蒲慕明所长在神经所年会上的讲话以及关于研究生做科研.doc

学习形成假说和检测假说 刚才说了研究生第一步是学习怎样去想问题、解决问题。进一步更重要的是学习怎样找问题，怎样形成(formulate)假说和检测（test）假说。通常开始时由老师给一个问题，但是你要学到怎样找好问题、找大问题。这个步骤比较困难，要经过一段漫长的过程，其实这是一个科学家终身要学习的。我认为在生命科学领域目前有两种研究方法：一种是“探索性”（exploratory）研究，搜寻未知的现象。另一种是“假说所推动的”(hypothesis-driven)研究。在分子细胞生物学中的一些领域，假说所推动的研究占主要地位。已经有很多现象，你可以形成一个假说，去检测它，在检测过程中对自然现象有进一步了解。但是在系统和认知层面上的神经科学，很多是未知的，在形成一个有用的假说之前，需要收集更多的事实和发现新现象。探索性研究重视观察自然现象，要以尖锐的洞察力观察自然现象(observation with a keen eye)，观察时要专注、要想像，对这种情况下你看到的现象是不是有意思，要做恰当的判断，这种探索性研究很可能是未来神经科学发展有所突破的关键。 我们神经所现在大部分的工作是假说所推动的研究。今天我化一点时间谈怎样形成假说、以及怎样检测你的假说。简单地说，别人发现那个现象，你看到这个现象，你把两种现象联成一个因果关系，形成一个有意思的假说。人家没有联想到你联想到了，这就是你的假说。下一步是去检测你的假说。首先，我想指出怎样才是好的假说。一个合理的假说并不一定是一个好的、有意思的假说。我认为一个好的假说应该有以下三个特性：首先，一个好的假说所引导出的因果关系是许多人意想不到的（就是我们常说的surprising, novel “令人惊奇的”、“新颖的”假说）。第二、一个好的假说所引导的推断是可以立即用实验去检测的。第三，一个好的假说是可以立即引导出其他有意思的假说。 通常一个假说就是要给一个有因果关系的联系。检测你的假说，其实就是为这个因果关系寻找证据。怎样检测因果关系其实是一个很普通的常识(common sense)。我举个例，你发现在你的系统里AC，在已知的另外一个系统里BC，你把它连到一起提出一个假说：就是AC必须通过B，也就是ABC。要检测这个因果关系，最简单的方法就是拿掉B，看看A有没有办法产生C。假如没有B，A照样可以产生C，那你的假说就被推翻了，就没有继续下一步的必要了。反过来说，假如没有B，A就不能产生C，那么你的假说没有被推翻。假如没有B的话，A就不能到C，B就是AC的必要条件。当然你还有其他要检测的,在你这个系统里你是否可以看到AB？可否看到BC？假如你的实验能得到AB,你同时也发现并不需要有A，B的出现就可以得到C，这就可以说B是AC的充分条件。B既是必要条件，又是充分条件，那么ABC的因果关系在你的系统里就暂时可以成立了。事实上大部分科研就是研究因果关系，如果你都检测清楚了，最后结果是你的假说在你的系统里可以暂时成立了, 你就是已经解决了一个问题。 当然还有很多细节，你拿走B时的处理是不是特异性的？是不是在拿走B时，其他的东西也被打坏了？例如你用药剂阻断B，这个药剂是不是有充分的特异性，其他条件有没有变？还有很多药理实验没有100%的效果，你怎么对待这样的结果？我们常见的就是B被阻断之后，A造成C的数量大大减少，一般就会认为这个假设是成立的。但为什么C没有完全消失？是不是因为B阻断没有做到彻底？还是A还有不同的途径可以到达C，也就是说ADC。假如是后面所说的那种情况，你的假说就失去了强度，所以你一定要回来找原因，到底为什么阻断B只是部分有效果？是不是有更好的假说。如果用许多方法阻断B，你一直只能得到部分阻断，也许你就应该寻找D，从AC的作用中D可能比B更重要。这样你就要放弃原来的假说，即便你原来的假说非常新颖、非常吸引人。你是坚持还是放弃你原有的假说变成了一个关键的问题。 我们假定的因果关系是ABC，B是介导A到C，但是真正的因果关系可能是ADC，B可能只是影响D，是D存在的必要条件。假如B拿掉，A到C可能会受影响，但并不马上表示B就是因果关系中的一环。即使BC（B导致C是充分的)，因果关系可能仍然是ADC。要真正的令人信服，你必须证明你的系统在实际生理条件下A能产生适当量的B，而产生的B的量足以产生C。这时候定量信息就很重要。