年轻科研人员如何走向成功


作者 冯长根 发表在《科技导报》

年轻科研人员如何走向成功——开场白

年轻科研人员如何走向成功(1)——当你刚刚成为学科组的成员

年轻科研人员如何走向成功(2)——你现在应该积累什么

年轻科研人员如何走向成功(3)——多了解你从事科研的资源

年轻科研人员如何走向成功(4)——关注“实验室生活”

年轻科研人员如何走向成功(5)——谈科研结果与立题

年轻科研人员如何走向成功(6)——谈实验设计的共性、优化以及新的实验方法

年轻科研人员如何走向成功(7) ——“机遇”是什么? 

年轻科研人员如何走向成功(8) ——有条不紊的时间管理 

年轻科研人员如何走向成功(9) ——与人共事的意识

年轻科研人员如何走向成功(10) ——与学术领导人相处

年轻科研人员如何走向成功(11)——做好实验数据记录

年轻科研人员如何走向成功(12)——数据的表述与分析

年轻科研人员如何走向成功(13) ——数据的表达与分析

年轻科研人员如何走向成功(14) ——科学批评

年轻科研人员如何走向成功(15) ——科学批评、讨论和推演

年轻科研人员如何走向成功(16)——科学中的失望

年轻科研人员如何走向成功(17) ——科研中的公平

年轻科研人员如何走向成功(18) ——科研中的利益冲突

年轻科研人员如何走向成功(19) ——实验违规

年轻科研人员如何走向成功 (20) ——偏好

年轻科研人员如何走向成功(21) ——剽窃

年轻科研人员如何走向成功(22) ——欺诈

年轻科研人员如何走向成功(23-31) ——学术论文  

年轻科研人员如何走向成功(32) ——学术论文中的表述

年轻科研人员如何走向成功(36)——致谢和署名

年轻科研人员如何走向成功(37)——再谈署名

年轻科研人员如何走向成功(38)——谈谈编辑部的回复

年轻科研人员如何走向成功(39) ——谈谈评审论文

年轻科研人员如何走向成功(40) ——谈谈其他类型的公开出版物

年轻科研人员如何走向成功(41-〉) ——交流与成名

 

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年轻科研人员如何走向成功——开场白

冯长根 "主编心语"栏目前一个系列的文章中,谈的是"研究生如何夯实成功科研生涯的基础",对象主要是博士生和博士后.博士生和博士后的一般年龄不超过30岁.从本期开始,"主编心语"栏目取题为:"年轻科研人员如何走向成功",主要对象是30岁左右正在从事科学技术研究的科研机构,高等院校的年轻人员. 如何走向成功,是30岁及30岁以上年轻科研人员不会不关心的事.在前一个系列的文章写完以后,一些来信要求谈一谈在博士,博士后以后如何走向成功,这当然是本刊的责职所在.作为主编,我也乐意与大家聊一聊这样一个令人向往的题目.科学与技术各个专业的研究内容和研究方法是那么的不同,因此,我在本专栏中不讨论如何进行专业性的研究这样的内容.我要谈的,用我在谈"研究生如何夯实成功科研生涯的基础"时的话来说,仍然是"我想谈谈成功科研生涯的'高楼',是由哪些"构件"一层一层构建起来的,因为在现代社会,成功的科研生涯是由一些结构性因素保证的.本专栏要介绍它们都是什么 ",你"如何面对它们 "[1] 在从2007年5月以来的这一年多时间里,"主编心语"向读者谈了博士生,博士后夯实成功科研生涯时的23个结构性因素.若你想了解它们,那么在《科技导报》今年第19期上文最后一次刊发时,编辑部同时以目录形式给出了各篇的对应刊期[2].实际上不管你有没有博士,博士后经历,你都应该了解它们.这23个因素分别为:① 选择导师;② 与导师的交往;③ 注意克服时间陷阱;④ 管理时间;⑤ 文献搜索与阅读;⑥ 撰写进展报告;⑦ 口头报告;⑧ 写论文;⑨ 出论文; ⑩ 对论文的反馈;{11} 学术论文的发表;{12} 写摘要;{13} 学术会议;{14} 壁报交流;{15} 博士论文的撰写;{16} 博士论文答辩;{17} 处理好紧张与压力;{18} 成为一个博士后;{19} 研究合作;{20} 在实验室指导学生;{21} 写科研经费申请书;{22} 走进科学共同体;{23} 努力寻找成功之门. 如果你还没有阅读过"研究生如何夯实成功科研生涯的基础",我建议你不妨看一看.看了,你一定能感觉到在此文的字里行间,有着时隐时现的"话头".首先是"主动精神".不主动,就无论如何也谈不上与"成功"在一条道上.要走向成功,你肯定得有强烈的"主动"意识.其次是"科学共同体"意识.不知你注意到没有,在此文中经常出现的一条隐语,其实就是"你的成功,和科学共同体有着极大的关系".记住一些"科学共同体"的基本知识,甚至一些"潜规则",当然大大有利于你的成功.这些,都在那文章中时不时地提醒着你.比如我在谈到博士论文答辩时说:"使自己成为科学共同体的一分子,答辩会是一个极好的机会和台阶.从你通过答辩的一刻起,你就成为这个共同体的一员了.这次答辩会,实际上是同行们接纳你的一个神圣仪式.到这时,你可能明白为什么要好好撰写博士论文,而且还要好好做好答辩的准备.任何与此相反的举动,都表明你其实不在乎这个'共同体'的存在,这才是你博士论文答辩中最大的错误."[3]请记住,答辩中是这个道理,难道其他地方就不是这样

参考文献(References)

[1] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(I), 科技导报, 2007, 25(9): 78.

[2] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(XXXIV), 科技导报, 2008, 26(19): 109.

[3] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(XVIII), 科技导报, 2007, 26(2): 103. 《科技导报》2008年第26卷第20期

 

年轻科研人员如何走向成功(1)——当你刚刚成为学科组的成员

本文[1]从你刚刚成为学科组(有些地方是研究室或教研室)的成员谈起。有一些年轻人进入科学共同体成为某个专业的新成员,是基于一种称为“无为”的状况。也许你有一个好的博士学位,你认为搞这样的研究很有意思。也可能你看到许多人留在学校了,所以你也想在学校工作。这些想法不能算作有误,但也不是跨进科学研究大门的最好方式。

科学研究是什么?总其概要,科学研究是关于发现新事物并且把它们应用到改善人们生活和工作,以及与人们生活及其相关的动物、植物的生活方面的一类职业。作为一种职业的科学,对于从事这项工作的人们的要求,相比许多年以前要高了许多,而且变得越来越高,对科学研究充满兴趣,实验动手十分熟练已经是不够了。我在后续文章中要讲到这些要求。

有了上面这个认识恐怕也还是不够。学科组是科学共同体的基本单元之一。这个学科组在共同体中的口碑,与你的成功关系密切。你到某个学科组工作了,这表明你在得到博士学位、从事博士后工作后,决定一辈子从事科学研究(在研究院所),或者又搞科研又教学(在大学)。在新职业岗位上,你知道自己一要主动,二要投入。另外,这里你碰到了第一件事:如何处理与学科组以及学科组组长的关系。在《科技导报》“主编心语”系列文章“研究生如何夯实成功科研生涯的基础”一文中,我讲过如何处理与导师的关系,提到了与导师交往的一些规则,你不妨看一看[2-3]。与学科组组长及其他成员的交往和与导师的交往虽有不同,但在许多方面是一致的。假如你在攻读博士学位期间实践了这些规则,你把它们带入新的工作之中既是自然而然的,也是十分有益的。你不妨留心一下别的成员是如何贡献于学科组的。请记住自己是学科组的一员,应该也可以为学科组带来好口碑。学科组肯定会有一些工作需要所有成员一起分摊,同时又会让你感到在许多时间里各人在忙着完成各自的任务。学校和研究所每年会对新到岗位的年轻人开设培训课程,这些课程会谈到你进入学科组(实际上是进校)后对你的有关要求。有的学校在学期之间会开设讲座,介绍你作为科学共同体的新成员必备的知识,例如交流和口头报告的技巧、发表和出版、申请科研经费、访问学者、学术团体会员资格、科学道德以及科学研究的其他方方面面。参加这种培训会使人增强成功的信心,但这样的讲座也常常被实验压力或其他科研压力挤掉了。有一些年轻人甚至并没有得到培训。学科组长或者学术带头人挤得满满的日程表,实际上意味着刚刚进入学科组的年轻人也许不得不用自身经历或“错误”来得到这种培训,尽管这往往是不可避免的。

在你成功的路上,学科组会伴随着你。你和学科组,特别是学科组中的每个人都会有合作的共同需要。你当然明白,学科组的合力总要比你个人的力量大,更何妨学科组又是借助学校或者院所的声望,得以在科学共同体中活跃着、发展着。

参考文献(References)

[1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功——开场白. 科技导报, 2008, 26(20): 109.

[2] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(I). 科技导报, 2007, 25(10): 78.

[3] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(II). 科技导报, 2007, 25(11): 78.

 

年轻科研人员如何走向成功(2) ——你现在应该积累什么

现在,你找到了一份从事科学技术的工作。你可能会想,从小学、中学、大学到研究生、博士生,“现在我可以脱掉学生装了”。有一些人会想,“我终于可以干一番了。”的确如此,但不知你想过这样一个问题没有:你现在的目标是什么?

我在本刊“主编心语”刚刚结束的系列文章“研究生如何夯实成功科研生涯的基础”一文的“开场白”中说过,现代社会是这样安排人们最初的成功生涯的:大约6岁上小学、12岁上初中、15岁上高中、18岁上大学[1]。这以后,你在22岁时成为硕士生,到大约24岁或25岁又成为博士生,如果再算上有些人又干了博士后工作,这需要2年,那么,你现在大概是在28岁到31岁之间。毫无疑问,你正在走向成功。你得到了一系列的毕业证书。你在那些时期的目标是什么呢?现在可以这样说,你在所有那些时期的目标,是以自己的努力,完成了称为“学历积累”的过程。“学历积累”的潜台词,是说你已经有了成功科研生涯坚实基础。今天,已经很难设想具有小学或中学毕业学历的人能够有一天在科学技术工作中领导潮流。你的“学历积累”表明你已经在以往的日子里,在科学技术的“殿堂”里达到了一定的深度和高度,有些已经站在了巨人的肩膀上。

到现在为止,你的“学历积累”具有这样的特点:它像太阳和雨露一样,对每个人都是公开的,有确定日期的。你是幸运的,因为你完成了积累。这中间,会有许多人没能完成这么样完美的积累。

你现在到了新的岗位上,在已经过去的岁月中,高等教育体系中科学技术对你的培训,使你已经有了一个十分可喜的“惯性”:你希望一直搞科学技术前沿的研究。“今后,我要好好搞更多更好的科研了”,你会这样说。不错,这值得鼓励。对于已经初露头角、站到了巨人肩膀上的一批年轻人,更是不容置疑的。

你于是以极大的兴趣投入了相关的工作。但用不了多久你会发现,在科学技术的共同体中,并非所有的人都像你那样每天都在实验室中,甚至你也常常看不到自己周围的同事,更不用说那些学术带头人了。这些学术带头人中肯定还有你的导师。你开始怀疑自己的想法,你感到努力的方向不像以前那样明显和明确:拿到学位。

这时候,记住你实际上进入了你走向成功的第二个过程:“责任积累”。这就是你碰到的第二件事(我在上一期中讲了第一件事[2])。换句话说,你现在要关注的是“责任”这两个字。你要面临的是这样的问题:我愿意承担责任吗?我们都知道,科学研究的每一天,实际上也是与别人一样的每一天,很多时候,看起来大家的每一天也都是差不多的。“研究的课题不一样”,你会对我说。对,成功的科研人员总是从事着重大的、前沿的研究。稍有不一样的是,从事研究的人们实际上处在“责任积累”过程的不同阶段之上。

你希望在有影响期的刊上多发表一些前沿学术论文,你借此还希望承担或参与重大的前沿的课题研究。你很负责任地投入到你的每一天中。但要注意,此时容易疏忽的是悄悄而来的其他“责任”。比如说,你是否热心于为硕士生、博士生作一次学术报告?你对编辑部要求苛刻的修改意见是否心甘情愿地认真修改了?在学校,你是否十分愿意把自己讲授的课程做成全系授课质量最高的课程。这只是你最初会碰到的需要具备“责任”两字的少量工作。我看到的情况是,有些人在日常中唱响了“责任”为主题的乐曲,有一些人认为要做这些事,就会影响自己做科研。“不值得”,他会说。我想对你说,前者在走向成功,后者只会与成功擦肩而过。

参考文献(References)

[1] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(1)[J]. 科技导报, 2007, 25(9): 78. [2] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功——当你刚刚成为学科组的成员[J]. 科技导报, 2008, 26(21): 109.

