报告回顾：世界顶尖科学家教你怎样做科研

第三届世界顶尖科学家论坛于10月30日至11月1日举行。材料人有幸转播了其中九场会议。

本文就其中清洁能源会议和智能材料会议Ⅰ、Ⅱ的讨论环节中，世界顶尖科学家们对科研工作者如何进行研究工作的回答进行了整理，让我们来看看业界大佬们是怎样做科研的。

在世界顶尖科学家青年论坛之清洁能源会议中，2019年诺贝尔化学奖得主斯坦利·惠廷厄姆和2018年沃尔夫化学奖得主奥马尔·亚基参与了讨论。两位科学家对青年学者如何开展科研工作给出了自己的见解。

1. 北京大学工学院特聘研究员周欢萍老师提问道：从科研的角度讲，对于一名导师来说，什么事情是最重要的，或者说是最利于科研工作顺利进行下去的呢？

斯坦利·惠廷厄姆：在开始研究之前多思考，去设计实验思路，而不是没有目的地去做尝试。在以前，没有电脑的时候，我们做实验收集数据，经常要不眠不休地守在设备前两天两夜，所以我们会在一开始就仔细地设计好实验过程，以免浪费时间。一个好的实验设计是科研的良好开始。

奥马尔·亚基：除了斯坦利教授提到的实验设计的问题，我想补充一点，另一个非常重要的事是，你需要为发现做好准备。确切的说是要思考一个新的方向，要想一些不同的东西，这些想法可以来源于你之前的学习和调研。或者更直接一点，也就是说，不要跟着别人的脚步走，要有自己的想法。要尝试开辟新的领域，建立新的理论，开发新的材料。当你朝着这个方向努力时，你就做好了迎接一个新发现的准备。我们可以阅读前人的文献，但思路不能被此限制住。

2. 上海科技大学物质科学与技术学院助理教授于奕老师问道：请问两位教授如何进行研究工作？当我们在做一些新的探索时，团队成员之间的想法可能不一致；当我们的研究进度停滞时，可能会让团队成员感到挫败。所以您是否可以给些建议，对于如何领导团队，如何让团队共同努力达到目标？

斯坦利·惠廷厄姆：我一直是给我的学生和组内博士后最大限度的自由的。我组内的博士后和研究生、研究生和本科生之间都是紧密合作的。我负责指导、激励组内较高级别的成员，由这些成员来指导其他组员。我一直告诉我的博士生要转换思路，做两手准备。如果你撞到墙，你可以沿着这条路一直走下去，直到找到解决问题的办法；但是如果能想到从窗户去寻找突破口，这就比上一个方法有优势，因为没有被固有思维困住。

奥马尔·亚基：当你还是一个年轻的教授时，你想控制实验室的工作进度，专注于取得进展，这可以理解，因为这样有利于多发论文，获得晋升。我觉得我给学生和博士后的科研自由很大，而他们的进步也很快。我认为这就是研究的本质，科研本身是有很多不可预测的。因此，你需要退后一步，尝试放松对组员的监督。他们需要受到启发，这很重要，因为他们需要知道自己要做什么，他们要对研究方向有所了解。但我认为，就日常工作而言，可以让他们尝试不同的方法，你只需关注事情的进展，在出现问题时及时纠正。

之前有一段时间，我给了我的学生们完全的自由，但是后来我意识到有些学生是需要一些指导的，如果不给予他们指导，他们只会浪费时间，浪费资源。因此，我认为还必须对学生个体做出评估，不能所有学生都以相同的方式对待。作为导师，要对学生的个性有所了解，并想办法让他们按照你的目标去行动。有些学生想在之后进入学术界，而有些学生想去创业，因此发表论文对于前者比后者要更重要。对于不愿意留在学术界的学生，我们应该帮助他们尽快拿到博士学位，继续他们的生活。

最后，青年科学家，香港科技大学化学系的颜河副教授也分享了在组建科研团队过程中遇到的挑战与应对方法：

我面临的第一个挑战是，当时我想发表一项重要的研究成果时，发现审稿人非常严格，他们对我们的第一篇论文也提出了很多非常尖锐的问题。我们花了一年的时间才通过审核，我想这对任何年轻教授来说都是一个挑战。之后，我们的解决办法是，发表了这第一篇论文后，我便遍历了该领域的几个重要研究小组，介绍我们的成果，了解同领域其他工作者的成果，同时也让他们认识我。两三年后，情况好了很多，我们跟同领域的研究者互相了解。现在论文投稿虽然不知道审稿人是谁，但审稿意见友好了很多。

