哈佛大學(xué)終身教授：年輕人只有這樣才能做好科研

何毓琦先生是哈佛大學(xué)終身教授、美國工程院院士、中國科學(xué)院及中國工程院外籍院士。何先生從博士畢業(yè)到獲得哈佛大學(xué)終身教授職位僅用四年時間，長期從事系統(tǒng)控制科學(xué)及工程應(yīng)用研究，在控制理論領(lǐng)域的多個方向做出了重大貢獻(xiàn)，是動態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)代控制理論的創(chuàng)導(dǎo)者之一。

何先生的一生可謂我們年輕人的楷模。何先生晚年開始撰寫博客，給年輕人講述自己的人生經(jīng)驗。我在讀書的時候就聽說過何先生的大名，有幸讀過何先生的幾篇博文。因為我自己已經(jīng)走上學(xué)術(shù)之路，所以頗有感觸。

我想如果我讀博士的時候能夠讀到何先生的這些博文，現(xiàn)在一定是另外一番景象。即使現(xiàn)在讀了這些博文我仍然覺得十分受用，仍然把何先生講的這些建議作為我行動的指南。

我聽說做任何事情有三個準(zhǔn)則：首先，你要懂得游戲規(guī)則，如果不懂游戲規(guī)則只能是瞎玩，一輩子都玩不出什么成績；其次，按游戲規(guī)則玩，這樣才不會被踢出局；然后，你要比別人玩得更好，這樣你就會很成功。

何先生的話道出了學(xué)術(shù)領(lǐng)域的游戲規(guī)則和比別人玩得更好的方法。按何先生的經(jīng)驗去做，就會感覺舉重若輕，就會覺得“天下本無事，庸人自擾之。”

第一、黃金法則兩條

何先生總結(jié)出做科研的兩條黃金法則。第一，盡早建立你的國際學(xué)術(shù)聲譽(yù)。第二，擅長寫作和演講，了解什么是最前沿的課題，也就是所謂的“時勢造英雄”。何先生說，這兩條黃金法則“意味著你必須讓全世界知道你是誰。

怎么才能做到這一點呢？在優(yōu)秀的學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表文章，在學(xué)術(shù)會議上好好介紹你的研究。很多科學(xué)家以為搞科研是最最重要的，相比之下，寫論文和做報告不那么重要。但是實際上，除非你提出了相對論或者搞定了人類基因圖譜，你的研究要跟成千上萬和你一樣聰明的人競爭。

實際上，我個人認(rèn)為，有個好想法，寫篇好文章和給個好報告是三項獨立的而且同等重要的工作。每一項工作要付出的艱苦努力都是完全不同的。要想做個好報告，僅僅從論文里復(fù)制拷貝制作一套PPT是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，對著論文照本宣科也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

我們經(jīng)?？吹揭恍┍緛聿湃A橫溢的科學(xué)家做的報告慘不忍睹，令人不忍卒聽。實際上，一個好的報告應(yīng)該能夠讓一般聽眾聽懂，同時又給專家同行留下非常深刻的印象。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，一篇普通的發(fā)表了的科技論文的讀者只有5位，其中還包括了論文的編輯和審稿人。但是，一次優(yōu)秀的講座的聽眾可能多達(dá)數(shù)十人、數(shù)百人甚至數(shù)千人。

大多數(shù)聽眾一個月后大概都不記得你講座的具體內(nèi)容了，但是多年以后他們可能還會記得，你的那次講座非常成功。這種針對聽眾的講座能給你帶來許多意想不到的好處。然而，我還是不斷地碰到很多研究出色的科學(xué)家在做報告的時候完全無視聽眾的存在，報告晦澀難懂，讓人覺得他非常傲慢無禮。

我年輕的時候，如果聽不懂別人的報告，就怪自己無知；現(xiàn)在，如果我聽不懂一個人在說些什么，我就怪那個作報告的人。讓報告清楚明白、不浪費我的時間是他的責(zé)任。我的座右銘是”完全可以讓任何人在任何特定時間內(nèi)適當(dāng)?shù)孛靼兹魏问虑??！?/p>

圖片來源：千圖網(wǎng)

