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金玉良言 — You and Your Research ΙΙ------转载自老马的染缸

已有 3358 次阅读 2007-7-27 13:47 |个人分类:科研发现

现在来谈谈驱动力的问题。你观察到大多数伟大的科学家都有惊人的动力。我和John Tukey (1973年获得美国国家科学奖。在数学和统计学理论方面进行了深入的研究,并为统计学在物理学、社会科学和工程学方面的应用做出了突出贡献译者注) 一起工作了10年,他一直动力十足。大约我加入三、四年后的一天,我突然发现John Tukey比我还稍年轻一些。John是个天才,我显然不是。我于是冲进Bode的办公室,对他说:“像我这“把”年纪的人如何能和John Tukey了解得一样多?” 他向后靠在椅子上,把手放到脑后,咧嘴笑道:“如果你知道这些年像他一样努力的话你就能了解多少,你会大吃一惊的。” 我无地自容般地逃出了他的办公室。

Bode实际上是这意思:知识和创造的成果就像利滚利(compound interest)。 假设两个人拥有几乎一样的能力,其中一个人比另一个人多干十分之一的活,他将多产两倍。你知道得越多,就学得越多;你学得越多,就做得越多;你做得越多, 机会就越多。这特别像“复利”。我不会给你一个“利率”,但是那是非常高的利率。假设两个人的能力一模一样,其中一个人设法日复一日每天都思考一个小时, 那么他的一生的“产能”将是大大的提高。我把Bode的话记在心里。这些年我花了相当的功夫试着再努力一些,结果我发现,实际上我能做更多的工作。我本不愿在我太太面前说,但我得承认,我有时忽视了她。我得钻研。如果你一心想做成某件事,有时你不得不对另一些事视而不见。对此毫无疑问。

有关动力,爱迪生说:“天才是99%的汗水加1%的灵感。” 这也许有点夸张,意思却是说,扎实的工作,长此以往,会给你带来意想不到的工作。干成大事非的下功夫不可,而费脑力功夫使得“活”难上加难。这就是症结,使错了劲,你便一事无成。我常思量我那么多在贝尔实验室的朋友们,工作努力的程度与我相比有过之无不及,为什么他们难成正果(didn’t have so much to show for it)?有劲瞎使是个很严重的问题。玩命工作是不够的—-好钢要用到刀刃上(it must be applied sendibly)

我还得说说另一个性格方面的特点,那就是“似是而非”。我可是花了好一阵子才搞明白其重要性的。大多数人愿意相信世上万物非此即彼,“是”“非”分明。大科学家们却 能很大程度地容忍“似是而非”。他们充分相信(自己的)预测,靠思想前行;他们保持足够的警觉,随时挑出其中的错误和瑕疵,以便超越旧有理论,去创造新 的替代的学说。如果你过于相信,你将无暇留神其中的破绽;如果你过分怀疑,你甚至将无从起步。这需要一个良好的平衡。多数大科学家非常清楚为什么他们的理 论是真知灼见,同时也知道哪里还有些小毛病,不敢忘怀。达尔文在他的自传里记载了他发现的每一处与他的信条相抵触的迹象,非如此,那些“证据”就会从他脑 海里消失。每当你发现明显的毛病,你最好保持敏感并跟踪那些东西,紧紧盯住看看你能否解释或者调整你的理论去适应(这些“毛病”)。大成就大多如此。所谓 大成就并不是指那些靠多加一位小数点搞成的东西,而是指那些投入感情的的事情。大多数大科学家们完全将他们自己融入课题之中,而不能完全投入的人鲜有做出 杰出的、一流的成果的。

再者,感情投入还不够,这显然是一个必要条件。我能告诉你其中的理由。每一个研究了创造力的人都会认为“创造力从你的潜意识而来”。不知怎的,突然之间,灵光乍现(there it is!),说来就来。当然,我们对潜意识知之甚少。但是你非常清楚的是,你的梦也来自你的潜意识。并且你也意识到,在相当程度上你的梦是你白天的再现。如果你深深地痴迷并投入到一个问题中去,日复一日,你的潜意识除了除了干这活也不会干别的。然后,你在某个早晨,或某个下午(哈…,译者注)一觉醒来:有啦!(and there’s the answer.) 对于那些个不能投入到当前的事情上的人来说,他们的潜意识此时不知在哪儿磨蹭呢,凭何指望有什么好结果?所以,做事情的法子就是:如果你找到一件真正重要的事情,你就不要让任何别的事情成为你注意力的中心—-你思你所思(you keep your thoughts on the problem)。保持你饥饿的潜意识使它想你所想,然后你就可以安心地睡觉,静等天明,答案便不取自来。

现在聊聊Alan Chynoweth(演讲当天的主持人,好像是光纤通信大牛,译者注)提到我老是和搞物理的那帮人一起吃饭。我在此之前是和搞数学的人一块吃饭的,但我发现我已经了解了不少数学的东西,所以,事实上我所学甚少。物理学的饭桌那边,如他所说,的确是有点让人兴奋。但我认为他对我的贡献有点夸大其词了。听Shockley (1956年诺贝尔物理学奖获得者)Brattain (1956年诺贝尔物理学奖获得者)Bardeen (19651972年两度物理学奖获得者)J.B.Johnson (物理学家,噪声方面专家,发现热燥声,Johnson noice)Ken Mckay (没找到背景的反正均为大牛科学家。译者注)还有其他人聊,我兴趣盎然,收获颇丰。但是可惜的是,诺贝尔奖、提升接踵而至,剩下我们这些“沉渣”而已。没人想要这些残渣剩饭,因此,和他们吃饭何益?

