■王德華
科學研究中的執著和學術積累
■王德華
科學研究的本質是創新和探索未知,尤其是基礎理論研究更是如此。影響和決定一個研究者(或研究團隊)的科學研究取得創新成就和突破性發現的因素很多,如所屬的學科和領域、所選擇的科學問題、特殊的儀器設備、科研經費、研究者(團隊)的科研素養和智慧等等,除了這些影響因素之外,科研信念或精神也很重要,執著、堅持和學術積累就是非常重要的因素。
對科學的執著和堅持是學術積累的保證,豐厚的學術積累會促進和激發研究者對自己科學問題的執著和堅持。執著和堅持是一個研究者獲得成功的很重要的科學素質,學術積累是科學突破的前提,更是學科發展的基石。很多有成就的科學家,在這些方面都表現得很突出。
竹韻起床的時候看了一眼床頭柜上的石英鐘,剛好七點整。又回頭瞥了一眼躺在身邊的癱瘓丈夫龍斌,貓著腰輕手輕腳出了房。洗漱完畢,又特地打扮了自己一番,換上了那套她最為得意一直舍不得穿的春秋裙,這套裙子還是年初弟媳送給她的三十歲生日禮物。竹韻的容貌和身材本來就不錯,淺施脂粉恰到好處地掩飾住臉上的憂郁和憔悴,有幾分憂郁氣質,又顯出風姿綽約了。過了好一會她洗手進廚房,拿了兩個鐵碗出門,到外面打早點。
2010年3月11日,國際著名動物種群生態學家CharlesKrebs教授作為中國科學院動物研究所“秉志論壇” 榮譽教授來動物研究所做學術報告,報告了他們在加拿大育空地區對雪兔種群數量變動和調節規律的一項長達35年的研究。生活于北極地區的雪兔,其種群數量的周期性波動是一個非常顯著的特征,為了找出調控和影響雪兔種群數量變化的動態因素,他們從食物、天敵、社群關系等各個方面進行了長達35年的追蹤觀察和操縱實驗處理,積累了大量的數據。通過排除捕食者、施加化肥以增加營養、補充食物等實驗,他們發現了食物與捕食的交互作用是影響雪兔種群數量波動的主要原因等重要結論。2010年8月9日,以色列理工大學的Zeev Arad博士來我所在的研究組進行學術交流,介紹了他近20多年來關于蝸牛對不同環境適應機理的研究。20多年來,他們課題組對分布在以色列不同地區的多個蝸牛種類,從動物適應環境的形態、行為和生理學特征,以及近幾年的分子生物學適應特征等方面,系統觀測了不同蝸牛種類對干旱環境的適應方式,獲得了很有啟發性的科學結論。
執著于一個感興趣的科學問題,追求最終答案,這才是科學研究的本質。這些年來,研究者們會有很多階段性結果總結成論文發表在專業學術期刊上,但學者們的這種執著和堅持一定不是為了發表幾篇學術論文。為了論文而論文的研究,不是真正意義上的科學研究,正是功利和浮躁的表現。
我國早些年的野外生物學研究中,也有許多堅持多年積累的好成果,如關于新疆的小家鼠種群數量的變動規律,關于華北平原農田大倉鼠的種群數量變動規律,關于內蒙古草原布氏田鼠和長爪沙鼠等數量的變動規律,等等,這些研究的數據積累都超過10年或20年,是通過幾代學者的不懈努力和對事業的堅持獲得的。盡管野外工作需要多年的研究方可獲得有價值的結果和結論,但由于受到當今形勢的影響,國內連續多年的野外觀察研究和學術論文正在逐漸減少。翻閱國際上的一些著名期刊,如有生態學領域《自然》(Nature)之稱的美國生態學會主辦的期刊《生態學》(Ecology),許多研究的數據積累是非常充實的,關于嚙齒動物種群數量的變動等方面的文章,數據積累都是長達數十年。基于這樣翔實的數據,獲得的科學結論或推論自然就可信度高一些。關于野外生態長期定點研究,早就受到學者們的重視。我國科學家于1976年設立在青海高原的“中國科學院海北高寒草甸生態系統定位站”和1979年設立在“內蒙古草原的中國科學院草原生態系統定位站”,由于連續幾十年的數據積累,取得了許多有重要科學價值的成果,近些年也發表了一些高質量和有影響力的論文。主要集中于實驗室研究的微觀生物學(如細胞學、神經生物學等),其發展途徑也是一樣的,只有那些具有豐厚學術積累的研究團隊,執著于某一個科學問題的研究團隊,才能有更多新的突破和發現的機會。
