□導師要激勵研究生的研究熱情與興趣,應給他以“入手之處”
□給每一個(gè)研究生選一份“可口的菜”是導師的責任,也是導師指導能力的反映
□獨創(chuàng )需要“自疑不信人”,先要自我質(zhì)難,自己跟自己過(guò)不去。
自從1993年我被國務(wù)院學(xué)位辦評為博士生指導教師以來(lái),帶過(guò)了幾十個(gè)研究生,他們在畢業(yè)時(shí)都完成了學(xué)業(yè),發(fā)表了創(chuàng )新明顯而成小系列的論文。我想談?wù)勚笇麄冏x研的些許體會(huì )。
糾正研究生治學(xué)的五個(gè)陋習
初期研究生在治學(xué)上往往有五個(gè)陋習,分舉如下:
泛泛而讀文獻,既無(wú)明確目標,也無(wú)痛切心得。在浩如煙海的文獻堆里,無(wú)所擇,好像是看了很多,其實(shí)并不“博”。讀得多并不見(jiàn)得“博”,搞得不好,一肚子不合時(shí)宜,更談不上得到精要。
知識水準不高,卻不注意訓練基本功,好高騖遠, 眼高手低。殊不知,千里之行,始于足下,倘若看到具體的計算,就退縮而不敢下筆計算,那怎么可能在理論物理上有可觀(guān)之貢獻,占一席之地呢?
著(zhù)手一個(gè)課題后,遇到困難而不會(huì )調整、提高自己的知識結構超越之,不能左右逢源,自始至終。于是屢屢更改初衷,勞而無(wú)功。
看到別人搞一個(gè)課題熱門(mén),疾而趨從之,隨相關(guān)文獻亦步亦趨,迷失自己明確方向,欲速則不達。
讀文獻除了看不懂其推導成為自己的問(wèn)題以外,就提不出任何合理的質(zhì)疑,也不會(huì )帶著(zhù)問(wèn)題去尋讀文獻,不會(huì )交替使用分析和綜合,思維處于定勢,換言之是不會(huì )科學(xué)思考。
我對那些研究生說(shuō): 期望你們的研究成果有真正的科學(xué)價(jià)值,“則無(wú)望其速成,無(wú)誘與勢利”。而應“養其根而俟其實(shí),加其膏而希其光。 根之茂者其實(shí)遂,膏之沃者其光曄”。
要防止古人所說(shuō)的學(xué)者四失:人之學(xué)也,或失則多,或失則寡,或失則易,或失則止。
為何會(huì )產(chǎn)生這些陋習呢?除去缺乏科研經(jīng)驗, 還須從搞科研的動(dòng)機處找原因。
正確的探索動(dòng)機,先天的才智,后天的環(huán)境,堅強的志趣,塑造了每一個(gè)人!這四個(gè)要求都具備了,就能克服材料偏而不全,研究虛而不實(shí),方法疏而不精,結論亂而不序的陋習,學(xué)有所成。
研究生培養的六個(gè)階段
物理專(zhuān)業(yè)研究生(理論型或實(shí)驗型)的培養是一個(gè)很艱辛的過(guò)程,此中的甘苦不但研究生知,做導師的也心知肚明。
總結多年來(lái)指導研究生的經(jīng)驗與教訓,我以為他們的成長(cháng),從只有些大學(xué)物理的知識到能獨立從事科研,可以大致劃分為六個(gè)階段。
第一階段是補上專(zhuān)業(yè)基礎知識。如高等量子力學(xué)、群論、量子光學(xué)等,這一階段是以吸收知識為主,幾乎是兼收并蓄。避免質(zhì)疑書(shū)本知識,誠如一個(gè)兒童,能專(zhuān)心聽(tīng)成年人講故事,津津有味地聽(tīng)。
第二階段是把所學(xué)的知識靈活運用。譬如說(shuō),很多人都學(xué)了微積分,學(xué)了復變函數,但是將來(lái)能否嫻熟地應用,就要靠這一階段學(xué)的知識是否靈活、是否深刻。
第三階段是質(zhì)疑。一般來(lái)說(shuō),一個(gè)全新問(wèn)題的提出與以往的理論和知識是沒(méi)有太多邏輯關(guān)聯(lián)的,因此提問(wèn)本身就屬于創(chuàng )造的范疇,它不同于一般因果鏈式的理性思考,而通常體現為一種靈感突現。在經(jīng)歷了以上兩個(gè)階段以后,研究生已經(jīng)有了充分專(zhuān)業(yè)知識的背景和靈活運用知識的能力,需要的便是鮮明的問(wèn)題意識了,能夠質(zhì)疑和發(fā)現新問(wèn)題就是一種能力的體現。
第四階段是悟道。如何由現象窺及本質(zhì),如何從具體問(wèn)題出發(fā)抽象出解決問(wèn)題的理論?這就更需要一種頓悟式的直覺(jué)了。找到解決問(wèn)題的方式后局面是煥然一新的,那是一種恍然大悟的感覺(jué),既往的知識在此可以加以發(fā)揮應用,然而這些知識此時(shí)卻都呈現出全新的面貌,拈花折葉,無(wú)不入妙境。
第五階段是由點(diǎn)到面的推廣。立言,把學(xué)識精煉化、抽象化、簡(jiǎn)單化,把美揭示出來(lái)。
第六階段是回到無(wú)知。
導師如何激發(fā)學(xué)生的智慧
導師最重要的是注意激發(fā)學(xué)生的智慧,讓他們聰明起來(lái)。訓練他們的頭腦去思考教科書(shū)里學(xué)不到的東西。那么,具體如何實(shí)施呢?
