做科研的難點(diǎn)和樂趣(做科研的難點(diǎn)和樂趣有哪些)
常有些研究生羨慕別的課題組的同學(xué)在高端刊物發(fā)表論文,而慨嘆自己進(jìn)錯(cuò)了師門;也有些學(xué)生借助自己課題組的科研平臺(tái)發(fā)出“高檔”論文,就以為自己將來獨(dú)立做科研也能順風(fēng)順?biāo)?。但其?shí),很多青年才俊建立課題組之后,過了好久才發(fā)出“屬于自己”的論文。
做科研、發(fā)論文究竟難在哪里?做科研的樂趣是什么?讓我們來聽聽一位經(jīng)歷了事業(yè)起步階段的教師的說法。
“做實(shí)驗(yàn)不是想象中的那樣簡單?!痹谏虾R凰攸c(diǎn)大學(xué)任教的S 老師向筆者介紹說,他們首先需要合成固體樣品,用系內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置測量樣品的物理性質(zhì),再把樣品帶到國外的大型實(shí)驗(yàn)室做譜學(xué)實(shí)驗(yàn)。他們合成樣品“不知道走過多少彎路”,比如:按照文獻(xiàn)的方法,花了1~2個(gè)星期合成了樣品,好不容易排隊(duì)等到使用公共的測試裝置,卻怎么也重復(fù)不出文獻(xiàn)報(bào)道的物理性質(zhì)。
而在國外做譜學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),他們連續(xù)幾天24 小時(shí)“三班倒”,一邊讓儀器運(yùn)行,一邊監(jiān)控實(shí)驗(yàn)進(jìn)展、處理數(shù)據(jù),然后根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果,調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)。有時(shí)儀器出現(xiàn)了故障,實(shí)驗(yàn)停止了,他們“急得快哭出來了”。由于每次申請(qǐng)到的機(jī)時(shí)數(shù)有限,他們只能斷斷續(xù)續(xù)地做實(shí)驗(yàn)。
即便采集完數(shù)據(jù),還得花大量時(shí)間分析數(shù)據(jù)——使用物理模型和數(shù)據(jù)分析軟件,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合;反復(fù)調(diào)整擬合參數(shù),得到最佳擬合效果;檢驗(yàn)用其他物理模型擬合的效果。他們甚至還要編寫程序,以便更好地分析數(shù)據(jù)。即便費(fèi)了好大的勁兒得到了“看上去不錯(cuò)”的數(shù)據(jù)圖,但在仔細(xì)檢查后,還是會(huì)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。比如,他們用某一篇文獻(xiàn)的一個(gè)公式對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合后,才發(fā)現(xiàn)這個(gè)公式有誤或者有一定的適用范圍,他們不得不“推倒重來”。有時(shí),他們做實(shí)驗(yàn)時(shí)興高采烈地認(rèn)為自己發(fā)現(xiàn)一個(gè)“大新聞”,但分析完數(shù)據(jù),才發(fā)現(xiàn)結(jié)果缺乏新意,“最多只能發(fā)在《Physical Review B》(以下簡稱PRB )”。
“要想把物理論文發(fā)在高端期刊,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必須要有理論分析和支持,而不能只是羅列數(shù)據(jù)?!盨 說,她的課題組以實(shí)驗(yàn)為主,而不擅長理論構(gòu)建。他們?cè)瓿闪艘唤M實(shí)驗(yàn),想和國外做理論研究的教授合作,把實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析合在一起發(fā)一篇“大文章”,但等了好久都沒有下文。更多時(shí)候,他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和別人的理論不完全一致,他們不明白為什么不一致,也提不出自己的理論,“因此有的文章只能發(fā)在PRB 了”。
科技論文寫作也制約著論文進(jìn)度。S 的研究生雖然早就通過了大學(xué)英語四級(jí)、六級(jí)考試,但是他們用英語寫的論文初稿往往“慘不忍睹”,改起來很費(fèi)力。也有的學(xué)生寫了好久才寫到“樣品制備方法”沒有進(jìn)入核心問題。時(shí)間緊的時(shí)候,S 只能“擼起袖子”自己寫論文,但這如同“擠牙膏”(因?yàn)槠渌聞?wù)多、時(shí)間碎片化)。有時(shí)為了給論文加一段話,他們花了幾個(gè)星期研讀文獻(xiàn)、反復(fù)修改。
