学术交流激发创造灵感
清华园是一个国际学术交流的中心，这充分反映在我们全年不断举行的高层次、高水平学术报告中。我特别鼓励大家经常听一些学术报告，在这些报告中学习创新性的研究思想和研究方法。特别是一些看起来跟你的专业领域毫不相关的学术报告，有时候通过报告现场面对面的交流，可以产生意想不到的创造性的灵感。
你们还可以根据自己的研究方向，主动跟导师协商，组织专题研讨会；同时充分利用寒暑假时间参加国内甚至国外组织的一些冬令营、暑期学校等学术活动。因为通过参加这样的活动，能够帮助你们在很短的时间内迅速了解一个领域，了解一个方向，了解它的历史和发展，了解这个领域尚未解决的问题以及未来的发展动态和趋势，还可以结识一批志同道合的朋友。我也鼓励大家主动参与组织一些研讨会，可以是院系、学校范围的，也可以走出校园，跟其他学校、科研院所或者国外的大学联合开展研讨会，为青年学者不同思维的碰撞提供一个很好的舞台。而且大家在扩大视野的同时，往往能找到共同感兴趣的、亟待解决的问题。交流和合作可以提高研究的效率，是解决难题的捷径。
研究生培养的三个阶段
我常常说，自己培养研究生要经过三个阶段—第一阶段，实现导师的思想；第二阶段，实践严格的科研训练；第三阶段，鼓励研究生产生自己的创新思维。
我曾经有一名研究生不是清华化学系毕业的，记得当年他找到我，说希望跟我读博士。我问他，你为什么选择化学系，希望做我的学生？他说晚上在清华园里散步，走到化学馆时，经常看到这里灯火通明，感觉跟这样的群体在一起应该有前途。当时我觉得这是个很有想法的学生，便通过系里组织的面试招收了这位学生。一个刚进实验室的新学生，很难要求他一开始就有自己的研究想法，因为他对这个领域还不熟悉。所以要对他进行具体的指导，帮助他顺利实现导师的想法。在这个过程中，他会学到很多合成的方法、表征的方法，同时在学术交流的过程中学会与人沟通、进行科研合作等。【编者注：有机合成、化合物表征、机理研究等技能可以通过跟着师兄师姐做课题来学习，待相关技能都学会了就可以自己独立做科研课题了】经过严格的训练和不断的梳理，慢慢地，他会产生自己的想法。接下来，经过与老师的反复讨论，经过自己的不懈努力，如果能够实现这些想法，发表文章，得到认同，他的自信心就会得到很大的提升，分析问题、解决问题的能力也在这个过程中上了一个台阶，自然而然就满足了毕业的要求。攻读博士学位期间，这位学生建立了“超两亲分子”的新概念，在这个领域做出了一系列的开拓性工作，提前一年毕业，他的博士论文也被评为2013年全国优秀博士学位论文。
我还有一个博士毕业生，名字里有“一流”两字。我开玩笑说，他只能做一流的工作，不能做二流的工作。他在攻读博士学位期间建立了基于主体增强电荷转移相互作用的超分子聚合新方法，这的确是一个一流的工作。回到他刚入学的时候，当时他敲开我办公室的门，走进来跟我聊了一会儿，我问了他很多化学方面的问题。聊天中我了解到他毕业于西安交大环境工程系，学习基础很好，但化学基础一般。我又让他念念英文，他念了很长一段，因为湖南口音很重，其实听不太懂。但他有一句话打动了我，就是他会很珍惜在清华学习的机会。我觉得一个人越珍惜一件事，就会越勤奋，他的潜力就会更多地得到发挥。同样的，第一阶段他主要还是按照我的思路做一些工作，但是到了第二阶段，因为他自己的珍惜和努力，上升速度非常快。一开始有一个启发的过程，然后逐渐加速，很快他就建立了超分子聚合的新方法。他把自己所有的弱点都转化为优势—他对化学知识的了解相对较少，这是他的弱点，但也正因为这一点，他敢于把别人认为不可能的事变为可能。他不仅自己工作做得好，还带出了一批优秀的师弟师妹，比如我马上要讲到的另一位博士生。
研究的目的是为了解决问题。超分子聚合是自发组装的过程，但很难实现可控。怎样才能突破这个瓶颈、解决这个问题呢？有一天一位清华化学系本科毕业的新同学找到了我，说他有一个想法，可以提供解决这个问题的新思路。我就和他讨论，鼓励他按自己的想法做，结果不到一年时间他就建立了自分类识别可控超分子聚合的新方法，论文发表后成为一个“经典之作”。这位学生很特别，他在上中学时就很喜欢化学，很早就明确了自己的志趣所在。保送进入清华后，他对化学的热爱得到进一步的升华，在本科阶段就进入实验室同学长一起学习工作，这使得他在本科阶段就受到了很好的科研训练。所以进入研究生阶段，他从一开始就有自己的想法。这位学生把对学科的热爱变成了创造的激情，我相信他会前途无量。如果说你是这样的学生，我们当然特别高兴，特别欢迎，希望你们在大学里能够尽早地实现自己的科研想法。
通过上面这些身边同学的事例，大家可以看到导师主要关心的是什么。我们最关心的是论文的创新性，比如提出了什么新概念和新理论，建立了什么新方法，制备出什么新材料等等。我们还关心你的博士论文、硕士论文能不能围绕某个科学问题开展系统深入的研究，而不是简单的实验报告。我们更关心如何帮助你们在清华园接受严格的科研训练，培养你们全面具备成功者的素质。
创新方法从何而来？
创新方法到底从何而来？不同学科有不同的方法，但总结起来也有一些共同点，下面我会举例说明，供大家思考。比如“移花接木”。美籍波兰裔化学家克日什托夫•马蒂亚谢夫斯基(Krzysztof Matyjaszewski)曾经建立了一种可控聚合的新方法，这个想法是怎么来的呢？他和他的学生是把有机化学中的一个原子转移自由基的反应运用到高分子化学中。在国际化学界中，他们第一个想到“移花接木”，创造了这个新的方法，用于制备各类聚合物材料，因此获得2011年度的沃尔夫奖，这是仅次于诺贝尔奖的国际性大奖。马蒂亚谢夫斯基对中国同行非常友好，我们都亲切地叫他“老马”。我们看到，“移花接木”是创新想法的来源之一。
创新想法的另一个来源是“旧研究中的再发现”(Rediscovery from the old)。例如在我熟悉的有序分子膜领域，有一种界面逐层自组装(LbL)方法，是上世纪90年代快速发展起来的一种交替沉积简易地实现多功能的表面修饰和制备薄膜组装方法。德国的杰罗•蒂瑟博士在1992年发表了第一篇关于LbL方法的论文，由于是很具创新性的工作，虽然这篇论文发表在名不见经传的普通学术刊物上，但还是引起了国际学术界的广泛关注。当年我自己也迅速跟进，相继发表了很多篇相关论文。不过，跟踪研究毕竟是跟踪性研究，不管是在高水平跟踪还是低水平的跟踪研究，所有的认同和荣誉当然都还是集中在第一个发现这个方法的人身上。那么，杰罗•蒂瑟产生这个想法的灵感又是从何而来呢？实际上美国的拉尔夫•艾勒在1966年的《胶体与界面科学》期刊上早已发表过LbL组装方法，他尝试了胶体粒子、聚电解质、蛋白等多种构筑基元，表明这样方法具有很宽的适用范围，这篇论文内容十分丰富，长达25页。但在他所处的那个历史时代，这篇文献并没有引起大家的重视。我们从这里可以看到，“旧研究中的再发现”也可以成为创新想法的源泉之一。
“工欲善其事，必先利其器。”我们中国人常常讲到工具的重要性，因为它可以帮助我们来到认知物质世界的新层次，很多创新想法是因由新仪器产生的。譬如，现代纳米科技的诞生和发展，离不开扫描隧道显微镜和原子力显微镜等表征方法的发明。科学家们早已证实量子理论中的隧道效应，但在1981年两位瑞士科学家格尔德•宾宁和海因里希•罗雷尔基于此原理发明了扫描隧道显微镜，才使得我们可以原位高分辨地观测物质表面结构和研究其性质。后来又有了基于相互作用力的原子力显微镜等等。这两位科学家因为在此领域的贡献获得1986年的诺贝尔物理学奖。在科学史上，因为发明新的仪器表征方法而荣获诺贝学奖的科学家不胜枚举。即使不是从头发明一个仪器，在根据需要对商品仪器进行改进的过程中，常常也会对物质世界产生新的认识，导致新的发现或发明。在清华这样一所以理工科见长的著名院校里，我们有研制和改进仪器的优势条件，我特别鼓励大家在这方面有所建树。
