施一公的科學(xué)方法研究

摘 要：近日，愛明諾夫獎的領(lǐng)獎臺上首次出現(xiàn)了中國科學(xué)家的身影——施一公。他過去15年運用X-射線晶體學(xué)在細(xì)胞凋亡研究領(lǐng)域做出了杰出貢獻(xiàn)，這次獲得的獎項是他所付出的努力的回報，也是他運用科學(xué)研究方法所獲得的成功。作為愛明諾夫獎自1979年設(shè)立35年以來的第46位得主，同時也是首位獲得該獎的中國科學(xué)家，他多年從事科學(xué)研究過程中運用的科學(xué)研究方法是人們關(guān)注的重點。進(jìn)行科學(xué)研究時，他的研究方法起到至關(guān)重要的作用，因此，學(xué)習(xí)成功科學(xué)家施一公的科學(xué)研究方法對于人們今后的研究工作有著重要意義。

關(guān)鍵詞：施一公；科學(xué)方法；分析

1 重視掌握方法論

施一公認(rèn)為在做科研時，最關(guān)鍵的是方法論，而不是大多數(shù)人關(guān)注的技術(shù)水平。其實，這就是人們常說的“授人以魚不如授人以漁”。“魚”與“漁”是同樣的讀音，但是卻有著本質(zhì)的區(qū)別。與其等著別人拿來現(xiàn)成的食物，倒不如去學(xué)會獲取食物的方法。技術(shù)只是達(dá)到目的的手段，然而目的能夠達(dá)成主要還是由方法論來指導(dǎo)的。施一公的主張是經(jīng)典的理論知識和方法論是老師應(yīng)當(dāng)傳授給學(xué)生的最主要內(nèi)容。施一公這樣的觀點也是國外很多知名大學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)理念。很多人都知道美國的科學(xué)技術(shù)水平是世界頂尖的，美國不勝枚舉的科研成果與它先進(jìn)的技術(shù)水平有著密切聯(lián)系。但是實際上，美國的很多大學(xué)更加注重方法，而其所教授給學(xué)生的知識是經(jīng)典的，甚至是為人熟知的，可見美國大學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生思維和方法的重視程度很高。作為2014年愛明諾夫獎的唯一獲獎人，施一公，運用X-射線晶體學(xué)在細(xì)胞凋亡研究領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)，他所運用的科學(xué)研究方法起到關(guān)鍵作用。

2 為試驗付出時間

施一公是清華大學(xué)生命科學(xué)院的院長，并且多年來一直致力于細(xì)胞凋亡研究工作。在進(jìn)行生命科學(xué)研究時，實驗的方法是必不可少的。達(dá)·芬奇說：“科學(xué)如果不是從實驗中產(chǎn)生，并以一種清晰的實驗結(jié)束，便是毫無用處的，充分謬誤的，因為實驗是確實性之母。”想要揭示細(xì)胞凋亡中的分子過程，探索其中的奧秘，就必須進(jìn)行實驗。實驗的方法有兩種，一種是以探索未知奧秘為目的，一種是以驗證已有知識和技術(shù)的正確性為目的，即探索性的試驗和驗證性的實驗。然而無論是哪一種，都需要科學(xué)家有著堅忍不拔的意志和決心。施一公說：“做一個優(yōu)秀的科學(xué)家，付出時間是必要條件。”探索性的試驗往往不會在短時間內(nèi)就獲得結(jié)果，而是要進(jìn)行長時間的研究、探索。像發(fā)明大王愛迪生在發(fā)明電燈泡時，為了找到適合做燈絲的材料就進(jìn)行了幾千次的試驗。施一公在美國做科研期間，他的刻苦是實驗室里出了名的，做試驗一直到凌晨兩三點幾乎是家常便飯，有很多時候每天只能睡幾小時。雖然很辛苦，但是施一公卻覺得很驕傲，很振奮，因為他在做自己感興趣的事，在創(chuàng)業(yè)，在為未來奮斗。

3 用排除法尋找出路

在進(jìn)行科學(xué)研究的時候，并不是一次就能取得正確結(jié)果，要經(jīng)歷多次失敗才能找到正確的途徑。戴維說：“我的那些最重要的發(fā)現(xiàn)是受到失敗的啟發(fā)而獲得的。”著名數(shù)學(xué)家華羅庚也說過：“謹(jǐn)防急躁，成功是由多次失敗中得來的。”在施一公看來，負(fù)面的試驗結(jié)果即是我們所說的“失敗”。他對他的學(xué)生說：“只要你不斷取得可信的負(fù)面結(jié)果，你的課題就會很快走上正路；而在不斷分析負(fù)面結(jié)果的過程中所掌握的強大的邏輯分析能力也會使你很快成熟，成長為一名優(yōu)秀的科學(xué)家。”

