如何成為一名

優(yōu)

秀

的研究生

施一公教授從指導(dǎo)自己獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室的第一個(gè)博士生到現(xiàn)在也已經(jīng)13年了，其中的博士研究生和博士后中已經(jīng)有11人在美國和中國的大學(xué)里擔(dān)任獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室的PI,。在施教授看來,，每個(gè)學(xué)生的成長過程差別都是極大的，性格,、能力也各有不同,。可以說是,，沒有任何一個(gè)學(xué)生可以簡單地遵循另外一個(gè)優(yōu)秀科學(xué)家的足跡脫穎而出,。從這個(gè)意義上講，他認(rèn)為,，科學(xué)家的成功是不可能復(fù)制的。但是,，優(yōu)秀科學(xué)家常常具備的共同特點(diǎn)應(yīng)該對年輕學(xué)生有很大啟發(fā),。

所有成功的科學(xué)家一定具有的共同點(diǎn),，就是他們必須付出大量的時(shí)間和心血,。這是一條真理。施教授小時(shí)候是個(gè)特別貪玩,，并不喜歡學(xué)習(xí)的孩子,。但來自學(xué)校和父母的教育與壓力迫使他盡量刻苦讀書；高中時(shí)期就讀于河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué),，憑借著比別人更加刻苦的努力,，綜合成績始終名列前茅。1984年全國高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽他獲得河南賽區(qū)第一名,，保送進(jìn)入清華大學(xué),。

大學(xué)階段，施教授保持了刻苦的傳統(tǒng),，綜合成績?nèi)嗟谝徊⑻崆耙荒戤厴I(yè),。但這種應(yīng)試和灌輸教育的結(jié)果就是他很少真正獨(dú)立思考、對專業(yè)不感興趣,。大學(xué)畢業(yè)時(shí),，他本沒有打算從事科學(xué)研究，而是一心一意想下海經(jīng)商,。陰差陽錯(cuò)之間,，他踏上了赴美留學(xué)之路。在留學(xué)的第一年，施教授的情緒產(chǎn)生了很大的波動(dòng),，內(nèi)心浮躁而迷茫,，根本無心念書、做研究,，而是花了很多時(shí)間在中餐館打工,、選修計(jì)算機(jī)課程。

第二年,，他開始逐漸適應(yīng)科研的“枯燥”,，并開始有了一點(diǎn)自己的體會，有時(shí)領(lǐng)會了一些精妙之處后會洋洋得意,，也會產(chǎn)生“原來不過如此”的想法,，逐漸對自己的科研能力有了一點(diǎn)自信。這期間,，博士研究生的課程全部修完,。他開始了每周五天、每天從上午9點(diǎn)做實(shí)驗(yàn)到晚上7,、8點(diǎn),，周末也會去兩個(gè)半天的生活。到了第三年,，他已經(jīng)開始領(lǐng)會到科研的邏輯,，有點(diǎn)兒躍躍欲試的感覺，在組會上常常提問,，而這種“入門”的感覺又更讓他對研究增加了很多興趣,，晚上常常干到11點(diǎn)多，趕最后一班校車從霍普金斯醫(yī)學(xué)院回Homewood campus（他住的地方在附近）,。

研究生階段后期,，施一公教授的刻苦在實(shí)驗(yàn)室是出了名的。而在那之后,，施教授經(jīng)歷了他這輩子最苦的兩年——在紐約做博士后,。每天晚上做實(shí)驗(yàn)到半夜三點(diǎn)左右，回到住處躺下來睡覺時(shí)常常已是四點(diǎn)以后,；但每天早晨八點(diǎn)都會被窗外紐約第一大道(First Avenue)上的汽車喧鬧聲吵醒,，九點(diǎn)左右又回到實(shí)驗(yàn)室開始了新的一天。每天三餐都在實(shí)驗(yàn)室,，分別在上午9點(diǎn),、下午3點(diǎn)和晚上9、10點(diǎn),。

這樣的生活節(jié)奏持續(xù)11天,，從周一到第二個(gè)星期的周五,，周五晚上做灰狗長途汽車回到巴爾地摩(Baltimore)的家里，周末兩天每天睡上近十個(gè)小時(shí),，彌補(bǔ)過去11天嚴(yán)重缺失的睡眠,。周一早晨再開始下一個(gè)11天的奮斗。住在紐約市曼哈頓區(qū)65街與第一大道路口附近,，離紐約著名的中心公園(Central Park)很近,。那里也時(shí)有文化娛樂活動(dòng)，但在紐約工作整整兩年,，施一公教授從未邁進(jìn)中心公園一步,。

