□導(dǎo)師要激勵研究生的研究熱情與興趣,應(yīng)給他以“入手之處”
□給每一個研究生選一份“可口的菜”是導(dǎo)師的責(zé)任,也是導(dǎo)師指導(dǎo)能力的反映
□獨創(chuàng)需要“自疑不信人”,先要自我質(zhì)難,自己跟自己過不去。
自從1993年我被國務(wù)院學(xué)位辦評為博士生指導(dǎo)教師以來,帶過了幾十個研究生,他們在畢業(yè)時都完成了學(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?dǎo)他們讀研的些許體會。
糾正研究生治學(xué)的五個陋習(xí)
初期研究生在治學(xué)上往往有五個陋習(xí),分舉如下:
泛泛而讀文獻,既無明確目標(biāo),也無痛切心得。在浩如煙海的文獻堆里,無所擇,好像是看了很多,其實并不“博”。讀得多并不見得“博”,搞得不好,一肚子不合時宜,更談不上得到精要。
知識水準(zhǔn)不高,卻不注意訓(xùn)練基本功,好高騖遠(yuǎn), 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之貢獻,占一席之地呢?
著手一個課題后,遇到困難而不會調(diào)整、提高自己的知識結(jié)構(gòu)超越之,不能左右逢源,自始至終。于是屢屢更改初衷,勞而無功。
看到別人搞一個課題熱門,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(dǎo)成為自己的問題以外,就提不出任何合理的質(zhì)疑,也不會帶著問題去尋讀文獻,不會交替使用分析和綜合,思維處于定勢,換言之是不會科學(xué)思考。
我對那些研究生說: 期望你們的研究成果有真正的科學(xué)價值,“則無望其速成,無誘與勢利”。而應(yīng)“養(yǎng)其根而俟其實,加其膏而希其光。 根之茂者其實遂,膏之沃者其光曄”。
要防止古人所說的學(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。
為何會產(chǎn)生這些陋習(xí)呢?除去缺乏科研經(jīng)驗, 還須從搞科研的動機處找原因。
正確的探索動機,先天的才智,后天的環(huán)境,堅強的志趣,塑造了每一個人!這四個要求都具備了,就能克服材料偏而不全,研究虛而不實,方法疏而不精,結(jié)論亂而不序的陋習(xí),學(xué)有所成。
研究生培養(yǎng)的六個階段
物理專業(yè)研究生(理論型或?qū)嶒炐?的培養(yǎng)是一個很艱辛的過程,此中的甘苦不但研究生知,做導(dǎo)師的也心知肚明。
總結(jié)多年來指導(dǎo)研究生的經(jīng)驗與教訓(xùn),我以為他們的成長,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階段。
第一階段是補上專業(yè)基礎(chǔ)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)疑書本知識,誠如一個兒童,能專心聽成年人講故事,津津有味地聽。
第二階段是把所學(xué)的知識靈活運用。譬如說,很多人都學(xué)了微積分,學(xué)了復(fù)變函數(shù),但是將來能否嫻熟地應(yīng)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。一般來說,一個全新問題的提出與以往的理論和知識是沒有太多邏輯關(guān)聯(lián)的,因此提問本身就屬于創(chuàng)造的范疇,它不同于一般因果鏈?zhǔn)降睦硇运伎,而通常體現(xiàn)為一種靈感突現(xiàn)。在經(jīng)歷了以上兩個階段以后,研究生已經(jīng)有了充分專業(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題意識了,能夠質(zhì)疑和發(fā)現(xiàn)新問題就是一種能力的體現(xiàn)。
第四階段是悟道。如何由現(xiàn)象窺及本質(zhì),如何從具體問題出發(fā)抽象出解決問題的理論?這就更需要一種頓悟式的直覺了。找到解決問題的方式后局面是煥然一新的,那是一種恍然大悟的感覺,既往的知識在此可以加以發(fā)揮應(yīng)用,然而這些知識此時卻都呈現(xiàn)出全新的面貌,拈花折葉,無不入妙境。
第五階段是由點到面的推廣。立言,把學(xué)識精煉化、抽象化、簡單化,把美揭示出來。
第六階段是回到無知。
導(dǎo)師如何激發(fā)學(xué)生的智慧
導(dǎo)師最重要的是注意激發(fā)學(xué)生的智慧,讓他們聰明起來。訓(xùn)練他們的頭腦去思考教科書里學(xué)不到的東西。那么,具體如何實施呢?