 

 年轻科研人员如何走向成功(3) ——多了解你从事科研的资源

 上文[1]谈到,你现在的每一天看起来和做博士论文期间一模一样。若真要说一说不一样,那么你现在已经完成了“学历积累”,你正通过科学研究走在了称为“责任积累”过程的不同阶段上。也许你不太愿意听“责任”这样的词汇,因为你看到正在承担“责任”的人们,例如系主任,他们太“忙”了,“哪有时间搞科研”,你会下意识地出现这样的联想。忙,不假,而且你总是想“自由”地搞研究。你感到困惑的是,人们时不时地得到他们完成了科研、成果得以鉴定的消息。这后面有什么呢?

你现在需要知道走向成功的第3件事(我已经分别谈了第1件事[2]和第2件事[1]),即倾心于科研,还要了解自己身旁的资源。

在不同的机构,科研是如此的不一样。有的博士、博士后到一个实验室后,被安排先熟悉熟悉,然后是作为别人的助手加入了日常工作,你似乎注定要在一天一天的实验室“活儿”之中了解研究课题的全貌。注意,你一定承担了科研的某个部分的工作,显然你眼下的这部分研究,无论如何“容易”和“没劲”,却是你必须迈过去的门槛,同时,还是你走向成功的“资源”。你是否愿意在这样的研究中表现出热情和倾心呢?我祝愿你一定不会轻易地让这一类成功擦肩而过。

有的机构完全不一样。你出现的第一天,学科组就会让你进入研究,而且实验的结果(当然是阶段性的)在第三天就要得到。这些不一样的情况,多少反映出走向成功会有不同的路径。这些不同之路,都是合理的。对于任何一个新的科研课题,可以想见,总会有许多方面的事要马上处理:新的合作者、新的技术、许许多多的学术论文需要读,而且这些论文中的极大部分是那么的不明确、低水平,至多说来也是不太相关的。你还要参加各种该课题的讨论会,你能不去听吗?主讲人中他们有的是课题权威,有的是来介绍新技术的。最重要的是,你需要抓紧得到成果。看起来有许多事要做要学,首要的是,只要你在实验室,就要做实验。

实验室生活。你万不可以为实验室只是一座物理意义上的建筑物。实验室其实意味着分别以不同方式承担着各种工作又互相交叉的一群人,他们又是构成这个课题的科学共同体的全部成功人士中重要的组成部分。很少有两个实验室完全相同,因为实验室内涵决定于实验室职员的个性和活动、实验室的大小(人数、课题经费和空间)、研究和实验的类型,以及实验室负责人的风格。你不妨多留心不同实验室的相关情况,它的物理结构、实验室中人们的不同角色,他们做着什么,总之,问一问:实验室是如何运转的?有朝一日,你有足够能力时,就能探究出能够保证年轻人走向成功的实验室模式,不仅使自己走向成功,而且使你周围的人连同那个“科学共同体”走向更高的层次。

在多数情况下,一个活跃的实验室总会包括几位有资历的研究人员,他们或是在高校有一个教授的职位,或者在研究机构或企业中是高级科学家。其中的一位是负责人,然后可能会有几个是高级职员,各负责一个研究领域、一批研究人员以及学生。博士后是拿薪水的职员,他们必具备博士学位,且逐渐地在研究上具备更多的独立性,其中的一些甚至已经有自己的课题和经费。大的实验室会有技术主管(有时也称实验室主任),多数实验室会有技术员辅助物理类型(实物类型)的实验研究,也有的还会配有行政助理或秘书。不要小看技术员、行政助理和秘书。有与没有这些角色,大不一样。博士生、硕士生来了又走了,有经验的支撑性的职员(如技术员)看起来会在实验室呆更长的时间,他们聪明又有经验,常常是实验室主任信得过的。在实验室中确定每个人的角色分工是重要的。这样的话,你在实验室要多看多听,充分融入这种无形的学术“建筑”之中。

在实验室中,会有一些明显的规定,其他一些就只能称为“无形的”规定或“潜规则”。一些法定的实验室规则例如职业和健康、安全方面的规定绝不允许打折扣或打“擦边球”,这些必须严格执行。“习惯性规矩”或“生活程序”可能并没有这么明显。工作时间和假日有些说不清,对学校和研究机构的雇员“工作时间”须用“灵活”来形容,前提是你工作勤奋且工作总是按时完成。有些实验室在按时上班下班时间上期望是高的,期望高的还有午餐的时间以及半上午半下午茶休的情况,他们也会在周末你是否在工作上“口舌”挺多。你工作的时间越多,这些实验室主管当然越满意。目前较为现实和共同的认识是,你要走向成功,应该在乎的不是你用多少时间在搞研究,而是你究竟做了什么(完成了什么),换句话说,你有了什么基础?什么积累?但记住,你肯定要有时间在搞研究。成功的科学家决不是“九三”风格的(上午九点开始,下午三点开始),而且也不会停留在“八小时工作制”。

参考文献(References) [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(2)——你现在应该积累什么[J]. 科技导报, 2008, 26(22): 109. [2] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(1)——当你刚刚成为学科组的成员[J]. 科技导报, 2008, 26(21): 109.

 

年轻科研人员如何走向成功(4)

上文[1]从科研资源的视角,提请你关注“实验室生活”。本文仍讲你在开始终生从事科学研究后会遇到的情况。

思考与动手。如果说得简单一些,科学只是两件事:思考与动手。“思考”说得是阅读文献、评估同行圈子内流行的信息、知识和那些疑难和问题、提出假设、设计实验、评估经科研产生的数据以及数据的含义、把结果写出来、再关注下一个实验。“动手”则涉及为了研究而建立实验装置,仪器设备与实验研究技术的校正与完善,实施实验,收集与分析数据,准备做口头报告或参与研讨性讲习活动等等。值得说一说的是,科学研究中最大的错误,莫过于试图把“思考”和“动手”截然分开。假如你回忆一下在博士生导师指导下的科研经历,就不难觉察到一种经常碰到的情况,即你拓展思考甚至获得“灵感”的努力,常常不是在动手实验之前,就是在实验之后。事实上,当实验正在实施的时候,需要你真切地思考。科研通常就是一个做实验的项目,无论是一个大实验还是几个不同的实验,都不仅仅依赖于你对实验的设计或者你对结果的解释有多么完善,重要的是你如何实施着这个实验。

实验设计。有关科学实践与思考的哲学方面的和史学起源方面的文献,特别是有关科学是或应该如何实践、怎样的方法才是科学的研究方法的书籍和文献已经有很多很多。如果把5 000多年来中国文化中相关的部分一起加以考虑,那么这种文献的数量将是更加巨大。对于任何一个年轻的科研人员,这类中西文献都提供了十分重要的迎接挑战的基础。但是,21世纪许多科学家采取一种注重实效的姿态,即聚精会神于研究中那些被人们最为关切的方面,即观察、实验设计、推导和解释。

我们天天做实验,但是作为研究的实验并不能证明你实验前的假设是对的,实验结果仅仅能够支持你的假设。现代科学的基础是“零假设”——我们试图揭示某些东西并不是假的。这听起来像是语义游戏,但这在我们进行科学思考、解释、分析和阐述时是重要的。零假设是统计分析的基础,只是我们常常忘记这一点。日常之中,常常看到的情况是,我们倾向于把实验的揭示仅仅看成是对我们的预测或者我们的盼望的统计,但在实际之中,实验及其结果仅简单地给出我们错了的概率。无论你心里是多么希望你的主意或假设是对的,别忘了,证明自己的主意或假设是错的,永远是值得做的一件事。信不信由你,如果你自己不做这件事,那么你的批评者,也就是你的学术论文的审稿人和你科研资助申请书的评审专家,就肯定会尽他们最大的努力去证明你是错的。与其让科学共同体中别的专家先到那里,不如你自己先做第一人。

多数科学以假设为基础。我们考虑现时的知识和观察结果,提出假设用于解释它们,然后确定进一步的观察结果是否与假设相符合。但是科学也并不总是这样的。科学也依赖于简单的观察和描述,此时并不需要假设。对于这些观察的思考基于某些逻辑和思想原则。比如说,考古学家知道在什么地方发掘、大致地知道他们希望寻找的东西,但却不能够预测出他们能够挖掘出什么来。类似地,传染病学调查和多基因表达分析不是基于假设的,且经常会有惊人的发现。观察和分析是重要的第一步。同时,解释“如何”和“为何”(即告诉科学家们机理的)研究,比起只解释“怎样”的定性研究,更受到人们高度的关注。(待续) 参考文献(References) [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(3)——多了解你从事科研的资源[J]. 科技导报, 2008, 26(23): 109.

 

年轻科研人员如何走向成功(5)——谈科研结果与立题

上文[1]从开始从事科学研究后会遇到的情况入手,提请你关注“思考与动手”问题。本文谈谈科研结果与立题的问题。 大学教育给许多人的烙印是,科学是逻辑性极强的,谁先谁后是计划好的且有条不紊的。然而,不少成功人士会告诉你,许多科学发现其实是意外的,是不可预见的。“眼下的实验结果也许就正是我们要的结局”,这种想法是值得赞许的,且也有利于成功。这种不可预测的特点正是科学研究为什么总是令人兴奋的原因。想象力和多维思考不仅在艺术中而且在科学中也是重要的。这当然不是要低估科学的严格性、观察性和仔细分析的重要意义,值得你关注的是永远不要忘记寻找和思考科学中那些不可预见的事物。 研究之初别忘了决定你试图解决或回答的课题或问题是什么。这看起来是那么显而易见,让人感到用不着特意一提。但是,经常发生的事是,在许许多多的实验细节之中,你可能已把最初的目的忘得一干二净。所以,记住只要可能的话,做最简单的实验,它常常会给出最说明问题的结果。许多科学家在他们为了得到科研经费而开始填写正式的项目申请书时,就已经开始设计最关键的实验。在项目建议书中,必须清楚地描述(因此也须思考清楚)课题的假说、研究目的和问题,然后以十分逻辑的顺序讨论清楚如何用实验来检验或得到研究结果。当然,对于每一个实验,都应该用这种方式进行构想。 许多研究项目涉及到“大问题”和“小问题”,这就是说总的、长期的目标往往被分为一系列的实验。这些实验既可能是对假说某个方面的检验,也可能给出项目的必要的背景性工作。在列出这些问题后,弄清楚这些问题可否从实验上检验,是十分必要的。有些问题太大了,以至于在一个研究项目中你根本不可能给出答案,比如说,“大脑是怎么工作的”,这样的题目需要你终生研究。可是这样的题目又可以用一小步一小步的成功,来接近最终答案。在另一方面,即使最简单的科学问题,用特定的系列试验也可能得不到答案,导致这个结果的原因可能很多,如不合适的实验设计、过多的约束变量以及缺乏必要的工具。这种问题最容易出现于复杂系统中,例如生物体、生态系统和大范围地理问题。在这种系统中,通常必须给出一些必要的假定,以便设计实验。这些假设也不会总是对的。在为了检验一个特定的假设而设计“清晰”实验时,所遇到的最大挑战是不可控的变量或潜在的约束变量。为了面对复杂系统,常常必须做一系列的实验。在决定“这个实验不可能回答你的问题”、“这个问题是处理不了的”以及“这个系统太复杂了”之间,经常会有一个很好的平衡。在实际操作时必须找到这个平衡。有时你的实验虽然不能给出完整的答案,但对此却提供了潜在的有价值的贡献。对局限性的认识(以及在从数据中得到结论时考虑这些局限)肯定要比你简单地决定不做实验更为合适。实验总是要做的。一个通常的例子是利用基因修饰的实验动物。在动物中取掉某个基因,为分辨其功能及基因产物的重要性,提供了有价值的方法。但基因法会因被污染而提供虚假的结果。尽管所有的影响因素都必须被排除,最终,这类实验被证明是非常有价值的。(待续) 参考文献(Reference) [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(4) [J].科技导报, 2008, 26(24): 109.

