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施一公：优秀学生应该具备的品质，你拥有几个？

2015.3.25

　　施一公，世界著名结构生物学家，中国科学院院士，美国科学院、美国人文与科学院外籍院士。1998年—2008年任教于普林斯顿大学，现为清华大学生命学院院长，科技部蛋白质重大科学研究计划首席科学家，国家自然科学基金委创新研究群体学术带头人，国家“千人计划”专家联谊会会长。日前，他在“基础学科拔尖学生培养试验计划”学生学术交流会上生动讲述数个令其记忆深刻的故事，引导学子对自身的未来进行深入思考。本文特将施一公院士对自己学术经历的回忆及对优秀学生应该具备哪些品质的理解整理成文，与读者共同分享他对科学研究的体验。

　　我曾是300万留学生之一，而现在是归国群体中的一员

　　1967年，我出生在河南省郑州市。两岁时，随父母举家迁往位于河南中南部驻马店市的一个偏远村庄。在村子里生活了三年之后，我们搬到了附近的一个镇上。1978年，在我小学四年级的时候，我第一次见到了外国人——一位来自新西兰的游客。全镇为此举办了一场特别的表演，热情欢迎这位远道而来的客人。我在驻马店市度过了11年的难忘时光。1985年，我进入清华大学学习生物学并于4年后获得学士学位。

　　1990年春，我在上海虹桥机场与母亲、姐姐和祖父母告别，前往美国约翰•霍普金斯大学学习分子生物物理学，在马里兰州巴尔的摩度过了5年的时光。在那里，我不仅痴迷于前沿的科学研究，而且享受着奥里奥尔棒球比赛和切萨皮克海湾的蓝蟹。1996年，我又开启人生的另一段旅程——前往位于纽约的斯隆凯特林癌症研究中心开始了博士后的研究生涯。在那里，我接受了更多在生物物理领域的训练，特别是学会了如何利用X射线晶体学解析蛋白结构。

　　从童年起，在我的心目中，“学术”二字便与一个美丽的小镇普林斯顿联系在一起——爱因斯坦在那里度过了他生命中最后22年的时光，但我从未想到将来有一天我也能成为普林斯顿大学的终身教授。1998年我博士后训练结束后，成为普林斯顿大学分子生物学系一名助理教授，并一路很快晋升，最终成为分子生物学系建系以来最年轻的全职教授——梦想成真！对于程序性细胞死亡的研究使我获得诸多荣誉。我的家人和我一起享受着在“花园之州”——新泽西的生活。我的“美国梦”似乎已经实现。

　　然而，在我内心却始终有一个声音在召唤。自1992年以来，中国的经济和社会生活经历着前所未有的发展，变化日新月异！作为一个传统的中国人，我不想做一个大洋彼岸的旁观者，我希望成为祖国发展的积极参与者！我在中国接受了良好的从初级到本科的教育，我的成功离不开那些一路支持我的人——我在乡村的伙伴、敬业奉献的恩师、相互关心的邻居、我敬爱的父母和曾经在各种情况下帮助过我的人们，我希望回报他们。内心的召唤难以抗拒！2008年初，我全职回到清华大学，并辞去了在普林斯顿大学的终身教职。我的举动震惊了我在美国和中国的同事。我告诉在河南年迈的母亲：您的儿子回来了！我百岁的祖父给我发来一封手写的四页长信，表达了他对于我决心回国的赞许和喜悦。过去的六年半时间是我整个人生中最快乐的时光。作为一名清华教授，我尽最大努力教导充满创新精神的本科学生如何进行批判性思维；作为一名科学家，我与我的博士生一起致力于结构生物学的前沿研究；作为生命科学学院的院长，我招募了80多位优秀的年轻学者来清华开始他们的独立学术生涯；作为一名“海归”，我引入了基于终身制的人才引进和评价体系，推动了学校人事制度改革；作为政府顾问，我协助起草了千人计划草案，以吸引卓有成就的海外优秀学者。

