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科学家的“3P”原则 精选

已有 13883 次阅读 2018-6-28 10:30 |个人分类:随笔|系统分类:观点评述

尽管科学的发展不断改变人类对自然界和宇宙的认知,但科学家面对无数的未知,内心仍然充满敬畏。正如牛顿在几百年前所说的那样,“What we know is a droplet, what we don't know is an ocean”。虽然牛顿说得不错,但科学家仍然期待通过研究一滴水而达到窥视一片海的目的,这就需要出众的想象力和洞察力。因此爱因斯坦确信:“Imagination is more important than knowledge”。

 

科学研究的过程往往考验科学家的多方面能力和心理素质。杨振宁曾总结出一个“3P”原则,即


Perception(眼光)、

Persistence(坚持)、

Power(能力)。


毫无疑问,Perception总是第一位的。1956年,李政道和杨振宁提出弱相互作用宇称不守恒的革命性假说,就是眼光独到的明证。2012年,杨振宁在《物理》期刊撰文,回顾他当年思考电磁学的规范不变性并打算把它推广到其他相互作用形式(即Yang-Mills场论)时,问了一个简单但却振聋发聩的问题:“为什么当时我的同时代的研究生们没有也这么想呢?”

 

PersistencePower,相对容易理解,因为我们都相信科学家一般都是高智商的;而且无论做什么工作,坚持才能胜利。在物理学史上,最聪明的人当属爱因斯坦,他的最显著才能(Power)就是善于把看似不相关的两件事联系起来,找出它们的内在相似性。比如说,他把时间和空间联系起来,把质量与能量联系起来,甚至把引力与时空几何联系起来,发现了一个又一个既简单又深刻、令人目瞪口呆的物理规律。


中微子振荡实验是考验物理学家耐心和坚持的最佳例子之一。众所周知,破解太阳中微子失踪之谜历时三十余年,令Ray Davis Art McDonaldYoichiro Suzuki等几代科学家在不同的地下实验室中耗尽了他们的青春或中年好时光。引力波探测是另一个绝好的例子,以至于Ronald Drever这样的LIGO实验先驱最终都没能等到获得诺贝尔奖的那一天。尤其值得强调的是,在科学研究的过程中,你不得不经历无数次挫折和失败;成功才是小概率事件,而且一般都在出现在挫折和失败之后,因此Persistence更显得重要,尽管放弃同样需要勇气。

 

牛津大学教授Ian Shipsey去年在论及如何推动基础科学研究的大型项目时,也总结了一个有趣的“3P”原则:


Positive environment for science(良性的科学环境)、

Project-specific benefits(项目的特定收益)、

Personal connections with policymakers(与决策者的私人关系)。


这听起来更为具体,但绝对必要。比方说,近年来希格斯粒子、中微子振荡和引力波的发现,就显著地提升了全世界的科学环境,让政客和大众都关注到基础研究,这对推动未来的大科学项目很有益。

 

每个国家的政府在决策一个大科学项目是否上马时,都会评估它的科学产出、技术进步和社会效益,这就是项目的特定收益。没有足够好处的事情,纳税人和政府部门肯定都不会支持。这就要求从事基础研究的科学家善于与政府、公众、工业界打交道,而打交道的过程就避免不了建立与决策者的私人关系。在这方面,李政道先生是学界的楷模。他与中国几代领导人的私交都很好,因此有力推动了中国高能物理事业的发展。


李先生对中国科学界的巨大和深远的影响,至少体现在如下九个方面:1)促成中国科学技术大学少年班的创立;2)创建中国物理学青年学子赴美留学的CUSPEA项目;3)帮助建立中美高能物理定期会谈的机制;4)推动北京正负电子对撞机的建造;5)促成中国博士后制度的建立;6)促成中国自然科学基金的创立;7)创建中国高能科学技术中心(CCAST);8)建立莙证基金会;9)促成李政道研究所的创立。

 

上面提到的两套“3P”原则,分别强调了科学家的个人特质和社会角色。事实上,在涉及到生活层面,即便是很杰出的科学家也和普通人一样,经常不得不遵循下面的“3P”原则:


Protect yourself(保护好自己)、

Perform at your peak(把握住巅峰时刻)、

Promote your life(提升生活品质)。


刚去世不久的大物理学家霍金,就是这方面的明星。尽管他读书时就患上不治之症,仍然顽强地维持了自己的生命力,努力追求过完整的、普通人的生活,并且在科学研究中登峰造极,成为宇宙学一代宗师。他也是很会做秀的科学“达人”,尽可能给这个世界留下自己的思想、声音甚至气味。


就像霍金的成功不可复制一样,希格斯教授的成功也不可复制。后者在1964年提出了著名的希格斯机制后,基本上就放弃了科学研究,远离江湖,专心教书。希格斯对自己的保护至少体现在两个方面:首先,身体健康,等待诺贝尔奖到来的那一天;其次,不再发表不痛不痒的学术论文,因为自己的灵感似乎已经用完。他在自己学术生涯的巅峰时刻,发表了三篇论文,从此金盆洗手,也算是对名利的一种漠视。


当然,所有这样或者那样的“3P”原则,都离不开运气。正如诺贝尔物理学奖得主Ivar Giaever在自传《I am the smartest man I know》中所说的那样,“生活是不公平的;而我,作为芸芸众生之一,为此感到庆幸。”(Life is not fair, and I, for one, am happy about that)。毕竟,这世上不会人人都有好运,这世上不会每个有科学理想的年轻人都能成为科学家。倘若你的运气比你应有运气的还要好,那么这就足够了。

 

本文已发表在高能所微信公众号。



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