科研需要的九种关键能力

很多朋友留言说我关于科研能力的培养说的不够深入，实际上有很多原因，一方面，我自己也在不断成长和总结中，另外一个原因在于有关方面的资料读得还不够系统深入，因此一直不敢去深谈这个课题。早上突然想到，即便如此，我还是可以贡献点我自己的意见和想法，毕竟，没吃过猪肉也见过猪跑，所以，鼓起勇气说说科研，尤其是中国教育体制下培养出来的人如何提高自己的科研能力。我认为，科研至少需要如下9种关键能力：
    一、质疑能力
    科研本身的目的是在于创造新的东西，而新的东西往往不是否定了旧有的东西，就是改善了旧有的东西，或者解决了原来没有发现的问题。三者都是在质疑的基础上才能产生。否定旧有自然不用说，不质疑就不能有否定。而改善也是由于质疑旧有东西的完美性才可能发现其弱点，并给出改进的方法。至于发现了原来没有发现的问题，也是对前人眼光和视野的质疑，如果不质疑前人的眼光和视野，就不能发现新的问题。
    质疑能力显然是非常重要的，但是如何培养呢？很多同学说，看论文没有深厚的基础怎么才能做到质疑呢？实际上，就我个人不完善的经历而言，我认为，质疑与其说是一种能力，更应该说是一种习惯。养成质疑的习惯，需要从小就开始，当然现在开始永远都不晚。举我个人的例子来说，上大学的时候，老师讲我们班的课比较累，因为多数情况下，我都会举手发言，指出老师讲的不好，或者课本上例子举得不好。比如，一门课叫高等代数，用的是北大的教材。书写的很好，但是这样好的教材也非完美。课前我都已经看明白了书上写的知识，然后听课重点听老师如何理解，如果老师理解的和我的有不同，我会举手说明，说说我的看法。其次，很多例子举得并不是最好的例子，有的例子的解法也非最优的解法，经常举手说，这个例子有更简单的解法，老师都会瞠目结舌。老师是老教师，这样的经历可能不多。但是这能够说明我们可以从一点一滴开始做起来，让我们拥有质疑的习惯。实际上，也正因为，对教材的不断质疑，使得我对这些课程学习的比较扎实。虽然后来也学了几十门数学课，但是总的来说，还是那几门质疑最多的课程对我今天的科研帮助最大。虽然所有的课程都可以考到几乎满分。
    二、归纳总结能力
    在怀特海关于《思维能力》一书中，提到人的理解力很大的一点来自于归纳总结能力，我是深表赞同的。归纳总结能力体现在科研上，就是能够迅速的将现有的资料进行归纳总结，拿出现有科研成果的发展路线图，并且中间的所有的分支的逻辑关系。这是一种把握全局能力的一部分。很多同学看论文都是边看边忘，不能把论文之间的东西总结出来，结果食而不化，看不到整体，就很难从更高的层面上去把握自己的课题。同时，在平时的学习中，对自己的经历，对身边人的行为，也要进行不断地归纳总结，从其中发现可以借鉴的成分加以吸收，这样才能不断地提高。我写过一篇文章，强调见不贤而内自省，就是归纳总结能力。实际上，这种能力不光是对学术范围有效，对自己也很有效。要经常总结自己的得失，包括自己对付自己的方法。比如，有段时间精力不集中，精神不好，这是很差的状态，那就要总结出自身的问题，并且拿出有效地手段对付，并形成经验。很多同学在学习阶段碰到问题，不知道该如何处理，有些问题可能是新问题，但更多情况下是不会总结自我造成的。
    三、逻辑分析能力
    应该说，中国的哲学早期是充满了思辨性，里面有不少逻辑分析的影子，在庄子时期，公孙龙子等学派是非常思辨的，谈论到白马非马等思辨。后来我们受到的教育只是一味的否定这个结论的可笑，但是没有深入的学习其中的逻辑分析的方法和思想，这是一种遗憾。西方的哲学从一开始就注重逻辑分析，而非模糊的论述。前几天翻看奥古斯汀的《忏悔录》，才知道在古罗马时期，就有专门的辩论课，而且是最高阶段的学习才有这个课程。这说明在近2000年前，人们就对逻辑分析有了深入的认识和了解。在古印度，佛学的论战是非常激烈的，其关于逻辑的重视更是达到了人类的顶点。可以参考《佛教逻辑一书》。而我们的教育，很少注重逻辑分析能力的培养，这是一种非常重要的缺陷。可以参看康德的《逻辑学讲义》，黑格尔的《小逻辑》（也可以参考列宁的注释版），罗素的《逻辑和知识》等书进行补课。这些书其实讲的非常简单易懂，作为逻辑学的入门是可以的。我们教科书上很突兀的知识点，如果教师不能说明其来源的合理性，会导致我们的学生不能深入理解这些知识的全局逻辑性，只能在局部进行小的自我论证。、
    四、自省能力
