施一公 优秀博士如何养成.doc

施一公优秀博士如何养成（全文）（一）所有画的科舉-定具有的两丽,就是他们必须付出大量的丽和匝血这是一条園 go实际上，无论社会上哪一种鲤，要想成为|本行並引的佼佼者,都必须付出比常人多 的时间实验室j所冇暉王国和陋王同的,真中的碉我完全赞同无大约10年詢,著名华人准物学家蒲慕明先生曾经有一封丽在网上广为流传，这封邮 件是蒲先生语重心长写给白己 论是在餐林斯删还是在唾天韵，我祁把这封邮件|转发给实验室的所有学生，让他们体会 其中的一段是这样说的：“我认为最重要的事情就是|在实验室里的工作时间|,当今一个画的作轻科学家平均每周要有60小时左右的时间投入到实验室的研究工作中我建议每个人每天至少有6小时投入紧张的实验操作，并且用两小时以上的时间从事与科研直接相关的阅读等工作和书籍的阅读则应主要在这些工作时间之外进行但在不知不你I会逐渐适有些学生读完邮件示告诉我：“看来我不是做題的料，因为我真的吃不起这份苦「 我常常冋复道：“我在你这么大年纪的时候，也会觉得亟这样工作不可思议i'P，你会逐渐被蒔旃列的顾所打动,也|会为自己的努力和成绩|而骄傲, 画这种生活方式！ ”这样的冋答，加实源自我自己的经历与体会。

我从小就特别匮現，并不喜欢陲习］,但悚自学校和父母的教育与压力I迫使我尽帚刻苫 读书我高中就读于丽省实验中学凭借看比别人更加刻苦的医刃，除合成绩I始终名列 前茅1984年怪国高中数学联赛|J戈获得阿南赛因第一名,保送进入辭天承人学阶段， 我保持了鑽的传统，综合成绩全班第…并提前…年毕业然而樓实上|, |我很少真正独立 思考，对所学专业也不感兴趣大学毕业时，我本没有打算从事科学研究而是一心一意 想下海经商结果阴差阳错间踏上了赴美留学之路根本无心念斜、做研可想而知，究，而是花了很多时间匪申餐馆打壬第一•年，我弃始遂勰应科删的儒二帘，我情绪波动|很大,|内心浮躁|而|“枯燥”，并开始有了一点H己的蒔,有时领会了一些極之处后不免“洋洋得意"，也 会产生“原来不过如此”的壓，逐渐对自己的|科研能力［仃了一点面亂这期间，爾士研究生的课程全部修完，我每周5天、每天从上午9点做实验到晚上七八点，周末也会去两个半夭到了第三年，我已经开始领会到科研|的逻辑|,有点儿跃跃欲试的感觉，在组会上常 常提问，而这种| “入门”的感制乂让我对研究增加了很多極,晚上常常干到11点多，赶 最后一班校车从霍普金斯医学院冋到住处附近的霍姆伍徳校区。

1993年，我曾经在庆崟记 原召的旧期旁|标注“这是我连续第21天在实验室丁•作”,以此激励自己其实，这多少冇圈 囲Z嫌，因为其中的一个周末我一共只做了五六个小时的实验到笫四年以后，我完全适 应了实验室的科研乎壇|,也不会再感到枯燥或时间上的压力了时间安排完全服从实验的 需要，尽量往前赶其实，这段时期的实验时间远多于刚刚进实验室的时候，但感觉上好多了研究生阶段后期我的圍苦|在|实验室|是出了名的在纽约做博士同时期则绘我这辈子 聂晉的两年,懈天晚上做实验到半夜3点左召,冋到住处躺下来睡觉时常常C是4点以后; 但毎夭早晨8点都会被窗外纽约第一大道上的汽车喰闹声吵酹，9点左右又冋到实验室开始 了新的一天每天三餐都在实验室，分别在上午9点、下午3点和晚上九孫这样的生 活节奏持续11天，从周一到第二个星期的周五，周五晚上坐灰狗长途汽车I叫到巴尔地摩的 家里周末两天每天睡上近10个小时，弥补过去11天严重缺失的亟，周一早晨再开始 下一个11天的奋斗虽然丽上很累，但我區團很满足、很骄傲，我知道自己右〔用行动打造未来、在创业,有时也会在口记里鼓励H己我住在纽约市曼哈顿区65街与第一犬道路 口附近，离纽约著名的中央公园很近,那里时有文化娱乐活动，但在纽约T作整整两年，我 从未边进阪公园一步。