 

年轻科研人员如何走向成功(6) ——谈实验设计的共性、优化以及新的实验方法

文/冯长根 上文[1]我从“科研结果与立题”入手,谈了实验设计中的一些情况。本文继续谈实验设计中的另一些情况。

每个实验的设计当然不会是一样的,但某些原则是相似的:例如,实验设计时是否考虑到了相关物控制、参照系,以及在临床研究的情况下是否考虑到了服用安慰剂的对比组(有时甚至需要几组这种安排),再有,独立观察(或叫样品个数)的数量是否充分,以便进行有效的统计分析;实验条件是最优的吗?你对用于实验的试剂、设备和方法有信心吗?最简单的实验涉及到相关物控制和单一的试验组。为了保证诸如实验浓度、过程时间、所用工具等等是合适的,你通常就需要做做摸底实验。关于一个工具、技术或一件设备的可靠性或耐久性,不能仅仅相信由制造商提供的信息——他们总是过分乐观的人群。

为了得到实验的优化,如果不注意在实验过程每个步骤中进行精确评估,有可能导致你在并不重要的方面付出不必要的努力。如果某个参数最终的结果会被另一个交互的参数所影响,而它从本质上说是一个变量或者不能够被准确评估(或两者的精度与置信度并不相同),那么对前一个参数作精度很高的测量是不必要的。举例来说,在一个测量动物进食的实验中,如果你并不考虑那些留在笼子底都且量又大又随时变化的剩食,就没有必要把送给动物的食物作十分精确的称量。在任何一种测量中,应该考虑的倒是那些关键的、有限的步骤,然后聚焦,把这些步骤优化。

现在谈谈另一件事。即使是最有经验的研究人员也会持续地考虑新的技术、设备以及他们日思夜想的科学问题的解决方法。今天,技术进步的速度是令人震惊地快,但往往是刚刚开始科学研究生涯的人,比起久在科研领域的人更容易接受新的技术,也更倾向于创新。最初,新的技术往往是从其他人(通常在同一个实验室)那里学来的,但我们也时不时地看到,一位新的博士生会从提出一种新的技术开始从事研究,而这个新技术此前在他的实验室并没有试验过。

学习一种新方法意味着准确遵循一些规定好的步骤或公开发表了的方法,一步一步地检查,小心注意实验过程的每一个方面,总是警惕着实验会不会在某个地方出差错。但是,技巧的掌握和熟悉遵循一些规定好的步骤是不够的。你应该透过技术看到更多——在测量之中体现着的原理,这个技术能做什么,能揭示什么——更重要的是,这个技术的局限(缺点)是什么?倒是了解设备中每一个部分是如何工作的种种精准细节,或者实验进程中的每一个方面,并不总是基本的。当一台复杂且昂贵的设备坏了时,人们不会要求(甚至不会允许)年轻的研究人员用手工加上一把螺丝刀去整修。这通常是专业修理工(可能的话来自制造该设备的厂家)的活。这样做,仪器保修的责任也得到了遵守。但是,在口头学术报告后,甚至在一些一般讨论之中,当问报告人,或问口试者,为什么要选择这个特定的技术,或者对技术的某种改进的原因,或者藏于分析之后的思考,如果仅仅回答“这是我被要求做的”,或者“别人发表的文章上这么说的”,那么你应该明白这样的回答是不能被别人接受的。你必须知道为什么,你必须能够解释清楚你完成的实验。对于许多测量而言,总会有一系列的方法可以执行,每一种方法有优点和缺点。重要的是要了解这些究竟是什么,同时要清楚地意识到你所采用的任何一种实验解决方案的局限。(待续)

参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(5)——谈科研结果与立题[J]. 科技导报, 2008, 27(1): 111.

 

年轻科研人员如何走向成功(7) ——“机遇”是什么?

文/冯长根 上文[1]我谈了“实验设计的共性、优化以及新的实验方法”。本文要谈的是实验和科研中的“机遇”这类问题。

科技界把一类科技人员称为有“绿色手指”的研究者。“绿色手指”科研人员可能是一位技术员,一位博士生,或者一位经验丰富的研究员,他们总是掌握着实验技术运行自如,在别人解决不了的情况下解决了难题,他们总是得到有用的数据。这种成功部分地决定于小心和专注、手巧、熟练以及经验丰足。即使在很好的科研项目中,不能关注细节(顺便说一说,本刊今年“新年寄语”谈到了“不瞄准文化”之害[2])、粗枝大叶地实施技术,或者笨手笨脚的实验室行为肯定是成功的障碍。有一些实验技术需要你付出比另一些技术更多的小心,更不用说与燃、爆、毒、害有关的研究,要有许多额外的关照。当然,有一些研究你只需实践即可。但是,所有这些实验和研究,都需要思想。人们常常把第一批实验数据(不管它们看起来多么有用)丢弃,因为你此时处于“研究曲线”中的学习阶段。许多人会遇到或与这样一些人共事:他们不仅仅是小心和精确,而且看起来十分“幸运”。你失败了的实验他们做了,他们的结果总是令人兴奋,经常会得到意外的结果。他们常常是许多人相当羡慕的对象。我们当然不能不承认在科学研究中存在着称为“幸运”的东西,这其实是一种机会,一种处于正确的时间正确的地方做了正确的实验的机会,而且多数科学技术的重大突破都不是意料之中的。事实上,幸运的事件只是所有科学技术研究成功中的一小部分。真正的关键在于你要关注你原先并不注意的现象,在于你能否认识到这个意外的现象究竟意味着什么。我们在各种场合经常引用的科学家Alexander Fleming发现青霉素的例子,即有一种孢子从实验室打开的窗子中飘落到他的盘子上,并且杀死了他培养中的细菌,其实是被人们大大地夸张和润色了。关键的事实是,他注意到了不正常的现象,而别人对此可能只会忽略或错过。有一句话“——机会只给予有准备的人,用于研究之中是非常恰当的。

“绿色手指”科研人员研究做得好,原因在于他从未停止对于他们正在做的科研的思考。他们总是很快地看到问题的存在。如果可能,他们总是在问题出现前发现了问题。要做到这一点是难的,特别是在进行日常的或者常规的测量时。他们在找出看起来不太对劲的东西时,在发现不正常的现象时,在把每一个实验与较早完成的实验进行比较以确定一致性时,以及如有疑问就停下实验并且重新评价时,都是快速的。这恰恰也是你需要做的。要使自己永远处于寻找和关注那些不正常的和意外的现象的状态。能够带给你重大突破的,不是那些期待中的和正常的结果,恰恰是这些不正常的和意外的结果。这时候当然不能仅仅是照看和检查——你需要评判能力。你得找出一个典型实验中的决定性步骤(也就是需要特别关注和精度的步骤),而不是在那些精度并不重要的实验过程中花费好几个小时。有时候,正是意外的因素造成了成功和失败之间的巨大差别。几个实验步骤的先后顺序,在哪个房间里对样品做了测量,有时甚至一年之中的不同时间,都可能成为意外的影响因素。要关注一个典型实验中每一阶段的本质性误差。当一个不可避免的变量只能准确到1%时,就没有必要在另一个步骤中追求0.001%的精度。要区别哪些是预料之中的结果,哪些不是,常常是困难的,对于没有经验的研究人员更是困难。前者给出的结果只受误差和正常变量的影响,后者常揭示出令人兴奋的新的信息。在后一种情况下,你至少要了解,把每一件事都记录下来以及与更多的有经验的人讨论是十分重要的。你做了记录,通常也就丢弃了或不公开了,但有时候,即使是已经过了几个月甚至几年,这都可能是非常有价值的记录。说到底,请你在研究和实验中,要多多留心,特别是意外的结果。(待续) 参考文献 [1] 冯长根. 科研人员如何走向成功(6)——谈实验设计的共性、优化以及新的实验方法. 科技导报, 2009, 27(2): 111. [2] 本刊编辑部. 新年寄语. 科技导报, 2009, 27(1): 1.

 

年轻科研人员如何走向成功(8) ——有条不紊的时间管理

文/冯长根 上文[1]我谈到了“机遇”是什么,当然,你不仅需要了解问题的答案,重要的是在实验室和科研中实践这个答案。本文要回答的是如何处理与时间有关的问题,亦即时间管理。

我已经谈过攻读博士学位期间如何管理时间[2-3]。你在博士毕业后,找到了一份从事科研和实验的工作,仍然绕不开“时间”问题。让你着急的也许是最初的一个阶段:实验做起来总是那么慢。但这种情况不会持续多久,你就需要小心翼翼地计算用于实验的时间,因为你同时要干的事太多了,诸如学习新的方法、分析数据、撰写论文、准备学术报告、参加会议和研讨会、争取课题立项、指导其他人的实验等等,都是必须的。在那些确切的(如申报自然科学基金)、特别是在突然而来的机会面前(如三聚氰胺事件后社会急需一种快速检测牛奶中三聚氰胺含量的技术),你会明白,还是要做重要的研究——也就是值得想一想自己正在做什么?自己的方向是什么?得到了什么?