第二、何先生的經(jīng)歷

下面我們讀一下何先生講述的他的經(jīng)歷，我們會發(fā)現(xiàn)前面提到的兩條黃金法則正是他的成功經(jīng)驗的生動總結(jié)，何先生說：

“1959年至1960年，我開始在哈佛學(xué)習(xí)，目標(biāo)是做一篇有關(guān)控制和系統(tǒng)理論的博士論文。哈佛其實基本上沒有這個領(lǐng)域的專家。我之所以選擇了哈佛做研究生，是受了一本名叫《計算機(jī)控制工程》的小冊子的誘惑，這本小冊子正是由大名鼎鼎的Howard Aiken領(lǐng)導(dǎo)下的哈佛計算機(jī)實驗室撰寫的。（注：Howard Aiken通常被認(rèn)為是電子計算機(jī)之父，1944至1955年之間他建造了Mark系列計算機(jī)。但是他關(guān)于計算機(jī)控制的觀點基本上是錯誤的。到50年代后期的時候，他差不多快要退休了，不怎么搞研究了，但是仍然聲名顯赫。）”

“我很快發(fā)現(xiàn)，哈佛在控制領(lǐng)域做得并不出色，這個領(lǐng)域的一位年輕教授因為沒有拿到終身職位，正準(zhǔn)備離開哈佛，而另外一位是講師，剛剛畢業(yè)不久，跟哈佛的合同是一年一簽，開設(shè)一門反饋控制課程。所以基本上沒人能指導(dǎo)我。”

“絕望中，我開始拼命讀當(dāng)時發(fā)表的控制領(lǐng)域文獻(xiàn)，碰巧看到一篇R. E. Kalman和J. Bertram合寫的文章，關(guān)于Dead Beat Control的問題。與這個問題相關(guān)的是一種叫做‘Kalman-Bertram Condition’的狀態(tài)。我自己研究了這個問題以后，發(fā)現(xiàn)K-B狀態(tài)其實是一個線性代數(shù)中的線性無關(guān)性狀態(tài)。然后，我就把我的想法及其應(yīng)用一起寫下來，作為對Kalman論文的發(fā)展投稿了。與此同時，我寫信給Kalman，請他提供更多的文獻(xiàn)資料。”

“當(dāng)時，Kalman還不是很有名，（他那著名的Kalman濾波的論文一年以后才發(fā)表）。他很高興有人（而且是個研究生）仔細(xì)研究了他的工作，對他的工作懷有濃厚的興趣。他不但寄給我一些正在撰寫的論文的預(yù)印本，而且還把我對他工作的推進(jìn)推薦給1960年召開的第一屆美國自動控制大會（AAC），讓我去做報告、發(fā)表論文。正是在這次大會上，我第一次見到了Kalman。談話中，他發(fā)現(xiàn)我真的徹底地研究了他的工作，而且實際上是當(dāng)時很少的幾個真正認(rèn)識到他的工作重要性的人之一。（注：當(dāng)時幾乎所有控制方面的著名工作都在應(yīng)用了Fourier與Laplace變換方法的所謂頻域領(lǐng)域。Kalman的方法則在動態(tài)系統(tǒng)上使用了時域和微分方程模型，這在當(dāng)時是非常離經(jīng)叛道的，主流觀點對此質(zhì)疑很多。但是因為我還是個研究生，還沒被主流觀點洗腦，所以更容易吸收這些新想法。）Kalman還邀請我和他合寫了一篇文章，將動態(tài)系統(tǒng)中的線性無關(guān)性的想法大大拓展，提升為‘可控制性’（controllability）—-現(xiàn)在這已經(jīng)是控制論中的一個基本概念了。這篇文章很快成為該領(lǐng)域的經(jīng)典。此外，我的一個同學(xué)Stuart Dreyfus當(dāng)時正在幫R. Bellman編程，我從他那里得到了Bellman撰寫的Adaptive Control: A Guided Tour一書的預(yù)印本，因此能夠在其他人之前從中學(xué)到很多東西。這兩件事比其他任何因素都更能幫助我完成了博士論文，而且可以說我的事業(yè)由此起步?！?/p>