创新的想法还往往来自于打破陈规，跨越学科的边界。有一个著名的例子是美籍华裔科学家邓青云教授，他长期从事有机电致发光(OLED)的研究。无机半导体电致发光已经从基础和应用上都取得了很大成功，为什么有机材料不能向无机半导体那样电致发光？邓青云最早思考这个问题，他便从自己熟悉的领域中跨越出来，开拓了一个完全崭新的领域。他在OLED方面的第一篇文章于1987年发表时，是刊登于所谓影响因子并不高的专业期刊《应用物理学快报》上的，但是这项开创性的工作依然得到了国际上的高度认同，这篇论文被引用次数至今已高达11000多次。邓青云和我前面提到的“老马”一起获得了2011年的沃尔夫奖。他的故事还告诉我们，论文发表在哪个期刊上并不重要，重要的是科学成果本身的质量和价值。
本文转载于https://www.tsinghua.edu.cn/info/1662/57634.htm
彭慧胜
POINT 1 : 研究生阶段有多重要？
研究生阶段有多重要？《Science》有一次专访，我特意借此来谈谈研究生对于一个人的发展是非常重要的。他们几个人都非常公认的一条是：研究生是决定人以后成就高低的一个分水岭。研究生做得好了，很可能会决定你以后做得非常好。西方有一句谚语我一直是向学生推崇的，那就是：优秀是一种习惯。你研究生做得很出色，博士生做得也很好了，然后你就会一直做得好。
怎么样开始从研究生就做得非常好呢？为什么研究生很重要呢？大家都知道，世界上一流的研究成果都是二十几岁那个年龄完成的。大家都认为，二十几岁的创造性最强，然后三十几岁就差一点。我特意去考证了一下，并没有发现二十几岁的创造力就最强。最后，我找到神经学家浦慕明先生讲过一句，他认为创造力随着年龄而衰退的原因是：年龄越大，接受的信息量越多，大量的信息会束缚你的创造力。听起来似乎有些道理，仔细想想似乎又不是怎么回事，因为你做任何事情都需要大量的信息，信息量少的话，恐怕也不利于你做出创造性成果，看来年龄和创造力的关系并不明确。那伟大的成功都是在二十几岁完成的原因到底是什么呢？我自己认为是：当你毕业后开始独立从事研究工作(一般到了教授这个阶段)，你的大部分时间都会被项目、论文、填各种表格所占用，这样一来你就很难有足够的时间来思考你研究的问题。所以，我想说的是：在研究生这个阶段，你是可以集中注意力来做一件事情的，仔细思考你的研究问题，没有那么多的杂事来干扰你，因此你是可能做出重要的研究成果的。所以，研究生阶段非常重要，这是我报告的第一个point。
POINT 2 : 读研究生什么是最重要的？
第二个point是我一直在思考的，那就是读研究生什么是最重要的？我认为是独立思考能力。这个方面的例子非常多，大家可以看看爱因斯坦是怎么讲的，“不是把专业知识放在首位，独立思考和学会工作是更重要的。”华罗庚也有同样的论述，“科学的灵感不是凭空而来的”。我想做任何事情，都需要自己想想，如果是跟在别人后面，你不可能做得最好。
POINT 3 : 读研究生的个人体验有哪些？
第三个point我想就自己读研究生的经历和大家谈谈我哪些是做得还算可以的，哪些是做得不好的，给大家一些启发。第一个要努力。我读研究生是非常努力的，注意力高度集中，现在跃进楼锁门的小董还在，你们可以向他考证。他每天晚上11点关门，最后一个人总是我。早上我不一定是去得最早的，但也是几个最早的之一，基本上星期六、星期天也是在的。我在国外读博士也基本上是这样，我三个Christmas，两个没有休息，还有一个走在路上被老板叫了回来。基本上Christmas都在干活。但一份耕耘，一份收获。第二个要大量的阅读文献，通过大量阅读了解研究背景，才能做得好。第三个是要脸皮厚，广泛的合作与交流。这方面平台是需要加强的，我们老师在一起讨论，觉得苦恼的一件事情是好不容易请了专家来做报告，但去听的同学并不多。实际上请专家来做报告是不容易的，需要花费时间和经费，而且我们请的人都是经过考虑认为值得请的人才会把他们请过来。我在美国读博士的时候，我记得非常清楚，一旦系里有报告的话，教授没有课的统统都去。一看到前面两排，教授全部坐满，然后后面是学生，每个人都会把这段时间腾出来听报告，听完报告后继续做实验。我觉得我们这方面的气氛不够浓，当然这有学科的问题，觉得有的报告跟我的方向差得远。对于与自己方向差得远的一般的报告，我觉得大家可以不去听，但是大师级的报告还是需要去听的，听别人思考问题的方法，你想人家能做到这个程度，肯定有自己的独特之处，而且不同的学科或许可以给你带来启发，这方面有很多例子。第四，做研究在和别人合作的时候，不要斤斤计较，吃小亏，占大便宜。因为任何事情总是难有绝对的公平，合作中总会有稍微吃亏的一方，我们重要的是应该考虑如何把事情做好。还有，要脸皮厚，这样可以让你少走弯路。我自己读研究生的时候总是积极去问问题的。第一年，老师觉得很好，夸奖了你一番；第二年，老师还是有热情；第三年，老师就开始害怕了，说：“不要来问我现在正忙。”但是我觉得这样的话，我的工作效率很高，因为我的问题可以随时得到解决。这些是我认为我做的还可以的，做得不好的呢？
第一，发展目标不明确，一会儿想去工业界，一会儿想去学术界。这样不行，因为你去不同的地方，发展的侧重点是不一样的，这样下来就会浪费你很多的时间和精力。还有我的研究方向也换来换去，一会这个，一会那个，最后工作虽然做了很多，但是深度不够。
【编者注：这个其实不用苛求，这是人性，即使强调自我个性的美国人，也经常有这种困惑】
第二，发展不全面。我一直是非常重视做实验的，因为我们是实验科学，但是其他方面发展不够，比如写论文。现在回过头来看，写论文的重要性占一篇文章至少50%，比做实验还重要。一个东西你要把它卖出去，写论文是非常重要的，在研究生阶段你应该有意识的培养自己的写作能力。还有做报告，这个太重要了。大家知道，今年石墨烯获诺贝尔奖了，获奖者(Geim)年轻的时候做报告能力很一般，后来可能经常出去做报告，做报告的能力非常了不得，在获奖前夕被请到了瑞典做了一个报告，后来评奖委员会的评价很多就来自于他的报告。这些能力和习惯需要大家在研究生阶段去培养，培养好了，你将受益无穷。
第三，独立思考。我觉得自己在这一块是非常糟糕的，我的研究方向不明确是为什么呢？导师让做啥就做啥，工作做了很多，但是不深。主要是自己缺乏独立思考，自己没有往深处挖。
最后我想从你读研究生起到研究生毕业的四个方面来讲，可能是蜻蜓点水地谈一谈，供大家参考。我刚才说了，我基本上不重复自己的报告，08年我在费城开会的时候，就有一个化学领域非常有名的学者做报告，他刚讲了两句话，我旁边就有人讲：这个故事我已经第四次听他。这给人的印象非常不好。当然主讲人也有自己的难处，研究工作更新没那么快，又要拿到各个地方去讲。
POINT 4 : 读研究生有哪些建议给你？
1) 目标
我讲的四块，第一块是目标。做任何事情目标明确了，你才能做得好，就好像打靶子一样，你方向弄错了，就会越打越远，根本打不中目标。读研究生的目标是什么？
图:学习的四个阶段
我引用了国外教授的说法，这里画了一个圆，人类就是这么一个圆，内部代表已知，外部代表未知。小学的时候你学了一点点，到了中学又多了一点点，大学的时候，你又学了一点，然后你有了一个专业的方向，到了研究生，你要大量的阅读文献，你要在这个方向上更加往一处去钻，你要接触到本专业最前沿的东西，这个是目前人类知道的极限。那么，你研究生到底要干什么呢？你必须在这里选一个点，这个点需要跟导师商量，这就是你的研究方向，你需要在这个方向有所作为？有什么作为呢？在三年或五年里，你需要对这个点苦苦的思考，因为这个点导师也不知道。终于有一天你突破了这个点，突破这个点的大小和个人修养有关。这个时候，你把人类的知识向前推进了一步，这个时候你就毕业了。所以，研究生就是要突破这个点，突破这个点你就毕业了，这个点越大，那么你的研究就是越成功的。大家毕业的时候想想，自己能否做到这一点，我觉得这个是读研究生的目标。当然，读研究生有很多的目标，但我觉得这个是一个核心的点。研究生最重要的是做研究，导师只是在后面起一个保障作用，真正冲锋陷阵的应该是你，在你的毕业答辩的时候，你应该比在座的所有人更清楚你的研究，因为这是你开拓的点。最后，人要有自知之明，要正确的定位自己。不要因为这个点而把整个图给忘了，实际上在人类知识的推进中，每个人做的贡献是非常有限的。
