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2.37 读研小贴士: 记忆、思考与交流 精选

已有 6300 次阅读 2021-10-1 16:09 |个人分类:科技4|系统分类:观点评述

网络上曾经有过一个关于记忆的讨论,如果你手里有一支科幻电影《黑衣人》里面的记忆消除器(按下功能按钮以后,目击者看到闪光会失去记忆),你要如何弄清楚它的功能? 因为你一旦按下按钮,自己的短期记忆就消除了,然后就会产生灵魂发问,“我是谁”,“我在哪里”,“我手里这个是什么东西”,“哦,这里有个按钮,让我按下看看”,从而陷入无尽的搞笑循环之中[1]。如果你是一个科研人员,你将如何设计实验,试图搞清楚记忆消除器的功能呢?在现实的读研过程中,我们又需要一些怎样的思考与交流呢?

想要弄清楚记忆消除器的功能是困难的,因为每次按下按钮时,实验者思考所依赖的记忆被消除了;当然为了问题需要,假设长期记忆依旧存在,比如知识或者思维方式等,否则每次按钮按下,我们就变成婴儿的智慧程度,而无法进行研究了。由于记忆是重要的,所以如果记忆能够以外存的形式辅助,那么会对研究很有帮助。即便和上文一样,短期的记忆在按下按钮后消失;但是如果你有纸笔,(先别急着按按钮!),记录下实验对象材料的描述,可能的实验目的,那么若干次重复这个循环过程以后,即便自己毫无印象,但你大概能从自己或他人饮酒的经验中,发现自己“断片”了。是不是很神奇,通过外存记忆的方式,记忆消除器的功能被大约猜出来了。

因为记忆并不是永久存储的,人会遗忘,所以做科研需要我们较好地进行记录研究过程。一方面,由于记忆是无法移植的,所以研究组的学生毕业以后,过去发展的技术细节需要用文字或多媒体的方式保存、传递给接手的学生。实验记录的意义也在于此,历史文化中一些失传了的技术,很大原因就是没有文字方式的记载。另一方面,在发表科研论文或者专利的时候,科研人员有时候可能正好思考到同一个方法,在有争议的情况下,实验记录的发表可以用来展现自己的思维过程与实验设计的发展。过去美国专利的申请也需要实验记录本作为发明的证据,但是美国专利法的首先发明改为首先申请,所以实验记录本的重要性在专利申请角度而言有所减弱[2,3],但是一些争议性研究结果、面对剽窃或者研究造假的质疑,科研者的证据则主要依靠实验记录。

科研的道路是曲折的,人们常常走一些弯路,犯一些错误,实验记录可以提供我们更加清晰的思路,指引我们寻找正确的方向。科研人员都接受过不少的的历史教育,“历史学最基本的价值,就在于提供错误,即失败的教训。”[4],“历史学家检讨过去的错误,以作将来的警戒。但同时也要忠告读者,保全有价值的事物。……因之作历史的人,务必将所有资料,全盘托出。”[5] 类似的,科研中过去实验记录中的错误思路,也可以指引更进一步地接近真相,再不济,你也可以向研究生导师证明自己干活了,别过于责备自己。传承的实验记录可以用来帮助学弟学妹少走弯路。当然实验笔记不一定是纸质的,也可以电子版本的或者包含多媒体,或者是互相结合的各取所长。比如记忆消除的实验,如果采用录像记录的方式,研究者可能从自己的傻乎乎的发蒙的状态,更快地猜测到这个失忆的机理。画图用手更加迅速,搜索关键字词用Ctrl+F更快,电子笔记的软件或App需要学生寻找合适自己的。

将记忆一词进行拆分,费孝通给出了一个很好的解释,记是为了忆:“我们并不记取一切的过去,而只记取过去中极小的一部分。我说记取,其实不如说过后回忆更为妥当。‘记’带有在当前为了将来有用而加以认取的意思,‘忆’是为了当前有关的回想到过去经验。事实上,在当前很难预测将来之用,大多是出于当前的需要而追忆过去。”[6] 为了把一些知识记在心里(大脑里),我们会选取当前认为重要的内容,而这种重要性的衡量离不开自己的思考。

通过了纸笔记录的实验内容,的确大概猜测记忆消除器的功能,但科研人员并不会就此自满,还需要设计实验方案(protocol)去验证确认这项功能,这便需要思考,需要学会提问。我们先来看看什么是坏的问题:如果你询问一个化学工程师,喜欢听什么流行音乐;询问一个哲学家,身高多少;询问一个音乐大师,体重多少斤;询问一个量子物理学家,每天吃几顿饭。显而易见,这些“偏题”或“无厘头”的提问难以提炼出这些大师的任何精彩的思想(当然也有特例,大提琴手马友友的回答并不拘泥于采访者的提问显示了卓越的智慧[7])。可见,提问很有技巧,设计好的问题能够让你更接近真相。

好的问题可以引导搜索寻找出一个现象的起因,而不仅仅简单的解释。我们可以从一个哲学问题的讨论中,获得一些见解:“假设有人问我为什么在街上打一位老人,若答‘因为我大脑的电脉冲促使肌肉收缩,进而导致我的手触碰了他的头’,这个回答会显得荒谬且答非所问,不管它作为一种因果解释有多精确。若答‘因为他惹恼了我’,也许显得不够充分,但却一点也不荒谬。理由是用来使行动合理化,而不是主要用来解释行动的”[8]。这样一个回答就是突破了现象,进行了内在原因的探索。因为科研的猜想在不同领域各不相同,难以参考,但我们可以把这样思维应用于生活中一些问题。恋爱中的学生们有时候会考虑对方爱不爱我”,对此可以首先考虑动机:一个动机就是无聊的时候想听听甜言蜜语而已,就不必进一步探索了;但如果是因为缺乏内心的安全感,我们则需要进一步提问寻找相关的缺乏安全感的原因。人与人之间各有不同,但是体现爱的方式中,主要在于是否愿意花时间(当然也可能是金钱,但是金钱也可以转化为一个人劳动所用的时间代价),“对方是否愿意花时间陪伴我”,“在我偶尔生病的时候照顾我”,“生日纪念日之前,有没有花时间挑选礼物”等等,如果这些回答都是否定的,这就显示缺乏安全感不是自己的问题,那么大概率分手会是个比较正确的决定

