“泡”實驗室 造就優(yōu)秀的科學(xué)家
——中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)生命科學(xué)院院長施一公教授博文選編

本刊編輯部

(《實驗室研究與探索》編輯部，上海 200030)

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·校長·名人訪談·

“泡”實驗室 造就優(yōu)秀的科學(xué)家
——中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)生命科學(xué)院院長施一公教授博文選編

本刊編輯部

(《實驗室研究與探索》編輯部，上海 200030)

施一公院士

文章就造就優(yōu)秀科學(xué)家的經(jīng)驗提出總體有兩大方面,即:成功的科學(xué)家都要付出大量的時間和心血,每周要有60小時,甚至連續(xù)幾周的時間泡在實驗室里,要吃得起苦埋頭于自己的事業(yè);成功的科學(xué)家要注重方法論的轉(zhuǎn)變,應(yīng)具有批判性分析素質(zhì),正確認識和對待實驗的負面結(jié)果,忌一味追求完美主義,善于重要環(huán)節(jié)的取舍,勇于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)思維。關(guān)鍵詞：科學(xué)家; 科學(xué)研究; 實驗室; 方法論; 負面結(jié)果; 傳統(tǒng)思維; 完美主義

1 必須付出大量的時間和心血

結(jié)合自己的成長經(jīng)歷談?wù)勗炀鸵粋€優(yōu)秀科學(xué)家的看法。我從獲得博士學(xué)位至今已經(jīng)整整20個春秋，但博士階段的感受仍然歷歷在目。我從指導(dǎo)自己獨立實驗室的第一個博士生到現(xiàn)在也已經(jīng)17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)里擔任獨立實驗室的PI。他們的成長過程差別極大，性格、能力也各有不同。應(yīng)該說，沒有任何一個學(xué)生可以簡單地遵循另外一個優(yōu)秀科學(xué)家的足跡脫穎而出。從這個意義上講，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，就是他們必須付出大量的時間和心血。這是一條真理。實際上，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間。

有時，個別優(yōu)秀科學(xué)家在回答學(xué)生或媒體的問題時，輕描淡寫地說自己的成功憑借的是運氣，不是苦干。這種回答其實不夠客觀、也有些不負責任，因為他們有意忽略了自己在時間上的大量付出，而只是強調(diào)成功過程中的一個偶然因素，這樣說的效果常常對年輕學(xué)生造成很大的誤導(dǎo)，因為有些幼稚的學(xué)生甚至會因此開始投機取巧、不全力進取而是等待所謂的運氣；另外一些學(xué)生則開始尋找他們的運氣，把相當一部分精力和時間用在了與科學(xué)研究無關(guān)的事情上面。說極端一點：如果真有這樣主要憑運氣而非時間付出取得成功的科學(xué)家，那么他的成功很可能是攫取別人的成果，而自己十有八九不具備真正在領(lǐng)域內(nèi)領(lǐng)先的學(xué)術(shù)水平。

1.1 每周要有60小時投入實驗室研究

關(guān)于如何具體體現(xiàn)出一個科學(xué)家付出的大量時間和心血。這里介紹一位科學(xué)家的意見, 大約在10年前，著名的華人生物學(xué)家蒲慕明先生曾經(jīng)有一封非常著名的email在網(wǎng)上廣為流傳，這封email是蒲先生寫給自己實驗室所有博士生和博士后的，其中的觀點我完全贊同。這封email寫得語重心長，從中可以看出蒲先生的良苦用心。我無論是在普林斯頓還是在清華大學(xué)都把這封email轉(zhuǎn)給了我實驗室的所有學(xué)生，讓他們體會。其中的一段是這樣說的：

“The most important thing is what I consider to be sufficient amount of time and effort in the lab work. I mentioned that about 60 hr working time per week is what I consider the minimal time an average successful young scientist in these days has to put into the lab work……I suggest that everyone puts in at least 6 hr concentrated bench work and 2+ hr reading and other research-related activity each day. Reading papers and books should be done mostly after work.”(我認為最重要的事情就是在實驗室里的工作時間，當今一個成功的年輕科學(xué)家平均每周要有60小時左右的時間投入到實驗室的研究工作……我建議每個人每天至少有6小時的緊張實驗操作和兩小時以上的與科研直接有關(guān)的閱讀等。文獻和書籍的閱讀應(yīng)該在這些工作時間之外進行。)

有些學(xué)生讀完蒲先生的email后告訴我，“看來我不是做學(xué)術(shù)的料，因為我真的吃不起這份苦。”我常?；貜?fù)道，“我在你這么大年紀的時候，也會覺得長期這樣工作不可思議。但在不知不覺之中，你會逐漸被科學(xué)研究的精妙所打動，也會為自己的努力和成績驕傲，你會逐漸適應(yīng)這種生活方式！”這句話表面上是勸學(xué)生，實則是我自己的經(jīng)歷與體會(圖1)。