“在我上面提到的AAC大會上，我的論文收錄在Kalman擔(dān)任主席的會議中，而且他的那篇著名的獲德雷珀獎濾波論文也是在該會議上首次公開露面。作為主席和會議組織者，出于對其他演講者的禮貌及作為大會壓軸戲的考慮，他將他的論文放在會議的最后。這對我來說是很幸運(yùn)的，因為不這樣的話，Kalman演講后與其他幾個控制論專家長時間的辯論將會搞得觀眾心煩意亂（他的這篇論文當(dāng)時被理解得不深，或根本沒被理解）。我是第三個演講者，在我之前的兩位演講者論文主題是傳統(tǒng)控制論，當(dāng)時我還是一個還未完成畢業(yè)論文的不起眼的研究生。會議前我曾花了大量的時間準(zhǔn)備并演練我的演講。因此，我這個晚輩學(xué)生的演講有點給人耳目一新的感覺。此外，我還預(yù)先準(zhǔn)備了好幾個問題應(yīng)對聽眾的提問，從而能夠?qū)λ麄兊膯栴}給予簡潔而清晰的回答。這給包括很多頂尖學(xué)者在內(nèi)的聽眾們留下了深刻的印象。（我當(dāng)時并不知道，很多年之后我才知曉。）美國西北大學(xué)電子工程系主任Gordon Murphy就是當(dāng)時的聽眾之一。他被我在大會上的表現(xiàn)所打動，隨后約見了哈佛的系主任，表示他想要聘請我這個他初次謀面的哈佛學(xué)生（他后來真的給了我一個非常正式的offer。）”

“同時，這是我生平第一次參加系統(tǒng)控制領(lǐng)域的國家會議，大大開拓了我的視野，看清了我所在領(lǐng)域內(nèi)正在發(fā)生的重要的革命。我決定寫一篇文章給哈佛的幾個教授闡述控制系統(tǒng)學(xué)科的地位，我認(rèn)為哈佛應(yīng)該認(rèn)識到這個發(fā)展。這一系列幸運(yùn)事件使哈佛對我這個平凡的研究生另眼相看，而且決定給我提供一個助理教授職位，讓我與簽署我畢業(yè)論文的講師一起工作。但是，當(dāng)時進(jìn)入航空航天領(lǐng)域阿波羅登月項目的工作前景使我十分心動，因為這一領(lǐng)域的工資要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于學(xué)術(shù)界。我是否應(yīng)該選擇哈佛很難抉擇。出于一些說不清對錯的原因，我妻子建議我應(yīng)該考慮留在學(xué)術(shù)界，后來我們認(rèn)識到這個選擇其實是正確的。”

“當(dāng)然，當(dāng)一扇門為你開啟之后，剩下的還要取決于你的付出。當(dāng)你做出了職業(yè)選擇之后，在接下來的五年中，你依然面臨著激烈的全球性競爭。在哈佛，我和同事（簽署我論文的講師）一開始就清楚地知道這一點—-我們中至多一個人能留下來。這是一場誠實、友好但殘酷的競爭，我們現(xiàn)在仍然是很好的朋友?！?/p>

“我詳細(xì)描述了這一系列事件和抉擇是為了說明，運(yùn)氣、準(zhǔn)備、主動性、建議，以及當(dāng)機(jī)會來臨時有能力抓住，在一個人的職業(yè)和生活中扮演了怎樣的作用?！?/p>

第三、何先生的一些建議

“靠大樹”還是“靠自己”：

何先生說：“我當(dāng)時自己做博士的時候，沒有導(dǎo)師，全靠自己。”這點我們從他前面講述的經(jīng)歷可以看到。何先生說：“假如有了博士學(xué)位，假如是導(dǎo)師真的很花時間訓(xùn)練你，你獲得博士以后不一定要靠大樹。你絕對可以自己學(xué)習(xí)，當(dāng)然有的時候會走一點彎路，碰兩個釘子，但我覺得這個問題可以解決。假如沒有好的導(dǎo)師幫你忙的話——有當(dāng)然很好，沒有可以自己闖出來。”

如何選擇科研方向：

選擇研究方向是每個人都關(guān)心的問題，何先生結(jié)合自己的經(jīng)驗提出了切實可行的建議：“剛開始的時候我也以為必須要學(xué)會（基本知識）才能考慮這個問題，后來發(fā)現(xiàn)，根本沒時間學(xué)完，很多事情要下決心，只要離你本行不太遠(yuǎn)，你花六個月工夫，馬上可以作貢獻(xiàn)。我的主張是不要太擔(dān)心。問題是你要跳進(jìn)去，人家說學(xué)游泳最好是跳下水再學(xué)，喝幾口水沒關(guān)系，你在外面一天到晚講游泳理論，不下水，永遠(yuǎn)學(xué)不會。”