　　我的个人经历也是我们这代人的一个缩影。对我们来说，1979年1月中美正式建立外交关系开启了一个新的时代。自那时起，越来越多的中国内地学生和学者赶赴美国深造，寻求接受教育和进行研究的机会。迄今，已有超过300万中国学生曾赴西方学习，造就了可能是史上最大的留学浪潮。这一浪潮对中国乃至整个世界都产生了深远影响。这其中100多万名留学生已经回国。我曾是300万留学生之一，而现在是归国群体中的一员。

　　1847年，第一位赴美留学生容闳到达美国东岸，在美国耶鲁大学学习并于1854年获得学士学位。1872年，他帮助首批30名中国幼童赴美学习。在很大程度上，容闳可以说是现代中国留学生之父。容闳先生有一个梦想——他希望中国和她的人民和平崛起，走向繁荣。非常可惜的是，他生前未能看到实现这个梦想的一丝曙光。幸运的是，他的梦想被其后一代代中国人所传承。我有与容闳先生一样的梦想，我为了这个梦想赴美深造，又为了这个梦想回到了祖国。与容闳不同的是，我将会看到这个梦想变成现实。

　　科学领域没有捷径

　　在此我想谈一下优秀学生应具备的品质。

　　第一点是时间的付出。之前总会有学生问我：“施老师，曾有老师和同学跟我说，成功不仅要靠努力，还要依赖运气，运气很重要。”

　　我很不赞成这个观点，因为运气完全是靠你的努力创造出来的，它不是独立于你的努力之外的，我完全不认为“天上会掉馅饼”，从来不会。你们当中也许有很多人觉得目前做科研做得很辛苦，在此，我想举一个例子。

　　清华大学生命科学学院（前身为生物系）首位系主任，我们叫他老蒲——蒲慕明。他是一位非常出色的学者，2001年前后曾登上了美国媒体的头条新闻，因为他给实验室的每位学生都发了封邮件，信中有句话说：“你必须要尽自己最大努力去工作（you have to work as hard as you can）”。这封邮件一周内在网上被转发了两万多次。

　　像老蒲这样卓有建树的学者，他曾在1990-1992两年时间里在顶级期刊《自然》上发表了9篇文章，这是非常不可思议的。他曾对实验室的学生们说：“要想成为一个成功的人、一位成功的科学家，每个礼拜都要至少工作60个小时。”这样计算下来，每天都要工作8小时以上。

　　这8小时，绝对不包含任何休闲的时间，而是完全都在集中精力做研究。如果你的专业是生物科学的话，你要站得两腿发麻，像灌了铅似的，像这样刻苦的学习，才叫作工作。因此我觉得时间的付出非常非常重要。

　　在座的同学们如果觉得你们可以“截取近途”，不需要用时间、不用付出代价就能做好，我个人认为你已经想错了。现今的科学领域没有这样的捷径，你一定要付出极大的努力。

　　我的博士后导师尼古拉•帕瓦拉蒂奇（Nikola Pavletich）只比我大一岁半，很年轻，是美国科学院院士，他曾8年间在《自然》和《科学》上发了30篇论文，我认为他的工作可以写成两本教科书。

　　优秀学生会思考时间的取舍，以及方法论的转变

　　在此，我想说方法论中很重要的一点，也就是——不能简单地接受别人告诉你的事情，你自己要去思考，而且要有批判性思维（critical thinking）。

　　我想举一个较为“极端”的例子。

　　记得我在麻省理工学院面试博士后时，尼古拉的导师（也是美国科学院院士）告诉我说，尼古拉特别聪明，他能精读26种科学期刊（journal），知识渊博，能力非常强。我听后特别震惊，因为我自己也读文章，但是读上两三本期刊后就没有时间做研究了，觉得读文章很占用时间，这样会顾此失彼。

　　我想，一个人怎么会这么强大，做这么好的研究，读这么多的文章，还什么都懂——这也是我去他的实验室做博士后的原因。

　　有一天，我看到《自然》上有篇文章非常精彩，它阐述的是结构生物学领域的一项重大发现。我把它精读了一遍，想证明自己读得很不错。当时这个成果刚刚发布一个礼拜，我就拿着文章去办公室找尼古拉。

　　“尼古拉，这篇文章做得很漂亮，我很想和你讨论一下。”我说。

　　“这个……”他看着我很尴尬地笑了笑，“一公，抱歉，这篇文章我还没有读。”

