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科研感悟

蒲慕明:用心做好科研

——访神经所首任所长蒲慕明院士

蒲慕明,国际著名的神经生物学家和生物物理学家。1970年毕业于台湾清华大学物理系, 2009年当选为美国科学院院士,2011年当选中国科学院院士。1999年11月27日起任中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所首任及现任所长,坚持科学研究的原创性、本土性,注重有利于科研发展、有利于人才培养、有利于体制改革的科研创新文化建设,倡导建立一个具有“严谨的科学态度”、“勇于批评的科学交流态度”、“紧迫与宽松”相结合的科研环境。 

1999年,世纪之交。中国科学院迎来了50年历史上第一位外籍所长——上海生命科学研究院神经科学研究所所长蒲慕明教授。当蒲先生出任神经科学研究所的首任所长时,杜克大学的马克•卡伦教授对美国《科学》杂志说:他是科学界的一位“super star”(超级明星)。
出生于大陆,成长于我国台湾地区,求学和工作在美国,数个轮回之后,他重新踏上了祖国大陆的土地……诸多故事串起一位华人科学家的人生脚印,已经变成一个时代生命科学研究的镜像。
采访之前,我们很好奇这位看起来淡定平和的大师,是怎样成为科学界的超级明星,又是怎样一手建立起神经所,使其在短时间内名声大振,成为国内研究所的楷模。采访当日,怀着崇敬之心,笔者走进蒲先生的办公室。看见夜里依然孜孜不倦、埋头工作的蒲先生,笔者似乎明白了点什么。

临危受命神经所
大陆出生,台湾长大,美国留学,又回到中国,这是蒲先生的特殊经历。蒲先生从小接受的是中国的传统教育,中国的历史和地理他都了然于胸。不管在什么地方,他始终对中华民族的状况深深关切。所以当祖国需要的时候,蒲先生表现得毫不犹疑。
中国科学院院士吴建屏曾说道,蒲先生出任中科院上海神经科学研究所所长一职,几乎可以称得上是“临危受命”。由于传统的管理机制缺陷,神经所的前身,上海脑研究所运行一直不甚理想。当时优秀的科研人员纷纷离开,整个脑研究所仅剩下3个研究组开展工作。
“如何在这种情况下给脑研究所的未来定位?我实在没有什么好办法。”30年在西方先进的科研体制下成长的蒲先生有着自己的判断:只有建立一个拥有全新现代科研体制的研究所,配合知识创新工程的支持,才能吸引人才。当时中科院在上海的数个研究所也正处于急剧动荡,面临大刀阔斧的调整和整合的时候。这个犹如“及时雨”一般的建议,很快就得到了正在推行“知识创新工程”的中科院的积极回应,科技部、上海市等也表示支持。时任国务院副总理的李岚清承诺,在今后10年,新的研究所将获得稳定的经费支持,并由科学家自己制定自己的“游戏规则”。
研究组的选人和筹建,成为蒲先生最初工作的重中之重。“我最初的计划是,从国内的研究所中先挑选几个已有的研究组,组建核心力量。这几个组必须在几年之内作出令人瞩目的成绩,然后才能吸引更多的人才加盟。”随着杰出学者的联翩而至,蒲先生将建设中的神经所打理得有条有理、士气高涨。
神经所从1999年底提枪上马,在短短的4年里,就已连续突破了中国生命科学论文发表的纪录。此后,海内外科学界广泛认为,在中国科学院,蒲先生领导的上海生命科学研究院神经科学研究所,是中国科学界一个令人瞩目的典范。
2009年11月27日,神经科学研究所迎来了10岁的生日,但并没有举行任何庆祝仪式。在神经所的网站上,出现了不足300字的一段简洁文字:我们的宗旨,是建立一个现代化研究所的机制,提供一个有助于严谨科研工作,高效科研产出,良性科研合作的环境,实现以业绩为准的激励和资助评估系统,以及为研究生和博士后提供高质量的专业训练。
这段简洁的文字,出自蒲先生的手笔,像是他为神经科学研究所、为他本人作的一幅素描自画像。