現(xiàn)在，他一定會把自己的這段經(jīng)歷講給每一個(gè)自己的學(xué)生聽,。新生常常問他：“老師,，您覺得自己苦嗎？”施教授通?；卮?，“只有做自己沒有興趣的事情時(shí)候覺得很苦。有興趣以后一點(diǎn)也不覺得苦,。”他也常常感慨道,，是啊，一個(gè)精彩的實(shí)驗(yàn)帶給他的享受比看一部美國大片強(qiáng)多了?，F(xiàn)在回想起當(dāng)時(shí)的刻苦，感覺仍很驕傲,、很振奮,！有時(shí)他也會想：如果自己在博士生、博士后階段的那七年半不努力進(jìn)取,，而是不加節(jié)制地看電影,、讀小說、找娛樂（當(dāng)時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)沒有現(xiàn)在這么內(nèi)容豐富）,，現(xiàn)在該是什么狀況,？

施教授總結(jié)道，實(shí)際上,，無論社會上哪一種職業(yè),，要想成為本行業(yè)中的佼佼者，都必須付出比常人多的時(shí)間,。做一個(gè)優(yōu)秀的博士生,，時(shí)間的付出是必要條件。在小研君的認(rèn)知里,，研究生生涯的轉(zhuǎn)變在于：以前不明白研究生師兄師姐為什么能夠在實(shí)驗(yàn)室呆那么久,，到今天的發(fā)現(xiàn)呆在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間過得像是加快版,，不夠用來做完所有的事情，也是與這一觀點(diǎn)契合的,。

此外，施教授補(bǔ)充,，要想在科學(xué)研究上取得突破和成功,，只有時(shí)間的付出和刻苦，是不夠的,。批判性分析（critical analysis）是必須具備的一種素質(zhì),。

研究生與本科生最大的區(qū)別是：本科生以吸取學(xué)習(xí)人類積累的知識為主、兼顧科學(xué)研究和技能訓(xùn)練,；而博士生的本質(zhì)是通過科學(xué)研究來發(fā)掘創(chuàng)造新知識,，當(dāng)前和以往學(xué)習(xí)的知識都是為了更好地服務(wù)于科學(xué)研究。在以學(xué)習(xí)知識為主的本科生階段,，提出問題固然重要,，但答案往往已經(jīng)存在，所以問題是否critical沒有那么關(guān)鍵,。博士生階段則完全不同,，必須具備critical analysis的能力，否則不可能成為優(yōu)秀的科學(xué)家,。這一點(diǎn),，施教授稱之為方法論的轉(zhuǎn)變。

其實(shí),，整個(gè)大學(xué)和研究生階段教育的實(shí)質(zhì)就是培養(yǎng)critical analysis的能力,，養(yǎng)成能夠進(jìn)行創(chuàng)新科研的方法論。這樣的例子非常多,，覆蓋的范圍也非常廣,，施教授也列舉好幾個(gè)他自己終生難忘的例子。

作為生命學(xué)科的一名博士生,，如果每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都很順利,、能得到預(yù)料中的正面結(jié)果（positiveresults），除個(gè)別研究領(lǐng)域外,，一般只需要6-24個(gè)月就應(yīng)該可以獲得博士學(xué)位所需要的所有結(jié)果了,。然而實(shí)際上，在美國,，生命學(xué)科的一個(gè)博士研究生,，平均需要6年左右的時(shí)間才能得到PhD學(xué)位。這一數(shù)字本身就說明：絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會與預(yù)料不符,，或者是負(fù)面結(jié)果,。大多數(shù)低年級的博士生對負(fù)面結(jié)果的看法很消極,，直接影響了他們critical analysis能力的培養(yǎng)。其實(shí),，只要有適當(dāng)?shù)膶φ諏?shí)驗(yàn)（control experiments）,、判斷無誤的負(fù)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是通往成功的必經(jīng)之路。