面对越来越多的工作压力,有些人采取延长工作时间、工间不休息(甚至中午也懒得花时间用餐)、放弃周末休息到实验室工作的办法。这种精神于科学技术而言,毫无疑问是值得赞扬的,有些时候是重要的;但就时间管理而言,首要的则是计划和条理。为自己搞个记事本是合适的,我就是这么做的。纸质的或电子的都行,这其实并不重要,重要的是记下那些你必须做、必须参加的每一件事。这个本子要经常翻看,不只是当天看,正确的做法是看一周的(甚至更长时间),这样你就会记住某个学术会议的文摘投稿截止期快到了,或者你全文必须写完的日期快到了。这个记事本也可以用于随时记下一些附注、说明、姓名、手机号、电话号、地址和邮政编码等,当然与实验有关的信息应该记在实验室记事本上。许多人有一个体会,会议记事本很有用,它可用于记录那些讨论会的信息、与指导教师的谈话,等等。这也可用于记录你突然冒出来的想法和计划。请经常地、有规律地翻看自己的记事本:对于讨论会上记下的信息、突然想到的体会或者对实验的观察,你需要较长的时间才会有深刻认识。

在为实验做计划时,把时间安排得宽松一些,允许实验之中有多余的时间:实验经常会出现失误,其中相当多的实验是要反复做的。如果你有一个接一个的实验或者要写一篇论文,最好要为自己设定截止期。上面说的这些注意点,都要求你尽可能现实一些——大约只有很少一些事会完成得比你想像得快,同时在你的工作时间内,经常会有被打断的时候。实验之前要把实验所需的每样东西都想周到,这样就不至于因为突然发现某个试剂已经用完,或者一个仪器没有借到而使实验延期。像文艺晚会预演那样,检查实验的每一步,考察清楚必定需要的东西,把干扰降到最小,每一种干扰都有预案。一般说来,对于博士生和刚刚从事研究的年轻人,这样一些要求总是容易做到的,他们没有额外的责职,比如行政管理事务、教学任务、突然产生问题的学生需要交谈、研究型职员的管理、撰写学术论文、申报经费申请表、项目立项答辩以及科学共同体的职责(如果他或她是某个科技社团的理事、常务理事,或者是学术期刊的编委、审稿人)。学会在事先计划时处理种种干扰研究的事务,那么在实验之中处理这些事就容易多了。当你忙的时候有人找你,最好是告诉他你正在干什么,能否把见面放到稍后。一旦你有了空余时间,随时安排与人交谈。

你还要为“论文事务”留足时间:阅读论文、查看电子邮件、处理与同事的来往信件、答复录音电话或你来不及回复的电话。处理这些事务,必须当天的事当天完成。你也许准备明天办,但极有可能明天比今天更忙,且同时又产生了许多“论文事务”。要学会快速处理事务,或者把事务办毕留档,或者归入垃圾桶中。对大多数人来说,使文件分类管理和事务条理化并不难,对那些生活中就没有头绪的人会难一些。不妨自己设计一个体系使学术论文、电子文件、电子邮件、地址、合同和学校文件,等等都被整理得井井有条。这将在日后为你赢得许多时间。把一些急事列成清单也值得提倡。但要注意的是,也有一些人,他花在归并文件、整理论文分类和制造各种清单上的时间,远比他真正做这些事的时间要长,这就过头了。有些人会让人吃惊地从他办公桌上山一样的材料中随时找到所需要的材料。这种人令人佩服,但且不值得在日常中学习。真正值得学习的是那样的人,他虽非常忙,但桌面上整齐有序且总能处理好纷至沓来的各样事务,仍然能找到时间投入主干研究事务之中。事儿实在太多了怎么办?坐下来好好想一想。人总是一个时间只能做一件事。不妨做件简单的事开个头。记住,世上没有真正一出生就有条理的人,一切都是或由经验或由学习来得到的。(待续) 参考文献 [1] 冯长根. 科研人员如何走向成功(7)——“机遇”是什么?[J]. 科技导报, 2009, 27(3): 111. [2] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(V)[J]. 科技导报, 2007, 25(13): 89. [3] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(VI)[J]. 科技导报, 2007, 25(14): 89.

 

年轻科研人员如何走向成功(9) ——与人共事的意识

文/冯长根 上文[1]我谈到了有条不紊的时间管理,本文谈谈与他人共事的一些事。

从我们开始学习数学、物理、化学、机械、电子……,学科和专业的事务给人的烙印总仿佛它们是个人的独立工作,成功总只是与个人相联系,年复一年一场又一场的笔试口试更加固了这种意识。现在,你走进了科学共同体的圈子并准备终生从事某种研究,你会发现上述情况与科学研究的日常相距较远。

科学研究肯定需要长时间的独立工作,独立工作优秀的研究者总是离成功不远。但科学研究在很大程度上又离不开与他人的共事。你最初的共事者其实就是传授数学、物理、化学、机械、电子……的老师们,后来你有了博士期间的指导教师。你有过和他们共事的愉快的日子,其乐融融。与人共事,这可能是科学研究真正的乐趣之一吧。实验室、学校的院系以及各种类型的科研机构都需要成员之间的相互配合。你进了这个实验室,要尽早地知道实验室中哪些可以“动”,哪些不可以“动”,换一句话说,你的实验室问题哪些会得到“可以”的答复,哪些会得到“不可以”的答复。比如说,哪件设备没有特别的允许不能动,如何处理废弃物,谁负责安全,能不能听收音机,以及实验室生活中其他许多有关相互配合的方方面面。实验室里的设备和空间大都是共有的,尽管你也可能分配到属于自己的办公空间和一些设备。爱护所有器材和设备非常重要。当打印机卡住时,当蒸馏水溢出时,或是pH计出现故障时,一定不能若无其事地走开。红外谱仪不能运转了要及时报告,以便有专人安排修理。实验室里每个人都要有一个称为“集体责任感”的意识,即你对这个集体是负责的。千万不要认为整理实验室这样乏味的工作只是别人的事,与你无关。多参与一些甚至是最平常、最琐碎的事情,会让你得到更多的尊敬。

在一个科学研究上得到成功的实验室里,人们总是乐于互相帮助。作为一名新来的成员,你或许更需要他人善意的帮助和支持。所以,你也一定要随时随地尽可能为别人提供同样的帮助,给予热情的支持。你可能会被指派去帮助指导某个资历更浅的人,比如大学生或短期访问者,记得一定要多花时间在这件事上。当然你会遇到你回答不了的要求,这时你要与实验室的负责人商量。

在由工作关系紧密的人所组成的团队中,常常存在着一些不属于科学研究的问题。你在这时要有“不折腾”的心态。也许某个人显得特别难以相处,也许大家的性格相互冲突;你可能觉得你的领导(导师)对某人特别的偏爱,或者实验室主任对于那些造成负面影响的不合格行为不闻不问。要尽可能地回避这种个人恩怨的纠缠,避免散布闲言碎语或拉帮结派。有些成员会特别希望在遇到个人遭遇时找人倾述,对这类人的同情要真实而有分寸,切不可火上浇油。但如果问题关系重大,也要尽量得体与实验室的资深成员或实验室主任谈论。遇事不要养成抱怨的习惯,更不要有意无意地把当事人当“枪”使。

对于实验室中的留学生,要在实验室与别人和睦相处具有更大的挑战性。来自落后地区或少数民族地区的成员也会有同样的情况。文化、经历、社会等差异会影响到人与人之间相处的方式,语言的不同(有时甚至是方言或地方口音),也会成为一种障碍。耐心地对待与自己不同背景的人并给予理解和尊重,会对你产生很大的帮助。对任何新来乍到者,都能予以热情的欢迎,将来也肯定会使你获得相应的回报。

开展社交活动是团队成员间相处的一个重要方面,这并不意味着你必须用掉所有的时间与实验室其他成员待在一起,但参与一些集体活动是有好处的。当你有了一定的经验后,要多为实验室的新来者考虑,可以请他们吃顿饭,喝杯茶,或者只是聊聊天。有的实验室在上午、下午之中会有10分钟或20分钟茶休,这是一个产生集体交往的好场合。(待续) 参考文献 [1] 冯长根. 科研人员如何走向成功(8)——有条不紊的时间管理. 科技导报, 2009, 27(4): 111.

 

年轻科研人员如何走向成功(10) ——与学术领导人相处

文/冯长根 上文[1]我谈了建立“与人共事的意识”,本文谈谈如何与实验室中学术领导人相处。

在实验室中如何与学术领导人相处,和你当博士生时如何与博士生导师相处是一样的[2-3]。如果选择实验室合适,那么你将从学术领导人那里得到支持和帮助,但要记住,他们是成功者,他们一定非常繁忙,他们越是成功,越有名气,那么也就越忙碌。有关监管科研项目、教工和学生的重担总是落在实验室、教研室主任的肩上,但你若伸出手帮助他们,他们也一定会帮助你。这也许不难,重要的是要让你与他们的相互配合达到最优,要了解他们工作中最需要帮助的地方,以及如何与他们配合以便使双方获益。

多看看,多学学。比如,实验室主任是愿意自己突然造访并向他提供有关实验结果和所关心话题的最新消息,还是更喜欢有预约的会面和书面报告?他们是否利用电子邮件工作?什么时候找他们最好?你有可能不太清楚实验室中学术领导人们的性格和处事风格,这可以从观察中和通过别人那得以了解。有些信息你不妨直接询问他们,问一问他们是愿意看到你获得的每一个实验结果,还是在会面时只要一个概要?

忙忙碌碌的带头人,也许更喜欢看书面的汇报,比如你的实验计划、实验结果及实验结果的说明。实践中这也相当有效。如果你答应在某个时间写出一篇论文或提供数据,遵守这个约定是重要的。你遵守约定,他当然也会遵守约定。当你不遵守约定时,你很难从对方得到反馈。如果他们的确非常忙,你应尽量安排时间争取与他们进行讨论。当然,事先要确定好时间,也别忘了会面的时间和地方。当他在百忙中挤出时间和你会面而你却“忘”了时,你给他留下的是十分不好(甚至讨厌)的印象。会面时,除非有急事,不要打断谈话。

多数实验室(甚至一些资深科学家)会有类似秘书或助手的角色协助学术领导人或实验室主任,尊敬他们并和他们交个朋友很重要,他们能为你提供大量的帮助。他们能帮你把你希望的会面安插进日程表里,或者告诉你什么时候来最好,或者透露主任的一些脾气给你,帮助你赢得时间、得到关照。

如果你需要与学术领导人讨论实验结果、论文写作、会议组织以及口头报告,你需要努力让这种讨论的气氛变得轻松愉快,要事先作充分的准备。如果离最后的期限只有几个小时了,才让学术领导人看到你的一份书面材料,期望他那样的忙人会抽出时间来认真地给以考虑,显然不是合情合理的。让资深科学家为你修改语句、表述风格或行文格式,会使你显得过于草率、考虑不周和职业水平太低,这也表明你在工作和专业方面缺少自信心。

在实验室中,你和学术领导人的相处其实不止于科学研究,有时你会有另一些重要的事与实验室主任或学术带头人讨论,比如说你未来的事业。有的时候你对工作感到沮丧和绝望,有严重的个人不满,或者你对研究工作有越来越重的担忧。要让他预先知道你有一些重要事情,并请求他给你一定的时间进行讨论。在见面时,重要的是你要说出解决问题的办法,而不仅仅是介绍存在的问题。只有这样才能表明你看到了困难,并正在想办法加以克服。人们通常会尽量回避只会抱怨的人,并把抱怨理解为制造麻烦。你最好不要有意无意充当这样的角色。即使他和你进行了讨论,你可能会感觉到他对此没有兴趣、不公平或漠不关心,也请认真地想一想他的答复真的没有道理吗?果真如此,你可以私下去问问另一位值得信赖的资深人士,但切忌把这个人和你的学术带头人摆在不同的位置上。当你自己给出了十分周到的考虑后,在许多情况下,你会发现这另一位给出的亦是类似的回答。

我想再强调一下,与学术领导人相处,其实就是如何与博士生导师相处,也许你的学术带头人十分平易近人,处处呵护你,这当然幸运,但你一定要具备这种相处的许多经验。你不妨再看一下我曾经在《科技导报》2007年第9期至2008年第19期“主编心语”栏目刊登的“研究生如何夯实成功科研生涯的基础”中的相关论述。(待续) 参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(9)——与人共事的意识. 科技导报, 2009, 27(5): 111. [2] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(I)[J]. 科技导报, 2007, 25(9): 78. [3] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(II)[J]. 科技导报, 2007, 25(10): 78.