如果没有定量信息支持你的假说，可能B只是ADC过程的一个必要的调控者(modulator)，而不是AC真正的介导者(mediator)。已往与当今文献中许多关于信号转导的争论就是由于缺乏对于信号转导途径的介导者与调控者的明确区分，而出现了太多的不可靠的相互矛盾的因果关系的假说。 还有，绝对不要说你的实验已经证实(prove)了你的假说。实际上没有一个假说是可以被证实的。假说是永远只能被推翻但不能被证实的，所有的实验结果最多只能说是支持你的假说。简单的说，在你这个条件下你得到的结果和你的假说不矛盾，所以你的假说在目前仍然成立。换一个条件你得到的结果可能会与你的假说有矛盾。因为永远有一些条件你无法或没有测试，所以你永远不能排除你的假说可能是错的可能性。在写文章或做报告时至多只能说“数据符合或支持我们的假说”。 学习做一个有品德的科学家 研究生必须学习的第三点，就是要学习做一个有品德的科学家。大家知道科学家不是生存在真空里，是在一个社会里面，在学术界、在社会上有品德的科学家才会受到多数人的尊重，他的工作才使人信服。有品德的科学家是严谨的,是讲公德的,是有诚信的,是尊重事实, 并捍卫真理的。不要有了结果，即使数据靠不住，自己都不能信服的东西，也出文章。今年这文章出了，下面做不下去了，别人不能重复，那你的名声就毁了。假如你的发现是吸引大家注意的，将来大家知道这个工作是错的，你的科学生涯就会有污点。不可以因为眼前要出一篇文章，将来后患无穷。严谨态度要从小事做起，你到公用实验室使用仪器，该签名时就签，应该怎样操作就怎样操作，要守规矩。想省事走小路和占小便宜反映了你的态度，这种态度积累在一起成为习惯，到最后就会犯大错。我们在学习过程中，要培养严谨的态度，这是我希望我们每个同学都能注意到和重视的。 科学家的品德同样也反映在与人合作的态度上。跟人家交流合作必须是公平互惠的。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，因为在做学生时合作是最多的，老师交给你的工作是整个项目的一部分，你要跟别人合作。我发现很多年轻人，尤其是到了国外后，很常见的一种想法就是认为你要在这个社会生存，就要竞争，要竞争就要厉害，要抢，不能退让。中国人过去都是软弱，被欺负，所以现在要竞争,要抢，有一个便宜就占一个便宜，有好处不拿白不拿。我认为这是一个非常短视的浅薄的态度。你总是占便宜的话，人家就不跟你合作。最常见的问题就是出了文章谁做第一作者？都认为自己贡献最大，自己应该是第一作者。但是要量化贡献并使每个当事者都认为是完全公平的是非常困难的，每个人的算法都不一样。有些时候很难去断定你的贡献一定是55，所以你是第一作者，别人贡献是45，所以是第二作者。在很多情况下就是PI作主，PI要公平，要做一个合适的评估。我们不要因为得不到第一作者就认为这世界太不公平。其实没有百分之百的公平，假如这次你感觉吃亏了，你采用一个和气的态度接受这个事实，下一次自然会有好的安排。即使你的合作者这次占了便宜，下一次他可能认为应该让你多得一点。这都是有来有往，不要以为目前此时此刻一定要什么事情都是你第一，要学会怎样与别人合作。我自己经历就是这样，与人家合作时,我不争文章排名，但到了真正很“吃亏”的时候我是会反对的，但一般我都是很容易商量。你会发现很多文章我是倒数第二名。当然我是PI，你们可能觉得不一样。其实学生也一样，在一项工作中谁的贡献怎样大家心中会有正确的估价。所以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。不要为计较眼前的利益，把自己的名声搞坏。我就知道国内有些PI甚至对没有参与工作的学生或其他有关系的人也会给个好处，把他的名字放在文章上，给学生排名有时候也是乱来的。还有的PI跟人家合作就一定要坚持自己占绝对的好处。到最后常常导致不愉快的事件发生。 另一个与科学家品德有关的事就是国内科技界普遍的浮夸风。用文字或在公开场合描述你自己的成就，有时候也许比较难做到完全客观。但现在国内许多对个人或单位研究工作的意义或取得的成就的描述，常常夸大得不成比例。有人辩解说“这是公关，为了经费和名声，这是必须做的”。“每个人都这样做，国外的科学家也是这样公关的”。我不赞同这种态度，如果过分夸大事实、不诚实的、欺骗的行为是所谓的国际趋势，我们也不应该遵循这样的趋势。我反对科学家像商人一样，用尽一切办法，包括欺骗，去“销售”他自己和他的单位。