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知乎高贊回答:走上科研之路,需要培養什麼能力?怎樣培養這些能力?

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文章 | QbitAI
來源 | 生物學霸

國內的各種科研人才,他們到底有什麼與眾不同之處?

又或者,擁有什麼樣的科研能力,才能更好地成為科研人才?

事實上,這些問題可以更具體一些:走上科研之路,需要培養什麼能力?具體怎麼樣才能培養這些能力?

為了回答這些問題,本文整理了知乎《一個博士生接受怎樣的訓練是完整、全面的科研訓練?》問題下、來自各個領域博主的一些回答。

在長期的學業生涯中,他們已經積累了不少科研方面的經驗。

不僅是博士,這篇文章裡面涉及到的學習能力,同樣適合有志於科研、或是想要提升自我的同學。

作為過來人,這些答主的觀點,也許能給大家的求學路帶來一些參考。

搞科研,需要什麼能力?

嚴密的邏輯思維

首先,是嚴密的邏輯思維能力。

知乎答主 @浩浩耗 表示,自己曾經也以為自己的邏輯思維足夠嚴密,然而讀博期間,才知道邏輯依舊可以被不斷訓練提升。

其實曾經的我也不知天高地厚的以邏輯鬼才自居,直到進了我老闆的組,第一次做組會彙報的時候,邏輯被錘了個稀巴爛……

我們組會日常的一個訓練叫做 hypothesis talk, 其實就是像全組展示,你選擇的研究方向是基於一個什麼樣的假設,然後大家圍繞你的假設以及實驗設計提出一系列的問題。

其實這個很重要,因為基本上如果你要基於這個假設來開展你的專案,那麼這個假設的好壞可以說就基本決定了你這個專案的上限,或者說的更直白一點,能發什麼等級的 paper。

我博士四年,印象中聽到老闆說的最多的一句話,應該就是,只有當不管最終的實驗結果是否支援你的 hypothesis,你都能基於這個結果開展下一階段的研究時,這才是一個好的 hypothesis(用人話說,不管結果好壞,paper 都能發)。

就為了這句話,我的邏輯被摧殘了四年,但現在回想起來,確實發現邏輯這東西是沒有上限的,只要持續摧殘,它依然能有所提高。

hypothesis talk PPT 內容,圖片來源:@知乎 浩浩耗


快速鎖定關鍵資訊的能力

此外,@浩浩耗 也表示,這裡面同樣需要用到快速鎖定關鍵資訊的能力。

這個能力,主要用在讀文獻上,有助於對行業進行一個全面的瞭解。

我自己感覺到讀文獻的能力有一個明顯的提升,差不多是在一次大概一個月看了 100 篇文獻之後吧。也是被我老闆逼的,現在回想起來都有點發怵……

所以沒辦法,只有逼著自己開啟浪讀模式,記得當時給自己規定的是,一篇 paper 不能超過 20min, 並且之後要自己閉卷用英文把這篇文章的 key point 寫出來。

當然一開始非常痛苦,但越到後面發現速度越快,當然一個月後的專案討論也比較順利,並且我發現從此以後看文獻的技能好像進入了下一個等級。

現在的工作中,其實我每天也要閱讀大量的資訊,行業的,專業的,投資領域的,噢對,還有寫知乎文章需要看的材料。發現從這個能力中受益頗深。

心理承受能力

除了上述有關論文與閱讀文獻的能力以外,@浩浩耗 也提到,抗壓(心理承受)能力是必不可少的一環。

最關鍵的在於,一定要有樂觀的心態去接受。

如今他度過博士生涯回看,調侃 「博士期間如果沒被錘過,那一定是不完整的,也是很可惜的一件事。」

抗壓能力,其實這個大家應該一個都跑不脫吧,只不過按在指壓板上摩擦還是按在水泥地上摩擦的區別而已。實驗失敗,實驗結果一拖屎,投稿被秒拒…… 這些無不是在鍛鍊我們的抗壓能力。