 

年轻科研人员如何走向成功(11) ——做好实验数据记录

 文/冯长根 上文[1]我谈了如何与实验室中的学术领导人相处,本文还谈实验室中的事,谈谈数据记录。 今天,计算机技术的飞速发展,使相当一部分实验仪器和设备具备了完美的数据处理和存储功能。即使这样,许多科学研究和实验仍然需要你认真做好实验数据记录。如果你指导着到实验室来的大学生和硕士生,你应该指导他们养成认真做好原始数据记录的习惯。

常常会有这样的情况:在每天的工作中,有一条数据看起来无关紧要。这里的原则是,你对所做的每一件事以及你所获得的每一条数据,都必须作记录。如果会有人告诉你这是应该记录的信息,当然让人感到不费气力。重要的是在实验面前,你能否意识到那些容易被疏忽的有用信息。机遇可能就在那些大家都不关心的地方。

做实验是淡淡如水的,还常常会有这样的事情发生:短短几个月后,你已经忘掉了一些重要的细节,而且惊叹为什么在当时看起来内容丰富、清晰明了的记录会在后来变得残缺不全、难以读懂。应该避免使用你在高中、大学期间养成的课堂笔记习惯,那是一种有答案记录,你丢掉一些信息从自习中就补回来了。你也许认为笔记本上仅记单词,或只记老师在黑板(或投影)上的几句话,绝不会影响你的考试成绩。在实验室不一样了,要尽可能用完整的句子记录细节,用不同的视角记下同一件事的各个方面。

要重视记录数据的方式,应该让其他人可以在不向你询问的情况下,也能按照该记录重复你所做的事情。你的记录会有人在以后的学习中研读,这些记录就是实验室公共财产。在多数情况下,使用这些记录最多的是后续的博士研究生,他们在你实验的基础上,为课题的推进而寻找各种研究依据。记住这一点就能帮助你重视记录工作。

在实验室中看到计算机已经是很普通的事了,多数实验室配有计算机辅助实验,但实验室记录本仍然是最常见的书面记录形式。你的计划和方案,每一条数据,材料参数和仪器设备运行参数,你观察到的细节,甚至是你对实验或数据的想法,都应记录在这个记录本里。如果实验方案或实验结果有哪怕一点点异常,还应加上标注。原始记录或打印件都应该保存下来并贴在实验室记录本里。对于某些领域的研究和开发,例如在企业中研究潜在的新药,所有信息都必须绝对保留下来,即使是潦草地记录着机器配置或化合物重量的纸片。实验室里每一件材料的制造商、目录编号以及它们进入实验室的日期也是记录对象。无论使用过任何略有不同的设备,还是有其他人参与过部分实验,都要留下痕迹。有时,你会有一些临时的小计算,也要记在记录本上,比如样品重量的转化。这些信息看起来很琐碎,但如果你要解释一个意想不到的结果,许多你平时认为琐碎的具体细节却能够帮上很大的忙。有时候,如果原材料的批次或来源发生了改变,它们对实验结果也许就会显得非常重要。

今天,数据技术已经非常先进,实验室中大量的数据是以电子数字的形式存储起来的,它们或者是图表和图形,或者是摄影图像。为此,应该在你的实验室记录本里做一个完整的索引,按照逻辑顺序标记每一个文件,用脚注说明其位置、实验编号和信息种类。不妨多思考用什么逻辑顺序标记更好,这种思考让你越来越适应与日俱增的科学研究任务或事务,并大大提高你研究的效率。另外,要经常做备份。许多人有这样的经验:自己常用的信息(或东西)反而经常找不到。另一条规律是:越重要的资料,其存储磁盘越容易丢失,所在的硬盘驱动器越有可能被损坏。在我看到的博士生中,不止一人由于计算机病毒、磁盘损坏或无意的删除命令而丢失了论文的主要部分或自编程序的最后一个版本。 参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(10)——与学术领导人相处. 科技导报, 2009, 27(6): 111.

 

年轻科研人员如何走向成功(12) ——数据的表述与分析

文/冯长根 在上文[1]谈了“实验数据记录”以后,本文要谈一谈数据的表述与分析。

你通过研究和实验可以得到值得你高兴的一系列数据和有关结果,但你还不能过于陶醉。对科研人员来说,更富有挑战意义的工作是你如何表述和分析这些实验结果。多数实验结果都会以某种总结式的形式得到呈现,分析也会是客观的。这样的例子有平均数、中位数。跟着这些分析来的还有该组实验的观察次数和变化情况,比如范围、标准误差或标准偏差。但要记住,简单的算术平均值,即使给出偏差,也可能并不反映数据的真实性质。平均值无法告诉你两组数据的分布是不是相似的,更不用说如果数据中有特别不一致的数值时,平均值肯定会掩盖数据的真实性质。在你没有成为处理这些数据的专家以前,向统计分析专家请教是值得的。通常的做法是在实验开始之前的设计阶段就去请教他们。你一定会不虚此行。他们会帮助你确定每一组实验的样本大小,也就是观察的次数,以便根据假定的量值发现统计的显著差异。无论是为了工程的需要、药效的分析、发表论文,还是基金资助机构、团体和企业,都会提出这样的“有效分析”要求。有些学科或专业的课题研究中,一半以上的研究任务是为了确定一个科学的“有效分析”程序。我们总不能在新型飞机的研制中让飞行员不间断地开上几十年,然后来告诉飞机运行商,这架飞机的寿命是多少年。发现统计的显著差异在需要用动物进行实验时也相当重要,因为它可以为建立确定量值的显著差异提供必需的最小观测值。我们可以拿几百只灯泡测试其寿命,但对于飞机和卫星这样昂贵的“样品”,一件样品也令人不可接受。记住,进行“有效分析”还需要首先有某些被预测数据的信息,比如两个数据组之间的分布与变化以及预期的差异,而这些数据往往只有到实验进行之后,至少是最初的实验开始后,才能够得到。

统计分析不当是导致相当一部分科学研究失败的“祸根”。尤其是在生物学和生物医学的研究领域中,这样的例子不少。多数人在相关性不明显时就使用统计分析,但往往在实施中用错。专家们在统计方面对你的建议,不仅会让您避开错误的结果,使得研究走上正轨,而且能够很好地帮助你回答科研项目中期、后期审查中的提问、编辑和评审者的批评。一般说,你没有必要对复杂精准的统计分析具备很深的造诣,也不必记住每一次测试所要用的公式,但是,必须知道每一次统计测试能够做什么,不能做什么,什么时候应该用,什么时候不适合用,这是最基本的。有的实验室配备着适用于本实验室的统计分析手册,往往包含着实验时抽样的方式、分析的公式、数据的专用表格,你在实验前要充分了解这些工具书籍。根据是否为正态分布,各组数据的方差是否相等,样本大小以及处理次数的不同,对各类数据采用不同的抽样方法和检验方法。如果拿不准,就要寻求帮助,一次不行再问第二次,这样做,下一组实验也许就会完全不同。

我们在电视上都目睹过“去掉一个最高分、去掉一个最低分”那样愉快的节目,这些做法看起来给人以“公正”的感受,但如果在三个实验中丢掉一个最高的、一个最低的,你剩下的那个数据真的那么合适吗?它可能远离了真实。在实验室中经常也要发生“不要数据”的情况。把那些看上去与其他测试组不协调的数据忽略掉,或者在第一次测试没有得到预期的或所希望的结果时尝试利用不同的统计方法,这些都是很有诱惑的。但是,在科技界,这种操纵数据的做法是不能被接受的,甚至可以说是一种近乎欺诈的行为。数据当然可以忽略,但必须是在获得结果之前就先制定出忽略的标准,比如规定当数值超出一定范围时予以忽略,并且每一组数据都必须严格进行相同标准下的忽略。

下一期,我们还要讲数据的表述与分析。

参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(11)——做好实验数据记录. 科技导报, 2009, 27(7): 111.

 

年轻科研人员如何走向成功(13) ——数据的表达与分析

本文接着上文[1]继续谈谈数据分析问题。 今天,多数研究者都会看到,用不着学习统计分析这类课程的专业不多。实际上,多数实验研究得到的数据要经过统计分析才是有意义的,但这个分析过程却也可能使你失去研究结果原本所具有的意义。我们常常可以看到,统计上的显著差异看起来很小,以致于不具有科学上的重要性。在有些情况下,比如在一次临床医学的大实验中,各组数据之间即使有微小的差异也很重要,但在许多实验系统中,它可能没有什么影响。统计学当然是重要的,但统计分析结果一模一样的数值,可能来自两个完全不同的实验母体,比如一个来自实验小鼠,一个来自实验猴子,你经过实验而知道,它们是不同的。在统计学上经常把5%作为事件发生的接受水平,即概率小于0.05被称为小概率事件,这个数字并不存在不可思议的地方,它当然表示在20个随机的测量中你总可能会看到某些差异。就算你掌握着最合适的统计分析,由于机率的存在和拙劣的实验设计,许多实验仍然会被导向错误的结论。

让我们总感到统计分析是多么复杂的一件事,就是如何展示原始的数据,这些数据或者是一个单独的点,或者是摄影图像。后者已经被广泛地用于显示电子显微图、免疫组织化学、原位杂交等。这里存在的问题是,这些摄影图像是否能被读者确信为的确真实反映了实验中获得的全部数据,当然,作者总是这样描述的。没有一位作者会把质量差的图片放进来,有限的空间和昂贵的价格也阻止了作者使用过多的摄影图像。但无论如何,为了应对数据受到责疑,或者为了在审查人员或审稿人在合理范围内提出要求时,提供除了已提供的图像以外的图片,你保存所有实验中得到的图像资料是重要的。对于数字扫描和图像增强程序,保存原始数据显得更为重要。

主观的东西也是极容易被掺杂进科学研究中的,必须努力把它们降到最小。只要可能,对数据的干预应尽可能是处于“盲”的状态,有点像对博士论文的“盲审”,这样,研究人员就可以在不知道实验分组的情况下进行实验,同时让那些不参与实验的人掌握所有实验步骤或实验操作的信息,直到所有实验数据都已获得才将它们对研究者公开。对于新药的临床试验、外科或内科干预的临床试验,这是一项基本要求,但也不能认为实验室的实验都必须如此。“盲”的要求在有一些场合是十分重要的,比如如果实验测试本来就带有主观性,信号的强弱以及等级的严格划分是根据观察者的判断,而不是靠客观分析确定的。除了“盲法”外,在对某些经过选择的实验观察进行判断时,还应该由不知道实验细节或预期结果的独立观察者来查验。

参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(12)——数据的表达与分析[J]. 科技导报, 2009, 27(8): 111.