挨着物理学的饭桌的是化学那帮人的饭桌。我曾和其中一个家伙一起干过,Dave McCall, 那时他正和我们的秘书眉来眼去的呢。我走过去对他说:“我能加入你们吗?” 他们还能说不吗。所以我就和他们那帮人吃了一阵子饭。我开始发问了:“什么是你们哪个领域的重要的事呢?” 一个多星期以后,另一个问题:“你们正在搞什么重要的课题呢?” 有过了一段时间后:“如果你们干的事情不那么重要,如果你们不认为那将导致重大的结果,那你们还在贝尔实验室搞它干嘛呢?” 我于是从此不再受欢迎。我得再找别的人去吃饭了了!那还是在春天。

到了秋天,Dave McCall在饭厅堵住我对我说:“Hamming,你的话一直让我记着。我想了一个夏天,比如,什么是我的领域里重要的问题。我并没有改变我的研究,但是,这思考是值得的。” 我然后说:“谢谢你,Dave。”转身走了。我注意到几个月以后他成了他们部门的头,我注意到有一天他成了国家工程院的院士(member)。我注意到他成功了。我可没听说过他们那个饭桌上的还有其他人在科学和圈子里被提起过。他们没能问自己:什么是我这个领域里的重要问题?

如果你不去搞那些重大的问题,你就没法干那些重要的活。十分显而易见,大科学家细细地从头到尾考虑过在他们那个领域里的诸多重要难题,并且随时留神考虑如何攻克那些难题。我得提醒你,说“重要/大问题”得留神。在一定的意义上,当我在贝尔尔实验室的时候,那三个在物理方面的突出难题,从未被好好研究过。所说重要,是指可以获得诺贝尔奖以及你能谈及的任何金钱的程度。我们未曾搞过(1)时间旅行;(2)遥距传递(teleportation);(3)反引力(antigravity)。 他们不重要,是因为我们没法对付他们。一个问题,不是仅仅因为解决以后能带来什么后果而重要,你必须有办法对付她才行(It’s not the consequence that makes a problem important, it is that you have reasonable attack)。当我说多数科学家没有做那些重要的工作,我是指这个意思。

我前面说到过“星星之火,可以燎原(planting acorns so that oaks will grow)”之类。又不可能总能清楚结果在哪,但你却能在那些可能“有戏”的地方充满活力。甚至即使你相信大的科学就是一些运气什么的,你仍要站到电闪雷鸣的山顶, 而不必藏在你感觉安全的峡谷。话虽如此,众多科学工作者毕生仍只例行公事般地从事“安全”的工作,所以他/她“产出”有限。就这么简单:如果你要干大事,你必须毫不迟疑地(clearly)去干重大难题,而且你得有个想法。

顺着John Tukey和其他人主张的思路,我最终采用了我称作“重大思考时间”“制度”。当我周五去吃午饭,我此后只会讨论重大思考。所谓重大思考,我是指那些诸如“计算机对整个AT&T会 成为什么角色”,“计算机怎样改变科学界”的问题。举个例子,我那时注意到十分之九的实验是在实验室做的,但只有十分之一是在计算机上做的。我有次专门跟一个副总裁谈了我的看法:事情得反过来。比如十分之九的的试验应该在计算机上做,剩下十分之一留给实验室。他们早知道我是数学狂缺乏现实观。我知道他们错 了,并且随着越来越证明我对,他们自然就越来越错了。他们在不需要的时候建起了各种实验室。我发现计算机正改变着自然科学,因为我花了很多时间问自己: “计算机会给科学什么影响,我能怎样改变(影响)?” 我再问:“这如何影响贝尔实验室呢?” 我有一次发表高见,用同样的方式,指出一半以上的贝尔试验的人在我离开之前将会离不开计算机或相关。现在你们已经看到结局了。我发奋思考:我的领域向何处去,机会在哪里,什么是重要的事情值得做。让我继续下去,就会有机会做点大事。

多数大科学家牢记很多重大问题。他们约有一二十个大问题想方设法去攻克。每当他们发现一个新想法出现的时候,你就会听到他们说:“唔,这个与该问题有关。” 他们于是抛开其他一切,全攻此问题。现在我要说一个可怕的故事,我听来的,不担保其真实性。我当时坐在机场候机厅正和一个在Los Alamos的朋友谈论关于在当时欧洲发生的裂变实验多幸运,因为这使得我们在美国这儿能搞原子弹。他说:“不。在伯克利(Berkeley)我们已经收集的不少的数据。我们之所以没能推导出来,是因为我们正在建造更多的机器设备,如果我们推导出来那些数据的话,我们就能发现裂变。” 他们让到手的鸭子飞了。机会稍纵即逝!

