如何提升自己的科研能力

最近一段时间有学生因为刚进入科研领域，对科研有点摸不着门路或找不到方向，或者是因为实验中经常发生或大或小的失误，过来问我该怎么办。考虑到这是一个比较普遍的现象，之前在科学网上已经有不少学者也谈到过这样的问题，我除了建议他们上科学网来看看之外，就这个问题我还是想谈一点个人的经验以供参考。

我们先从具体的地方谈起。做研究，有点像打仗，“不知彼，不知己，每战必殆”。有的导师对学生说做某个方向，做什么问题，然后就撒手不管了。学生就懵了，就这样？那我下一步具体该干啥？导师也不说，自己也问不出个究竟。更不幸的是，别人好歹还有个师兄师姐可以问一下，自己是个独苗，咋办？我说，“咋办？要不问人，要不问书，要不问网”。不搞清楚导师说的问题是啥，就叫做“不知彼”。通过上面的“三问”，搞清楚敌人在哪儿是首要的。然后呢？然后就是你的兵力、武器、战术部署可不可以全歼敌人的问题。这就要求“知己”。什么才是你的“兵力、武器、战术部署”？听好啦：你的知识储备和你的技术能力是你的“兵力”，你们实验室的设备是你的“武器”，你的实验方案是你的“战术部署”。好了，接下来该干什么就不用我再赘述了，别问我怎样屯兵、怎样练兵、怎样购买武器、怎样排兵布阵，那只需要一个词就可以结束这段，这个词就是“学习”！

会有人说啦，“学习”谁不会，咱们都是从小学到大的。且慢，你说的那个学习，叫做“有监督的学习”，就是有老师教的那种，谷歌围棋“阿尔法狗”也是如此。要是老师不教你，只给你一个方向就叫你去学，那你该怎样去学呢？随便找几本书看看？非也！这种自己独自去寻找知识的能力叫做“自学能力”。自己去学，不是说随便怎样就可以的，不学会动脑筋、想办法，知识是不会那么容易就进到你脑子里的。在自学过程中遇到问题，有的时候不是“问”就能够解决的，另外一个重要的词就是“思考”！不动脑筋多想几个“为什么”，是绝对不会明白知识的奥妙的。“学而不思则罔，思而不学则殆”，这个就不用我解释了，不明白的人请“百度”一下。

那接下来呢？是啊，学也学了，思也思了，接下来是什么呢？“小子，老板给你的任务你忘了？”对啊，导师叫你干什么来着？做实验啊！我们学习和思考的目的就是为了能够把实验做出来，除此之外没有第二个目的！实验做不出来，想瞎编些结果吗？那是找死！科研讲究“以事实为基准”，不是“事实”的结果是不能够发表的，一旦被发现作假，你“还想在学术界混吗”？话说回来，实验本身也是一种学习，而且还是更重要的一种学习，为什么？大家想想，我们谁的实验从头到尾会不出点问题？出了问题该怎样办？为了解决这些问题，不讨论行吗？不去查资料行吗？不冥思苦想行吗？所以说，这是一种特殊类型的“学习”和“思考”。一旦问题解决，大家都会受益匪浅，知识水平和思维能力一定会得到很大的提高，而这个推动大家不停地去“学习”和“思考”的是个什么东西？答案就是这个“实践”！“实践出真知”嘛。那要是不“实践”，出的会是“真知”还是“妄言”，谁知道呢？

对于刚踏入科研领域的年轻人来说，在科研方面“学习、思考、实践”都比较欠缺、需要进一步磨练，这是事实，也是一个自然的过程，不能够强求，也不能够拔苗助长。但问题在于，导师是否也这么认为就是一个很大的问题了。学生通常渴望与导师经常交流一下学术或是生活方面的问题，但有的导师不是没时间就是不愿意，也有的学生自己很腼腆，从不主动找导师交流，所以这里我就单独谈一下“交流”的问题。好的思想从何处而来？与世隔绝会产生吗？闭目塞听会产生吗？非也！如此这般产生的只可能是“胡思乱想”！好的思想从来都是通过“实践”和“交流”得来，所以，作为科学界的新人，最快提升自己视野的方法就是找水平比自己高的人去交流，主动一点，“脸皮”厚一点，承认自己的不足，多听多问，能者为师。久而久之你就会发现，其实有很多人都乐意和谦虚好学的人交流的。如此一来，你的眼界、你的思想就会很快得到提高。

“学习、思考、实践、交流”挺简单的吗？谁不会呢？谁又真的很会呢？你常常读书、读文献吗？你会对书中或是文献中的一些方法、结论有自己的想法吗？你的实验会不会出问题？出了问题你知道原因何在吗？你找的那些原因客观吗？知道原因了那你怎样去解决呢？你解决不了你会找其他人帮忙吗？等等。要真想提高自己的科研能力，就得在这四个方面下苦功夫，“天上掉馅饼”的事情就别想了，任何懒惰的人都是最不明智的人。懒惰有两种情形，一是身体的懒惰，二是思想的懒惰。身体懒惰的人不肯在实验上亲力亲为，思想懒惰的人常常用“想当然”来代替艰苦的学习和思考。学生当中有这两种情形的人，其实导师当中也有。

附：科研能力究竟指什么能力？

（注：以下资料来源知乎网）

一、关于科研的四项能力

1.快速学习的能力

做研究必须要站在前人的基础上，在拿到一个研究方向的时候，能迅速找到关键的学习资料，并快速掌握。所以，我一般建议刚进实验室的新生别急着动手干活，而是先花半年时间把该方向比较重要的书籍、文献都看完，整理出一篇文献综述。这个过程，基本可以了解一个人是否具有基本的学习能力了。