  

年轻科研人员如何走向成功(14) ——科学批评

在前三文中[1-3]我谈到了“做好实验数据记录”和“数据的表述与分析”,字里行间都表明你的研究总归是在往前走。科学研究究竟能走多快和多远是本文要讲的内容。

你在进行实验时,一定期待着能得到实验结果。当你最终得到你期待中的结果时,你会感到愉快,产生一种自豪感。与此同时,你也会看到,你的结果会在你与你的其他同事之间,尤其是与学术带头人之间,还有可能是在实验室会议上,受到关注。不仅是你,大家都一样,新的结果总会带来关注、思考和研讨,以及无可避免的批评。在你总是把自己的结果往好的方向说时,你应该明白,你的结果在关心它的其他同事或学术带头人眼中意味着什么,甚于你说的这些结果意味着什么。当这两者有差别时,学术争鸣就会登场。科学批评对于研究和实验来说是重要的组成部分,但对于年轻科研人员来说也许是一次沉重的打击。对于为了完成一个研究或一篇学术论文,究竟需要做到什么程度,虽然有些年轻科研人员采取的是完完全全现实的(甚至是悲观的)观点,但仍然有许多年轻科研人员会认为他们的第一篇学术论文大概也就是几个月的时间就会完成。其实不然。我在前一个系列的文章中说过,“你面前的科学,以及任何一种科学,只能以类似‘婴孩’的步伐向前推进”[4],“有经验的研究者清楚,要到课题或项目的最后一年才会等到80%的好结果”[4]。尽管如此,年轻人的乐观和热情值得保护,年长者或学术带头人轻易不要给这种乐观和热情泼冷水。把他们看成是一笔财富,一件令人振奋的事,是十分恰当的。我和年轻的科研人员在一起,感到了自己的“年轻”。有许多资深科学家认为,他们之所以一直在科研机构,尽管工资也不高,是因为他们能够与这些活跃而热情的年轻科研人员不断互动。毫无疑问,这些年轻人最终会明白,科学研究是一条艰苦的道路,很少有成果会来得那么容易,那么快。

也还有另一方面的情况。有一些年轻科研人员采取了相反的姿态,他们总是对自己已经得到的研究结果不满足。他们总是在修改自己已经得到的结果。我说过,“这种情况的另一个表达是,你不能就任何一个已干的事做出结论”[5]。尽善尽美是无可指责的,认真勤奋也是值得赞扬的,但如果走向极端(且不说时间上的浪费,以及可能使你丧失信心),也可能不切实际,甚至对科学研究带来负面影响。

你得到了实验结果。你甚至看到了实验所证明的,看到了数据所揭示的。但是,无论它们有多么重要的意义,有多么美好的前景,最重要的是,你对于你实际得到的结果,作出审慎的评价。

参考文献

[1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(11)——做好实验数据记录[J]. 科技导报, 2009, 27(7): 111.

[2] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(12)——数据的表述与分析[J]. 科技导报, 2009, 27(8): 111.

[3] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(13)——数据的表述与分析[J]. 科技导报, 2009, 27(9): 111.

[4] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(Ⅴ)[J]. 科技导报, 2007, 25(13): 89. [5] 冯长根. 研究生如何夯实成功科研生涯的基础(IV)[J]. 科技导报, 2007, 25(12): 78.

  年轻科研人员如何走向成功(15) ——科学批评、讨论和推演

   本文接着上文[1]仍讲科学批评,还讲一讲讨论与推演。

   解释自己得到的研究成果,是你的一个责任,因为在这项研究中,除了你,再没有人比你了解得更多了。但对实验结果进行过分的解释是很危险的,尽管人人都希望自己的结果是目前为止最优的。这里最好的做法是用进一步的实验来得到更优的结果,而不是在“解释”上花力气。什么才是“进一步”呢,这通常指更一流的仪器,更多的样品量,更严格的分析方法,更细心的实验设计等。只要有可能,就把自己摆在一个最严厉的批评者的位置,找一找存在的缺陷、误解或不完善的地方。这其实正是一位学者所必然具有的性格,他们往往对查找有局限性及不完善的数据特别热心,而且总是希望越多越好。我的博士导师就是如此,1982年在他的指导下我(以导师为主)发表了第一篇学术论文,就是因为我导师从已发表的文献中看到了比我当时得到的成果更差的甚至有错的数据值。

  与研究小组的其他成果讨论你的研究成果或发现是十分有益的,他们与你一样在思考着相同的科学问题,但又能从另一个视野为你的结果增加输入。但是,对你新发现的最终验证当然仍取决于更广泛的科学界(科学共同体),取决于他们对你公布的或即将要发表的成果的看法。错误与疏忽应该首先由自己来发现,退一步讲,如果是被同事和朋友指出来,也要远好于被外界有时是批评性地,偶尔是敌意性地揭露出来。成果一旦发表,就好比泼出去的水,批评与攻击都会使你的成功之旅受到一次打击。

  多数研究者热衷于搞研究甚于对自己的结果进行讨论。然而,对研究和实验结果所证明的观点,以及那些同样重要的被否定的观点进行讨论,是科学研究中最关键的一个步骤,它需要经验、时间和努力。你是那么专注于科研和实验,作出了许多努力,你等待着研究结果,你或许没有想到,一次批评性的讨论,恰恰让你避免了长时间的实验和毫无结果的努力。有时候,讨论又是为了在被批评的情况下,对自己的成果进行重新审视和辩证,虽然在更多的场合下,讨论是为了说明或论述已经得到的成果在科学上所具有的意义。这样做,走近了成功。

  完成实验以后,你需要决定下一步该干什么。推演就是要看你已经获得了什么,它意味着什么,下一个实验将要做什么。这个思考是十分重要的,这个过程是科学以及科研训练的重要部分,需要在你的论文或报告中加以论证,它包括指明一个新的实验或者揭示出新的实验可能情况。设计并完成一个实验就好比试验一个好的菜谱,在烹饪(和科学)上要获得真正的成功,关键在于及时查出问题,能够找到解决的办法或梳理出成功的要素,并且继续向前。你所完成的第一个实验,往往成为一个推演器,给出决定下一个实验的有关信息,且不说第一个实验往往激励着你赶紧实施第二实验。科学通常要比烹饪更为复杂(主观因素更少一些)。在科学研究中,你要不断尝试了解未知的事物。在很多时候,还要与那些有着相同目标的人竞争。比如说,当你在国际会议上刚刚讲完你的实验成果,会有人走上前来对你说,我也已经得到了同样的结果。当然,也还会有相反的情况出现。

参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(14)——科学批评[J]. 科技导报, 2009, 27(10): 111.

年轻科研人员如何走向成功(16)——科学中的失望

文/冯长根 上文[1]谈了科学批评等问题,本文谈谈科学中的失望。 我在科学研究中经历过失望,我相信你也一定经历过失望。记得我做博士研究不久,请系里购买的一台激光能量测量仪迟迟不能到位。后来虽然到货了,也已经不再有时间完成计划中的实验,我的博士论文就缺了一块很好的内容。在更多的情况下,科学研究中的失望比起上述经历要本质得多:你经历的是科学研究过程中的失败。也许是始终做不出所需样品的结晶体,也许是根本无法控制实验中的温度,更不用说由于失控引起仪器的受损,从而使得研究失败。设计实验时的疏忽所导致的研究失败也是常见的,但这种失败还可以用重新设计新的实验予以挽回。 不管是由于个人失误,还是由于设备或材料不佳,凡是进行过一段时间的科学研究的人,都体验过失败的滋味。值得指出的是,科学研究包含着失望。你期望得到的实验结果并没有出来,你十分看中的一个假说被你自己(或别人)证明是错的。这当然带来失望,但这是科学研究中不可避免的。所以,也有人说,科学研究中应当包含失望。宽容失败是值得倡导的健康的科学心态之一。宽容当然不是鼓励。对自己的、别人的失败给以一种宽容的心态,实际上是支持自己(或别人)恢复信心,重新走向成功。对于一个机构(学校或研究所)或更权威的政府部门,这种政策也会导致一种生气勃勃的科研生态。

你可能因为如愿以偿地进入了科学研究机构,心情格外的好,充满乐观和热情,但这种状态也必须适时调节(尽管这是一位成功的研究者所必备的)。有时候,课题进展得很不顺利。如果一个课题中总是不断地出现否定性数据,或有各种各样的技术问题,那么吃力地维持下去就显得十分困难。记得多年前我所带团队的一项科学研究,是关于北方干旱地区水窑新技术的,虽然其意义十分明显,但在试验过程中遇到了新技术本身以外的各种各样的技术问题。虽然持之以恒值得高度赞扬,但事实上你必须作出什么时候中止该课题、到此结束的艰难决定。这通常是一种困难的、也许还会给你造成伤害的选择,那么,事先讨论讨论是合适的。有时还会碰到这种情况:你也许不愿意放弃你已经为之付出巨大努力并且已经成为你生活主要部分的东西,也许学术带头人要你继续采用一种你认为没有结果或是错误的做法。与实验室内外的其他人讨论一下可能会对你有所帮助,不过,你总要明白必须决定什么时候摆脱失败,继续前进。

谈科学中的失望问题,可能会使实验室听起来像一个令人恐惧的地方,每一个角落都充斥着各种问题,而你的负责人就像一个怪物(这在欧美的实验室中似乎更甚)。但事实完全不是这样。此刻我回忆我在英国利兹大学的科研过程,我所见的绝大多数研究人员都非常友好,乐于合作,不管他们是否是我的导师,甚至不管他们是否与我同在一个学院。我在国内的研究稍有不同,这是因为整个国家处在科学研究不断发展的巨大变化之中。即使是这样,人们还是那样地充满信心,那样地热情,和我在科学研究上合作过的国内科学机构达到近30家。总而言之,实验室里的科学研究是一种最令人愉快的体验。在这中间,谁都不希望出现差错,但意识到有可能会出现差错,总是有益的。

参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(15)——科学批评、讨论和推演[J]. 科技导报, 2009, 27(11): 111.

 

年轻科研人员如何走向成功(17) ——科研中的公平  

文/冯长根 上文[1]谈了科学中的失望,从本文开始要谈谈与科学道德有关的题目。本人谈谈科研中的公平。

这似乎是与生俱来的主题:就说在兄弟之间分苹果这样的事,总会有人盯着苹果看自己是否吃亏分了个小一点的。如果争议随之而来,总是哥哥会主动挑大一点的给弟弟。我们在科研中也会不时遇到同样性质的事。科研行为的一个重要方面是公平地对待与你共事的人。家庭日常生活中的争吵,尤其是夫妻之间的争吵,八九不离十在于对各自功劳的认可发生了分歧。现在,科学研究一般都需要许多人组成团队一起工作,每个人都要做出各自的贡献,同时也希望获得认可。比如在完成了实验要发表学术论文时,有贡献的人就可以署上名。我在攻读博士学位时,看到发表的学术论文上有我的名字真是高兴极了。署名是这样的:我的一位导师姓氏的第一个字母是B,放在第一位,我的是F,放在第二位,我的当系主任的导师第一个字母是G,放最后,有别的人时也按字母顺序决定署名顺序。岁月的流逝,这种做法眼下不大见了,谁署名第一,谁署名第几,产生了意义:这关系到公平。有些人为署名顺序耿耿于怀,难免影响科研上的合作。这里最重要的原则是有贡献的人应该得到认可,这不仅应该反映在所发表论文的署名(以及署名的顺序)上,而且在口头报告和非正式场合中也应该得到体现。一位走向成功的人士,总是不会忘记在任何场合(包括学术论文中、口头报告和非正式场合)指明某个科学认识,应该归功于某人的贡献,不能把这种公平仅仅给予那些大科学家和著名科学家。

署名是与荣誉划上等号的一件事,今天我们的社会给科研人员的荣誉不少,怎样合理区分各自应得的荣誉是一个复杂的问题,最好通过公开讨论加以公平地处理。科技社团作为有组织的科学共同体,总是根据自己共同体的科学本质制订相应的规则或制度,得到被同行们共同认可的权威的处理荣誉的方法。按字母顺序决定在论文上署名的顺序,就是当年导师与我在英国皇家学会会刊上发表论文时学术期刊的要求。有的人不顾他人同样作出重要贡献的事实,声称完全是由自己完成了工作,这样的事情是无法让人接受的。同样让人不可接受的是没有贡献的人却在论文上署了名,这样做带来的另外一个后果是大大降低了其他(有贡献的人)在科学共同体中的信誉。有的人经常很自然地就拔高自己或所属研究小组的工作,在发表学术论文时也主要引用自己发表的论文,而忽视他人同样工作的论文。这是常有的事,不过这样的做法往往会被其他人发现,并且极有可能让当事人为此付出惨痛的代价。如果你下决心要走上成功科研生涯之路,你不应有这种事,哪怕是一点点苗头。你也许忽视了科学共同体,这里的潜规则是:如果你不承认其他人的重要贡献,你也不可能得到别人的承认。

公平也意味着要尽可能地公开,让他人共享你所拥有的实验材料、数据、乃至研究思路。当然,这样的公开要有一定限度,因为其中可能涉及保密问题,或者说要提防被竞争对手打败。另一方面应该指出,过分保守而不公开是不公平的。在公开时,不管有多少不利因素,总起来说,有利因素总是占绝对优势的。

参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(16)——科学中的失望[J]. 科技导报, 2009, 27(12): 111.