第二个挑战是，在论文投稿方面跟学生意见不一致，有些学生急于发表论文去选择投稿一些倾向于接收有着高质量数据的文章而并不注重原理分析理解的期刊。这的确会提高论文的产出效率。而学生们为了追逐这种产出效率，会倾向于只做表征实验，就像流水线作业一样。如果科研成了这样的例行公事，就没有那么有趣了，不是吗？但是，我也觉得对于我的学生们来说很难摆脱这种模式，因为他们要毕业，他们需要论文。我的解决办法是，入学第一年，允许他们通过先进材料的数据发表论文，满足他们发论文的需要。从第三年开始，在已经有论文发表的基础上，我开始给他们制定更高的标准，要求他们必须有更高层次的思考，必须有和同领域其他人不同的想法。我们必须在这一领域作出更独特的贡献。

参与智能材料会议I的有四位顶尖科学家有：中村修二，2014年诺贝尔物理学奖得主；伯特兰·哈普林，2003年沃尔夫物理学奖得主；杨培东；2015年麦克阿瑟天才奖得主；戴宏杰，2006年美国物理学会詹姆斯C麦高第新材料奖得主。

1. 电子科技大学姚佰承教授提出了一个大部分青年学者在独立开展研究之后都会遇到的困惑：科研路上应该继续深挖基础探索世界还是以己所学推动应用助力工业发展？

杨培东教授给出的回答是这样的：我个人基本不做应用，但这不是因为我觉得应用不重要，而是因为我的才能和兴趣使我投入到了基础领域的科学探索中，我感兴趣的很多东西比如超低温和超强磁场都是不具备应用条件的。我也与很多在商业应用方面做得极为优秀的人共事过，我觉得每个人需要做的就是做自己认为最好和最能令自己有成就感的东西。至于基础探索和实际应用之间的平衡，更多地取决于到底是什么更能激发自己和你周围的同事或者学士的热情。此外，对于参会的青年科学家们来说，你们基本都是高校的教授，最基本的职责其实是教育，教育下一代的青年学者而不是考虑是否将自己的成果转化为商业价值去做应用，或许十年二十几年后可以去做，但目前最重要的应该是把精力放在高校学生的培育上。

2. 上海科技大学林柏霖教授表示年轻一代的学生选择进入基础科学研究领域的数量在逐年下降，各位科学家们如何看待这个趋势并有什么好的建议？

杨培东教授指出这种趋势是一种全球现象，但相对于美国欧洲等国家，在中国还是很微小的，因为工作前景而选择就业前景更好的专业是整个社会经济决定的，不仅仅是我们科研人员能够改变的，我们要做的还是一如既往地做好教育和科研工作。

伯特兰教授对这种现象倒是持有比较乐观的态度，认为下降的趋势的确存在，但是远远没有达到影响基础科学领域人才发展的程度。

戴宏杰教授认为发现并培养真正对科研有热情和能做出一定科学贡献的人才更重要，即质量比数量更重要。

参与智能材料会议Ⅱ的四位顶尖科学家是：1987年诺贝尔化学奖得主让-马里·莱恩，2016年诺贝尔化学奖得主让-皮埃尔·索瓦日，2016年诺贝尔化学奖得主伯纳德·费林加和2016年诺贝尔化学奖得主弗雷泽·司徒塔特。

英国曼彻斯特大学拉达.博亚教授提出了一个几乎是所有研究人员在初期甚至独立开展工作若干年后依旧疑惑的问题：沿自己的想法研究了几年后发现新领域层出不穷，这时候自己的研究是继续停留在原来的领域争取做一些创新（很艰难），还是开始一个新方向？

2016年诺贝尔化学奖得主让-皮埃尔·索瓦日介绍了自己的经历来回答这个问题。他说研究没有办法事先就做出很好的规划，更多的时候要看具体的情况，而且很多偶然的因素可能会起决定性的作用，比如他们组做一个新复合物的时候，觉得可以用作催化剂，然后就开始进入到催化这个领域，后面某个阶段就会想也许我们还可以做这个，或者那个也可以做，慢慢地就做了一些事情来推动这个领域的发展，也算是一个多重的决策过程，但这个不是事先规划能做到的。

2016年诺贝尔化学奖得主伯纳德·费林加：其实很多事情都是偶然的，你可能突然间看到篇非常棒的一篇论文，你就在想也许我的研究也可以往这个方向发展，可能你需要从头开始去搭建自己的体系。讲自己的一个例子，很多年我们都是在讲动态的分子系统不是由光来驱动的，几年前，因为我正好也读了一些成像的论文，我就突然想到是不是可以由开关把分子系统打开关上。然后好几年我们就这样一直按这个想法开展研究。再说我们刚开始研究智能成像的时候，差不多有15个人在这个领域一起跟医学院的专家合作，成立了一个公司去做一个智能的抗癌药。我不知道这个行不行，因为这对我来说是一个全新的领域，但我告诉我一年级的学生，我必须去学分子生物，因为我对于药剂学、分子生物不是很了解，所以我就像一年级学生一样从头开始去学。我说这些的目的是想告诉你踏入一个新领域这个过程是很激动人心的，不要怕，如果有机会就去迎接这些挑战！

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