,我对所有的学术文章都保持了很高的警惕性,随时告诉自己,发表自爱顶尖杂志上的工作并不意味着它就是对的。当然,大家在理论上都知道这一点,但是真做起来的时候却不一定做得很好。现在也时不时会出类似的学术丑闻。

2002年回国以后,我开始从事半导体自旋物理学方面的研究工作,这跟我在国外的研究几乎没有任何联系。主要是因为考虑到现实的条件,我也逐渐适应如何在不是最好的条件下开展自己感兴趣的工作,幸运的是,我一直得到了所在单位、国内同行和各种科技管理单位的支持。2008年的时候,我做了两件比较重要的决定:在继续做好自己研究工作的同时,我开始从事一些教学工作,以及一些科技著作的翻译工作。原因大概是为了接触更多的青年工作者,把一些科学知识告诉更多的人。

开始的几年,我教的是研究生的课程,2016年开始,也给本科生上课。我发现最大的问题是,大部分学生跟我当年一样(虽然他们现在的见识比我当前强多了),太相信书本,太相信权威(其实也不是什么权威)。总认为白纸黑字的东西就是正确的,顶尖期刊上发表的工作肯定是重要的。还有一个问题是,很多学生脑袋里似乎有个开关,上课的时候、考试的时候,就把开关往左一拨,马上就能牛顿定理、科学分析,可是到了生活中、进了实验室,开关就拨到了右边,各种怪力乱神的东西都觉得很正常了。扭转这种局面,我尝试着在一些课程里让学生们寻找“忽悠人的科学新闻”,甚至在上课的时候故意讲一些错误的东西(当然会在下课前告诉他们),让他们认识到,科学精神最重要的就是保持合理的怀疑,不认为任何东西是必然的——除非经过无数科学实践检验的基本原理。我经常跟学生们说,中学学到的知识99%是正确的,大学学到的知识90%是正确的,而研究生阶段可能只有50%。

我还花了许多时间翻译了一些科学著作。翻译是个出力不讨好的事情,现在很多的翻译作品是“集体”的结晶、“外包”的成果。我不是这样做的,在10年的时间里,我独自翻译了大概10本书,已经出版了6本。为什么要这么做呢?因为我认为,物理学的未来在中国,物理学的教学也必然要用中文。在我们头脑中的物理图像和最终产物、精确的数学语言之间,人类的自然语言是当然的中介。那种自然语言是最好的科学中介呢?现在很多人觉得当然是英语,但我有不同的想法。纵观科技发展史,显然可以看到,经济的发展对科技的发展起到了决定性的作用。在某个时代处于主导地位的科学语言有过很多,但还没有谁能千秋万载、一统江湖。拉丁语、法语什么的就不说了,德语曾经主导了世界,但是衰败了;俄语也曾经风行一时,但也逐渐随着苏联的灭亡而消失了;日语大概从来就没有雄心成为科学语言,从其对新名词大多采用音译的方法就可以看出。英语现在是一家独大,但是,随着中国经济的发展和国力的强盛,中文完全有可能取而代之。我认为,物理学要继续发展,不可能脱离物理学的中文教学。我觉得我们应当投入一些时间和精力为打好基础做些贡献,翻译一些优秀的物理学文献,这个工作当然是一个浩大的工程,需要很多人的努力,但是我可以先从自己力所能及的地方做起。这是我进行科学著作翻译的一个主要理由。

在此过程中,我越来越认识到,科技工作者不仅要做好自己的研究工作,还要努力让更多的人了解一些科学研究的具体过程,掌握一些基本的科学研究方法,也就是说具有初步的科学精神,并把这种精神应用在自己的生活和工作中去。特别是,我注意到现在社会上有一些人打着“科学”的旗号、却干着不科学的事情,各种忽悠人的科学新闻时有发生,更有不法之徒打着“高科技”的幌子、作者坑蒙拐骗的勾当。比如说,纳米材料、量子技术和人工智能都是21世纪以来突飞猛进的科技领域,可是打着“纳米防护”、“量子保健”、“人工智能优化”旗号的伪劣产品也是层出不穷,“磁化水”之类的纯忽悠产品更是不仅挑战科技人员智商、还从对科技知识一知半解的普通民众那里大赚黑心钱。白纸黑字的东西不一定是正确的,穿着白大褂的人物也不一定是科学家,骗子也可以穿白大褂,大忽悠也可以出书。这么简单的道理,现实生活中确实有很多人不理解,或者说知道做不到。我觉得自己要出来说些话,所以,在2014年的时候,我在科学网上开了个博客,我也要发言了。

在这个博客里,我很少谈论自己正在进行的科研工作,主要是为大众介绍一些物理学知识(主要是大学普通物理),讲讲自己对科研和教学的看法,还写了很多文章揭露我认为的大忽悠。中国的文化传统是“说好不说坏”,就算知道某件事不对头、某个人不靠谱,最多也就是私下说说,甚至装作不知道,因为“察见渊鱼者不祥,智料隐匿者多殃”。我的博客里有一个栏目就叫作“察见渊鱼者不祥”,专门揭露各种忽悠人的科学新闻,比如说,美国NASA的“无工质引擎技术”,马斯克的“火星大气改造计划”,霍金的“摄星计划”,最近甚至还发现我们的大学物理课本里居然也在宣传“磁化水”。即使在一些顶尖期刊上发表的热门工作,我觉得不对劲的,也会在这里发表自己的意见——专业的成果应该进行专业的评价,如果不认同应该去发表成果的杂志那里讨论,原则上确实如此,但是一些明显违背基本物理规律的事情,我觉得完全没有必要等着他忽悠人。我的这些文章,虽然也有相当一些读者,可是我并不知道它们到底有什么作用,因为科普的工作是个长期的事情,不可能立竿见影的,我也只是尽到自己的责任而已。

从自己这些年来与科研和科普有关的各种经历中,我觉得可以看出科学精神最重要的一些要素是:保持对世界的好奇心,保持合理的怀疑精神,坚持自己动手的实干精神。有了这些,再加上努力和一点点运气,每个人都可以把自己的学习和工作做好,在生活里减少被别人忽悠的机会,尽一己之力推动社会向前发展。至于说具体做什么、到底怎么做,倒是其次的事情,完全可以由自己决定,因为现在是相当自由的社会,只要你愿意付出相应的努力,准备承担相应的后果,基本上你想做什么都是可以的。

 


 

PS: 2018年5月,微信公众号“科普中国”约稿。

 



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