圖1 施一公教授在實驗中

1.2 連續(xù)第21天泡在實驗室里

我本人“泡”實驗室的經(jīng)歷是這樣的。我從小就特別貪玩，并不喜歡學(xué)習。但來自學(xué)校和父母的教育與壓力迫使自己盡量刻苦讀書；我高中就讀于河南省實驗中學(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)賽我獲得河南賽區(qū)第一名，保送進入清華大學(xué)。大學(xué)階段，我保持了刻苦的傳統(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)果就是我很少真正獨立思考、對專業(yè)不感興趣。大學(xué)畢業(yè)時，我本沒有打算從事科學(xué)研究，而是一心一意想下海經(jīng)商。陰差陽錯之間，我踏上了赴美留學(xué)之路。

可想而知，留學(xué)的第一年，我情緒波動很大，內(nèi)心浮躁而迷茫，根本無心念書、做研究，而是花了很多時間在中餐館打工、選修計算機課程。第二年，我開始逐漸適應(yīng)科研的“枯燥”，并開始有了一點自己的體會，有時領(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自信。這期間，“泡”實驗室也成了家常便飯(圖2)，博士研究生的課程全部修完，我每周五天、每天從上午9點做實驗到晚上7、8點，周末也會去兩個半天。到了第三年，我已經(jīng)開始領(lǐng)會到科研的邏輯，有點兒躍躍欲試的感覺，在組會上常常提問，而這種“入門”的感覺又讓我對研究增加了很多興趣，晚上 常常干到11點多，趕最后一班校車從霍普金斯醫(yī)學(xué)院回Homewood campus(我住在附近)。1993年我曾經(jīng)在自己的實驗記錄本的日期旁標注“This is the 21st consecutive day of working in the lab.”(這是我連續(xù)第21天在實驗室工作)，以激勵自己(圖2)。其實，這多少有作秀之嫌，因為其中的一個周末我一共只做了五、六個小時的實驗。到第四年以后，我完全適應(yīng)了實驗室的科研環(huán)境，也不會再感受到枯燥或時間上的壓力了。時間安排完全服從實驗的需要，盡量往前趕。其實，這段時期的實驗時間遠多于剛剛進實驗室的時候，但感覺上好多了。

圖2 施一公教授在實驗室

1.3 用行動打造未來

實驗室里的苦，是自然的。研究生階段后期，我的刻苦在實驗室是出了名的。在紐約做博士后時期則是我這輩子最苦的兩年，每天晚上做實驗到半夜三點左右，回到住處躺下來睡覺時常常已是四點以后；但每天早晨八點都會被窗外紐約第一大道(First Avenue)上的汽車喧鬧聲吵醒，9點左右又回到實驗室開始了新的一天。每天三餐都在實驗室(圖3)，分別在上午9點、下午3點和晚上9、10點。這樣的生活節(jié)奏持續(xù)11天，從周一到第二個星期的周五，周五晚上坐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10個小時，彌補過去11天嚴重缺失的睡眠。周一早晨再開始下一個11天的奮斗。雖然體力上很累，但我心里很滿足、很驕傲，我知道自己在用行動打造未來、在創(chuàng)業(yè)。有時我也會在日記里鼓勵自己。我住在紐約市曼哈頓區(qū)65街與第一大道路口附近，離紐約著名的中央公園(Central Park)很近，那里也時有文化娛樂活動，但在紐約工作整整兩年，我從未邁進中央公園一步。

圖3 施一公教授在實驗中

我會把這段經(jīng)歷講給每一個我自己的學(xué)生聽，新生常常問我：“老師，您覺得自己苦嗎？”我通?；卮穑爸挥凶鲎约簺]有興趣的事情時候覺得很苦。有興趣以后一點也不覺得苦。” 是啊，一個精彩的實驗帶給我的享受比看一部美國大片強多了?，F(xiàn)在回想起當時的刻苦，感覺仍很驕傲、很振奮！有時我想：如果自己在博士生、博士后階段的那七年半不努力進取，而是不加節(jié)制地看電影、讀小說、找娛樂(當時的互聯(lián)網(wǎng)遠沒有現(xiàn)在這么內(nèi)容豐富)，現(xiàn)在該是什么狀況？

做一個優(yōu)秀的博士生，時間的付出是必要條件。

(未完待續(xù))

(夏有為添加標題及編輯整理，經(jīng)施一公教授審閱)