我一定会把自己的这段经历讲给我的每一个学生听，新生常常问我：“老师，您觉得自 己苦吗？ ”我通常冋答：“貝有做白己没麵的事情时觉得很苦，育兴趣以后一点也不觉須 go ”是啊，一个精彩的实验带给我的享受比看一部美国大片强多了现在冋想起当时的刻 罔，壓仍然很骄傲、很振奋！有时我想：如果H己在博士生、博士后阶段的那7年半不 努力进取，而是不加节制地惰电影、读小说、找娱乐| （当时的互联网远没有现在这么内容 丰富），现在该是什么状况？做一个优秀的博士生，肘出时间是必要条件二）要想在科学研究上取得突破和成功，仅仅刻苦地付出时间是不够的，批判性分析 （criticalanalysis）是必须具备的一种|素圖博士研究生与木科生最大的区别是：【本科生以学习吸取人类积累的知识睚, 学研究和技能训绸;而|博士生的本质是通过科学研究来发掘创造新知训,当前和以往学习的知识都是I为了更好地服务于科学研究I在I以学习知识为主的本科生阶段，提出问题固須 重要，但答案往往已经存在|,所以问题是否具有批判悝没侑那么关键博士工阶段则完全 不同，必须具备批判性分析的能力|,否则不可能成为优秀的科学家这一点，我称Z为固 陆谄的I转变。

其实，整个大学和研究生阶段教冇的实质就是馆养批判性分析的能力|,使学生具备能 够进行I创新科硏的防這论I这里的例了非常多，覆盖的錘也非常广，在此择要举例说明正确分析负面结果cnegativeresults）是成功的关键作为生命学科的一名博士生，如 果每一个酗都很顺利、能得到顾料中|的正面结果（positiveresults）,除个别研究领域外， 一般只需要6~24个月就应该可以获得博士学位所需要的所有结果了|然而实际上，在美国， 生命学科的博士生怦均需要6年左右的时间|才能得到博士学位这一数字木身就说明：绝 大多数实验结果会与區不符，或者是负面结果大多数低年级博士生对负面结果的看法 很嗣直接影响了他们批判性分析能力的培养其实，|只要有适当的对照实喇,判断无误的负瓯实验结果往往是通往國的必经Z路 一般来说，任何一个|探索型题的|每一步进團祁有几种、其至I-几种垂的墜，取得进 展的过程基本就是排除不正确路径、找到正确方向的过程很多悄况下也就是将这几种、 菇至十儿种可能的途径__|予以尝试、排除,直到找到一条可行之路的过程|在这个过稈 •I4，一个何信|的（conclusive）负面结果往往可以让我们信心饱满地放弃目前这一途径。

如果运 用得当，这种排除法会确保我们最终走上正确的实验途径从这个角度讲，负面的实验结果 不仅很正潮,也很有益別课题的最终成功我告诫并鼓励我所有的学生：只要你不断取得 可冏的负附结果，你的课题就会很快走上甌;而在床断分析负面结果的过程中|所宰握的 强大的躍辑分析丽也会使你很快成熟,成长为一名优秀的科学家我对一帆风顺、很少取得负面结果的学生总是很担心，因为他们没有真正经历过科研上 批判性分析的训绸我的殛單里偶尔会有这样的学生,只用很短的时间（两年左右，有 时共至一年）就完成了博士论刃所需要的结果对这些学生，我一定会让他们继续承担一 些［W有挑战性的新课题,让他们经受 批判性分析的能力，将来也很难成为可以独立领导一个实验室的优秀科学家所以，不要害怕负面结果，关键是如何从分析负血结果的过程中获取正确的信息三）“一个人必须闲淹要做的事情【作出取舍|,不可能而而俱到无论I阅读科研文酬还是齢听学术I讲座I，|目的|都是为了借鉴相关经陶,更好地服务于自己的科研课题切忌一味追求完美耗费丽的完美主义阻碍创新进阚尼古拉•帕伍拉蒂奇是我的博士示导师，也是对我 影响最大的科学家他审极强的实验判断力和思维能力，做出了一系列里程碑式的研 究工作|，字誉世界结构生物学團,31岁时即升任庄教授|。