科研起步从易始
素有“飞人所长”之称的蒲先生无论身在美国还是在中国,每周的工作都是7天,每天工作12~14个小时,基本上没有休假。在如此工作繁忙的情况下,他心心念念的依然是学生的教育问题。
采访中蒲先生建议,导师给新入学的研究生的第一个课题不要太难,最好是确定能够做出来的实验,甚至包括别人做过的实验,如此,既可以学技术,又可以建立学生的科研自信。“不要把一个很重要的hypothesis交给新来的一个研究生。在他的基本功还没有练好之前,就交给新生以重大未知课题,肯定会有很多困难挫折,渐渐也就丧失信心了。他要是没有做成,也无法判断是能力不够做不成,还是技术都没有学会。所以需要一个positive control,知道技术到底学过关了没有。因为很多学生做实验的细节导师未必是都知道的。”蒲先生如是说。
蒲先生认为,刚开始做实验,学生要首先学会把事情做成,没有意思的课题,也是一个问题。而问题本身的大小并不重要,学会怎样把问题解决,这才是主要的目的。小问题可以解决了,再接着去解决更大的问题,一步一步来,切不可心急,好高骛远。“没有意思的课题,也是一个问题,都是original research 。虽然新发现有大有小,但刚做研究生的时候,不要一开始就想着解决大家都没有解决的重大问题,而这样的问题对于新生是很难做成的。做不成就有挫折感,而挫折感又很难克服,这就很难成功。不能成功,就没有reward,而reward 是兴趣的来源。兴趣不是天生的,科研亦然,只有做成了才会有兴趣接着往下做。”
新手起步从一个比较小的、可以解决的问题开始入手。这个问题本身并不是主要的目的,怎样把问题解决,这才是真正的目的所在。如果小问题都解决不了,也就无从谈及解决大问题了。

生命研究之真相
做科研的人总是会问一个问题:什么是生命的真相?做科研亦是一个探索生命的奥秘,探索真理的过程。但很多做到高年级的学生发现生物学体内和体外实验结果并不总是一致,有时甚至千差万别。学生很难相信自己得到的结果是一个真相,想到自己花了这么多年做出来的东西只是artificial时,挫败感不言而喻。对于这些对生命研究的困惑,蒲先生表现的很乐观,他说道:“生命就是所有的自然现象,你要了解它的道理就是真相,自然现象的来龙去脉就是它的真相。在体外的实验结果也是真相,它反映的是体外条件下的真相,它不是体内的现象,自然会有差别。体外现象也是很有价值的。我们要有信心,很多机制,在体外看到,很可能在体内也会有,它是一个重要的线索。只不过在体外看到的现象在体内不一定马上就能找到,可能需要花费一定功夫才可以。”

科研生活方法论
也许在很多学生心中,做科研发论文是首要目的。蒲先生不同意这种说法,“研究生做研究的目的,不在于出论文,论文只是结果。科研训练的目的是在这个过程中,掌握本质方法,知道如何最有效地解决问题,获得解决问题的能力。”蒲先生觉得解决问题的能力才是研究生应该追求的目标,因为学生毕业后不管从事什么职业,不管是继续做研究还是去公司、金融、法律、杂志编辑或者教书,都会面对问题,都需要解决问题。在研究生阶段学习到的正是当问题来了的时候,知道学习该学的知识,找到合适的人合作,最有效地把事情解决。而这些能力并不是发了论文就见得会有的。“做科研并不是要做出什么东西来,有发现,能发论文,当然很好,但是你将来不见得就要做这个。就像大学里的专业一样,不一定毕业了就要做本专业的事情。大学本来就不是来学专业的,而是学习一般的知识和能力的,你只是正好被分到学这个专业而已。只是随着社会快速发展,大学里的教育已经不足以应对现代社会的很多问题了,这就需要更深一层的研究生的教育。”蒲先生以大学教育为例说明专业并不是选择事业的唯一标准。
蒲先生并不认为所有学生毕业之后都要从事科研工作,恰恰相反,他经常鼓励对其他事情更感兴趣的学生去做自己真正想做的事情。“对最感兴趣的事情,就会发挥最大的潜能去做”蒲先生说道,“研究生阶段固然可以学到解决问题的方法,最后要做什么还是要看自己的兴趣。但是光有兴趣是不够的,要通过实践才能巩固这个兴趣。能力强的可以解决更大的问题,能力差一点也可以学着解决小一点的问题。或许有人不适合做科研,但也可以借此机会锻炼自己的逻辑思维,为将来去做别的事情打基础。”
而以做科研为毕生追求的人,蒲先生认为首先要能静得下来,能够为了一个问题忍受十年寒窗。毕竟很多问题不是一下子就能解决的,毕其功于一役的事情在科研界是不常见的。其次是要忍受挫折,坚韧不拔。当实验做不出来的时候,可以尝试其他方法,修正实验体系。