鏈接：施一公(1967-)，男,河南駐馬店人，中國科學(xué)院院士，美國科學(xué)院外籍院士，美國人文與科學(xué)院外籍院士，清華大學(xué)教授，生命科學(xué)院院長，生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究院院長，校長助理。普林斯頓大學(xué)教授。世界著名的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家，長江學(xué)者講座教授，國家杰出青年基金獲得者，“千人計劃”首批國家特聘專家。主要研究方向是利用以X-射線晶體學(xué)為主的生物物理手段，并結(jié)合分子生物學(xué)和生物化學(xué)手段研究生命科學(xué)的基本問題。其主要學(xué)術(shù)貢獻體現(xiàn)在對細胞凋亡調(diào)控機理的研究，系統(tǒng)揭示了細胞凋亡通路中關(guān)鍵調(diào)控步驟的分子機制。在重要膜蛋白的結(jié)構(gòu)與功能、具有重要生理功能的大分子機器組裝及調(diào)控等重要生物研究領(lǐng)域方面做出了有重要國際影響的貢獻。迄今發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文130余篇，其中以通訊作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文于《自然》、《科學(xué)》和《細胞》40余篇。2003年起先后獲得國際蛋白協(xié)會頒發(fā)的鄂文西格青年科學(xué)家獎；國際生物物理賽克勒獎、求是杰出科學(xué)家獎、談家楨生命科學(xué)成就獎；瑞典皇家科學(xué)院頒發(fā)的阿明諾夫獎(Aminoff Prize)；2013年入選歐洲分子生物學(xué)學(xué)會(EMBO)外籍會士。

·名人名言·

科學(xué)要求每個人有極緊張的工作和偉大的熱情。

——巴甫洛夫

《實驗室研究與探索》雜志又評為(2015—2016)RCCSE權(quán)威期刊

由武漢大學(xué)中國科學(xué)評價研究中心(RCCSE)、武漢大學(xué)圖書館、中國科教評價網(wǎng)(www.nseac.com)共同研制的第4版 《RCCSE中國學(xué)術(shù)期刊評價研究報告——權(quán)威、核心學(xué)術(shù)期刊排行榜》已于近日完成，本次學(xué)術(shù)期刊評價工作主要分為全部65個一級學(xué)科(含3個綜合性學(xué)科)的期刊學(xué)術(shù)質(zhì)量和影響力的綜合評價和高職高專成高院校學(xué)報綜合影響力的獨立評價兩個部分，其中高職高專成高院校學(xué)報的獨立評價工作是本中心在該類別期刊進行獨立評價的第一次，也是國內(nèi)學(xué)術(shù)期刊評價工作的第一次。進入本次評價的學(xué)術(shù)期刊共有6201種，其中高職高專成高院校學(xué)報267種。在65個一級學(xué)科產(chǎn)生權(quán)威期刊(A+)316種，核心期刊(A和A-)1572種，準核心的學(xué)術(shù)期刊1848種，一般期刊1828種，較差期刊637種；在高職高專成高院校學(xué)報的單獨評價中產(chǎn)生核心期刊(A和A-等級)82種，準核心期刊78種，一般期刊80種，較差期刊25種。

經(jīng)過學(xué)術(shù)期刊評價指標和專家定性評價，《實驗室研究與探索》在自然科學(xué)綜合類352種期刊中被評為A+(0～5%)名列前茅，獲RCCSE權(quán)威期刊。

Working in Laboratory Creating Excellent Scientist——Blog Selection by Prof. SHI Yigong, Academician of CAS, Dean of The Life Sciences School of Tsinghua University

EditorialDepartment

(Editorial Department, Research and Exploration in Laboratory， Shanghai 200030, China)

This paper made a summing up of the experience to create excellent scientists, and thinks the main factors as follows, namely people should consume a lot of time and effort even more than 60 hours a week and may be staying in laboratory for several weeks concentrating on his career. Meanwhile, people should pay attention to the methodology, should have the quality of critical analysis, and should understand and treat correctly the negative result. People should be aware to avoid pursuing perfection, to make good choice for some important parts, and should have the courage to challenge the traditional thinking.

scientist; scientific research; laboratory; methodology; negative result; traditional thinking; pursuing perfection

2015-01-12

本刊編輯部，詳見本刊目錄頁。

G 642.0

A

1006-7167(2015)05-0001-03

編者按：怎樣造就一個優(yōu)秀的科學(xué)家,他們具有哪些特點?獲得博士學(xué)位已經(jīng)20年的中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)施一公教授曾專門撰文，回顧自己成長的足跡,提出成為優(yōu)秀科學(xué)家應(yīng)注意的問題和具備的基本素質(zhì)。施教授突破傳統(tǒng)觀念，觀點新穎鮮明,經(jīng)驗生動具體,內(nèi)容十分豐富,對造就一位優(yōu)秀科學(xué)家具有重要指導(dǎo)意義,本刊征得施一公教授的同意，將他的博文進行了編輯整理，現(xiàn)予以發(fā)表,供大家分享。