理論物理研究的目的是“格物致知”。所以導師要激勵學(xué)生的研究熱情與興趣,應給他們以“入手之處”,根據他們的知識背景和聰明程度選擇一個(gè)既有一定的物理意義,又能預見(jiàn)研究結果的課題,如果該導師不是帶研究生像“放羊”的話(huà),那么這就對導師本人提出了一個(gè)相當高的要求,即導師必須有相當多的科研成果積累與駕馭直覺(jué)的本領(lǐng)。
根據每個(gè)學(xué)生的特殊情況,我們做導師的要決定是讓他們自己選題還是給他們出題。對于少數能力很強的學(xué)生應該知人善任,讓他們自己去闖路子。而對于大多數學(xué)生,則根據其學(xué)習背景,其長(cháng)處和短處,給他們建議一個(gè)難度適中的論題,相信他們經(jīng)過(guò)較刻苦的研究能夠完成的論文。這樣做既培養了學(xué)生的科研能力,又增強了他們的信心與興趣。如果一開(kāi)始就出太棘手的課題,啃了幾年尚無(wú)明顯好結果,則會(huì )使學(xué)生感到沮喪而失去科研興趣。所以給每一個(gè)研究生選一份“可口的菜”是導師的責任,也是導師指導能力高低的體現。
經(jīng)過(guò)了信心的培養及少量文章的正式發(fā)表,就可鼓勵與引導學(xué)生,特別是博士生去攻克重要的、相對深奧的、根本性的理論問(wèn)題。
在具體指導學(xué)生的論文進(jìn)程中,應該提醒他們防止“只見(jiàn)樹(shù)葉而不見(jiàn)樹(shù)林”,要經(jīng)常注意與此理論相關(guān)的實(shí)驗的發(fā)展。因為,認真負責的導師,身處科研第一線(xiàn)的導師,往往不太愿意多帶研究生。狄拉克就曾說(shuō)這樣的話(huà):“我可以浪費自己的時(shí)間,但是我不能浪費研究生的時(shí)間,把沒(méi)有把握的課題交給他們做。”
導師在指導研究生過(guò)程中,應特別注意引導學(xué)生以不同的思維方法去鉆研同一問(wèn)題。大物理學(xué)家費曼為學(xué)生撰寫(xiě)的《費曼物理學(xué)講義》雖然是講普通物理的,但是每個(gè)專(zhuān)題都有他自己獨到的見(jiàn)解與創(chuàng )新。他說(shuō):“用一種新觀(guān)點(diǎn)來(lái)認識老事物,乃是一種樂(lè )趣。”
給了研究生一個(gè)具體的課題,而學(xué)生在接手一段時(shí)間后卻沒(méi)有成功,導師就要幫助學(xué)生尋找原因,原因往往是學(xué)生缺乏認識到高于這一特殊課題的更一般的觀(guān)點(diǎn),即手頭要解決的問(wèn)題不過(guò)是一連串有關(guān)問(wèn)題中的一個(gè)環(huán)節。如能把這個(gè)一般的問(wèn)題明確起來(lái),解決問(wèn)題的途徑就可能增加。
在求解具體的課題時(shí),導師要告誡學(xué)生一個(gè)概念或理論能否保持它的重要性,既取決于它的富有成果性,又取決于它的符號表達形式。如果后者造成了理解上的困難但概念是富有成果的,那么,一種更容易把握和理解的符號形式就應得到發(fā)展。
總之,導師幫助學(xué)生舉一反三地類(lèi)比,將復雜的東西簡(jiǎn)單化,將凌亂分散的東西統一起來(lái),調動(dòng)學(xué)生的知識積累,就有望完成課題,并為將來(lái)開(kāi)拓新的研究領(lǐng)域作準備與鋪墊。
從自疑不信人到自信不疑人
以我從事的研究為例,理論物理專(zhuān)業(yè)的研究生的成長(cháng)一般都要經(jīng)歷一個(gè)“自疑不信人,自信不疑人”的過(guò)程。
愛(ài)因斯坦獨辟蹊徑創(chuàng )建廣義相對論時(shí)也是處在“自疑不信人”的階段,后來(lái)當他得知天文學(xué)家的觀(guān)察證實(shí)了他的理論后,他明顯地表示出了“自信不疑人”,他說(shuō)如果實(shí)驗觀(guān)察與他的理論不符,他只能為親愛(ài)的上帝感到遺憾。
獨創(chuàng )需要“自疑不信人”,先要自我質(zhì)難,自己跟自己過(guò)不去。我本人的治學(xué)經(jīng)驗也是如此,當我在1966年第一次想到狄拉克ket-bra符號積分時(shí),我懷疑這個(gè)積分是否能真正實(shí)行,我不相信理論物理學(xué)家狄拉克的q-數理論是沒(méi)有發(fā)展空間的。在1966~1978年的摸索是我處于自疑不信人的階段。在經(jīng)歷無(wú)數次失敗的嘗試后,我發(fā)明了有序算符內的積分技術(shù)從而進(jìn)入了“自信不疑人”的境界。我堅信我創(chuàng )造的方法是正確的、有用的,有長(cháng)期的實(shí)用價(jià)值。我對有些同行還不了解我的理論也不勉強、不質(zhì)疑,順其自然。我相信我發(fā)明的有序算符內的積分理論和連續變量糾纏態(tài)表象遲早會(huì )出現在量子力學(xué)教科書(shū)中。
一個(gè)人的科研水平越高,他的“自疑不信人,自信不疑人”的理念就越明晰,表現在他的發(fā)現問(wèn)題的洞察力越強,解決問(wèn)題的方法多樣化,對于自己研究結果的自信心也越堅定。(作者為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授,1982年我國自主培養的第一批18名博士學(xué)位獲得者之一)