 

年轻科研人员如何走向成功(18) ——科研中的利益冲突

文/冯长根 上文[1]谈了科研中的公平,本文谈谈科研中的利益冲突。

当你进入一个机构(高等学校、研究院所或者企业的研发部门)从事科学研究以后,你和周围同事之间就产生了利益关系,这是由个人的发展需求以及多数时候团队的发展需求所衍生的。在你参加一次科研资助项目评审会时,若在被资助人中看到了同事的名字,你显然希望你的同事进入被资助名单。随着地位的提升和资历的变深,你肯定会对那些你所了解的人甚至是好朋友的论著出版、资助申请、任职和提拔进行评审或产生一定的影响,这可能会导致在职业行为和利益方面的一些不良后果。在利益冲突面前,你该怎么办?我们都知道,作为追求真理的科学研究,这里不该有瞒瞒欺欺、遮遮盖盖的事。然而科学家和普通人也是一样的,他们少不了有缺点和弱点,有禁忌和顾虑。有些科研人员是“无意识”地在利益冲突面前走偏的。忠诚固然重要,但在利益冲突面前,优先重要的却是公正和公开。

企业界在开发新产品和新成果时,往往会以物质利益雇佣科研人员为此工作,越是有名望的研究人员在这方面越受欢迎。但要注意,企业丰盛的物质利益回馈,会极大地影响你对企业新产品的客观评价能力,当新产品在日后面对市场上的广大消费者时,一旦出现纠纷,对你科研声望的负面影响,有很多事件已经证明是得不偿失的。在某些行为的潜规则中,只要有利可图,就可以简单地把某些东西忽略掉或不说出来。科研人员隐瞒被卷入利益冲突的事实就是其中之一。而这在科学研究中是绝对不允许的,实事求是才是科学的态度。

现在大多数科研人员会或多或少具有某种权力,至于对于你所指导的硕士生、博士生等,你实际上具有令人生“畏”的权力。你所担任的职务越是有权力,这种权力就越有可能因为你自己或与你接近的人的利益而被滥用,同时影响到你对事情的判断,有时甚至是下意识的。在这种情况下,你的选择不能有半点含糊:首先要明确各种利害关系,然后在行动过程中尽可能保持客观。

不能保持客观的最令人不可接受的,是科研项目评审机构让有能力参与项目的专家一方面提出项目申请,一方面成为评审会议专家。有时这种关系显得更为隐蔽:项目申请书中并没有出现评审专家的名字,但人人都知道专家与项目申请人属于同一个团队。这样的情况应该由评审机构予以避免。科学共同体有责任就此不懈地努力,使科研资助不涉及利益冲突。 避开利益冲突的光明正大的(坚持公平、公开的)做法,会让你得到科学界的尊重。在说明你所受的牵连或关联时,其他人能够判断出你的说明是否受主观因素的影响。当涉及你的亲戚、朋友、系里的同事和当下的合作者时,需要把利益冲突说清楚。在这种情况下,一旦讨论到敏感问题,你通常应该婉言拒绝对论文或申请报告发表意见,离开讨论现场。

在学术风气一流的机构,有关利益冲突的抱怨不会多,而这又带来和谐的人际关系。相反的情况在有些层面已经陷入了恶性的循环之中,这显然腐蚀了人们的心灵。这里重要的是要使日常运行中的机构能避开利益冲突。但也还有一些情况似乎有必要说一说。有时,关联性也许并不那么明显,是否要说明可能存在的利益冲突或是否要退出决定过程,完全要靠你自己作出判断。想要完全避免主观性,否认你会对个别人及其研究产生个人偏好,或者否认你会对竞争对手或厌恶的人另眼相看,这些都是不可能的。更不要以为你能够隐姓埋名——个人的偏好或权力地位的滥用,往往会反过来让你备受折磨。

面对科研中的利益冲突,科学界每个人的共同责任,是要维护科研中的公平、公开的秩序。 参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(17)——科研中的公平[J]. 科技导报, 2009, 27(13): 125.

 

年轻科研人员如何走向成功(19) ——实验违规

文/冯长根 上文[1]谈了科研中的利益冲突,本文谈谈实验违规。

对于年轻科研人员而言,有一个普遍的心理,即你肯定会盼望着自己正在做的实验会有最终的结果。不错,任何在科研方面有点经验的人,最终都会获得一个实验结果(或者研究结果)。这个结果也许不是你所希望得到的,此时你会寻找各种原因,让后续实验结果与预测相一致。问题出在另一种情况下,即这个结果也许正是你所希望得到的,但接下来无论你付出多大努力,可能仍然不能重复已做过的实验并得到相同的结果。更糟糕的是,其他人也不能重复你的结果。这种变化和偏差很常见,也许是由多种因素造成的。有一个众所周知的例子,无论你的原料、工艺甚至手艺是如何完全一致地出自同一个老练的工匠,绍兴酒的制作离开鉴湖的水,也就得不到绍兴酒特有的美味和醇香。现在已经清楚,这是缘于鉴湖水系特有的地质环境带来的极为微量的矿物质(或者还有微量元素)的结果。在科研中、实验方案中以及在执行中(做实验中)的微小差异、自然条件的变化等,都可能是原因。值得指出的是,有时也不幸是因为科学上的违规行为造成的。

违规行为可能涉及实践的许多方面,但重要的是要区分哪些是有意的,哪些(更为常见的)是无意的。一位正在走向成功的科研人员,就不但要告别“有意”的违规行为,更要告别“无意”的违规行为。在本刊发表的一篇文章[2]中,作者举了一个例子,某医学杂志一篇关于“超低剂量阿司匹林致栓”的论文,与多数文献把它报道为溶栓作用不同,该文的发现无疑是非常吸引眼球的。但该文报道的剂量 10-60mg/kg极低,查原文(法国的实验室工作)浓度无误,但从最早的文章中发现原作者在研究中未设空白溶剂对照组,即难以排除溶剂本身的致栓作用。这当然是不可接受的“无意”违规。无意违规包括真正的人为错误,也许是由于无知、缺乏经验或过度疲劳,也许是由于“马虎”,或者是由于无意的偏好。在同一篇文章中,作者举了另一个例子[2],有一位研究者认定某一民间治癌偏方中的某一成分具有抗癌作用,实验报告显示该药物成分较高浓度的一组确实能杀死肿瘤细胞,而该成分的另外几组均未见有效。但作者就此得出抗癌有效的结论过于匆忙,是一种无意的违规行为,因为“显效组”浓度其实已达中毒性剂量(在这样的浓度下,非肿瘤细胞也都会死的),但文中并没有测试非肿瘤细胞在此剂量下的数据。从结果看,与其说该成分抗癌有效,还不如反过来说无效证据更充分。此文后来撤稿了。

虽然在严谨的科学研究中实验违规都是不能接受的,不过人们通常也能予以理解,有时还认为这是不可避免的。在上述违规行为中,严重的是那种真正让人误入歧途的行为:一个科学家完全囿于个人的假设或想法,以致自己的判断也会带上主观色彩,也就是说,他非常希望实验能够有效,从而导致自身的行为(也许在不知不觉中)也受到了影响。有位研究者因为接受了化妆品厂家资助,精心设计了同位素检测试验,非要做出SOD(超氧化物歧化酶)透皮吸收的结果。实际上,研究者所能看到的皮下同位素反映,是脱落的同位素标记物,不会是SOD。否则就违背了一般的医学常识(SOD这样的大蛋白分子若能透过皮肤吸收,那么人的皮肤还有什么屏蔽功能?)。[2]

在实验违规中,最常见的事例就是忽略,我在本系列文章的前面讲过[3]。把不符合期望或不希望得到的结果从学术论文中删除掉,这种做法在科技界往往被归入欺诈行为的行列。即使你声明没有意识到或不是有意而为之,这样的辩解也是于事无补的。 参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(18)——科研中的利益冲突[J]. 科技导报, 2009, 27(14): 125. [2] 肖宏. 实验和写作都要注意科学思维方法[J]. 科技导报, 2009, 27(14): 121. [3] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(12)——数据的表达与分析[J]. 科技导报, 2009, 27(8): 111.

   [更正 本刊2009年第14期主编心语栏目“年轻科研人员如何走向成功(18)——科研中的利益冲突”一文,倒数第2段第5行“这里重要的是要使日常运行中的机构能避开利益冲突”中,“机构”一词应改为“机制”,特此更正。]

 

年轻科研人员如何走向成功(20) ——偏好

文/冯长根 上文[1]谈了实验违规,本文谈谈偏好问题。

工程、技术类实验的设计应以发现影响设计品最终质量的主要因素并加以控制为目的,科学实验的设计应以证明假说是错误的为目的,各项实验的操作也应该完全客观,以避免实验结果受到任何主观因素的影响。遗憾的是,真正保持客观对科研人员来说也是很难的一件事。想一想看,当人们急切希望科研“快”出成果时,你会看到他们往往早在实验开始之前就已经决定了他们希望得到怎样的结果。一种情况就像逛公园时从一个门进去就直奔另一个门(目的地),如同有的导游那样,结果是公园中的美景却被忽略了。另一种情况是个人的偏好往往会(无意地)进入实验、实验过程或对实验结果的解释中。偏好对实验的影响是最容易被证明的,不信你问问自己,为什么对于与期望不相符的实验就不予理睬,为什么一个实验获得了自己所“希望的”结果就是正确的实验。有一种办法可以部分地消除“偏好”给实验的科学性和客观性带来的负影响,这就是做“盲的”实验,或者请他人核查你的数据或重复实验。

有一种叫做“操纵数据”的情况值得说一说。无论是有意的还是无意的,这也许是最有“偏好”色彩的、也是常见的违规行为。把那些使变幅增大或影响平均数的无关结果忽略掉,似乎对研究者们具有极大的诱惑力,这往往是因为研究者相信他自己完全有理由这样做。本文在讲到数据的表述与分析时曾说电视节目上有“去掉一个最高分、去掉一个最低分”那样愉快的节目[2],但有一位研究科学教育的专家跟我谈到她在小学生的科学实验课中看到的一幕,令人大吃一惊:在总共3次实验中,老师让小学生“去掉一个最高的,去掉一个最低的”,剩下的就成了小学生们本次实验的结果。这剩下的那个数据其实远远偏离了真理。作为从事科研的年轻人,这样做可能会使你距离成功越来越远。把那些看上去与其他测试组不协调的数据忽略掉,或者在第一测试没有得到预期的或所希望的结果时尝试利用不同的统计方法,这些的确是很诱惑人的。

你也许会说:“不是这样吗?有时候是要忽略数据的呀!”不错,数据有时候应该被忽略,但必须有一个前提,即在研究进行之前就已经明确了忽略的标准,或忽略的理由显而易见并获得了相关人员的同意。值得指出的是,统计分析也是一个潜藏着滥用和违规行为的领域——如果严格按科学和客观而行,它本不该这样。有时,在某种诱惑力的驱使下,你会“挑出”最可能得到你期望的结果的统计测试(即使这样做并不很合适),甚至更为糟糕的是,你会“试着做”几次测试,看看哪一次最好。避免这种行为的方法之一(即使违规行为总体上并不是有意的),就是尽量保持客观性。坚持每一次操作都尽可能地保持“盲的”,让其他人(非直接参与者)注意观察并分析你的数据。在我从事的专业研究中,为了使一次性产品在实验中用到极尽可能的少量,我记得统计方法也成为研究的重要组成部分,文革前北大数学系毕业的资深专家不仅成为课题组成员,也成为我在大学的最好的老师。严格执行统计分析的规律,实验结果才能被认可。即使只是为了得到一个平均值,更不要说像涉及人的生命的医用药量、卫星和航天领域的一系列产品(我们所用的上述新统计法就是用于这样一些领域),记住,严格才有成功。 参考文献 [1]冯长根.年轻科研人员如何走向成功(19)——实验违规[J]. 科技导报, 2009, 27(15): 125. [2]冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(12)——数据的表述与分析[J]. 科技导报, 2009, 27(8): 111.

