施一公的科學方法研究

摘 要：近日，愛明諾夫獎的領獎臺上首次出現了中國科學家的身影——施一公。他過去15年運用X-射線晶體學在細胞凋亡研究領域做出了杰出貢獻，這次獲得的獎項是他所付出的努力的回報，也是他運用科學研究方法所獲得的成功。作為愛明諾夫獎自1979年設立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家，他多年從事科學研究過程中運用的科學研究方法是人們關注的重點。進行科學研究時，他的研究方法起到至關重要的作用，因此，學習成功科學家施一公的科學研究方法對于人們今后的研究工作有著重要意義。

關鍵詞：施一公；科學方法；分析

1 重視掌握方法論

施一公認為在做科研時，最關鍵的是方法論，而不是大多數人關注的技術水平。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，但是卻有著本質的區別。與其等著別人拿來現成的食物，倒不如去學會獲取食物的方法。技術只是達到目的的手段，然而目的能夠達成主要還是由方法論來指導的。施一公的主張是經典的理論知識和方法論是老師應當傳授給學生的最主要內容。施一公這樣的觀點也是國外很多知名大學培養學生的教學理念。很多人都知道美國的科學技術水平是世界頂尖的，美國不勝枚舉的科研成果與它先進的技術水平有著密切聯系。但是實際上，美國的很多大學更加注重方法，而其所教授給學生的知識是經典的，甚至是為人熟知的，可見美國大學對培養學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-射線晶體學在細胞凋亡研究領域做出杰出貢獻，他所運用的科學研究方法起到關鍵作用。

2 為試驗付出時間

施一公是清華大學生命科學院的院長，并且多年來一直致力于細胞凋亡研究工作。在進行生命科學研究時，實驗的方法是必不可少的。達·芬奇說：“科學如果不是從實驗中產生，并以一種清晰的實驗結束，便是毫無用處的，充分謬誤的，因為實驗是確實性之母。”想要揭示細胞凋亡中的分子過程，探索其中的奧秘，就必須進行實驗。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，都需要科學家有著堅忍不拔的意志和決心。施一公說：“做一個優秀的科學家，付出時間是必要條件。”探索性的試驗往往不會在短時間內就獲得結果，而是要進行長時間的研究、探索。像發明大王愛迪生在發明電燈泡時，為了找到適合做燈絲的材料就進行了幾千次的試驗。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，在創業，在為未來奮斗。

3 用排除法尋找出路

在進行科學研究的時候，并不是一次就能取得正確結果，要經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現是受到失敗的啟發而獲得的。”著名數學家華羅庚也說過：“謹防急躁，成功是由多次失敗中得來的。”在施一公看來，負面的試驗結果即是我們所說的“失敗”。他對他的學生說：“只要你不斷取得可信的負面結果，你的課題就會很快走上正路；而在不斷分析負面結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，成長為一名優秀的科學家。”

4 用邏輯引導科研

施一公進行科學研究時，一直注重并強調要“跟著邏輯走”，也就是運用邏輯的研究方法，推動試驗進行下去。“邏輯的研究方法，是人們根據一定的科學事實和經驗材料，遵循邏輯思維規律和思維規則，按照嚴格的邏輯程式進行思考、科學判斷和科學推理的一種理論思維方法。”進行科學研究最重要的是要確保研究的科學性、準確性和正確性，因此嚴密的邏輯就有著至關重要的作用。施一公從事的探索性科學研究更是需要嚴密的邏輯來幫助。他說：“嚴密的邏輯是批判性分析的根本”。進行科學研究難免會遇到阻礙，產生困惑或者對如何進行下去感到迷惘，這時邏輯的方法就可以給出思路，引導探究性科研的進行，可以說邏輯方法有著指引研究進行方向的作用。同時，當實驗產生錯誤時，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現錯誤，糾正錯誤，也可以避免出現不必要的錯誤。嚴密的邏輯必須遵循邏輯思維的基本規律即同一律、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”。進行探索性研究時，未知的內容有很多，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疑

施一公進行科學研究時，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出批判性的思維與提出質疑的勇氣。很多科研成果都是建立在對權威的質疑和挑戰的基礎上的。例如伽利略的自由落體定律的發現，就是建立在對亞里士多德的權威性結論的質疑之上的。古人云：“學貴質疑，小疑則小進，大疑則大進。”在學習已有的知識理論時，發現不符合邏輯的內容，產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。哥白尼對占據宗教統治地位的“地心說”提出質疑，并通過自己的研究而提出“日心說”，實現天文學的變革就體現出敢于提出質疑的重要性。質疑與解疑不僅僅是在滿足自己的求知欲望，也是在進行研究、探索和發現未知的奧秘。提出質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。施一公在指導學生進行科研時，就提倡學生要向他的言論提出質疑，與他進行辯論、分析。在他的科學研究方法中，想要在科研上有所創新，獲得成功，就要有提出疑問、提出質疑的精神，要用批判性思維進行分析。

6 綜合運用多個學科的知識為所研究的課題服務

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

7 結束語

不可否認，施一公是一名成功的科學家，也是將為中國科研工作帶來巨大改變的科學家。他能夠通過多年的努力取得巨大的成功，與他靈活、成功的運用科學研究方法分不開。他所運用的科學研究方法的適用范圍并不僅僅是在科研領域，對于廣大醫學生也有著重要意義。在現代，中西醫結合已經成為醫學的一個重要發展趨勢，要求中醫學生不能只知道學習中醫的知識理論，還要掌握西醫的治病方法，將中西醫結合來幫助治愈更多的患者。作為學生不能教條主義，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，勇于提出質疑。但是不能胡亂的質疑，提出的質疑要有理有據，有邏輯，要“疑而有度”。學醫是一個“苦差事”，學醫的道路漫長而枯燥，因此醫學生要耐得住寂寞，堅定學醫的信念，要為醫學付出大量的時間和精力。施一公是中國科學家的榜樣，也是醫學生的榜樣。要借鑒他的科學研究方法，以幫助醫學學習。

參考文獻

[1]欒玉廣.自然科學技術研究方法[Z].

[2]跨學科研究[Z].