总结一下，研究生和本科生的本质区别是什么，本科生是学习知识，研究生是学习创造知识。那么如何创造知识呢？一个是独立思考，一个要有开阔的视野，开阔视野很重要的一点是要多听学术报告，因为学术报告在那么短的时间内给你传递那么大的信息量，你要去看文章得看多少文章啊！特别是大师级的报告是非常开阔视野的，这种报告，我建议大家一定要去听听。我觉得现在我们能请到这样大师级的人物来做报告，是因为我们国家的科研实力上来了，这种人物一般是很难请到的。最后一点是要有扎实的基础，一步一个脚印的来，不能投机取巧，做研究是最不可以投机取巧的。以上是我的理解。
2) 研究思想和态度
第二块我宏观上想讲一下研究思想和态度，毕竟我们大家属于不同的专业，不能谈太多专业的东西。研究就像一次长征，导师给你一个方向，这个方向导师也不一定吃的准，吃的准的让你去做那肯定是很一般的。越是吃不准的可能越是一个重要的方向，没有人做过。这就可能导致这个方向不一定是行得通的，所以你要灵活执行。这个时候你不能死板地按导师的要求按部就班的去做，你非常需要独立思考，思考了你才找到你的方向能不能做，需不需要调整，有时甚至是大的调整，这是和长征第一个相似的地方。第二个相似的地方是，目标你需要调整，但一定要明确。你需要明确你要调整的结果是什么，为什么要调整。然后你要有必胜的信念，特别是做大的未知的方向肯定会遇到很多困难，如果你相信你这个东西是好的，那就要坚持下去。我这里想讲一下四渡赤水，关于这个长征故事，刘老师肯定比我懂得更多。四渡赤水从军事的角度来说，我觉得它是一次非常重要的战役，它实现了从被敌人牵着走到牵着敌人走这样一个转变，做研究也可能是这样，因为一个事情要反反复复好几次。重要的是，你不要让导师牵着鼻子走，因为是你在做研究，导师只是知道其中的一些方面，他不可能比你更清楚。也就是说你需要自己主动地去做研究。
这方面我想给大家讲几个故事。第一个是爱因斯坦的成绩单，大家或许听过爱因斯坦三个小板凳的传说，根据我的考证，这完全是杜撰的。爱因斯坦从小到大成绩一直非常出色，不是大家想象的三个小板凳那样。这是他的高中成绩单，瑞典1898年，满分是6分，你们可以看到他的成绩是非常出色的。
图：爱因斯坦的成绩单
第二个小故事是石墨烯，Geim是俄罗斯人，不论是他去英国还是美国都会碰到国籍的问题，所以一开始处境也是非常的艰难，没有研究经费。他想大家都在做碳纳米管，这个东西很热，我为什么一定也要跟大家一样去做它呢？我能不能把碳纳米管打开看看会怎么样？然后他就开的脑筋来做这个事。开拓一个新的领域肯定或遇到很多很多的困难，但是如果你觉得他值得去做，就不要轻易放弃。Novoselov只比我大两岁。他们两个人，Geim顶住了来自经费、考核等方面所有的压力，而Novoselov则非常认真地去做研究，这一点和研究生阶段是非常相似的，什么经费呀都是导师在做，你需要做的是一心一意地做研究。石墨烯是获得了诺贝尔物理奖，这个学物理的都应该知道，学化学、材料的也应该知道，这里我就不做点评了。
第三个是 ，它是诺贝尔化学奖，关于它的发现，你去考证，在Nature Nanotechnology专门有篇文章，你去看看挺有趣的，有时候对大家做研究会有一些借鉴。 最先发现是埃克森公司的三个人，他们做完 、 发了一篇很一般的文章，然后Smalley看到了，他觉得这个东西很有趣，他就买了跟埃克森公司一样的仪器，按照一样的方法得到了 ，这是他们在Nature上发表的文章，画了一个足球和实验示意图，copy埃克森公司的，然后一张质谱图。就这样一篇文章，他获得了诺贝尔奖，为什么呢？回过头来看看，你需要知道什么东西是金子、什么是沙子。埃克森公司的人把它当沙子一样扔掉了，而Smalley则做了一系列研究来了解的性质。所以你要做研究的有心人，机会总是给有准备的人。
第四个讲讲白矮星的发现者钱得拉塞卡，我为什么知道这个人呢？在40、50年代，他每天开车3个小时去给一个班上课，风雨无阻，那个班只有2个人，那2个人后来都获得了诺贝尔奖，他们是杨振宁和李政道。所以我知道这个人名字，他是一位印度裔科学家，他还有个叔叔非常厉害，也获得过诺贝尔奖，那就是拉曼。
最后一个故事讲讲朗道，他说过一句话：“漂亮的姑娘是谁？”我在给本科生上课的时候问过他们这句话中漂亮的姑娘是谁，他们说是居里夫人。朗道的漂亮的姑娘是指相对论和量子力学，他说漂亮的姑娘都已经被别人带走了，那我就做点别的吧！科学家有两类，一类是按部就班的，A推出B，B推出C，C推出D，最后得到一个伟大的发现；另一类就是像朗道和玻尔那样的，他们拿到一个东西不做分析不做推测而是凭直觉，一眼就看出结果，他们是怪才，这类科学家是极其罕见的。他最后做的东西的重要性虽然比相对论和量子力学的重要性大大降低，但他非常专心的去做，最后得到了诺贝尔奖。有一个“朗道十件”，这个学物理的人应该知道。这是他生日的时候，别人送给他的一块刻写了他做出的十件大贡献的板。他做了很多成果，基本上是做一行就做到最好，做一行爱一行，全力以赴。这是朗道的一个优点，我觉得这点是非常重要的，不能做一行扔掉一行。朗道的另外一个优点是敢于挑战权威。有一次爱因斯坦做报告，我刚才讲过，朗道凭直觉就能看到很多东西的结论，他直接就说爱因斯坦的方程是不对的，后来爱因斯坦想了半天，觉得朗道是对的。你想那个时候爱因斯坦是绝对的权威，而朗道才不过是个小伙子，站起来就敢指出权威的错误，我觉得做研究就需要这种勇气。他做得不对的一点，这个故事不知道大家有没有听过。1956年，苏联物理学家沙皮罗已经发现了宇称不守恒，他当时也写了论文，然后给朗道看，因为那个时候发表论文是需要人推荐的，朗道觉得这个东西不可能，匀称应该是守恒的，把论文丢在一边。几个月后，杨振宁和李政道就发表了宇称不守恒的论文，这让人觉得非常可惜。回过头来看，除了朗道的学霸作风外，沙皮罗也应该反思，认为自己的东西是对的为什么不敢坚持呢？朗道说错了，他也是可以发表论文的。这里有一个正面的例子，就是前面提到的那个印度人，他获得诺贝尔奖的成果是在30年代做出来的，当时他在剑桥大学，但他的成果不被当时的一个天文学的权威认可，那个权威每次开会都批判他，但他一直坚持自己的观点，后来他去了美国，那个反对他的权威也去世了，80年代获得了诺贝尔奖。有一次我在网上看到了一个有趣的说法：新的理论战胜旧的理论不是因为新的理论的人说服了旧的理论的人，而是因为旧的理论的人死了，新的理论的人教育了下一代。所以，我一直跟学生强调一点：要锻炼身体，不锻炼身体不行，我给大家举过很多例子，包括双螺旋的发现，最先做出来的是一位女科学家，她追求完美，一直没有发表，后来英年早逝，发诺贝尔奖的时候她已经去世了，没有机会得诺贝尔奖。
3) 怎样展开实验工作？
刚才讲的是仰望星空的话，接下来讲讲怎样开展实验工作，这是我个人的一些感想。要有做它你就把它做到最好的心态，得出的实验结果也要有正面的态度，你希望它是A，可能结果是一个-A，很多时候，相反的结果也是很重要的，甚至更重要。有一次，我听一个报告，也是一个大科学家，他说：“你得到一个相反的结果，很可能就要做出一个重大的发现。”要把你的精力放在一些大的科学问题上，不要纠缠于一些细节。还有，要做大量的实验，如果你的实验连自己都说服不了，即使发表了文章，行家一眼就能看出你的工作质量，当你以后发展得很好的时候，这对你的声誉会有很大的影响。所以，实验要做得多一些，这样你才能更了解自己的工作是怎么回事。当然，有很多实验失败是找不出原因的，我做阴离子聚合的时候，一直找不出为什么做不出来，后来有一天突然做出来了，后来就一直做得出来。所以，有时候失败的原因太多，找不出来，那么最简单的方法就是去重复它。我觉得实验科学就是这样，你需要勤奋地去做，做出来是有一定的概率的。茅以升先生说过：“勤奋是成功之母。”大家到了读研究生阶段，都很聪明，你能比别人做得更好就在于你付出的更多。
4) 良好的习惯