    自省能力一直是儒家强调的个人能力，人通过自省能够不断地发现自身的问题，也能发现自身的优点。我们的教育体制下出来的学生一味的迎合别人的胃口，而不是自我审视，这种能力的欠缺导致我们的学生善于模仿，而不善于创新。真正能够做到“君子日参省乎己”的人，做科研也一定进步很快。否则，一旦有了错误的习惯，那就很难改掉，一旦接受了错误的理念，也很难更新。当然，自省也是一种好习惯，每天扪心自问，是否浪费了时间，是否有重大的过失，都是自我不断激励，不断调整的表现。有了良好的自省能力，永远都可以从很低的起点开始。
    五、自学能力
    这些本来是做科研的基本功。可是这个能力成了我们中国科研人的阻碍。中国的学生非常依赖老师上课，离开老师不会学习，这是自学能力低下的表现。其实，绝大多数同学没有意识到，不管什么老师上课，自学永远都是学习的主体形式，而老师永远都是辅助作用。我们在教育中一味强调老师的作用是一种误导。梁漱溟在他的书《我的自学小史》中，就强调这个道理。到了科研阶段，自学就尤为重要。很多知识没有老师来讲解，只能自己去通过零散的时间进行学习。大多数学生在自学过程中容易犯冒进的错误。掌握不住自学的节奏，一味突进，导致看到后面，学不下去了。这些都有相关的书籍可以参考。
    六、勇气
    最近在看罗洛·梅的《创造的勇气》一书和费希特的《论学者的使命和人的使命》，这些书都强调学者应该充满勇气。我们经常说，我们中国同学做科研缺乏自信，其实自信需要成功来培养，但是自信只是表现，而勇气则是自信的底层。我们可以没有在某个课题上的成功经验，但是这不能是我们没有勇气做某个课题的理由。勇气是一种对自我能力的一种信赖，是对某些信念的一种信赖。其实，大多数学者并不是没有看到问题，只是缺少做问题的勇气。俗话说，初生牛犊不怕虎，但是我们成人之后，似乎都已经成了绵羊，年少的勇气不复存在。这是阻碍我们成长的一个很关键的弱点。
    就我个人经验来说，勇气是非常重要的。大学毕业的时候，做毕业论文。系里的李世雄教授指导我的毕业论文，交给我他编的一本关于小波的讲义，和当年别人发表的一篇文章，我的任务就是，看懂文章，用他讲义里的知识解决那篇论文的毛病，那篇论文的毛病就是方法过于复杂，不适合计算。我是糊里糊涂就上手做这个问题，从来没考虑能否做出来，一个月后，得到了一个定理，那篇论文是定理的一种特殊情况。虽然这篇论文最终在李老师的劝说下，没有发表，但是在几本教科书中也都有提到，引用的是我大学毕业论文。从今天来看，那时候的我既没有做科研的经验，也没有具体到方法的指导，更没有对小波分析有深入的理解，但是这并不会妨碍我能做出那个定理。事实上，我们看到很多重大成果都在我们的知识范围内，我们可以通读无碍，这说明我们大多数人，基础是具备的，而不具备攻关的勇气。 
    七、献身精神
    做科研其实是在摸索别人没走过的路，而且有较高的无收益的风险。尤其在充满了物质诱惑的时代，做科研需要一种献身精神。有些人天生就是要做科研的，人类总需要一小部分人站出来，为人类的贡献做点事。我们大多数同学把读博士当成了就业的梯子，把做科研当成了任务或者职业。虽然都有其存在的价值和合理性，但是这不是科研需要的最高境界。我们从前人的身上能够看到，真正的大科学家都是有献身的精神。这种献身精神一般情况下并不是非要真的献出生命，但是在少数情况下，也可能真的需要献出生命，比如，伽利略，为了捍卫自认为正确的道理，就要有付出生命的准备。一旦有了这种献身精神，什么都是浮云。一旦我们缺乏，那么我们聪明的大脑就会给我们的懒惰和堕落找到无数的借口，让我们顺从于世俗。
    八、联想能力
    做科研如果就事论事，往往会碰壁，因为显而易见的一些路线并不容易留下来给我们捡漏。往往是在各个不同的课题和学科之间寻找彼此的联系，更有可能给我们带来惊喜。我们很多同学没有好的联想能力，对于所读过的各种不同的技巧不能融会贯通，导致思路欠缺。这种联想能力需要我们有很好的全局观，有很好的控制能力。能够把看似不同的方法和事物建立关联，就是一种很高的科研能力。
    九、异想天开能力
    很多情况下，好的思想来源于异想天开，并不是老老实实的逻辑分析。逻辑分析在执行过程中很重要的，但是好的想法可能更多的要靠异想天开。这是一种增强了的想象力。中国的学生在这一点上尤为不足。我们的教育让我们的学生不敢想象，不能想象，这就扼杀了创新的潜力。
    我相信，创新，如何创新，永远都会是哲学中的一个课题。就我个人简单而粗浅的经验，我认为科研需要的能力应该远远不止上述九种。但是，只要具备上述九种能力，似乎也足以成为大师级人物。虽然我能说出来这些能力，但是不代表我本人就具备了这些能力，我也一直在努力中，也衷心希望我们的同学能够身体力行之，并能够为未来的中国做出前无古人后无来者的贡献。