1996年4月，我刚到尼古拉实验 室不久，珮一个|表达劉相当高的蛋白Smad4o两天下来，蛋白虽然纯化了，但结果很不 理想：得到的匡冒可能只有应该得到的20%左右见到尼古拉，我不好意思地说：“产率很 低，我计划继续优死竽的纯化方法提高产阚他反问我：“你为什么想提高产率？已 有的蛋口不够你做初步的甌翔吗?"我“冋敬”道「我有足够的蛋白做结晶筛选，但我需 要优化产率以得到更多的蛋白他不客气地打断我：“不对产画够高了,你的耐词比产 率重要请尽快开始辐实践证明了尼古拉建议的价值我用仅有的辰克蛋白|进行结 品试验，很快意识到这个|蛋白长度］并不理想,需要通过|蛋白质亍裡除去其N・端较柔性的几|• 个氮基酸事实上，除去N•端几十个氮基酸的蛋白不仅藝圜高，而且|生化性風稳定,@ 固起来非常容易，根本不用担心科的间题 在大刀阔斧进行脚新实彎的马期阶段,附每一步实验的设讯当然要尽量仔细但_口 按计划开始丿iL对川中间步骤|的|实验结果I则不必追求完美,而是应该义无反顾地把实验一 步步推到稠，看看可否得到大致与假设相符的总体结果如果大体上相符，你才应该I叫 过头医仔细改进每一步的实验设讦如果氏丙不符,而|总体实验设计和操作都没有错调, 那你的趣(或|总体方向I)很可能是有大问题的。

这个方法论在每一夭的医剧中都会用到从1998年开始自己的|独立实验劃到现在,我 一直告诫所有学生：切忌一味追求完美科研文献与学术讲座的取舍再來谈谈科研文献(literature)与学术讲座(seminar)的取舍尼古拉•帕乩拉蒂奇稱 学多才，在我们许多博士示的心目中，他一定读很多文章、常常去听学耒碗没想到， 事实大大出乎我们的意料在我的|博士生阶関,我的导师杰里米•伯格|非常重视相关科研文献的阅读，每周召开组 内文献讨论会，讨论重要的科研逐阍刚到尼古拉实验室时,我曾试图表现_下白己晅 献的功扁,也想同时与尼古拉讨论以得到他的| “真传” |1996年春季的一天，我精读了一 篇「《自然》杂志|的文章,午饭前遇到尼古拉时，我向他描述了这篇|文章旳翩，同时期待肴他的评述尼古拉面色有点尴尬：“对不起，我还没看过这篇文章当时我想，噢，也许这篇文章丽，他还没有来得及读过了儿天，我阅读了一篇几个月前在《科学》上发 表的研究文章，又去找尼古拉讨论，没想到他又说没看过几次碰壁之后，我不解地问他: “你殛如此渊M，一定是广泛阅读了大量文阙,为什么恰好没有读我提到的这几篇论文 呢？"尼古拉看希我说：“我的甌并不广泛。

"我反问：产血果你不广泛阅读，你的科研成I果怎么会这么好？你怎么能在自己的论文里引用这么多文献？ I”尼古拉的冋答让我非常意 外：“我只读与我的研究兴趣有直接关系的论文，并且只有在写论文时我才会大量阅读I我做博士后的单位纪念斯隆一凯特琳癌症中心有很好的翹学术进團，常常会请来a 生命科学^个礙的“大牛"演讲有一次，一位|诺贝尔奖得王I来作讲廉排且点名要与甌 佥交琳 在绝大多数人看来，这可是一个不可多得的好机会尼古拉|却告诉他陌輛:"|你替我转达我的歉意，讲座那天我恰好不由我们也为尼古拉感到遗憾让我力力想不到 的是，诺贝尔奖得主演讲的那天，尼占拉肥自己关在办公室里，从早晨到傍晚一直没有出 门，自然也没有去听讲座当然，这也许是巧合——尼古拉取消了他的出行计划但以我们对他的,他十有八九绘在写论文|后來，我们也意识到，这样的事情发生在尼古拉身上已经见怪不怪了离开尼古拉医垂前，我向他抛出了这个始终没有完全解开的圖：邛如果你不怎么飯 I献，又不怎么去听讲座你怎么还能做…个如此出色的科学家？"他冋答说，他的时间有限, |每天只有10小时左右在实验室|权衡利脾Z后，他只能把有限的时间用在他认为最重要的 |事情上，例如解析结构、与学生讨论课题或写文章尼古拉的冋答表述了一个简单的道理：卜个人必须对他要做的事情|作出取舍,不可能 血面倶到。

无论［阅毀科研文献|还是聆听学术讲座|, |目的都是为了借鉴相关经验，更殛服 务于自己的科研题挑战传统思维。