要养成一个良好的习惯，这方面我自己非常糟糕，也吃了很多亏。我在复旦读硕士的时候，做了很多工作，还有一些是非常重要的工作。大家都知道写论文是有一定的滞后性，由于实验记录本很糟糕，出国后再来看这些实验数据，想不起来是这些数据是在什么样的条件下得到的，实验条件不好写导致不能发表文章，因为条件是不能乱写的，否则别人重复不出来，那就是造假。当时我觉得这些实验条件我肯定是记得住的，当时也确实记得住，重复实验的时候也不需要看实验记录本，但是人的记忆总是有一定局限性的，过了一年后就有些搞不清楚了，这个时候你就不能发表文章了，损失就大了。所以要养成一个好的实验习惯。我特意去找了一下做得好的实验记录。我认为，做实验科学，必须要有两个实验记录本，一个是计划本，一个是记录本。计划本就是实验之前的一个计划，我明天要做什么，我一个星期之后要做什么等等，然后还要思考一下做这些实验需要多少时间，有哪些步骤，需要注意哪些事项等等，这样的话你做实验的思路会很清晰，这样一来可以提高效率，也可以增加实验安全，做实验没有计划，手忙脚乱很容易出安全事故。做实验的时候，更要仔细，每一步都要写得很清楚，应该包括时间、温度、天气，中国的实验室和美国的不一样，不是恒温的，这些都是有影响的。这样记录好了，你写论文也会非常方便，因为都写好了呀！你写毕业论文或发表论文的时候都会非常快，别人重复你的实验也会很有效率，这点我极力向大家推荐。【编者注：对于有机化学，湿度也需要记录，有不少有机反应对水包括水汽比较敏感】
图：实验计划本与实验记录本
5) 文献和阅读量
“信息量跟创造力成反比”我不赞成，我认为还是要大量阅读文献，你都不知道别人在做什么，怎么能比别人做的更好呢？你都不知道别人的东西，你怎么知道自己的东西是好的还是不好的。所以要了解最新的信息，也就是本领域最顶尖的那些期刊。现在有一个趋势，就是好的成果都往最顶级的期刊上聚集。《Nature》确定其在科学领域权威的位置就是50年代，在此之前都没有人知道《Nature》是个啥东西。现在就是这样，美国也是这样，好的成果都往《Nature》、《Science》上仍，拒下来后再投其它的期刊。而且现在文献太多，所以你可以就看这些权威的期刊。不能说100%，绝大多数好的成果都在这些期刊上，这样可以节省你的时间。
【编者注：对于有机化学，Nature、Science、Nature Chemistry以及Nature Catalysis等上面有机化学方法学的最新文章都值得追踪并且精读，并且思考能否结合课题组的研究方向产生新的IDEA？也可以学习这些文章的研究方法、写作思路、框架布局等。此外，与自己做的课题直接相关的论文也都要精读】
6) 学术报告
还有一点，我要讲的是要积极参加学术报告，不要闭门造车。这个我觉得我们老师也要反思，老师事情很多，但来听听报告应该是还有时间的，学术报告是很好的一个交流机会，这方面我们需要慢慢改善。同学的话就更需要参加了，因为老师的交流渠道很多，而学生很少。特别是一些大师，你跟别人提提问，聊一聊，对你以后也很有帮助的。比如你想去他那里读博士后，或者对以后你独立做研究的非常重要的network，network就是这样慢慢建立起来的，不是一下子建立起来的。所以，你需要抓住机会去跟别人聊，总有一些人，你会发现别人对你的印象很好，这样，当你碰到了困难的时候，别人是很乐于帮助你的。
7) 论文
科研论文我觉得很重要的一点是作图，图的作用很大，特别是好的期刊，国外有些人是花钱去作图的。我们现在审论文的时候，这个论文拿到手，先看图，有时候这个图一瞄很难看，给你的印象就非常不好。我们的母语不是英语，而好的期刊基本都是英文的，我们强调用逻辑的严谨去征服编辑和审稿人，应该做到没有语法错误，当然语言优美是更好的。关于语言的训练，这里推荐清华大学施一公推荐的一个方法。他回忆说他读研究生时，英语非常糟糕，为了提高英语，他每天都看英文的新闻报道或者是文章，至少半个小时。后来他研究生阶段就把英语训练出来了，他觉得这个方法非常有用。刚开始写论文的时候，可以去模仿别人，但不要抄袭，按照英文的定义，连续6个词相同就视为抄袭，所以大家一定要注意。写文章一定要有热情，要认识到它的重要性，它是和做实验一样重要的，当然，文章是要修改的，鲁迅讲得好，“好文章要修改20遍。”我认为20遍是完全有必要的，文章你自己一定要满意，自己都不满意要让审稿人满意是不太可能的。还有大家要学会做学术报告，学术报告要有逻辑，要注意听众的反应，幻灯片要尽量的用图片来说明问题，用少量的关键词来强调；做报告还一定要有热情，如果你都没有热情，那么观众肯定更加无精打采，当然还有肢体语言等等，这方面我非常推崇周恩来总理，这幅和尼克松的照片更能看出来。我自己这方面不是太好，但也改不了，没有养成好的习惯。
最后讲讲写毕业论文。引用毛泽东的话来讲：“文章要准确、鲜明、生动。”他对怎样让文章准确、鲜明、生动有一个介绍，大家可以去看看。其中还有一点，不要说空话，任何一个观点必须要有材料来支持。我们写推荐信也一样，说空话肯定是一篇不好的推荐信。这个是陶行知的一句话，我们写学术论文，不说是要让老妈子看得懂，至少同行应该一看就懂。
我注意到了，毕业论文的前言和致谢都是这里抄一抄，那里抄一抄，我觉得这是个不好的习惯，不要去追求长度，用自己的语言去表达自己要表达的意思。关于致谢，网上有很多模板，一般第一段话感谢XX老师高风亮节，自己一辈子受益无穷，放到ABCD的老师都能适用，接下来感谢同学ABCDE，谁都可以拿过来，把名字改一改就可以了，这样的话就没很有意义了。致谢就是说说自己想说的话，有就有，没有就没有，有多少就说多少。这里我给大家一个美国前总统克林顿致谢的例子：
To my mother, who gave me a love of life
To Hillary, who gave me a life of love
To Chelsea, who gave joy and meaning to it all
And to the memory of my grandfather, who taught me
to look up to people others looked down on, because
we are not so different after all
——Bill Clinton
这个致谢非常有针对性。他感谢他的母亲，让他对生活充满了爱；他感谢他的妻子，给了他一生的爱；感谢他女儿，给了他生活的乐趣和意义；他要特别感谢他的外祖父，因为他的外祖父教给他一件事情，那就是要尊重那些被轻视的人，因为本质上没有谁比谁要高出多少，人都是平等的。内容非常清晰，语言也很优美。下面是我的翻译，我试图保留他的原意，不一定对，供大家参考。所以，无论你写什么东西，要用自己的话讲，不要去抄袭别人的，中国人都有这个毛病，我自己也是。
最后我希望我不会看到这样的场景：
这是从《Nature》上找到的，他有PhD，做了3年的博士后，我算了一下至少11年，11年才发表了6篇文章，所以他只能是work for food，这个是比较可怜的，希望我们的研究生以后是work for fun，是你在享受它你才去做它，这样你才能做得最好。所以我希望，很多年以后能够看到真正的证书，这是什么证书呢？2005年诺贝尔化学奖，得主是Robert H. Grubbs，我希望在这里能看到真正的证书。那么多年后是多少年呢？我希望不是一万年。谢谢大家！
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如何做一名优秀的博士生
施一公
序：我从获得博士学位至今已经整整16个春秋，但博士阶段的感受仍然历历在目。我从指导自己独立实验室的第一个博士生到现在也已经13年了，其中的博士研究生和博士后中已经有11人在美国和中国的大学里担任独立实验室的PI。他们的成长过程差别极大，性格、能力也各有不同。应该说，没有任何一个学生可以简单地遵循另外一个优秀科学家的足迹脱颖而出。从这个意义上讲，科学家的成功是不可能复制的。但是，优秀科学家常常具备的共同特点应该对年轻学生有很大启发。