4 用邏輯引導(dǎo)科研

施一公進(jìn)行科學(xué)研究時，一直注重并強調(diào)要“跟著邏輯走”，也就是運用邏輯的研究方法，推動試驗進(jìn)行下去。“邏輯的研究方法，是人們根據(jù)一定的科學(xué)事實和經(jīng)驗材料，遵循邏輯思維規(guī)律和思維規(guī)則，按照嚴(yán)格的邏輯程式進(jìn)行思考、科學(xué)判斷和科學(xué)推理的一種理論思維方法。”進(jìn)行科學(xué)研究最重要的是要確保研究的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和正確性，因此嚴(yán)密的邏輯就有著至關(guān)重要的作用。施一公從事的探索性科學(xué)研究更是需要嚴(yán)密的邏輯來幫助。他說：“嚴(yán)密的邏輯是批判性分析的根本”。進(jìn)行科學(xué)研究難免會遇到阻礙，產(chǎn)生困惑或者對如何進(jìn)行下去感到迷惘，這時邏輯的方法就可以給出思路，引導(dǎo)探究性科研的進(jìn)行，可以說邏輯方法有著指引研究進(jìn)行方向的作用。同時，當(dāng)實驗產(chǎn)生錯誤時，如何識別出錯誤，邏輯的方法仍然是重要的工具。通過邏輯分析可以發(fā)現(xiàn)錯誤，糾正錯誤，也可以避免出現(xiàn)不必要的錯誤。嚴(yán)密的邏輯必須遵循邏輯思維的基本規(guī)律即同一律、矛盾律和排中律，否則會思維混亂。施一公在尋找實驗的下一步解決方法是使用邏輯方法中的推理法，即“由一個或幾個已知判斷推得出新的判斷”，就是人們常說的“由已知推出未知”。進(jìn)行探索性研究時，未知的內(nèi)容有很多，想要知道未知的東西就需要推理法。

5 用批判性思維提出質(zhì)疑

施一公進(jìn)行科學(xué)研究時，很注重批判性分析的能力，而擁有這樣的能力最重要的是要培養(yǎng)出批判性的思維與提出質(zhì)疑的勇氣。很多科研成果都是建立在對權(quán)威的質(zhì)疑和挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上的。例如伽利略的自由落體定律的發(fā)現(xiàn)，就是建立在對亞里士多德的權(quán)威性結(jié)論的質(zhì)疑之上的。古人云：“學(xué)貴質(zhì)疑，小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn)。”在學(xué)習(xí)已有的知識理論時，發(fā)現(xiàn)不符合邏輯的內(nèi)容，產(chǎn)生了疑問就要勇于提出來，并且更為重要的是，自己想辦法解答疑惑。哥白尼對占據(jù)宗教統(tǒng)治地位的“地心說”提出質(zhì)疑，并通過自己的研究而提出“日心說”，實現(xiàn)天文學(xué)的變革就體現(xiàn)出敢于提出質(zhì)疑的重要性。質(zhì)疑與解疑不僅僅是在滿足自己的求知欲望，也是在進(jìn)行研究、探索和發(fā)現(xiàn)未知的奧秘。提出質(zhì)疑是推動獨立思考的動力，是提高獨立解決問題的重要手段。施一公在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研時，就提倡學(xué)生要向他的言論提出質(zhì)疑，與他進(jìn)行辯論、分析。在他的科學(xué)研究方法中，想要在科研上有所創(chuàng)新，獲得成功，就要有提出疑問、提出質(zhì)疑的精神，要用批判性思維進(jìn)行分析。

6 綜合運用多個學(xué)科的知識為所研究的課題服務(wù)

在現(xiàn)代，自然科學(xué)之間相互滲透，相互交叉的趨勢越來越明顯，絕對的專業(yè)分工顯得很局限。施一公進(jìn)行生命科學(xué)研究時，就綜合運用多個學(xué)科知識來推動科研進(jìn)展。他揭示細(xì)胞凋亡通路的分子過程時，就運用了X-射線晶體結(jié)構(gòu)生物學(xué)和生物化學(xué)手段。這其實是跨學(xué)科研究。近年來一大批使用跨學(xué)科方法或從事跨學(xué)科研究與合作的科學(xué)家陸續(xù)獲得諾貝爾獎。施一公從事的結(jié)構(gòu)生物學(xué)是一級學(xué)科深層次交叉的結(jié)果，進(jìn)行課題研究時就需要運用多個學(xué)科的知識來幫助推動進(jìn)程。

7 結(jié)束語

不可否認(rèn)，施一公是一名成功的科學(xué)家，也是將為中國科研工作帶來巨大改變的科學(xué)家。他能夠通過多年的努力取得巨大的成功，與他靈活、成功的運用科學(xué)研究方法分不開。他所運用的科學(xué)研究方法的適用范圍并不僅僅是在科研領(lǐng)域，對于廣大醫(yī)學(xué)生也有著重要意義。在現(xiàn)代，中西醫(yī)結(jié)合已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)的一個重要發(fā)展趨勢，要求中醫(yī)學(xué)生不能只知道學(xué)習(xí)中醫(yī)的知識理論，還要掌握西醫(yī)的治病方法，將中西醫(yī)結(jié)合來幫助治愈更多的患者。作為學(xué)生不能教條主義，只知道死記硬背。書本上的理論并不一定都是正確的，要多多思考，敢于用批判的思維看待書本，勇于提出質(zhì)疑。但是不能胡亂的質(zhì)疑，提出的質(zhì)疑要有理有據(jù)，有邏輯，要“疑而有度”。學(xué)醫(yī)是一個“苦差事”，學(xué)醫(yī)的道路漫長而枯燥，因此醫(yī)學(xué)生要耐得住寂寞，堅定學(xué)醫(yī)的信念，要為醫(yī)學(xué)付出大量的時間和精力。施一公是中國科學(xué)家的榜樣，也是醫(yī)學(xué)生的榜樣。要借鑒他的科學(xué)研究方法，以幫助醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]欒玉廣.自然科學(xué)技術(shù)研究方法[Z].

[2]跨學(xué)科研究[Z].