伟大的科学家们,一旦机会来临,他们便紧追其后并且决不言弃。他们放下其他一切。他们摆脱掉其他事情,紧追一个想法不放手,因为他们已经有了通盘的考虑。他 们的思想是时刻准备着的,看见机会就紧跟其后。当然,很多时候也不能奏效,但是你并不需要如此“安打”多次就能做一些大的科学。就这么简单。一个主要的诀 窍就是活得长一点。

另一个性格特点,我一开始并没注意到。我注意到以下这些事实:有人“闭门造车”,有人“开门迎客” (people who work with the door open or the door close)。我观察到,如果你把办公室的门关起来,你今儿或明儿就能多干点,你也会比别人多出不少的活。但是,10年以后就未必了。你不知道干了点什么值得干的事儿。那些把门敞开的人的确是受了很多的打扰,但他也不时地获得些线索,了解这世界是什么或什么更重要。好了, 我是无法证明何为因何为果,因为你会说:“关门造车”意味着“封闭心灵。” 我可不知道。只是我可以说,那些敞开了门干活的人和最终成就了大事的人之间,存在千丝万缕的联系,即使你关上门多使劲地干也无济于事。反而,他们看起来干 得有点不对劲—-也不是太不对劲,但足以不成气候。

我想谈谈另一个话题,那是从大家都知道的歌词里来:“你做什么无关紧要,你怎样做才紧要。” 我从自己的一个例子说起。当年正值关注二进制的日子里,我着迷似的搞着数字电脑(digital computer),其中一个问题最好的模拟计算机也无能为力。后来我得到了一个结果。我仔细考量了之后对自己说:“嗨,Hamming,你知道你得就这个军事方面的活向上打个报告。你花了那么多的钱可得能说明问题在哪啊,每一个主张模拟装置的人都等着看你的报告以便挑你的毛病。” 老实说,我是用对付一个相当“土”的方法去算那些积分的,但我居然也得到了答案。我终于明白了事实上这问题不在于就是找到了答案,关键在于首先证明了它,在此之上,我能用一个数字电脑战胜“模拟电脑”,而且在它自己的领域。我然后修改了那个解决方案的法子,创立了一个相当一流的理论。那个公布出来的报告就有一个后来好多年以后公认的“Hamming’s method Integrating Differential Equiations(“哈明XXXX”,哈哈,谁愿意怎么翻就怎么翻吧。译者注)这个现在说起来可能有点陈康烂谷子了,但是当时可火了一阵子。就是稍微改变了问题本身,我创立了一个好的、漂亮的理论。

同理,当早年在顶楼用机器(再次提及的“机器”均指计算机。那个年代,计算机不是我们看到的样子。译者注)的时候,我在攻克一个又一个难题,成功的居多失败的少。周五弄完了一个问题回到家里,却奇怪我并不快活—-我很沮丧。我看到生活就是一个问题接着一个问题又接着另一个问题。想了相当长一阵子后,我决定:不,我得对各种“产品”进行“批量生产”,我得考虑所有“下一步的问题”, 而不是仅仅眼前的问题。通过改变提问,我仍得到了同样甚至更好的结果。我去着手主要问题:我如何才能在我不知问题是什么的时候攻克机器(计算机。译者注)并做些“未来的问题”?我要如何为此做准备?我要怎样做才能站到计算机之巅?我要如何遵从牛顿的法则?他说:“如果我能比别人看得远,那是因为我站在巨人的肩旁上。” 而现如今,我们(仅)站在相互的脚面上!

你应该以这样的方式去干你的活:你的工作成为别人工作的基石!于是别人就会说:“看哪,我站在他的肩膀之上,我看得更远了。” 科学的本质是积累!通过稍微改变一下问题,你就能常常作出非常好的的活,而不是一般好的活。我再也不去做相互孤立的问题,除非它能代表某一类问题的共性。我决不再去 解决单一的问题。

现在,如果你是个不错的数学家,你会明白,可扩展性意味着解很简单(显然我不是。谢谢ingot的更正。译者注) 那是他要的问题,但是这是问题如此这般的特征。对啊,我能用高明得多的方法攻克整个这一类难题,因为我尚未被那些细节所困扰。” 抽象化的方法通常能够简化问题。更者,我丢掉(file away)细枝末节,只准备将来的问题。

为了结束这部分,我要提醒你:“好工匠不怨家伙式—-一个有用之才与其工作的问题相处融洽,无论他得到什么,并且尽力而为争取最好的解决结果。” 我还要建议,通过改变问题,通过从不同的角度看事物,在你的最终成果中,你总能成就相当程度的不同寻常,因为,你要不然能以此方式做事—-让人们确实在你的成果的基础上有所建树;要不然只能以彼方法干活—-下一个人不得不把你干的活从头再来复制一遍。这不是仅仅一个作业的方法,这是你写报告的方法,你写论文的方法,以及整个态度。做更广泛的、一般的工作就像做一个个案一样容易,并且会更加有惊人满意的结果和有价值!



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