本文主要来自我在2008年清华大学研究生入学教育里一次2.5小时的讲座，又综合了一些随后的思考和总结。在那次讲座中，我一再强调，我的目的不是要求研究生完全按照我讲的去做，而是希望从根本上冲击、振荡一下研究生的思考角度，启发大家找到最适合自己的成才之路。本文很长，分四部分陆续发表出来。(注：已整理为一篇)
时间的付出
所有成功的科学家一定具有的共同点，就是他们必须付出大量的时间和心血。这是一条真理。实际上，无论社会上哪一种职业，要想成为本行业中的佼佼者，都必须付出比常人多的时间。有时，个别优秀科学家在回答学生或媒体的问题时，轻描淡写地说自己的成功凭借的是运气，不是苦干。这种回答其实不够客观、也有些不负责任，因为他们有意忽略了自己在时间上的大量付出，而只是强调成功过程中的一个偶然因素，这样说的效果常常对年轻学生造成很大的误导，因为有些幼稚的学生甚至会因此开始投机取巧、不全力进取而是等待所谓的运气；另外一些学生则开始寻找他们的运气，把相当一部分精力和时间用在了与科学研究无关的事情上面。说极端一点：如果真有这样主要凭运气而非时间付出取得成功的科学家，那么他的成功很可能是攫取别人的成果，而自己十有八九不具备真正在领域内领先的学术水平。
大约在十年前，著名的华人生物学家蒲慕明先生曾经有一封非常著名的email在网上广为流传，这封email是蒲先生写给自己实验室所有博士生和博士后的，其中的观点我完全赞同。这封email写的语重心长，从中可以看出蒲先生的良苦用心。我无论是在普林斯顿还是在清华大学都把这封email转给了我实验室的所有学生，让他们体会。其中的一段是这样说的：“The most important thing is what I consider to be sufficient amount of time and effort in the lab work. I mentioned that about 60 hr working time per week is what I consider the minimal time an average successful young scientist in these days has to put into the lab work……I suggest that everyone puts in at least 6 hr concentrated bench work and 2+ hr reading and other research-related activity each day. Reading papers and books should be done mostly after work.”(我认为最重要的事情就是在实验室里的工作时间，当今一个成功的年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......我建议每个人每天至少有6小时的紧张实验操作和2小时以上的与科研直接有关的阅读等。文献和书籍的阅读应该在这些工作时间之外进行)
有些学生读完蒲先生的email后告诉我，“看来我不是做学术的料，因为我真的吃不起这份苦。”我常常回复道，“我在你这么大年纪的时候，也会觉得长期这样工作不可思议。但在不知不觉之中，你会逐渐被科学研究的精妙所打动，也会为自己的努力和成绩骄傲，你会逐渐适应这种生活方式！”这句话表面上是劝学生，实则是我自己的经历与体会。
我从小就特别贪玩，并不喜欢学习。但来自学校和父母的教育与压力迫使自己尽量刻苦读书；我高中就读于河南省实验中学，凭借着比别人更加刻苦的努力，综合成绩始终名列前茅。1984 年全国高中数学联赛我获得河南赛区第一名，保送进入清华大学。大学阶段，我保持了刻苦的传统，综合成绩全班第一并提前一年毕业。但这种应试和灌输教育的结果就是我很少真正独立思考、对专业不感兴趣。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。阴差阳错之间，我踏上了赴美留学之路。
可想而知，留学的第一年，我情绪波动很大，内心浮躁而迷茫，根本无心念书、做研究，而是花了很多时间在中餐馆打工、选修计算机课程。第二年，我开始逐渐适应科研的“枯燥”，并开始有了一点自己的体会，有时领会了一些精妙之处后会洋洋得意，也会产生“原来不过如此”的想法，逐渐对自己的科研能力有了一点自信。这期间，博士研究生的课程全部修完，我每周五天、每天从上午9点做实验到晚上7、8点，周末也会去两个半天。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”的感觉又让我对研究增加了很多兴趣，晚上常常干到11点多，赶最后一班校车从霍普金斯医学院回Homewood campus (我住在附近)。1993 年我曾经在自己的实验记录本的日期旁标注“This is the 21st consecutive day of working in the lab.” (这是我连续第21天在实验室工作)，以激励自己。其实，这多少有作秀之嫌，因为其中的一个周末我一共只做了五、六个小时的实验。到第四年以后，我完全适应了实验室的科研环境，也不会再感受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，我的刻苦在实验室是出了名的。在纽约做博士后时期则是我这辈子最苦的两年，每天晚上做实验到半夜三点左右，回到住处躺下来睡觉时常常已是四点以后；但每天早晨八点都会被窗外纽约第一大道(First Avenue)上的汽车喧闹声吵醒，九点左右又回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9、10 点。这样的生活节奏持续11天，从周一到第二个星期的周五，周五晚上做灰狗长途汽车回到巴尔地摩(Baltimore)的家里，周末两天每天睡上近十个小时，弥补过去11天严重缺失的睡眠。周一早晨再开始下一个11 天的奋斗。虽然体力上很累，但我心里很满足、很骄傲，我知道自己在用行动打造未来、在创业。有时我也会在日记里鼓励自己。我住在纽约市曼哈顿区65街与第一大道路口附近，离纽约著名的中心公园(Central Park)很近，那里也时有文化娱乐活动，但在纽约工作整整两年，我从未迈进中心公园一步。
我一定会把自己的这段经历讲给每一个我自己的学生听，新生常常问我：“老师，您觉得自己苦吗？”我通常回答，“只有做自己没有兴趣的事情时候觉得很苦。有兴趣以后一点也不觉得苦。”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。现在回想起当时的刻苦，感觉仍很骄傲、很振奋！有时我想：如果自己在博士生、博士后阶段的那七年半不努力进取，而是不加节制地看电影、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，时间的付出是必要条件。
方法论的转变
要想在科学研究上取得突破和成功，只有时间的付出和刻苦，是不够的。批判性分析(critical analysis)是必须具备的一种素质。
研究生与本科生最大的区别是：本科生以吸取学习人类积累的知识为主、兼顾科学研究和技能训练；而博士生的本质是通过科学研究来发掘创造新知识，当前和以往学习的知识都是为了更好地服务于科学研究。在以学习知识为主的本科生阶段，提出问题固然重要，但答案往往已经存在，所以问题是否critical没有那么关键。博士生阶段则完全不同，必须具备critical analysis的能力，否则不可能成为优秀的科学家。这一点，我称之为方法论的转变。
其实，整个大学和研究生阶段教育的实质就是培养critical analysis的能力，养成能够进行创新科研的方法论。这里的例子非常多，覆盖的范围也非常广，在此举几个让我终生难忘的例子。