我坚信一个有品德的科学家应该是诚实的，即便是面向“无知”大众或那些不懂得他的研究领域的领导也必须是诚实的。当一个科学家成为科学管理者时，应更有义务坚守科学家的行为准则，讲实话，不浮夸。中国科技界盛行的浮夸，包括申请经费时的浮夸风，归根主要还是科学家不能坚守基本的品德。这种浮夸风已经成为中国科学事业的发展、中国科学得到国际科学界尊重的主要障碍。我希望我们的研究生、下一代的科学家能纠正这种不良的社会倾向，要对自己、对科学、对社会都能坚守诚信的品德。 我的时间已经到了，今天就讲到这里。在我结束之前，我送给大家两句座右铭，这都是著名的哲学家和文学家胡适说的。胡适当时讲的是考证工作，但同样也非常适合我们做科学。第一个是“大胆假设，小心求证”、第二个是“有一分证据说一分话”。如果能严守这二个座右铭，你将成为一个好的科学家。 最后讲一件事，就是最近有很多同学和外面的人问我，说我神经所所长是不是马上要被解聘了？（众笑）是不是还在做所长？我可以告诉大家，很简单的几句话，建立神经所是我这辈子最重要的一件事，我什么都可以放弃，神经所是决不会放弃的，要赶我走还不容易呢（众鼓掌！）。大家都知道我们神经所在国内科学做得好，什么人要赶我走还不是那么容易的事情，能够赶走我的是谁？是我们神经所的老师和同学，只要我们老师和同学认为我应该留在神经所，那我就在神经所，不做所长我也还会在神经所（众鼓掌！）。 国生化工程论坛 - 学术资源 - 说一些关于研究生做科研的东西吧 (转载） 在这个论坛混了这么久,加上出国前也在实验室混过一小段时间,对国内的部分和我年龄相仿的研究生的科研有了一些初步的印象.常说美国科研教学体系多么优越,其实我现在觉得除了政策那一块是我们动不了的,科研方法这边其实就只差一层纸.国内很多科研做得好的研究生肯定早就捅破了这层纸,做出了丝毫不比国外研究生差的东西,但是还没摸到门道的肯定也有不少.我觉得国内最大的问题是很多学生做东西不够规范化. 而问题的核心就是对文献的处理.美国有比较牛的教授,有不怎么样的教授,但不管你跟的什么导师,做一个项目的程序是大同小异的.最开始老板给你一个课题,介绍背景,一般同时会建议你看一些文献和参考书.然后老板一般会说说他的idea,他觉得这个东西应该怎么做.也有的时候老板可能根本没有具体的idea,只是觉得这个东西可以做得出来.这时候一般你可以和老板反馈你的看法,由你以前的知识积累判断这个东西容不容易做出来,主要困难在哪里.但是这个时候因为还没有调研文献,自己说的意见肯定是不成熟的,除非你以前偶然对这个问题有过深入研究,不然一般都是自己和老板交换意见后互相保留意见,各自继续去思考和研究.第二步就是我认为科研最重要的部分了,就是调研文献,看参考书,在文献的基础上想idea了.感觉美国和国内学生做科研差得最大的就在这里.国内对学生更多的是看你做得够不够多,没有功劳有苦劳.一般认为想idea的事情都是老板的任务,下面的学生只是一个执行者.而在美国教授一般对具体的科研是很无知的,他掌握的一般是很宏观的东西,什么的课题他认为有发展前景,容易要到钱,容易取得突破等等.当然教授也会有具体的idea,但是学生也会有idea,大家互相讨论,谁的idea更好就上谁的.国外对原创性思维的重视是超过国内的,而且从学生时代就开始培养.根据我自己的体会,很多情况都是老板给了一个课题,我调研了文献之后觉得这个课题不是一个近期能做好的问题,然后说服老板放弃了这个方向. 另外一种常出现的情况就是课题本身能做出来,但是不是用的老板原来想象的方法,然后我说服老板采用我自己的方法.第三种常出现的情况就是老板只是给一个泛泛的方向,然后我阅读这方面的文献,然后提出我自己设计出来的课题让老板评判可行性.一般来说,在美国学生和老板是在一种非常平等的环境下讨论问题的,我认为这是和国内研究生相比的一个最大区别.我前面不停的在强调调研文献,因为我觉得这是国内很多研究生重视得不够的地方.以前在bbs上看过一篇文章,说经常被当作笑料的那些动不动宣称证出了歌德巴赫猜想的民科和正规的科研工作者的区别就是前者根本不管文献都是自己拍脑袋想东西,后者却是在前人工作基础上进行科研.研究生拿到老板给的课题,做的第一件事情就应该是查阅sci上的相关文献.只有在掌握了前人在类似问题上的成果的基础上,才谈得上有所创新.好像国内很多研究生都把这最关键的一步忽略掉了,我觉得这是绝对错误的.应该养成每周查查文献,了解自己相关方向的最新进展的好习惯.像acs的杂