在高端刊物發(fā)論文的難點(diǎn)還在于取得“學(xué)術(shù)社區(qū)”的承認(rèn)。在S 近年來涉足的研究領(lǐng)域,“有很多人甚至從20~30 年前讀博士起就研究到現(xiàn)在,有些專家不希望別人推翻他們認(rèn)為對(duì)的觀點(diǎn)”。2017 年3 月,S 在一個(gè)國際學(xué)術(shù)會(huì)議上報(bào)告了她的一項(xiàng)研究工作,有一位外國教授當(dāng)場提出質(zhì)疑。會(huì)后,那位教授在arXive 網(wǎng)站公布了他對(duì)這項(xiàng)研究工作的質(zhì)疑?!拔萋┢赀B夜雨”,S 把她的這篇論文先后投給《Nature》《Nature Physics》《Nature Communications》《Physical Review Letters》,都遭遇了退稿。
總之,做實(shí)驗(yàn)、處理數(shù)據(jù)、理論分析、寫論文、通過同行評(píng)議,構(gòu)成了做科研、發(fā)論文的五個(gè)“關(guān)卡”。
S 進(jìn)一步告訴筆者,獨(dú)立帶課題組和讀博士、做博士后很不一樣。讀博士、做博士后期間,她可以“心無旁騖”地做實(shí)驗(yàn)、寫論文,但成為高校教師后,“時(shí)間碎片化了”。入職之后,她在購買儀器、搭建裝置、申請(qǐng)科研項(xiàng)目、審稿、備課、上課、處理各種雜事上花費(fèi)了大量時(shí)間,每天回到家還圍著家務(wù)、小孩團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)?!敖虒W(xué)、科研、家庭這三者的關(guān)系很難最優(yōu)化。”S 說。
盡管面對(duì)各種壓力,S 還是認(rèn)為,“做科研就像生活,雖然有各種雜事和困難,但我享受其中,而不是像完成任務(wù)那樣”。她舉例說,她的一個(gè)學(xué)生重復(fù)不出文獻(xiàn)中的樣品合成,一般人也就放棄了,但他反復(fù)調(diào)整加入元素的比例,最終合成出目標(biāo)樣品?!半m然最終只是發(fā)了一篇PRB,但是我們還是很有成就感的。這種樂趣,有的人是體會(huì)不到的。”
“做科研要堅(jiān)持,要有信念,不要輕易被困難擊倒?!泵鎸?duì)同行對(duì)她的科研工作的質(zhì)疑以及論文被接連退稿的“噩耗”,S 繼續(xù)在多個(gè)學(xué)術(shù)會(huì)議上報(bào)告她的研究結(jié)果,并堅(jiān)持把她認(rèn)為重要的論文投給高端刊物,“因?yàn)椴幌敕艞?,也?jiān)信自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是重要的”。結(jié)果,她的論文得到審稿人的高度評(píng)價(jià)。
“科研的樂趣在于發(fā)現(xiàn)新的東西?!盨告訴筆者,在她的研究領(lǐng)域,有很多有趣的現(xiàn)象等待著他們?nèi)グl(fā)現(xiàn),也有很多懸而未決的理論等待著他們?nèi)ヲ?yàn)證,他們“每天都有新的收獲”。S 還提到,她讀博士時(shí)的導(dǎo)師十多年前就退休了,沒有科研經(jīng)費(fèi),但他如今仍堅(jiān)持自費(fèi)出國做譜學(xué)實(shí)驗(yàn)。她做博士后時(shí)的導(dǎo)師現(xiàn)在快80歲了,還堅(jiān)持在科研第一線。他們正是S心中的榜樣。
科研就像馬拉松,奮斗永遠(yuǎn)在路上。在強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新、科教興國的時(shí)代背景下,我們國家正需要大批踏踏實(shí)實(shí)做好自己本職工作的科研人員。通過采訪這樣一位普普通通的一線教師,筆者更加真切地理解了高校教師獨(dú)立開展科研的不易,并感受了一種精益求精、勇于堅(jiān)持的科學(xué)精神。這就是有別于發(fā)表論文、影響因子等“表面現(xiàn)象”的“更深層次的東西”。 (責(zé)任編輯 李娜)
作者簡介:馬臻,復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系,教授。
注:本文發(fā)表在2017年第23期《科技導(dǎo)報(bào)》,歡迎關(guān)注。本文部分圖片來自互聯(lián)網(wǎng),版權(quán)事宜未及落實(shí),歡迎圖片作者與我們聯(lián)系稿酬事宜。