(1) 正确分析负面结果(negative results)是成功的关键。
作为生命学科的一名博士生，如果每一个实验都很顺利、能得到预料中的正面结果(positive results)，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，生命学科的一个博士研究生，平均需要6年左右的时间才能得到PhD学位。这一数字本身就说明：绝大多数实验结果会与预料不符，或者是负面结果(negative results)。大多数低年级的博士生对负面结果的看法很消极，直接影响了他们critical analysis能力的培养。
其实，只要有适当的对照实验(control experiments)、判断无误的负面实验结果往往是通往成功的必经之路。一般来说，任何一个探索型课题的每一步进展都有几种、甚至十几种可能的途径(hypothesis)，取得进展的过程基本就是排除不正确、找到正确方向的过程，很多情况下也就是将这几种、甚至十几种可能的途径一一予以尝试、排除，直到找到一条可行之路的过程。在这个过程中，一个可信的(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常、也很有益于课题的最终成功。
非常遗憾的是，大多数学生的负面结果并不令人信服，经不起逻辑的推敲！而这一点往往是阻碍科研课题进展的最大阻碍。比如，按照一个常规的protocol操作时不能得到control的相应结果，或者缺乏相应的对照实验，或者是对可信的实验结果在分析和判断上产生了失误，从而做出“负面结果”或“不确定”(inconclusive results)的结论，这种结论对整个课题进展的伤害非常大，常常让学生在今后的实验中不知所措、苦恼不堪。我告诫并鼓励我所有的学生：只要你不断取得conclusive的负面结果，你的课题就会很快走上正路；而在不断分析负面结果的过程中所掌握的强大的逻辑分析能力也会使你也会很快成熟，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critical analysis的训练。在我的实验室，偶尔会有这样的学生只用很短的时间(两年左右，有时甚至一年)就完成了PhD论文所需要的结果；对这些学生，我一定会让他们继续承担一些富有挑战性的新课题，让他们经受负面结果的磨练。没有这些磨练，他们很难真正具备critical analysis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面结果中获取正确的信息。
(2) 耗费时间的完美主义阻碍创新进取。
Nikola Pavletich是我的博士后导师，也是对我影响最大的科学家之一，他有着极强的实验判断力和思维能力，做出了一系列包括 p53、Rb、CDK complex、SCF complex、BRCA1等在内的里程碑式的研究工作，享誉世界结构生物学界，31岁时即升任正教授。1996年4月，我刚到Nikola实验室不久，纯化一个表达量相当高的蛋白Smad4，两天下来，蛋白虽然纯化了，但结果很不理想：得到的产量可能只有应该得到的20%左右。见到Nikola，我不好意思地说：产率很低，我计划继续优化蛋白的纯化方法，提高产率。他反问我：(大意)Why do you want to improve the yield? Don’t you have enough protein for crystallization trials? (你为什么想提高产率？已有的蛋白不够你做初步的结晶实验吗？) 我回复道：I do have enough protein for crystallization screen. But I need to optimize the yield first so that I can accumulate more materials. (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：No. The yield is high enough. Your time is more important than yield. Please proceed to crystallization. (不对。产率够高了，你的时间比产率重要。请尽快开始结晶。) 实践证明了Nikola建议的价值。我用仅有的几毫克蛋白进行crystallization screen，很快意识到这个construct并不理想，需要通过protein engineering除去其N-端较flexible的几十个氨基酸。而除去N-端几十个氨基酸的蛋白不仅表达量高、而且生化性质稳定，纯化起来非常容易，根本不用担心产率的问题。
在大刀阔斧进行创新实验的初期阶段，对每一步实验的设计当然要尽量仔细，但一旦按计划开始后对其中间步骤的实验结果不必追求完美，而是应该义无反顾地把实验一步步推到终点，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，你才应该回过头去仔细地再改进每一步的实验设计。如果大体不符，而总体实验设计和操作都没有错误，那你的假设（或总体方向）很可能是有大问题的。
这个方法论在每一天的实验中都会用到。比如，结构生物学中，第一次尝试纯化一种新的蛋白不应该追求每一步的产率，而应该尽量把所有纯化步骤进行到底，看看能否拿到适于结晶的蛋白。第一次尝试limited proteolysis，不应该刻意确定 protease浓度或追求蛋白纯度，而是要关注结果中是否有 protease-resistant core domain。从1998年开始自己的独立实验室到现在，我告诉所有学生：切忌一味追求完美主义。
我把这个方法论推到极限：只要一个实验还能往前走，一定要做到终点，尽量看到每一步的结果，之后需要时再回头看，逐一解决中间遇到的问题。
(3) 科研文献(literature)与学术讲座(seminar)的取与舍。
Nikola Pavletich博学多才。在我们许多博士后的心目中，他一定读很多文章、常常去听seminar。没想到，我最大的惊讶出现在我笃信无疑的这一点。
在我的博士生阶段，我的导师Jeremy Berg非常重视相关科研文献的阅读，有每周一次的组内journal club，讨论重要的科研进展。刚到Nikola实验室，我曾试图表现一下自己读paper的功底、也想同时与Nikola讨论以得到他的真传。96年春季的一天，我精读了一篇《Nature》article，午饭前遇到Nikola，向他描述这篇文章的精妙，同时期待着他的评述。Nikola面色有点尴尬地对我说：对不起，我还没看过这篇文章。噢，也许这篇文章太新，他还没有来得及读。过了几天，我因故阅读了一篇几个月前发表的《Science》research article，又去找Nikola讨论，没想到他又说没看过。几次碰壁之后，我不解地问Nikola：You know so much. You must read a lot of papers. Why is it that you didn’t read the ones I read?（你知识如此渊博，一定是广泛阅读了大量文献。你为什么恰好没有读我提到的这几篇论文呢?) Nikola看着我说: I don’t read a lot. (我阅读不广泛) 我反问：If you don’t read a lot, how can you be so good at research? And how can you reference so many papers in your own publications? (如果你不广泛阅读，你的科研怎么会这么好？你怎么能在自己的论文里引用这么多文献？) Nikola的回答让我彻底意外：(大意) I only read papers that are directly relevant to my research interests, and I only read more papers when it comes to writing my own papers (我只读与我的研究兴趣有直接关系的论文。并且只有在我写论文时才会大量阅读。)