何先生的學(xué)生賈慶山（現(xiàn)在是清華大學(xué)副教授）說，“就是選題方向，在這個特定的問題上，我印象很深刻。在剛剛開始接觸研究的時候，何老師就指導(dǎo)我們說，選題目有三個問題你要先問一問自己，因為我們是工程學(xué)科，是做應(yīng)用基礎(chǔ)研究的，第一個問題是有沒有一些實際的工程人員真正關(guān)心你要研究的這個問題；第二，你是不是不完全了解這個問題，你如果已經(jīng)對這個問題非常了解，知道怎么做，甚至預(yù)計做的結(jié)果是什么，這可能不是一個好事情；第三，不管什么樣的原因，是不是對這個問題感興趣。如果這三個問題當(dāng)中有兩個回答是肯定的，這個問題就值得你去做，這是何老師在我還剛開始接觸研究時就跟我講過的。從那個時候開始做研究，到后來畢業(yè)之后自己做老師，我覺得這讓我受益非常大?！蔽矣X得何先生的經(jīng)驗比被稱為力學(xué)的上帝的John Hutchinson教授的“What’s new？Who cares？”準(zhǔn)則更為具體和生動。

圖片來源：千圖網(wǎng)

興趣與現(xiàn)實的沖突如何解決：

做自己喜歡做的事情是我們每個人的期望，但現(xiàn)實與理想是有差距的，在現(xiàn)實中我們怎么對待這個問題呢？

何先生說“假如在公司里做事情，當(dāng)然公司需要你解決這個問題，這是你的責(zé)任，你必須要替它解決。（如果）要解決的事情是你喜歡做的事情，（這與個人興趣）沒有沖突。假如你要做的事情，一大半都是你不喜歡的，為了生存，當(dāng)然很痛苦，所以你（可能）要另外找職位。我常常跟學(xué)生講，假如找到一個職業(yè)，50%的（工作內(nèi)容）是你喜歡做的事情這是非常好的，（但）每個機(jī)會都有不開心的，但是你必須要做的事情，這是避免不了的。世界上很少（有）每一秒鐘都可以做你喜歡的事情（的情況），像我這樣退休了以后什么都不用管了，比較可以這樣。一般你真的要有職位的話，50%是你喜歡做的事情我覺得就很好了，有的時候你必須做一些你自己不喜歡的事情?！?/p>

如何權(quán)衡文章的質(zhì)量和數(shù)量的問題：

論文的“量”與“質(zhì)”很難兼得，何先生建議應(yīng)該更看重“質(zhì)”。

他說：“在科學(xué)上用量（衡量）是絕對行不通的，我了解現(xiàn)在的中國為什么注重量，像（用）SCI（衡量）在國外是很少的，唯一能行得通的辦法就是同行評議。但是我也了解，中國為什么現(xiàn)在需要用這個量，用量（衡量）有許多用不著爭論，像奧運(yùn)會一樣，你跳高一點拿金牌，低一點拿銀牌，沒話講。我覺得你們年輕人不要太注重量，當(dāng)然現(xiàn)在可能注重一下，但遲早中國會同國外一樣，慢慢重（視）質(zhì)（量）?！?/p>

轉(zhuǎn)向新問題、學(xué)會問問題：

應(yīng)該一生從事同一個研究方向還是應(yīng)該適時換個研究方向？

何先生建議：“我的個人經(jīng)驗，覺得老待在一行里面，不管做什么，可能科學(xué)就把你超過去了，根本沒有你能做的東西了。所以我覺得應(yīng)當(dāng)適當(dāng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)行。當(dāng)然學(xué)生物的明天說要研究歷史，這是大轉(zhuǎn)變，比較少。不過在生物方面，從一個問題跳到另一個問題絕對是好事。而且我主張，因為你跳到新的問題上，比鉆在牛角尖里做第三代的什么問題容易得多。你轉(zhuǎn)向新問題，常常先到那里，（把）樹上的果子都采下來了，后來的人要爬得很高才能采下來。我主張你要常常換（研究方向），每六七年換換做的東西比較好?！?/p>

合格的博士學(xué)位論文是怎樣的：

學(xué)生總是希望從導(dǎo)師那里學(xué)到東西，但何先生的看法更為全面。何先生的學(xué)生賈慶山說：“我當(dāng)學(xué)生的時候，何老師半開玩笑地跟我們講過，你們當(dāng)學(xué)生什么時候可以畢業(yè)呢？就是一定要教會我一樣?xùn)|西，不是說什么都是老師教給你。作為學(xué)生，你得教給老師一些東西，這個過程很重要?！?/p>