由于神經網絡的方法是利用訓練過程提取因果關系,然后將它存儲到一個神經網絡模型的連接強度上。網絡的自組織與學習能力消除了提取因果關系的必要性。
課程實施是將基于職業標準制定的課程標準運用于課程教學實踐,取得預期教育效果的過程。針對職業、課程和學生特點,“理實一體化”教學是高職課程實施的最佳形式。“理實一體化”也稱作“教學做一體化”,它是通過設定教學目標,設計教學項目,模擬工作情境,師生合作,邊做、邊教、邊學,培養學生的職業技能,提升綜合素質,培養應用型人才。
國內外學界的經驗和事實說明,只有專注于癡迷的科學問題,執著地探索,堅持不懈,才能做得出真正的科學發現和經得住考驗的研究結果。那些短平快、曇花一現的帶有明顯功利化的“被逼”和“催熟”的所謂科研成果和論文,是很難經得起時間考驗的。
執著于一個科學問題不容易,堅持一個學科領域也很艱難。研究者個人的興趣、學科的不斷發展和研究經費等等因素,時常會煩惱著研究者。有些學者說,要想保持科研激情和有好的突破,過8~10年更換一下研究方向或領域(課題)是必要的,也有的學者一生就堅持幾個或某一個自己感興趣的問題。不管是堅持一個方向,還是適時調整或更換研究方向,沒有豐厚的學術積累,很難有大的成果和新的突破,投機取巧是很難獲得學術成就的。但也有一種現象值得注意,我們也會發現有些“機會主義者”有時候會很容易成為某個領域科學突破的明星,時不時也會有些重要的科學發現,這些學者大多具有敏銳的學術嗅覺和靈活多變的科研素質,能根據自己的學術嗅覺和科學視野,適時調整課題方向,對某些學者的成功也是很重要的。具有敏銳科學嗅覺和科學視野的學者,這種能力也是在豐厚學術積累的基礎上逐漸發展的。但對于大多數學者來說,只要執著和堅持自己感興趣的領域和方向,有了豐厚結實的學術積累后,自然會有新的大的成就出現。如果三天打魚,兩天曬網,毫無目標地不斷更換研究方向,不斷追求時尚研究,什么領域方向都是蜻蜓點水,求易避難,那么隨著時間的延續,終將會被學術界淘汰出局,即使能夠維持也過得很艱難。
一個值得關注的現實是,由于功利化和浮躁環境的影響,執著于一個領域,堅持不懈地收集科學數據,默默無聞地認真實驗,不厭其煩地重復著一個又一個的實驗,這樣的學者和研究團隊已經不多見。按照這樣的思路和理念培養研究生或培訓年輕學者的團隊,也不是很多了。由于急功近利、機械簡單的考評機制,由于眼前各種利益的誘惑,使得學界在漸漸喪失科研倫理和科學精神,逐漸遠離科學研究的本質和精髓。這樣下去,我國的一些傳統學科和邊緣學科,還有那些需要連續長期積累的學科領域,將會有人才斷層的危險,有學科優勢消失或絕滅的危險。從我所在的研究所這些年的科研體制改革和學科方向凝練的實踐中可以發現,生存下來的那些學科方向和領域,主要得利于人才的延續和科學的積累。有了豐厚的科學積累,有了延續學科領域的人才,就保證了科學的可持續和健康發展。那些不注重科學積累和不注重人才培養的方向領域,自然就在改革的大潮中逐漸消失了。
豐厚的學術積累是開拓新的研究領域和方向的基礎,是科學研究創新的基石,是學者個人學術發展和學術成功的根本。這樣學術才能延續,才能繼承和發展。在當今局勢下,學界應該大力提倡和鼓勵踏踏實實的研究,重視學術積累和學科發展,鼓勵為了科學問題而進行的科學研究,摒棄以論文為目標的浮躁功利風氣。只有這樣,我國的原創性科研才能真正得到發展和提高。我們亟需這樣的研究態度,更亟需這樣的研究環境。
(作者單位:中國科學院動物研究所)