我做博士后的单位Memorial Sloan-Kettering Cancer Center有很好的系列学术讲座(Institute Seminar Series)，常常会请来各个生命科学领域的大牛来演讲。有一次，一个诺贝尔奖得主来讲Institute seminar，并且点名要与Nikola交谈。在绝大多数人看来，这可是一个不可多得的好机会去接近大人物、取得好印象。Nikola告诉他的秘书：请你替我转达我的歉意，seminar那天我恰好不在。我们也为Nikola遗憾。让我万万想不到的是，诺贝尔奖得主seminar的那天，Nikola把自己关在办公室里，早晨来了以后直到傍晚一直没有出门，当然也没有去听讲座。当然，这也许是巧合–Nikola取消了他的出行计划；但以我们对Nikola的了解，他十有八九是在写paper。后来，我们也意识到，这样的事情发生在Nikola身上已经见多不怪了。
在我离开Nikola实验室前，我带着始终没有完全解开的谜，问他：如果你不怎么读papers，又不怎么去听讲座，你怎么还能做一个如此出色的科学家？他回答说：(大意) 我的时间有限，每天只有10小时左右在实验室，权衡利弊之后，我只能把我的有限时间用在我认为最重要的事情上，如解析结构、分析结构、与学生讨论课题、写文章。如果没有足够的时间，我只能少读文章、少听讲座了。
Nikola的回答表述了一个简单的道理：一个人必须对他做的事情做些取舍，不可能面面俱到。无论是科研文献的阅读还是学术讲座的听取，都是为了借鉴相关经验、更好地服务于自己的科研课题。
在博士生阶段，尤其是前两年，我认为必须花足够的时间去听各相关领域的学术讲座、并进行科研文献的广泛阅读，打好critical thinking的基础；但随着科研课题的深入，对于文献阅读和学术讲座就需要有一定的针对性，也要开始权衡时间的分配了。
(4) 挑战传统思维
从我懂事开始，就受到教育：凡事失败都有其道理，应该找到失败的原因后再重新开始尝试。直到1996年，我在实验上也遵循这一原则。但在Nikola的实验室，这一基本原则也受到有理有据的挑战。
有一次，一个比较复杂的实验失败了。我很沮丧，准备花几天时间多做一些control实验找到问题所在。没想到，Nikola阻止了我，他皱着眉头问我，(大意) Tell me why you want to figure out why your experiment failed? (告诉我你为什么要搞明白实验为何失败？) 我觉得这个问题太没道理，理直气壮地回答：I need to know what went wrong so that I can get it to work next time. (我得知道哪里错了才能保证下一次可以成功。) Nikola马上评论道：(大意) You don’t need to. All you need to do is to carefully repeat your experiment and hopefully it will work next time. Many times figuring out why your previous experiment failed will take much longer time than simply repeating your experiment. For a sophisticated, one-time experiment, the best solution to a failed experiment is to repeat it carefully. (不需要。你真正要做的是把实验重复一遍，也许下次就可以做成。与其花大把时间搞清楚一个实验为何失败，不如先重复一遍。面对一个失败了的复杂的一次性实验，最好的办法就是认认真真重新做一次) 后来，Nikola又把他的观点升华: (大意) It is a philosophical decision whether to figure out why an experiment failed. The conventional wisdom of understanding every glitch may not represent the best approach. 仔细想想，这些话很有道理。并不是所有失败的实验都一定要找到其原因，尤其是生命科学的实验，过程繁琐复杂；大部分失败的实验是由简单的操作错误引起的，比如PCR忘记加某种成分了，可以仔细重新做一遍；这样往往可以解决问题。只有那些关键的、不找到失败原因就无法前行的实验才需要刨根究源。
我选择的这些例子多少有点“极端”，但只有这样才能更好地起到震荡大家思维的作用。其实，在我自己的实验室里，这几个例子早已经给所有学生反复讲过多次了，而且每次讲完之后，我都会告诉大家打破迷信、怀疑成规，而关键的关键是：Follow logic！(跟着逻辑走！)
我每天在实验室里注定会重复讲的一句话就是：Follow logic！每天对不同的学生讲，加在一起至少有5遍以上吧。而我自己每次与博士生讨论课题也总是遵循严密的逻辑，用推理、排除法找到实验的下一步解决方案。
严密的逻辑是critical analysis的根本。
附文：蒲慕明：给课题组学生的一封信
lab members:
Over the past several months, it has become clear to me that if there is no drastic change in the lab, Poo lab will soon cease to be a productive, first-rate lab that you chose to join in the first place. Lab progress reports over the past six months have clearly shown the lack of progress in most projects. One year ago, when we first moved to Berkeley, I expressed clearly to everyone my expectation from each one in the lab. The most important thing is what I consider to be sufficient amount of time and effort in the lab work. I mentioned that about 60 hr working time per week is what I consider the minimal time an average successful young scientist in these days has to put into the lab work. There may be a few rare lucky fellows like Florian, who had two Nature papers in his sleeve already, can enjoy life for a while and still get a job offer from Harvard. no one else in the lab has Florian’s luxury to play around.Thus I am imposing strict rules in the lab from now on:
