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在国外如何进行自然科学研究

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施一公+刘晓蕾

世界上没有什么是一成不变的，每一条公理、定理只是在一定时期、一定范围内有效，我们知道的公理只是对现实世界适用，在我们发现新世界之前，在我们有限的宇宙空间内适用，它一定会被更新的理论和公理取代。

首先我想说，不管听多少讲座都不可能完全关照好你们留学生活的每一方面。留学期间大家还是会有自己的感受，我也鼓励大家有自己的新体验、新想法、新做法。

我想讲四个方面：一是英文的写作和阅读；二是成功科学家的必备素质；三是科学研究的三要素；四是科学研究的过程。

英文的写作和阅读。对很多留学生而言，英文写作都会是他们面临的一个比较大的痛苦。如何才能提高？每天背多少单词、读多少本书，这种方法不现实，很难坚持。但是有一个方法用心一点是可以执行的：每天读30分钟当地的报纸，读当地的新闻。

为什么读新闻？因为其新闻性促使你想了解细节。如果每天肯花半小时用心读新闻，两年以后你的英文写作会脱胎换骨。为什么不是读科学文献？原因很简单，在英文不好的情况下读科学文献，10分钟就睡着了。读“八卦”你不会睡着，越读越有趣。新闻就是“八卦”，而新闻里的文笔和科学写作的文笔非常相似，讲究逻辑性，行文行云流水，会让你感觉很振作。当然这个过程不是走马观花似的。

如果大家想详细了解英文写作和阅读的技巧，欢迎去我在科学网的博客，有专门的文章阐述。

成功科学家的必备素质。一个成功科学家需要具备什么样的素质呢？答案可能会有很多，坚持、细心、谨慎、投入、持之以恒、善学好问，等等。这些都对，但是没有一个成功科学家能拥有全部这些素质，而一定是将这其中的某些素质发挥到了极致。

这其中有几条是必须具备的。

首先是时间的投入，也就是通常讲的刻苦。没有时间投入，什么都是妄想。没有一个成功的科学家是不用努力的，即便有，他可能名气很大，但不一定是一个好科学家。你可能觉得自己贪玩、不适应环境，或者找借口说自己不是做学术的料，这些理由以前我都找过。但人是会改的，是可以适应环境的，最终会把时间和精力投入到做研究上来。从博一觉得实验室太苦，到博二基本适应，再到博三完全适应，这个过程我记忆犹新。刻苦是我认为一个成功科学家必须要具备的素质之一。

第二是批判性的思维，这对中国学生尤其重要。在清华研究生会组织的一次巅峰论坛上，请了两位诺贝尔奖获得者——杨振宁先生和以色列科学家阿龙·切哈诺沃。当时学生一而再、再而三地问做学术核心的宗旨是什么，阿龙的阐述非常精彩，其核心就是批判性思维。他说在以色列，所有人从小到大，家庭、社会教的就是要与众不同，不能简单接受别人教给你的东西，要怀疑一切。

当然你可能很纳闷，如果怀疑一切，那什么是真理？其实这是辩证的，怀疑一切不等于不接受所学，而是怀疑之后再接受，要有自己的思考。

批判性思维包括很多内涵，比如挑战学术权威，而不是简单接受。我曾经挑战了自己的博士生导师杰米·布罗克，他是美国著名科学家，名气很大。有一天组会，他非常激动地说要证明热力学第二定律是错的，并给我们做了一番数学推演。我没想到我的导师居然要去挑战热力学第二定律这个被认为是不可挑战的真理，当时他是想挑战更大的科学公理。一般的学生遇到这种情况不会挑战老师，但是我就没有忍住，实验室20多人，就我一个人做了出头鸟，向老师挑战，因为当时我在下面看得很清楚，他的推演是有问题的。我指出了问题，他也马上就明白了。但是其他学生太敬仰我们的导师，包括美国学生也一样，最后我被他们群起而攻之。

那天的午饭我是自己一个人吃的，没有人和我一起，这让我第一次尝到了挑战学术权威的“苦果”。然而我也因此受益，第一是受益于导师的态度，第二是受益于我挑战他的表现。因为这件事，突然间我得到了全系的关注。后来我申请新的工作，我的老师给我写推荐信也用了这件事举例，说我具有强大的理论基础，不仅有利于做生物学研究，对物理化学也同样有利。

世界上沒有什么是一成不变的，每一条公理、定理只是在一定时期、一定范围内有效，我们知道的公理只是对现实世界适用，在我们发现新世界之前，在我们有限的宇宙空间内适用，它一定会被更新的理论和公理取代。更不用说一个普普通通的假设、一个新的实验发现。所以，如果没有批判性思维，你一定不会有大发现。具有批判性思维、敢于挑战学术权威会给你带来无穷无尽的好处，但是你们需要胆子大一点。

批判性思维也包括方法论的改变。为什么要多读文献？在什么时候多读文献是有好处的？一天读多少文献为宜？我就是一个反对在任何时候都多读文献的人。这个道理是我博士后的导师教我的，他是美国科学院院士，学术做得炉火纯青，我们经常说他又去登“珠峰”了，因为他总是在做别人做不了的课题，他的能力超乎我们的想象。

1996年1月，我刚加盟他实验室的时候，总觉得要通过读各种科学文献、必威体育精装版文章等表现我的博学多才。我几次想和他讨论科学