　　我想这可能是他最近太忙的缘故，有些遗憾。

　　又过了一两个月，我再次看到了一篇很好的文章，我又花了几个小时精读了一遍，而且读得很透。我再次去敲尼古拉的门，因为我觉得这是对我很有帮助的一件事情，我希望我的导师知道，我将来要努力成为一位独立的科学家，也要有自己的实验室，和他一样优秀。

　　“尼古拉，这篇文章发表两周了，做得很漂亮。我觉得有些东西可以学，和你讨论一下如何？”

　　尼古拉再次尴尬一笑，说：“我还没读。”

　　那时候我突然着急起来了：“尼古拉你到底读不读文章啊？”

　　他看了看我，把笑容一收说：“一公，你知道为什么吗？世界上最难以复制的就是时间。我的时间是很有限的，我真的没有多余的时间去读这篇文章。”

　　这点对我的触动非常大，这使我懂得在不同领域、不同课题阶段会有不同的要求，在他当时的那个阶段，他当然没有时间去读这样的文章。他是一位卓越的科学家（brilliant scientist），他要做的是更高层面的、更具有创造性的事情，并不是要按照传统的说法“一定要怎么做”。

　　我再讲一个例子。有一次，我们在尼古拉教授的实验室里做一个生物学实验，实验内容是尝试抽放一个蛋白质的蛋白，做了整整两天还没能拿到，我不知道哪里出了问题，感到很失望。

　　“结果如何？”尼古拉过来问我。

　　“抱歉，我还没有得到任何结果。”我说，“但是不用担心，我会尽全力找到问题出在哪里，找出原因再重新做。”

　　“一公，你为什么一定要找到实验没有成功的原因呢？”尼古拉问我。

　　我听后很惊讶，当时我说：“尼古拉，如果你不知道失败原因的话，怎么能继续工作呢？”

　　尼古拉的回答非常干脆：“再仔细做一遍，就会成功。”

　　对一个生物学的大型实验来说，两三天的实验中会有几十个步骤。如果要一个一个步骤地做下来，以此弄清哪一步出问题的话，至少得花费半个月的时间。

　　尼古拉说“再做一次”，有可能就是实验中的酶加错或有其他原因，再做一遍的成功性很大。后来的结果证实果然如此。

　　这让我明白了——做科研并非找不出原因就无法进步，而要视情况来定。如果一个问题困扰你多年，不把问题找出来课题无法往前走的话，那么确实需要继续努力；但如果是一个技术错误，你是不需要花费时间去找原因的。这就是他给我第二个启发。

　　我再举第三个例子——我认为这些都跟方法论以及批判性思维有关。

　　不知在座的本科生同学有没有意识到，高中阶段以学习知识为主，对我们来说那时并不特别注重举一反三的思维能力训练。但是，迈入大学以后，你们就要开始自觉转变——从汲取知识到创造知识。等你攻读硕士、博士的时候，你就可能创造知识。

　　可以想象，本科阶段的一节课是前人工作几十年总结出的经验，而你只用50分钟就学完了。然而等到你读博士的时候，也许你五六年的科研工作还很难成为教科书里的只言片语。

　　这就是其中的艰辛和艰难，成长和转变是很不一样的。你需要在大学伊始尽快转变思维，这就是方法论的转变。

　　当前，好多中国人都喜欢和大师、科学家在一起，有机会的话定会去与他们交谈，这是正确的，在这个阶段你们一定要这样做。

　　但有件事情引发了我的思考。记得有一次，1993年诺贝尔生理学或医学奖得主菲利普•夏普（Phillip A•Sharp）来做讲座，他希望能见尼古拉谈一谈。

　　我知道他举办讲座的那一天尼古拉在，因为上午我们曾一起讨论如何写一篇文章。可我听到尼古拉对秘书说：“抱歉，请告诉夏普我那天有事，谢谢他，我们以后有机会再见面。”

　　夏普来做讲座的那天，尼古拉把自己关在办公室里，上午跟我谈话，下午专心做自己的机理研究。我觉得，很少人有这样的定力，这是不可思议的一件事。

　　这个例子不是让同学们去效仿，而只是想让大家思考时间的取舍，以及方法论的转变。

科学文章尼古拉

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周锦帆