       施教授告誡并鼓勵(lì)自己所有的學(xué)生：“只要你不斷取得conclusive的負(fù)面結(jié)果,，你的課題就會很快走上正路,；而在不斷分析負(fù)面結(jié)果的過程中所掌握的強(qiáng)大的邏輯分析能力也會使你也會很快成熟，成長為一名優(yōu)秀的科學(xué)家,?！?/strong>作為導(dǎo)師，施教授對一帆風(fēng)順,、很少取得負(fù)面結(jié)果的學(xué)生也總是很擔(dān)心,，因?yàn)樗麄儧]有真正經(jīng)歷過科研上criticalanalysis的訓(xùn)練。在他的實(shí)驗(yàn)室,，偶爾會有這樣的學(xué)生只用很短的時(shí)間（兩年左右,，有時(shí)甚至一年）就完成了PhD論文所需要的結(jié)果；對這些學(xué)生,，他一定會讓他們繼續(xù)承擔(dān)一些富有挑戰(zhàn)性的新課題,，讓學(xué)生經(jīng)受負(fù)面結(jié)果的磨練。在施教授看來,，沒有這些磨練,，學(xué)生很難真正具備critical analysis的能力，將來也很難成為可以獨(dú)立領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)秀科學(xué)家,。

所以,，我們在科研中不要害怕負(fù)面結(jié)果，關(guān)鍵是如何從分析負(fù)面結(jié)果中獲取正確的信息,。

在大刀闊斧進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的初期階段，對每一步實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)當(dāng)然要盡量仔細(xì),，但一旦按計(jì)劃開始后對其中間步驟的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不必追求完美,，而是應(yīng)該義無反顧地把實(shí)驗(yàn)一步步推到終點(diǎn)，看看可否得到大致與假設(shè)相符的總體結(jié)果,。如果大體上相符,，你才應(yīng)該回過頭去仔細(xì)地再改進(jìn)每一步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。如果大體不符,，而總體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作都沒有錯(cuò)誤,，那你的假設(shè)（或總體方向）很可能是有大問題的。

這個(gè)方法論在每一天的實(shí)驗(yàn)中都會用到,。比如,，結(jié)構(gòu)生物學(xué)中,，第一次嘗試純化一種新的蛋白不應(yīng)該追求每一步的產(chǎn)率，而應(yīng)該盡量把所有純化步驟進(jìn)行到底,，看看能否拿到適于結(jié)晶的蛋白,。第一次嘗試limited proteolysis，不應(yīng)該刻意確定protease濃度或追求蛋白純度,，而是要關(guān)注結(jié)果中是否有protease-resistant core domain,。從1998年開始自己的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室到現(xiàn)在，施教授都在告訴所有學(xué)生：切忌一味追求完美主義,。

現(xiàn)在,，他把這個(gè)方法論推到極限：只要一個(gè)實(shí)驗(yàn)還能往前走，一定要做到終點(diǎn),，盡量看到每一步的結(jié)果,，之后需要時(shí)再回頭看，逐一解決中間遇到的問題,。

Nikola Pavletich是施教授的博士后導(dǎo)師,，也是對他影響最大的科學(xué)家之一。在博士后期間,，施一公對導(dǎo)師Nikola 的一些做法一直存在著疑問,。Nikola Pavletich有著極強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)判斷力和思維能力，做出了一系列包括p53,、Rb,、CDK complex、SCF complex,、BRCA1等在內(nèi)的里程碑式的研究工作,，享譽(yù)世界結(jié)構(gòu)生物學(xué)界，31歲時(shí)即升任正教授,。Nikola Pavletich是博學(xué)多才的,，在施教授和當(dāng)時(shí)共事的許多博士后的心目中，認(rèn)為這個(gè)人一定讀很多文章,、常常去聽seminar,。然而，在那是施教授最大的驚訝就剛好是出現(xiàn)在他篤信無疑的這一點(diǎn),。

博士后的單位Memorial Sloan-Kettering CancerCenter有很好的系列學(xué)術(shù)講座(Institute Seminar Series),，常常會請來各個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域的大牛來演講。有一次,，一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)得主來講Institute seminar,并且點(diǎn)名要與Nikola交談,。在絕大多數(shù)人看來，這可是一個(gè)不可多得的好機(jī)會去接近大人物,、取得好印象,。Nikola告訴他的秘書：請你替我轉(zhuǎn)達(dá)我的歉意,，seminar那天我恰好不在。

當(dāng)時(shí),，施教授和博士后都在為Nikola遺憾,。然而讓他們?nèi)f萬想不到的是，諾貝爾獎(jiǎng)得主seminar的那天,，Nikola把自己關(guān)在辦公室里,，早晨來了以后直到傍晚一直沒有出門，當(dāng)然也沒有去聽講座,。當(dāng)然,，這也許是巧合 – Nikola取消了他的出行計(jì)劃；但以博士后們對Nikola的了解,，他十有八九是在寫paper,。后來，施教授和博士后們也意識到,，這樣的事情發(fā)生在Nikola身上已經(jīng)見多不怪了,。