當然,我自己也曾被錘奔潰過,但自從工作以來,目前還沒有覺得扛不住的時候,有幾次遇到比較棘手的情況,想想之前受過的壓力,錘子,這個算個球。

另一位答主 @刀客特李,也提到了心態訓練的必要性,並進一步講明瞭原因。

對於科研來說,我們都是在和大自然(自然科學)或者複雜的社會(社會科學)打交道,挑戰自己的極限。有成功更有失敗,甚至失敗的概率會更高些。這樣,在博士前面幾年,會不斷的經歷失敗,並對自己的工作產生懷疑。

同時,也有很大可能,承受著好幾年過去了還有文章的精神壓力,比不了業的壓力,別人都工作了我還在讀書的壓力…… 可以說,讀博是一種人生最高層次的歷練,因為是在挑戰人類的認知。

對此,@刀客特李 表示,經歷過這些以後,也能更坦然地面對生活中的其他苦難。

當經歷了這些以後,每一位成功畢業的博士都是值得尊敬的戰士。我相信,人生後面遇到任何苦難,一位博士都可以坦然面對了。

總結能力

此外,在搞科研的過程中,@刀客特李 表示,總結能力對於寫論文、作報告來說,也是必不可少的一環。

它不僅有助於保證你處在行業最前沿,而且還會給你帶來新的想法。

平時讀文獻,看新聞,聽報告,或是自己的靈感,遇到好的點子都可以隨時記錄下來。這樣保證自己處於本領域或本行業的最前沿。同時業保證自己在做手頭專案的同時,還有新的想法和工作可以展開。

那麼,這些能力有具體的培養途徑嗎?

答主們針對這個問題,同樣也給出了自己的見解。

具體該怎麼培養能力?

搞科研,離不開看文獻、做實驗、寫論文這三點,此外,也同樣需要時間規劃和自我提升。

那麼下面,就具體從這五點,來總結一下科研能力應該怎麼培養。

文獻怎麼看?

首先,是閱讀文獻的能力。

@刀客特李 表示,這裡面最重要的,在於 「堅持」 和 「方法」。

如果不能保證每天都看,也要保證每週有看一定數量。讀文獻講究方法。瞭解本領域最近進展,只看文章的標題和 Abstract,遇到感興趣的和重要的留下來重點關照。

幾年博士生涯下來,讀過的文章超過幾千篇,精讀文章超過幾百篇。

實驗怎麼做?

搞科研過程中最重要的一環,就是做實驗,在這裡,@刀客特李 認為,最重要的是有條理性,實驗記錄最好能分門別類,在需要用到的時候能儘快找出來。

做實驗記錄的訓練。做到必有實驗日期、實驗目的、實驗過程、實驗現象,還有實驗結果。有產品 ID,測試結果,對應的頁碼。

實驗記錄本中的名字 - 代號 - ID,和測試儀器以及個人電腦中的資料夾名字可以對應,方便隨時查詢。好好的打理實驗記錄本,有助於從資料中挖掘出有用的資訊,從失敗的結果中分析出可能的原因,也方便日後寫文章時查詢。

圖片來源:@知乎 刀客特李

除了實驗記錄以外,畫圖的訓練也是不可少的。

我覺得博士下來,除了科研,還把自己訓練成一個美工了,哈哈。專業畫圖軟體,(包括)PS, AI, CAD, 3D 軟體等。

除了這些以外,資料分析也會是很重要的一環(全能全才)。

當然了,也少不了各種資料分析的訓練。如理工科常會用到 orgin,有些學科用 matlab,python 或者統計學繪圖軟體比較多。

學術論文怎麼寫 / 投?

投到頂會的學術論文,多為英文論文,對此,@刀客特李 也有自己的經驗想要分享。

關於科技論文英文寫作,我的方法是積累,積累,再積累。你總結和積累的知識儲備將成為你日後寫作任何英文論文的捷徑。那麼具體操作辦法就是多讀你本身領域的頂尖期刊。

什麼叫頂尖,在我的材料領域頂尖就是 Nature 系列,Advanced Materials 系列,Nano Letters, ACS Nano, Energy & Environmental Science 等。

然後我發現 Abstract, Introduction, Experiment, Results, Discussion, Conclusions, Supporting Information 的寫法都是不太相通的,所以我在每個板塊都進行了分門別類的積累,具體是關於詞彙,句子,段落和最重要的邏輯。

