导语
现时,创新氛围日溢浓厚,研究生培养规模稳步扩大,更多学子有机会接触创新前沿、接受科学训练、感悟科研生活。不过,“打怪升级”的科研路并非平坦,更有可能出乎意料。本文以一名研究生体验科研基础流程为例,渐进呈现科研活动中的酸甜苦辣,以期为“围城外的光鲜,围城里的痛”提供一份“突围”事项列表。
进入实验室的门,科研生活便开始了。
文献阅读往往最先准备,除了培养提高信息素养外,也是了解实验室研究方向、积累与师兄师姐聊天素材的重要来源,更是与导师沟通想法、商定读研期间研究内容的第一手资料。
科学假设可能是由导师给出的方向性建议,或是结合实验室现有条件与个人兴趣点、文献阅读后提出的科学问题,求解这一科学问题将成为科研活动的主要内容。
科研想法发展于一步步拆解科学问题、制定可实施实验方案的过程中。前期参照文献中的实验方案或在同门的帮助下开展实验,后来随着操作技能的提升,辨别不同实验体系、实验条件间细微差异的能力逐渐增强,也有经验控制这些细微差异对整个实验结果的影响。
实验开展是自从有科研想法时便着手准备的,并与导师商量后执行。并且,科研想法是从开展实验获得的反馈中得到完善的。一种情况是实验因某一条件无法满足不能实施,即想法不可行;另一种是实验实施后未能获得预期结果,需要判断是结果本就如此还是科研想法考虑不周。
数据分析建立在完整的实验记录之上。实验多是应用控制变量法完成,通过设置重复实验、减少人为/环境因素的影响减少误差,即前后一致的实验条件获得的数据更具科学性。结果分析是判断实验是否符合预期的直接凭据,也是为论文撰写积累实证素材。
成果分享是科研流程的最后一步。将长久的努力整理为一篇有假设、有论证、有结果的论文,并向世界宣布这一科研进展。何其有幸!
当然,现实不总会如此顺利,不顺利得频繁了,难免遭遇阵痛和自我怀疑。
文献阅读是提出科学假设的前提,文献中也包含初始的科研想法。进入实验室后,可能因为急于开展课题研究,忽略“文献管理与信息检索”技能的提升,特别是在“信息爆炸”的时代。短期来看,并不阻碍科研进程,长期考量,遇到印象中的文献找不到来源、混淆先前文献间的关联性时,需再次耗时整理文献,这可能带来一些(文献溯源)阵痛。
科学假设的提出有赖于分析和讨论前人的知识积累,大部分初始的科研想法可直接参考原始文献,无参考文献的少部分想法属于需要创新的内容,也是我们课题设立之初明确的“创新点”。科学假设的“可证伪性”是指可以找到一种实验方法证明此假设为假(证伪):如果通过某一实验方法确实证明此假设为假,则该科学假设不成立;如果通过某一实验方法确实无法证明此假设为假,反而证实此假设合理,则承认此科学假设为真。但是,如果找不到一种实验方法来证伪某假设,则科学假设具有“不可证伪性”,此时需要提高警惕。比如,因为现有科研设备不够先进而暂时找不到一种实验方法证伪此假设,但是随着前沿科技攻坚,新发展的实验方法有可能满足证伪需求,那么,在评估现有科学假设的合理性时,要考虑因目前未发展出有效实验方法而影响后期课题进展的风险,即因“创新点”挑战性过大而对不确定性思虑过度之痛。
实验开展与数据分析作为科研活动的主体,其推进过程一方面有赖于对先前两个阶段的重视程度,即通过文献阅读评估科学假设的合理性,认识到“创新性”课题对应的风险挑战;另一方面有赖于是否有Plan B,即在实验停滞的情境中有路可退,先保证(乐痛)走完整个科研流程。另外,这一推进过程还会伴随创意的发生,比如在实验中观察到某一新奇现象,或是由实验中的问题激发出独特的求解思路,进而查阅文献开展调研,评估将其发展为研究课题的潜力。下图中“文献阅读”与“科研想法”间的单向箭头(红色)意指按照预先计划开展实验的过程,双向箭头(绿色)即是上文所述创意发生的过程,是一种不期而遇。
成果分享阶段最激动人心,不但要忍受不小的论文撰写的痛楚,还要接收或大或小的修稿意见,同时期盼即将到来的黎明。某些情况下,文章发表是交由导师代劳的,如果进展到这里时间依旧充裕的话,也不妨跟进一下投稿、发文流程。
体验“见刊”的喜悦后,新一轮的阵痛可能就到了。这毕竟是科研属性的需要,在不确定性中实现“突围”,在经历“科研之痛”中敏锐思维、推敲因果、提高决断力。而且,因“痛之领悟”而培养出的科研思维,也将为我们体验更高质量的科研流程蓄锐养威。
本文所用“突围”,是指认识到科研活动的不确定性后,依然选择完整体验科研流程、培养科研思维的过程。意欲“突围”并促成更丰富的科研体验,可参考以下事项列表:
1. 熟悉科研基础流程,制定长期规划与短期目标
两个方面的实践:①观察实验室内正在运行、临近毕业师兄师姐分享的科研流程,知晓导师的培养风格,参考现实环境作出规划;②通过网络/社交平台了解流程中每个环节的注意事项、权重分配,知晓有侧重的科研流程,综合考虑个人、科研需求作出规划。
2. 练就1-2项“手艺活”,提高部分事项的工作效率
针对科研流程中的能力需求,刻意练习某项能力,如“文献管理与信息检索”、具体实验/设备操作、论文作图等,达到信手拈来、高效完成的水平。由此平衡其它环节可能的耗时费力工作,同时有机会为周边人提供帮助。
3. 主动寻求必要帮助,避免陷入自我怀疑
向导师汇报工作进展并非是“报喜不报忧”,对于实验数据反馈的内心存疑的科研想法,可先向师兄师姐请教,待实验结果能够说明实验方案有问题时,及时上报导师,寻求进一步讨论,或商定实验方案的变更。
4. 增强互助意识,拓展合作空间
练就1-2项“手艺活”提供“举手之劳”、虚心请教师兄师姐科研问题有助于营造互助氛围,在互帮互助中展现个人能力,有效拓展合作空间。
5. 涵养“余闲”心态,心无旁骛再奋起
科研活动并非一路坦途,忙碌中需留有闲暇。实验记录呈现科研活动的忙碌状态,科研随笔记录科研生活的闲暇时光。透过闲暇,厘清科学研究的一贯坚持,整理行装再出发。
6. 把自己作为方法
上5条均从个人出发,把握科研活动自主性。若实验推进困难,则通过跨实验室交流、参加学术交流会、邮件询问领域大牛等多渠道搜集信息,再与导师商讨对策。
愿我们葆有内心之光,生活之姿,创新之力。
#科研进阶之路 【若非先入为主,理应无限可能】