Open Office Hour 施一公老师:科学史与科学方法

 

来自不同院系的20名本科、硕士和博士生同学,在荷塘月色咖啡厅,与施老师围绕“科学史与科学方法”展开了热烈的讨论。...

5月13日,施一公老师通过“微沙龙”平台开展了他的Open Office Hour。来自不同院系的20名本科、硕士和博士生同学,在荷塘月色咖啡厅,与施老师围绕“科学史与科学方法”展开了热烈的讨论。



施一公老师与同学们进行交流

重视实验细节的“强迫症患者”

施一公老师从“知识的严密性”话题出发,和同学们分享了他在普林斯顿大学听抑癌基因p53的发现者Arnold Levine讲课的故事。来自精仪系的李同学反映同学们在科研中往往是被细节打败的。施老师说:“我是非常注重细节的,而且我是有点毛病的人。什么毛病呢?强迫症,英文叫Obsessive-compulsive disorder(OCD)”。施老师是一个特别重视细节的人,他对于实验细节的要求非常高,暑假的时候,甚至会专门花十几个小时给实验室的学生讲细节,讲实验室的真传、独门绝招等等。

施老师指出,辩证来看,在创新的时候、在突破的时候,绝大多数时候是不能按照细节往前推的,而是要有一种宏观把握。但这并不意味这细节不重要了,而是要在一定的知识积累后形成学术自信,能够跳出框架做一些创新挑战的研究,但在具体的“战术操作”层面,必须像一个“强迫症患者”一样注重细节。

“逻辑”是科学必须遵循的原理

在谈到科学时,施一公老师认为,所有的科学必须遵循“逻辑”这一个原理。思维和逻辑不仅数学、物理、化学、生物学需要,社会科学、新闻学等学科也同样需要。施老师说:“任何一个社会科学的文章,包括最简单的新闻稿,如果没有逻辑在里面的话,就一点意思也没有” 。他告诉同学们,他喜欢读华盛顿邮报的Investigative Report,上面有调查记者对一些政治事件的深入调查,逻辑非常鲜明,如何采证,一个证据如何推出另一个证据,非常严谨。

施老师希望年轻的学生能从工作中积累经验和自信,逐渐培养逻辑思维能力。他以实验室一个博士生为例,讲述了其在研究量子生物学过程中的进步。这名博士生提出的第一个研究方案,需要跨越四层逻辑,才能得出最后的结论。凭借长期积累的经验,施老师很快就能发现这一方案不可行。但对于一名普通同学来说,他的逻辑思维能力还没有达到很高的程度,他还陷在一些框架里,没办法跳出来,直接想到宏观的逻辑关系上。施老师对他进行了指导,并让他回去继续思考内在的逻辑关系。几天以后,这名同学提出了新的“非常靠谱”的一步穿越方案。这一个严谨的反思过程,就是这名同学的逻辑思维能力提升的过程。

科学品味的提升来源于不断积累

施一公老师还与同学们探讨了了科学与艺术的关系。他讲述了刚回国的时候,他与杨振宁先生希望把科学艺术和文化联系在一起,筹办科学文化论坛的故事。来自美术学院的韦同学谈到了自己所研究的艺术史,他认为这一研究除了逻辑性以外,还需要极强的想象力,这就需要一种将逻辑性的推断、实证主义的推断和天真浪漫的想象力结合在一起的能力。施老师认为这需要一种对于艺术的品味,而科学和艺术是一样的,科学也需要有品味。对于科学的品味往往来自于一种长时间积累的直觉,因此常常是领域里最顶尖的几个精英的灵感决定了科学研究的大方向。他在博一、博二的时候也并不能明白为什么有的文章可以发到Science,另一篇文章就只能发一般刊物。但随着长时间的训练积累,该下的功夫都下足了,这种科学的品味也就逐渐培养出来了。

对科学史的看法

施老师认为,了解一个学科的发展历程和相关科学家的故事有助于培养大家的科研志趣。施老师会在课上把几个大科学家的故事原原本本地讲出来,包括他们在哪儿出生、受过什么教育、有什么特点、有什么习惯等等。他说:“从听他们的个人经历,你能认识到,科学不是不食人间烟火,而是在走人类很自然的一条路”。

来自社科学院的刘同学谈到:“做科学史的研究需要从一个特定的方向给大家传播一个人物的故事,是不是需要像这样找一个老前辈听他们讲故事,做传记的研究或事物的研究?”施老师觉得这样非常好。他对科学史并没有严格的界定,但做与自己研究的专业接近的科学史的研究,收益会更多一点。他以06年诺贝尔奖得主Craig Mello的故事为例,讲述了一个经常考试不及格的孩子,通过每天和父亲交流20-30分钟自己的观点,逐步建立自信,并最终成为顶尖科学家。Mello的经历是一段非常有趣的故事,同时也是科学史的重要组成部分,能够听到这段科学史,就是上了一堂生动的教育课。

最后施一公老师还提到:“我希望清华的博士生在毕业之前,都去上一门科学史的课,理想上每个学院最好都能开设自己专业的科学史课程,这是最能够打动学生的”。通过了解科学家的生平、特定的习惯等,不仅有助于理解科研的精髓和内涵,也会树立自己的信心。

科学精神的传承需要有温度的环境



施一公老师与参加本次微沙龙的同学合影

施老师把从那些老一辈科学家那听来的故事都讲给了他的学生,他认为科学史的传播需要这样的有温度的环境,大科学家用自己的思想和品味可以影响到周围的人。活动最后,施老师提到在“微沙龙”这样的环境,他可以无拘束的和学生交流,学生们能看到他的一些原原本本的思想,以及他对一些事情的看法。如果每个清华的学生都可以像这样自由自在无拘无束的与老师交流,提出自己对于一些问题的思考,中国的创造力水平将会增加一个数量级。摘自:清华大学小研在线


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