但是這些不同板塊也有很多相通之處,很多詞彙,句子其實都是可以用在各處的。

你會在這些部分都發現有很多在你本領域內高頻出現的詞彙,短句,句子,這些都是你從實際的高水平論文種多次篩選出來的,意味著曾被你領域內的大牛,大師,同行們多次使用,所以肯定是萬無一失的。同時還有作用就是讓你熟習了同義轉換,以免某一文章裡某個詞出現太多次。

此外,對於論文投稿,@刀客特李 同樣也有自己的建議。

既然提到寫作和期刊,那麼一個必不可少的訓練就是投稿、拒稿和修改稿件的訓練,和與不同期刊小編 or 同行大牛們的斡旋訓練。

在這個過程中,你會逐漸把握不同期刊的風格、文書風格、發表週期、對創新性的要求。這樣,當你下一個工作完成之時,基本上也就知道大概可以投到哪裡了。

時間規劃

那麼,科研具體應該怎麼搞呢?

事實上,在做科研的過程中,大多數人遇到的第一個門檻都是,既要做科研,又要抽空充實自己(或是完成學分等其他事情)。

這也是讀書的時候,我們都會遇到的問題。

所以,知乎 @刀客特李 給出了自己的建議:選擇足夠有代表性的專業課

選擇足夠有代表性的專業課,課程的成績大部分為優秀。在博士第一年和第二年的時候。每個學期要至少選 2 門專業課(指的是海外博士,國內的話,可能是 4 門以上),同時做科研工作。

這個過程其實是比較痛苦的。因為其實光是上課、完成作業、期中期末考試就不容易了。國外的研究生課程通還要組隊做 project、做 presentation,一個學期 3 門課已經苦不堪言,4 門課還能同時做 TA 或 RA 的已經是到了極限。

但這是博士頭兩年的必經過程,必須要訓練這個,同時 handle 多門課程 + 專案,且不耽誤自己科研的能力。

如果能跨過第一個 「平衡時間」 的門檻,那麼就可以接著往下走了,@刀客特李表示,演講、參會和了解行情,其實也是做科研需要鍛鍊的能力。

自我提升

這裡面,其實需要的是一個「主動性」:只有多主動去尋找科研機會、提升自己,更好的機會才會眷顧上門。

首先,試著多參加學術會議。

博士期間,多參加學術或行業會議。嘗試在會議中做報告(最好是英文的國際報告)或 poster,爭取拿一些獎(如:XX 會議最佳展示獎,海外優秀自費留學生獎……)

通過在會議上作報告,鍛鍊自己的演講能力。

演講訓練,如做 presentation 的能力。作為博士,勢必要在系裡、學校裡登臺演講;在國際會議如 MRS、ACS、IEEE 等大場合登臺演講;qualify、預答辯、答辯。

不利用這些機會把自己鍛鍊成一個合格的演說家,真的不算是完整、全面的科研訓練啊。

此外,通過參與會議、或者其他途徑,多接觸領域內著名的教授、團隊或課題組,因為他們對這個領域肯定有自己更深的看法。

而如果現實一點的話,建立自己在科研圈的人脈也是需要的。

嘗試瞭解本領域全世界的著名課題組、教授或團隊,各自的風格和長處是什麼。嘗試與這些人包括論文中的大牛見面,聊天,甚至建立更深入的聯絡。

這是對科研人脈圈的訓練,未來在博士以後去找 pos-doc,教職,工業界工作甚至申請國外綠卡都會幫到大忙。

不過,很多人其實並不是不知道怎麼做,而是 「沒時間」、堅持不下來。

所以無論觀點如何,適合自己的才是最好的,參照上面的建議、有計劃地對自己進行提升,才是博士真正搞科研的姿勢。

所以,上面的能力與培養的方向,都是前人留下的意見,但採納與否、是否需要去做,最終還是需要我們走出自己的路。

參考文獻:

知乎 @刀客特李 的回答:

https://www.zhihu.com/question/384512106/answer/1131397675

知乎 @浩浩耗 的回答:

https://www.zhihu.com/question/384512106/answer/1143297111

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