這個(gè)謎題，在施教授離開Nikola實(shí)驗(yàn)室前,，通過提問得到了解答,。施教授問Nikola：”如果你不怎么讀papers，又不怎么去聽講座,，你怎么還能做一個(gè)如此出色的科學(xué)家,？”NIkola的回答是說（大意），他的時(shí)間有限,，每天只有10小時(shí)左右在實(shí)驗(yàn)室,，權(quán)衡利弊之后，他只能把自己的有限時(shí)間用在他認(rèn)為最重要的事情上,，如解析結(jié)構(gòu),、分析結(jié)構(gòu)、與學(xué)生討論課題,、寫文章,。如果沒有足夠的時(shí)間，我只能少讀文章,、少聽講座了,。

Nikola的回答表述了一個(gè)簡單的道理：一個(gè)人必須對他做的事情做些取舍,，不可能面面俱到,。無論是科研文獻(xiàn)的閱讀還是學(xué)術(shù)講座的聽取，都是為了借鑒相關(guān)經(jīng)驗(yàn),、更好地服務(wù)于自己的科研課題,。在博士生階段,，尤其是前兩年，施教授認(rèn)為必須花足夠的時(shí)間去聽各相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)講座,、并進(jìn)行科研文獻(xiàn)的廣泛閱讀,，打好critical thinking的基礎(chǔ)；但隨著科研課題的深入,，對于文獻(xiàn)閱讀和學(xué)術(shù)講座就需要有一定的針對性,，也要開始權(quán)衡時(shí)間的分配了。

從施教授懂事開始,，就受到教育：凡事失敗都有其道理,，應(yīng)該找到失敗的原因后再重新開始嘗試。直到1996年,，他在實(shí)驗(yàn)上也遵循這一原則,。但在Nikola 的實(shí)驗(yàn)室，這一基本原則也受到有理有據(jù)的挑戰(zhàn),。

并不是所有失敗的實(shí)驗(yàn)都一定要找到其原因,，尤其是生命科學(xué)的實(shí)驗(yàn)，過程繁瑣復(fù)雜,；大部分失敗的實(shí)驗(yàn)是由簡單的操作錯(cuò)誤引起的,，比如PCR忘記加某種成分了，可以仔細(xì)重新做一遍,；這樣往往可以解決問題,。只有那些關(guān)鍵的、不找到失敗原因就無法前行的實(shí)驗(yàn)才需要刨根究源,。

現(xiàn)在,，他每天在實(shí)驗(yàn)室里注定會重復(fù)講的一句話就是：Follow logic！每天對不同的學(xué)生講,，加在一起至少有5遍以上吧,。而自己每次與博士生討論課題也總是遵循嚴(yán)密的邏輯，用推理,、排除法找到實(shí)驗(yàn)的下一步解決方案,。嚴(yán)密的邏輯是 critical analysis的根本。

施一公教授表示,，養(yǎng)成能夠進(jìn)行創(chuàng)新研究的方法論,，所掌握的強(qiáng)大的批判性分析能力，會使你很快成熟,，逐漸成為一名優(yōu)秀的科學(xué)家,。而英語能力的提升，在科研道路上也是必不可少的。閱讀是提高寫作的唯一途徑,，尤其是寫論文,，寫英文文章，他建議學(xué)生們一定要讀報(bào)紙,，英文報(bào)紙,，這很重要。

除此之外,，科學(xué)家往往需要獨(dú)立人格和一點(diǎn)點(diǎn)脾氣,。施教授說，靠別人的勸說和宣講來從事科學(xué)研究,，不太可行,。真正從自己心里感興趣乃至著迷，一心一意持之以恒,，探奇解惑,，才有可能成為一流的科學(xué)家。而獨(dú)立人格則是指要對世界上的事物要有獨(dú)立的看法,。恰恰是一些有脾氣的人,，不會輕易的隨波逐流。

最后,，小研君收集了施一公教授的一些金句分享給到大家,。

“羨慕別人，也要鼓勵(lì)自己,。不要覺得別人做了兩個(gè),，自己做了一個(gè)，自己就是別人的二分之一,?！?/strong>

“不是花前月下手牽手就是浪漫。奮斗也是一種浪漫,?！?/strong>

“每個(gè)人的精力是通過把握自己決定的。我每天跑10公里,，對于精力不太旺盛的人,，可以嘗試慢跑?！?/strong>