科研有赖于提出好的问题,但是谁也不是天生就会骑自行车的,学会提问也需要自己的实践与练习。诺贝尔奖得主舒尔茨便谈到,科研需要问出好的问题,会给人一种误解,似乎他们在研究之前便已经想出了精确的值得探讨的问题;人们应该指出,这些好的问题是在研究的过程中形成的;实际上,并不存在一条必然产生新知识的坦途[9]。这也又一次向我们展示了实验记录中的一些错误,可以在进行错误诊断的思考以后,更好地改进设计实验,以探索那些未知的问题。

回到我们一开始的记忆消除器的实验设计中,如果有一个合作伙伴,可以在实验室外进行等待或观察(别一起失忆了!),那么很快通过彼此的交流或者交换,了解到实验对象经历了失忆这样一个过程,可见交流有时候比单打独斗更加高效。笔者读研的过程中,误以为就是把努力学习的劲用到科研中即可,而忽略了交流与讨论,走了不少弯路。一开始听研讨会或者讲座的时候,一个小时的时间内,很可能大多数的东西都听不懂。但是不必难过,因为如果为了全部听懂,你完全可以看一个小时的电视剧或短视频,但这却无法增加你对科研的理解,反而在学习这些一开始未知的过程中,我们将未知转化成了已知。一个科研团队的成果,在一个小时的研讨会中展现出精华,有内容听不懂也是正常的。如果你能把大体的故事线,里面的一有意思的科研想法或逻辑记住了,便是你的收获了。从不同的人做学术的风格中,也可以找到适合自己的方式,比如庞加莱把数学家的两种风格描述如下,“一些人尤其专注于逻辑;读读他们的著作,步步紧逼,没有给机遇留下任何余地。另一些人受直觉指引,他们像勇敢的前卫骑兵,迅猛出击,但有时也要冒几分风险。”[10] 甚至有些不同领域的知识也可以在学术交流的过程中借用到自己的领域,比如物理学中的配分函数(partition function)在统计学的指数族分布(exponential family)也有应用,从天气预报中的一些预测方法用于传染性疾病的预测,物理学的放射技术用于医学等等。

学术交流可以在同一个实验室的组内进行练习,通过精读与略读的方式,更加有效地利用时间。研究生们进入一个新的方向学习一个新的技术或工具,可以分拆一些重要教材与论文的方式,通过报告的形式,互相补充,这或许是较大的研究组的一个优势。学术前沿的论文很多,通过实验室内伙伴的分拆不同的期刊,关注重点前沿,顺便通知伙伴一些可能的进展。组会中的报告,让报告者通过精读的方式,利用输出的方式加深理解,重新发现一些前人科研的有趣结果,准备一些观众可能问题的回答,以检验自己的掌握程度。另一方面,听众可以获得一个整体科研思路的把握,由于是未读过的论文,也可以锻炼提升自己提问的能力,从而有勇气未来在正式的研讨会进行提问。组内的非正式的讨论,也可以给出一些批判性意见,我们有时候从相反的意见也能获得新知,他错都错得那么有教育意义。在一种百家争鸣的氛围中,学术中的交流与互相批评可以让人竞争性地成长。

记忆消除器的功能测试的假想实验中,我们理解了实验记录的重要性。记忆的获取来源于对知识的筛选,需要我们投入积极的思考,而好的猜想或提问是我们更加接近科研真相的一个方法。猜想与提问的能力,一方面可以自行实践练习,另一方面也可以在友好的学术交流中得到锻炼和提升。科研阶段再也没有那么多理所当然正确的标准答案,在错误和走弯路的过程中,依靠着独立思考与批判性思考,我们可以不断修改自己的轨迹,探索未知的科学世界

 

 

引用文献:

[1] 关于黑衣人的记忆消除器的搞笑测试,我是在李澈的恶搞网络漫画中第一次看到,但也有可能有更早的原创表述。

[2] Consider the Lab Notebook, Harvard T. H. Chan School of Public Health, AIDS initiative, https://aids.harvard.edu/consider-the-lab-notebook/

[3] Lab Notebooks: Protecting Your Intellectual Property, University of Maryland UM Ventures,

https://www.umventures.org/for-inventors/inventor-resources/lab-notebooks-protecting-your-intellectual-property 

[4] 茅海建,天朝的崩溃:鸦片战争再研究,生活读书新知三联书店,2014年,修订版。p.29

[5] 黄仁宇,万历十五年,生活读书新知三联书店,1997, p302-320.

[6] 费孝通,乡土中国,人民出版社,2008年,p.21

[7] Raisa Bruner, Yo-Yo Ma Looks at Music Like It's DNA. Time, September 13, 2018  

[8] 罗杰·斯克鲁顿,刘华文译,康德,译林出版社,2013 第五章,绝对律令,77

[9] 西奥多·舒尔茨,《教育的经济价值》,哥伦比亚大学出版社,1963年。Theodore Schultz, The economic value of education, Columbia University press, 1963, page 14-19.

[10]昂利·彭加勒,李醒民译,科学的价值,商务印书馆,2010年,北京。p.9

 




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