科研需要合作
蒲先生坦言国内的合作不够,而国外的合作更多更有效,更具有共识性。正是因为合作的互补功能,可以让一方无法独自做出的东西,在合作的情况下做成做好。“合作是一个科学家要学会的最重要的事情之一。假如你不会合作,在未来的科学世界里你必定是非常局限的。学会怎样做一个好的合作者是你成功的一个重要的因素。怎样合作,从做学生开始就要学习。因为老师交给你的工作往往是整个项目的一部分,所以在做学生时合作机会是最多的。”
合作最常出现的问题就是发文章排名。对此,他谈到,“科学是一种社会行为,是合作的成果,没有科学家可以在孤岛上完成研究,双向交流是项重要技能。合作时,大家眼光都要放远。想量化贡献,给每个当事者都认为是完全公平的署名是非常困难的。毕竟即便是共同第一作者,排在第一的也只有一个。每个人的算法都不一样,排名自然无法做到绝对公平,但第一次合作就过分计较这个,以后的合作就很难谈起了。多年来我都有很好的合作,我自己有很多收获,因为通过这些合作我自己得到了学习,也扩展了研究领域,总的来说对做科学是有好处的。所以我希望大家合作时不要斤斤计较,要以做科学为主。”

寄语学生:用心做好科研
蒲先生对国内年轻的科研学子们寄予了深切厚望。在整个采访过程中,蒲先生谈到最多的正是研究生教育的问题。他忧心的是,现在的研究所对学生的教育不够扎实,忽视了如何教育他们踏实做事,不走所谓的“捷径”,不急功近利,培养优秀的品格。他认为最重要的还是培养学生解决问题的能力,不要怕难的问题。他还总结了研究生学习的五大原则:
一是要知道科学知识的来龙去脉。科学研究发展很快,现在领先的成果用不了几年也许就会过时,所以不要仅看实验成果,还要理解这些成果从何而来,弄清楚五个W——what, who, when, where and why。蒲先生鼓励学生们多阅读一些科学家的传记,多了解科学探索和发现的过程。他向同学们推荐了《创世界的第八天》(The Eighth Day of Creation),这本书讲的是分子生物学革命的历史故事,作者是美国的科学笔者Judson。他在上个世纪的五六十年代,访问了近100位的科学家,写出了从1940至1960年代分子生物学革命性发展过程中生物科学家的生动故事。“想了解重要创新工作的来龙去脉,就要读科学史、科学家传记,要读科学家写的东西。20世纪生物界最重要的就是分子生物学革命,这是怎样发生的?是谁做的?他们为什么能做出这样的工作?” 只有这样才能真正了解科学历史,为将来做出原创性成果奠定基础。此外,蒲先生还推荐了诺贝尔奖得主Peter Medawar所写的Advice to a Young Scientist。
二是要知道如何筛选信息。在这个信息爆炸的时代,有时了解太多信息反而容易对科研工作产生误导,要学会有鉴别性地去筛选信息,先搭建框架,再慢慢寻找相关内容。
三是要知道如何呈现知识。仅仅掌握、理解了信息还不够,要学会把吸收的东西表达出来,这本身就是一个逻辑整合过程,能训练系统性思维。
四是要知道什么是未知领域。光了解现有知识是不完整的,要去了解哪些问题是尚未有答案的。
五是要知道如何实现自我教育。“认识你自己”,与自己沟通,锻炼自己的思维比寻求别人的帮助更加重要。对于年轻人来说,最关键的不是老师,而是找到教育自己的途径。

最后,我们请蒲先生给科浦青春写一段题词。蒲先生思索片刻,写道:“祝:科圃园内,青春永驻。”

编后记:
采访完蒲先生已经是晚上十点多,写完题词,他就马上回办公室继续工作了。如果说最初对蒲先生有敬而生畏之感,那么可以说在采访之后,对其唯有崇敬之情。这位大师真心热爱着自己的事业,对国内的生命科学充满期望,也对国内新一代学子寄予着厚望。他的谆谆教导中,并没有多么华丽的大道理,有的,是踏踏实实做事情,勤勤恳恳钻研问题。他认为没有人天生就会做什么事情,如果不会,去学就好。问题不同,但事事相通。或许我们有一天都可以学以致用,以做科研的科学的方法去解决我们今后在人生道路上的各种问题吧。

本文部分内容引用了郑千里先生在《科学时报》 (2010-1-22 A1 要闻)中《记中科院上海神经所所长蒲慕明:但求慈航心中渡》一文,在此致谢。

《科浦青春》 程 秀

 


 
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