 

年轻科研人员如何走向成功(21) ——剽窃

文/冯长根 上文[1]谈了科学技术研究中的偏好问题,本文谈谈剽窃问题。 自从1978年我们迎来“科学的春天”,科学技术以及支撑这一发展的科学技术教育,特别是研究生和博士生教育突飞猛进,我们几乎以30年时间走过了别国上百年才走完的路,雨后春笋般的科学技术成功个案遍布各行各业、条条战线。但这也催生了势不可挡的浮躁情绪,以及由此走向极端的剽窃行为。30年中,我们不少看到被媒体报道的抄袭行为,一批人身败名裂。为了你走向成功,今天谈一谈这件事。

在我们还是小学生的时候就知道,抄袭别人的家庭作业或考试答案是欺骗行为,会受到严厉的斥责。自己的工作自己做,是我们的美德之一。十几年前,在国外,科学家会这样说:“在科学技术领域,很少出现不顾羞耻地公开剽窃的现象,关键是因为这种做法很容易被察觉,很少有人会傻到对别人的学术论文和成果不加改变地完全照搬使用——尽管这也是时有发生的事。”但今天,情况很不一样,急风暴雨式的经济全球化发展趋势以及出乎世人意料之外的中国改革开放成就,也使相当一批学者走上了从浮躁到剽窃的不义之路,国家和社会对他们的培养和寄望统统付诸东流。

抄袭别人的论文、成果,并当成自己的东西发表出来,这是一种严重的违规行为;此外,如果未经出版者以及作者的允许对已经发表的作品进行复制,那么还会触犯知识产权。记得我在英国利兹大学攻博时,每次我复印学术专著中的有关部分时,图书馆复印机管理人员总要告诉我“复印不能超过整书的百分之多少”,诸如此类。在自己出版的论著中当然可以用到一些别人的表格、曲线、照片等,但这必须得到作者的正式许可,并在作品中予以明确的承认。别人的结论、数据,在引用时肯定要有明确的承认(即标明这是谁的结果)。记住,因为这些不是你的,不标注就是不道德的。而且,即使在作品(比如一份综述)中要使用你先前发表过的文章、图像或其他资料,也必须得到原作品出版者的许可。在许多国家,这是由法律规定的。

公开剽窃通常发生在原作品的来路多少有些不明,并且不太可能被察觉的情况下,比如把别人的英文论文抄成中文在国内发表或者把别人的中文论文抄成英文在国外发表(后者要求很高的英文水平,所以也不常见)。有时也有无意而产生的剽窃,例如,人们在作口头报告时(比如使用幻灯片)、在教学活动或网站上通常会用到一些别人已经发表的具有高度概括性的图表,这些也可以看作是侵犯版权。我对博士生的要求是,在幻灯片上要明确地注明出处。这样一来,就会被看作是一种捧场,而不能算作剽窃。

有时候你会看到这样的现象:你一个很好的科研项目建议在前一年的专家评审会上不幸没有被通过,但第二年却有别的人以与你一模一样的科研项目建议(甚至文字都没有变)在专家评审会上通过了。这就是被称为最难对付的剽窃。这种剽窃是通过保密渠道透露给个人的资料,比如提交的手稿或申请方案,甚至是私下的交谈。手稿或申请方案中的信息是保密的(通常这不会标上“保密”二字),不能被评审者使用,当然也不能复制,这是评审者起码的科学道德。这类行为会因公众的揭发而被禁止在杂志上公开发表,或者使项目资助遭到有关赞助者的拒绝。利用私下交谈中获得的信息并不一定会被视为剽窃,而且要找到证据也很困难。记住,如果数据和想法是在公开场合、甚至是在并不保密的私下交谈中说出来的,那么,就应该想到其他人也有可能会使用它们。就另一方面来说,在同一个领域里,按照其他人(尤其是私下的)向你谈到的想法进行工作,很可能会招来敌手。如果与给你启发或信息的人一起就你想做的以及有哪些可能的合作进行讨论,就可以很容易地避免这种情况的发生。

一个正在走向成功的人,会收集和接触到许多优秀的学术论文、专著、成果、数据等等,你会不自觉地受到这些优秀材料和信息的吸引,有时候,不自觉地产生了剽窃。这里重要的是吸取他们中优秀之精髓,并致力于创新和推进。以宽宏的姿态对待处于你之前的一切研究成果或记录,你会感到这样的成功是无限幸福、无尚荣光的。

参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(20)——偏好[J]. 科技导报, 2009, 27(16): 125.

年轻科研人员如何走向成功(22) ——欺诈

文/冯长根 上文[1]谈到了剽窃问题,本文谈欺诈问题。

你一定还记得,是否诚实,从小时候起就是家长最为关心的品格,撒谎是绝对不允许的。在进入大学后,老师在这方面的关注之一,往往是告诫我们在实验中千万不要把数据搞错了,哪怕是不经意的疏漏。当这样的事无论有意无意出现于公开发表的学术论文中时,这就是一种学术欺诈。在科学研究中,有两种常见的欺诈行为。一种是忽略行为,另一种更为严重的是假冒行为。

忽略行为,实际上指的是不提供资料或不提供数据,谎称研究的成功。你可能无法重复这类成功(因为当事人的目的就是为了欺骗)。在严重的情况下,我们可以看到有人公开宣称创立了对科学技术新的统一理论或者诸如此类,但在其文章和专著中看不到任何研究的资料或用作证据的数据,他滔滔不绝地引用2000多年前古人们的著作,擅自宣称一个新的科学统一理论诞生了。他宣称自己登上了“珠穆朗玛峰”,但所有的人都不知道他的“喜马拉雅山”和“青藏高原”在哪里。作为年轻科研人员,较容易发生的是,在作为实验结果的一系列输出数据中,你在公开发表时故意不提供最为关键的数据。或者在发表的一系列数据中有一个数据被你有意无意地“丢掉”或“改动”了。

更为严重的是假冒行为。忽略也好,假冒也好,都是对科研事实的隐瞒或欺骗,都会有误导或夸大的企图。假冒行为包括捏造或伪造。在大多数情况下,这意味着有意地改变或虚构结果,或是对已获得认可、已取得成就的成果进行误传。我们的确在媒体上看到被揭发出来的、拿别人的样品来代替自己的研究结果而进行鉴定的欺诈行为。

当你成为一名带着大学生、研究生、博士生进行科研的导师以后,你最担心的恐怕就是学生们在你不在场的情况下,向你提供的实验结果是否有假。通常,越是直接地参与研究工作,你就越有可能看出潜在的违规行为,因为你也参加了实验,能够亲眼看到第一手资料。随着实验室的发展,科研项目的增多等等原因,你参与实验工作的机会可能越来越少,需要更多地依赖他人所提供的信息来推进科研。在这种情况下,在实验室(学科组)内形成一种开放的文化就显得很有必要,在这样的文化氛围中,允许出差错而不受到斥责,大家承认实验都有失败的可能。无论得到的是什么结果,都必须并且尽可能地仔细审查原始数据,鼓励实验室的其他人独立进行重复实验。原始记录本要做真实的记录,并且不得涂改撕毁。尤为重要的是,每个人都应该意识到这些实验如果发表了,还要在其他实验室被重复,因此,必须对科研违规可能导致的后果心知肚明。

人人都应该旗帜鲜明地反对一切违背科学道德的行为。年轻科研人员要清楚科学研究中什么是可以接受的、什么是不可以接受的。应该认识到,即使是忽略不合适的数据(事先没有确定好规则)也会构成违规。欺诈性的数据具有某些特征——它们通常比实验结果所显示的正态分布更缺少变化,几乎没有奇异值。伪造往往偏好于阿拉伯数字,因为人们可以对数字进行选择。

有时,一起工作的同事能够早在导师或实验室主任觉察之前就猜到了某些违规或欺诈行为,这可能是某个人的实验看上去总是很“成”(绝无“不成”的时候),也可能是其他人在重复实验时总无法得到相同的数据而普遍产生怀疑,还有可能是发现了一些直接的证据。

如何揭发欺诈行为值得谈一谈。如果你对某个同事持有怀疑,无论对错,一般的做法是,先不要声张,说不定是你搞错了,或者弄不好你会受到伤害。揭露可疑事件需要经过深思熟虑——如何揭露,什么时候揭露,向谁揭露?首先应告知你的直接上司(例如:导师),也许最初只是表现出一种随意的关注。即使那样,也要讲清楚这只是私下讨论,这样才是明智的,至少你要听听他们的意见和建议。除非你有确凿的证据,否则,你所说的就有可能遭到质疑或不信任,甚至还可能会给你带来大麻烦。要抓住事实,而不是一味地怀疑,而且无论如何都不应该借此伤害与自己意见不合的人。要把所有的记录或其他证据存放在安全的地方,以免发生变故或“丢失”。

违规的嫌疑一旦被告发,接下来的事情可能非常棘手,尤其是对于提供线索的人。令人遗憾的是,在许多已公开的违规行为案例中,检举揭发者最终与被告发者同样倒霉(甚至更糟)。揭发违规行为的人应该清楚这一点,但是这不应该被看作是不采取行动的理由。对于违规事件,应该在什么时候正式向上级、资助机构或国家有关部门汇报,这是个很难回答的问题。怎样做出决定取决于该事件的严重性和具体情况。为此目的,相应的制度或法规需要更加详细和完善。

参考文献 [1] 冯长根. 年轻科研人员如何走向成功(21)——剽窃[J]. 科技导报, 2009, 27(17): 127.

年轻科研人员如何走向成功(23) ——学术论文(一)

年轻科研人员如何走向成功(24) ——学术论文(二)

年轻科研人员如何走向成功(25) ——学术论文(三)

年轻科研人员如何走向成功(26) ——学术论文(四)

年轻科研人员如何走向成功(27) ——学术论文(五)

年轻科研人员如何走向成功(32) ——学术论文中的表述


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保证创造力的要素:

(一)不受利已主义的干扰

(二)不受冲突的干扰

 (三)不受紧张刺激干扰
(四)减少信息的必要性  

(五)与对象的同一   

(六)集体和对话的必要性
(七)分散思维和辐合思维的综合

 

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Copyright ©  strongly correlated system and mesoscopic physics,  Oct  2003