这个能力一般要求个人对数理等基础知识掌握较好、同时，具有较强的文献搜索整理能力。只有这样，才可能尽快找到合适的学习材料、快速学习。

2.规范的实验设计能力

我们在中学时期就学过很多实验方法，如控制变量、对照组设置等。然而，很多工科的同学在实验设计的时候完全不顾这些方法，最终导致实验结果无说服力、白白浪费时间。一个好的实验设计会让科研事半功倍。

这个能力需要在刚开始从事科研的时候培养。这就是为什么经常看到本科从事科技比赛的大神，在学术科研方面无大起色；也是为什么著名实验室出来的人一般具有更强的「科研能力」。

3.基本的动手能力

这个就是在确定实验方案后，将实验完成的能力，画装配图、焊板子、写代码、搬砖，都属于这一类。

这些属于熟能生巧的技能，跟参与的项目成正比，但是可以大大提高科研的效率。所以，低年级的学生进实验室搬砖其实是个不错的选择。这也是清华交大都普遍鼓励学有余力的本科生尽早进实验室的原因。

4.发现问题能力

拥有上述三种能力，就可以成为一个很出色的硕士生了。基本上可以很好地完成导师给的任务，并较深入地掌握一门专业技术。但是，对于博士生，以上似乎不够。因为在我看来，博士生是具有一定独立科研能力，同时，有能力创造知识的。所以，应该可以再加上以下能力——发现问题的能力：给一个研究课题，最难的是确定这个课题的关键技术点与可行性？这个项目大概可以拆分为几个部分？每部分可能涉及哪些技术问题？现有的技术是否有可能解决这些问题？如果不行，花力气攻克这些技术是否具有可行性，是否有意义？这个课题有哪些部分可以深入研究？哪些有可能转化成论文？

由于我们实验室的项目是采用博士生负责制，基本上每个博士生都是独立带几个课题，参与从选题、调研、定方案、合同讨论等所有环节。如果在项目初期就能确认以上几个问题，基本上就可以确定这个项目会比较好地收尾，同时也能有一定的科研产出。博士课题的选取也类似。

拥有这个能力之后，一个博士生就有了「做自己导师」的能力，只要导师提供所需的实验条件，就能做出还不错的成果。

二、从四个层面认识科研能力

（作者：雁回）

第一层是素养，第二层是敏锐，第三层是交流，第四层是世界观。

1.所谓素养就是基本功和见识。

很多人说的什么总结文献啊，设计实验啊，做自己的导师啊，我觉得这都是基本功。

不要觉得能做自己导师的博士就是好博士，事实上每个自然学科的博士在自己的领域都应该站在导师的前面，因为你是科研一线，你是一手资料，你的观察和研究就是最前沿。

所以，做自己的导师，这是对博士的基本要求好吗？

所谓见识，这个仁者见仁智者见智了，不好细说，特别是在国内的学术圈，水还是比较深的。

2.所谓敏锐，就是科研敏感性。

很多人让人觉得不像个科研人，或者说不适合做科研，本质上就是敏感性不行。一言以蔽之：迟钝。

问题出现的时候发现不了问题，突破口出现的时候看不见突破口，这就是迟钝。

虽然我们自称在实验室搬砖，科研毕竟不是搬砖啊。一味的闷头苦干只能保毕业，不能造就合格科研人的。

tBBT上有一个桥段，完美的诠释了什么是敏感性。

有一次 Sheldon和Raj去天文实验室，Raj为了安静的做实验，就给了Sheldon一堆天文望远镜的观测数让Sheldon去里面寻找有用的数据，本以为几百张纸可以让Sheldon忙活一半天，结果他几秒就看出来有价值的数据了。

Raj问怎么做到的，Sheldon的回答非常经典：奇数在我眼中是红色的，偶数则是蓝色的，而且闻起来有汽油味。

这其实就是所谓天才的敏感性，而且我觉得这个表述在群众看起来有点滑稽搞笑，但是高水准科研人都明白，这个说法一点都不夸张。

事实上科研人水准的差别，在很大程度上就是敏感性的差别，但这个是天赋层面的，后天很难改变的了。

3.第三层是交流。

大家待在实验室的时候往往忽略这一点，其实科研和做生意，当牛郎一样，都是一种职业，总是要和人打交道的。

和自己的导师打交道，和基金委的人打交道，和合作者打交道，和下游企业打交道，和实验室同僚打交道，写文章就是和编辑和审稿人打交道，等等。

和人打交道的能力往往是人在科研界地位提升的瓶颈所在。不只是在中国这样，放之四海而皆准。

4.第四层是世界观。

这个是我最近才悟出来的，所以也很难说明白了。

总之一句话，科研人思考到最后，总会免不了的站在所谓“终极问题”的面前——什么是物质，什么是意识，第一性，宗教，世界是如何构成的，所谓世界的定义是什么，多维宇宙，暗物质，社会的本质，终极关怀等等这些。

走上科研这条路感觉有很多后悔的地方，但是也有很多感激有很多觉得幸运的时候，最大的感恩，就是感谢科研给了我一个独特又完整的世界观。这不仅仅是科研层面的话题，也是人生旅途中看待事物的视角，决定了太多太多的事情。

总的来说，素养决定了科研人有没有入门，敏感性决定了科研人是不是优秀，交流能力决定了科研人在学术界的段位，而世界观代表了你在这一辈子在科学这条路上能达到的最终高度。

最后加一句话：科学对世界的所有认知和描述都是近似的，简化的，相对成立的，所以要永远怀疑，永远思考。

来源：中国生物技术网

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