1. Every one works at least 50 hr a week in the lab (e.g., 8+ hr a day, six days a week). This is by far lower than what I am doing every day and throughout most of my career. You may be smarter or do not want to be ssuccessful, but I am not asking you to match my time in the lab.
2. By working, I mean real bench work. This does not include surfing on the computer and sending and receiving e-mails for non-scientific matters unrelated to your work (you can do this after work in the lab or at home, and excessive chatting on nonscientific matters. No long lunch break except special occasions. I suggest that everyone puts in at least 6 hr concentrated bench work and 2+ hr reading and other research-related activity each day. Reading papers and books should be done mostly after work. More time can be spent on reading, literature search and writing during working hours when you are ready for writing a paper.
3. I must be informed in person by e-mail (even in my absence from the lab) when you are absent from the lab for a whole day or more. Inform me early your vacation plan. Taking more than 20 working days out of one year is the maximum to me. In fact, none of you are reporting any vacation and sick leave on your time sheet (against the university rule, although I have been signing the sheets), but you know roughly how many days you were not here.
On the whole, I understand and accept the fact that you may not fulfill the above requirements all the time, due to health reasons, occasional personal business. But if you do not like to follow the rules because it is simply a matter of choice of life style, I respect your choice but suggest you start making plans immediately and leave the lab by the end of January 31. I will do my best to help you to locate a lab to transfer or to find a job.
If you do accept the conditions I describe above, I am happy to continue to provide my best support to your work, hopefully more than I have done in the past.I will review the progress of everyone in the lab by the end of June of 2002. I expect everyone to have made sufficient progress in the research so that a good paper is in sight (at least to the level of J. Neuroscience. If you cannot meet this goal at that time, I will have to ask you to prepare to leave my lab by the end of August.
Mu-ming
给实验室所有的成员：
在过去几个月中，有一个趋势变的很明显：如果我们实验室再没有一些巨大的改变的话，POO实验室将不再是那个你们加入时的那个一个高效的、一流的实验室。实验室进展报告清晰的表明，在过去的6个月中，绝大部分的项目缺少进展。一年之前，当我们搬到伯克利的时候，我想我已经明确的表达了我对各位的期望了，其中最重要的就是我关于在实验室工作时长的问题。我曾说过，如果你想成为一个成功的青年科学家，那么你每周至少工作60个小时。这个世界上可能有少数像Florian幸运儿那样，在发表了两篇nature的同时还很享受的他业余生活，同时还拿到了哈佛的教职。但我们实验室里没有哪个人，有资格像Florian那样四处玩耍。
所以，从现在开始，我给实验室设立了一些规矩：
1、每个人每周必须花50个小时在实验室，(比如每天8小时，每周6天)。我现在以及我职业生涯的绝大部分时候，都不止这个数。当然了，你可能比我更聪明，或者你压根不想成为一个成功的科学家。但是，我并没有要求你工作时长和我一样。
2、当我说“工作”的时候，我的意思是真正的在试验台上的工作，而不是上网闲逛或者收发和科学工作不相干的邮件(你可以在下班时间干这些)，以及过多的和科研无关的闲聊。除了特殊情况，午餐时间请不要太长。我强烈建议，每个人每天用6个小时做实验，2个小时在阅读相关文献。论文和课本的研读都应该放在8小时外，当然了，当你开始写论文的时候，你可以多花一些时间来搜索并阅读文献。
3、我想我已经给每个人都发过邮件了，当你不在实验室的时候，请向我报告，请提早通知我你的休假计划。每年最多20天是我能接受的最大极限。实际上，到目前为止，没有一个人报告过他的休假或者病假(这是违反学校规定的)，但是你们自己清楚，今年你们已经用了多少假期了。
总体上来言，由于身体原因、个人的特殊情况等等，我理解你们不可能总是遵守以上的规则。但是，如果你因为个人生活习惯而不能认同这些规定，我会尊重你的选择，同时强烈建议你立即规划你的未来，请你在1月31号之前离开实验室。我将尽我最大的努力帮你找一个新的实验室，或者新的工作。
如果你接受这些规定，我将很高兴的为你提供最好的学术指导，希望比以往更好。我将在2002年7月之前考察每个人的工作。我希望每个人都能做出足够的进展，从而可以在近期发表论文(至少J. Neuroscience这个级别的)。如果到时候考察不合格，我将不得不让你在8月底前离开实验室。
慕明