理論物理研究的目的是“格物致知”。所以導(dǎo)師要激勵學(xué)生的研究熱情與興趣,應(yīng)給他們以“入手之處”,根據(jù)他們的知識背景和聰明程度選擇一個既有一定的物理意義,又能預(yù)見研究結(jié)果的課題,如果該導(dǎo)師不是帶研究生像“放羊”的話,那么這就對導(dǎo)師本人提出了一個相當(dāng)高的要求,即導(dǎo)師必須有相當(dāng)多的科研成果積累與駕馭直覺的本領(lǐng)。
根據(jù)每個學(xué)生的特殊情況,我們做導(dǎo)師的要決定是讓他們自己選題還是給他們出題。對于少數(shù)能力很強的學(xué)生應(yīng)該知人善任,讓他們自己去闖路子。而對于大多數(shù)學(xué)生,則根據(jù)其學(xué)習(xí)背景,其長處和短處,給他們建議一個難度適中的論題,相信他們經(jīng)過較刻苦的研究能夠完成的論文。這樣做既培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力,又增強了他們的信心與興趣。如果一開始就出太棘手的課題,啃了幾年尚無明顯好結(jié)果,則會使學(xué)生感到沮喪而失去科研興趣。所以給每一個研究生選一份“可口的菜”是導(dǎo)師的責(zé)任,也是導(dǎo)師指導(dǎo)能力高低的體現(xiàn)。
經(jīng)過了信心的培養(yǎng)及少量文章的正式發(fā)表,就可鼓勵與引導(dǎo)學(xué)生,特別是博士生去攻克重要的、相對深奧的、根本性的理論問題。
在具體指導(dǎo)學(xué)生的論文進程中,應(yīng)該提醒他們防止“只見樹葉而不見樹林”,要經(jīng)常注意與此理論相關(guān)的實驗的發(fā)展。因為,認(rèn)真負(fù)責(zé)的導(dǎo)師,身處科研第一線的導(dǎo)師,往往不太愿意多帶研究生。狄拉克就曾說這樣的話:“我可以浪費自己的時間,但是我不能浪費研究生的時間,把沒有把握的課題交給他們做。”
導(dǎo)師在指導(dǎo)研究生過程中,應(yīng)特別注意引導(dǎo)學(xué)生以不同的思維方法去鉆研同一問題。大物理學(xué)家費曼為學(xué)生撰寫的《費曼物理學(xué)講義》雖然是講普通物理的,但是每個專題都有他自己獨到的見解與創(chuàng)新。他說:“用一種新觀點來認(rèn)識老事物,乃是一種樂趣。”
給了研究生一個具體的課題,而學(xué)生在接手一段時間后卻沒有成功,導(dǎo)師就要幫助學(xué)生尋找原因,原因往往是學(xué)生缺乏認(rèn)識到高于這一特殊課題的更一般的觀點,即手頭要解決的問題不過是一連串有關(guān)問題中的一個環(huán)節(jié)。如能把這個一般的問題明確起來,解決問題的途徑就可能增加。
在求解具體的課題時,導(dǎo)師要告誡學(xué)生一個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(yīng)得到發(fā)展。
總之,導(dǎo)師幫助學(xué)生舉一反三地類比,將復(fù)雜的東西簡單化,將凌亂分散的東西統(tǒng)一起來,調(diào)動學(xué)生的知識積累,就有望完成課題,并為將來開拓新的研究領(lǐng)域作準(zhǔn)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,理論物理專業(yè)的研究生的成長一般都要經(jīng)歷一個“自疑不信人,自信不疑人”的過程。
愛因斯坦獨辟蹊徑創(chuàng)建廣義相對論時也是處在“自疑不信人”的階段,后來當(dāng)他得知天文學(xué)家的觀察證實了他的理論后,他明顯地表示出了“自信不疑人”,他說如果實驗觀察與他的理論不符,他只能為親愛的上帝感到遺憾。
獨創(chuàng)需要“自疑不信人”,先要自我質(zhì)難,自己跟自己過不去。我本人的治學(xué)經(jīng)驗也是如此,當(dāng)我在1966年第一次想到狄拉克ket-bra符號積分時,我懷疑這個積分是否能真正實行,我不相信理論物理學(xué)家狄拉克的q-數(shù)理論是沒有發(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)歷無數(shù)次失敗的嘗試后,我發(fā)明了有序算符內(nèi)的積分技術(shù)從而進入了“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,有長期的實用價值。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(nèi)的積分理論和連續(xù)變量糾纏態(tài)表象遲早會出現(xiàn)在量子力學(xué)教科書中。
一個人的科研水平越高,他的“自疑不信人,自信不疑人”的理念就越明晰,表現(xiàn)在他的發(fā)現(xiàn)問題的洞察力越強,解決問題的方法多樣化,對于自己研究結(jié)果的自信心也越堅定。