在一篇《給尋求幫助的中國博士生一些明確的建議》的博文里何先生說：“你與導(dǎo)師的關(guān)系是一種“賦予—索取”的關(guān)系。導(dǎo)師關(guān)心你、指導(dǎo)你，作為回報，他或者她應(yīng)該從你這里得到點什么，（至少應(yīng)該是你對他的工作的高度尊重）。例如，我在該系列博文的第一篇（即第2224號）中就說過，一篇博士論文要在我這里通過，必須滿足三個條件，其中第二個條件就是：我必須從這篇論文中學(xué)到新的東西?？茖W(xué)交流與討論是雙向的。最后你們要永遠(yuǎn)牢牢記?。簩W(xué)術(shù)道路上是沒有捷徑可走的，也沒有所謂的靈丹妙藥，有的只是勤奮的、專注的工作。通往成功的道路上沒有免費的午餐。地圖、路標(biāo)、旅行手冊能幫你少走彎路，避免誤入歧途，但是路必須你親自去走，這沒有人能代替得了你。祝你們好運(yùn)！”

我覺得博士論文是講究創(chuàng)新的，既然是“創(chuàng)新”就必須教會別人（包括自己的導(dǎo)師）一些東西，所以何先生的要求是應(yīng)該的。

博士生怎樣跟同行科學(xué)家建立聯(lián)系：

這個問題是每個剛步入學(xué)術(shù)道路的年輕人十分關(guān)心的一個問題。何先生建議：

1.?在你的博士研究選題領(lǐng)域，挑選一篇或者幾篇你真正有興趣的論文。如果論文的作者比較年輕，剛剛做教授，那也會比較好。（比如說是助理教授或者副教授，他們還在努力建立自己的聲譽(yù)階段，因此他們時間更多，也更有興趣與其他人合作，推廣自己的工作。）

2.?你要自己努力研究這篇論文，真正地、徹底地理解這篇論文，達(dá)到能發(fā)表嶄新的高水平見解的程度。那時，而且只有那時，你才動手給該論文的作者寫信。這樣一來，這位作者就會知道你是他或者她的知音。一旦他發(fā)現(xiàn)你是認(rèn)真的，而不是在投機(jī)取巧，他會很有動力和你交流。

3.?請他發(fā)給你其他論文的草稿，和他探討工作進(jìn)展，提出高水平的見解。

4.?一旦你與一兩位科學(xué)家建立起這樣的聯(lián)系，你的博士研究就算上路了，而且有專家一路指導(dǎo)你。”

即將步入社會的青年最重要的事是“娶一個好女孩”：

俗話說，每個成功的男人背后都有一個堅強(qiáng)的女人。這點何先生應(yīng)該是深有體會的，所以何先生說：“三年前（指2005年）在我給克利夫蘭州立大學(xué)作報告時的問答環(huán)節(jié)，一個學(xué)生問我，‘如果您只有一次機(jī)會，您會給一個即將步入社會的青年最重要的指點是什么？’我不假思索地回答，‘娶一個好女孩’，這也許并不是那個學(xué)生所期望的答案。三年來，我反復(fù)咀嚼這句話，愈加篤定這個信念。一、沒有一個人能像你妻子那樣更透徹地了解你的為人、長處和短處。二、當(dāng)你在事業(yè)上越爬越高，你會聽到越來越多的‘是’，越來越少的‘否’，而你的妻子是唯一擁有這樣的智慧和動機(jī)，能夠給你誠懇、坦率有時是逆耳忠言的人?！?、（上世紀(jì)）90年代克林頓當(dāng)美國總統(tǒng)的時候，有一個到現(xiàn)在還可以引用的笑話。有一次克林頓夫婦在其當(dāng)選總統(tǒng)后訪問他們從前住的阿肯色州，他們驅(qū)車經(jīng)過希拉里前男友在工作的加油站。比爾?克林頓對希拉里說，‘我想知道如果你嫁給你的前男友會怎樣？’希拉里回答，‘那么他將成為總統(tǒng)，而你會去給汽車加油’，恰如其分地說明了終身伴侶的重要性?！?/p>

以上內(nèi)容選自何先生的兩篇博文《一個大學(xué)教授在美國的生活》、《給尋求幫助的中國博士生一些明確的建議》以及一篇訪談《何毓琦教授訪談：年輕人如何做科研》。

我只把我覺得十分精辟并且像我這樣的年輕人十分感興趣的內(nèi)容摘選出來，在何先生的博文《一個大學(xué)教授在美國的生活》里還有很多值得有一定學(xué)術(shù)經(jīng)驗的研究人員讀的內(nèi)容。

本文轉(zhuǎn)載自：壹學(xué)者（my1xuezhe）

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