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中科院外籍院士姚期智:科学家与科学之路

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发表于 2012-5-7 10:07:07 | 显示全部楼层 |阅读模式

■姚期智

我从事科学工作几十年,也认识了很多杰出的科学家。我自己觉得科学家的生涯很有收获,当科学家是一个非常好的体验,从中可以品尝到巨大的乐趣。

首先,我要谈一谈什么是科学家,科学家做什么样的事情。在此,我想引用大文豪萧伯纳在一个剧本里说的几句话:“有的人看到已经发生的事情,问‘为什么会这样’。我却梦想一些从未发生的事情,然后追问‘为什么不能这样’。”

这句话脍炙人口,很多人用不同的方法引述。我觉得这句话正可以用来代表科学里面的两种主要精神。属于第一种的,看到自然现象,想办法解释为什么这样,代表者就是牛顿:由苹果落地而推出万有引力。代表第二种的科学家,就是高锟教授,从玻璃想到发明光纤通讯而成为光纤之父,获得2009年诺贝尔物理学奖,对整个世界有无比重要的贡献。

在我的科学生涯中,遇到的这两类科学家很多。首先讲讲他们对我的启发。

我早年在哈佛大学物理系的导师,格拉肖(Glashow)教授,1979年诺贝尔奖得主。他家从俄国移民到美国,基本上是工人阶级,但家里对子女教育非常重视。他从年轻时就对科学非常敏锐,上布朗士科学高中(Bronx Science High School),是纽约市非常出名的中学。在优秀的学校念书,最大的好处并不是证明自己的优越和聪明,而是你在这些地方能遇到很多杰出的同学和朋友,能够互相激励,最大程度地发挥每个人的天赋。他的一个高中同班同学,后来也成为诺贝尔奖得主。格拉肖是一个非常有创新力的人,能够很大胆地假设一些事情,对自己所作的结论非常有信心。他所做的事情中,有一个非常杰出,那就是预测了粲夸克。物理学家一开始认为有三种基本的夸克,他推断还有第四个存在,得到结论的方法虽不是那么严谨,但他有非常强的直觉,这一推断后来果然被证实,这对物理界有非常大的影响。这件事启发我们,对自己要有信心,敢提出别人没有提出的观点。

第二个人是我在哈佛物理系的同学,戴维·波利策(David Politzer)。2004年获得诺贝尔奖。他很有意思的一点是,第一篇论文1973年发表,这篇论文成了他2004年得诺贝尔奖的基本贡献。由此可以说,一个年轻人所做的事情,很可能就是非常重要的,年轻人不要妄自菲薄,研究生论文可能成为最杰出的科学贡献之一。在物理领域,甚至有本科生就作出诺贝尔奖级别的成绩。这里还有一段有趣的插曲,戴维·波利策研究的内容,当时哈佛有一位博士后曾经也钻研过,他先花了一年多的时间把其他一些理论都证明计算了一遍,计算了七八个不同的理论,剩下最后一个理论时,因为太难,他就放弃了。而正是这个理论,经过戴维·波利策计算之后,验证成功,因此他获得了诺贝尔奖。这对于那位博士后来说算得上是功亏一篑。由此我们得到的启示是,做事不能轻易放弃,要坚持到底。

第三个例子,约翰·纳什(John Nash)。他也是少年出英雄的一个例子,他是1994年诺贝尔经济学奖得主。他的第一篇文章,是1950 年在普林斯顿读本科时发表的一篇两页纸的论文,探讨N人游戏中的平衡点。当时博弈论有个未解的问题:当博弈有双赢的可能性时,怎样作一个对自己最有利的策略?这个问题,即便是博弈论的创始人冯·诺伊曼(Von Neumann)也不知如何解决。纳什拿着他的草稿请冯·诺伊曼过目,后者觉得没什么价值,纳什很懊丧。但他的一个好朋友大卫·戈尔(David Gale),鼓励他继续好好写完。很幸运,约翰·纳什后来发表了这个工作成果,45年之后得到了诺贝尔奖。因此,我们不要绝对相信权威。即使像冯·诺伊曼这么伟大的科学家,也会有误判的时候。

下面谈谈我在计算机领域遇到的一些人。第一位是高德纳(Donald Knuth),1974年图灵奖得主。我第一次见到高德纳是在1975年,我刚读完计算机科学的博士,解决了一些问题,他邀请我去访问。他多才多艺,数学上非常有造诣,编程上更有造诣。他有三点让我很敬佩,一是很专注,任何时候只专注于一件事情,他曾说过,在他的日历上,两年之内每天做什么都有计划;第二是追求完美,每件事情力求尽善尽美;第三是做事非常快,编出来的程式比别人运行得快,写程式的速度也很快。

高德纳最伟大的工作是写作《编程的艺术》(Art of Programming)这一系列著作。1960年初的时候,美国刚开始有计算机科学系。他对计算机科学不但了解其数学理论,而且是编程的高手,有很多写码的经验。他几乎是唯一一个有这样的能力及学识来建立一门学科的人。他的一系列巨著,使计算机科学成了一门科学。1968年第一卷出版之前,他已经亲笔写好7卷共3000页的手稿。这套书到1973年共出版了3卷,另外还有4卷。但他对当时的排版技术不满意,认为排出的格式不够美观,于是想设计一套好的排版系统,让效果尽善尽美。他是一个人文传统很深的人,喜欢西方古书里手写的字体,希望印刷技术能用科学方法做到和以前的字体一样美丽。1977年我和他一起搭乘飞机去德国开会,他告诉我他要暂时中断关于《编程的艺术》的工作,因为要设计Tex排版系统。因为这件事,耽误了《编程的艺术》的写作和出版,最近第四卷才出来。

高德纳是一个对自己要求苛刻的人,而对别人却慷慨大度。他对每个人、每件事都能看到其正面,又热爱音乐、艺术、文学。他的多元化态度是我们应该学习的。组织一个团队,或者交朋友,都要看到别人的长处。抱着积极的态度会让人过得比较愉快,这样才能和别人合作。

再提一位,杰弗里·乌尔曼(Jeff Ullman),他本来在普林斯顿工作,后来被吸引到斯坦福去。他是一个有冷幽默的人。他曾讲过一句话让我印象很深。他说:聪明人不值钱,一毛钱可以买一打,重要的是能对他人有影响。他自认有一个长处:对于新东西吸收很快,写书也很快。计算机科学日新月异,他对很多新东西都用心学,在很多领域都开课、写书。他还有另外一句话,关于写书的哲学:如果材料好,写得差一点也不要紧。

再来谈谈数学家。保罗·埃尔德什(Paul Erdos)。他写了1525篇文章,有511个合作者。他是一个完完全全专心作研究的人,而且他有一些特别的地方:他是一个没有家的人,一年365天,有360天在路上,在美国、欧洲各个地方旅行,基本所需都装在一个随身的行李箱里,也不住旅馆,住在朋友家,他的朋友也基本都是数学家。

我在很多大学学习和工作过,基本上每一个环境都有它好的方面。人们常常批评环境太差,但我觉得应该要有一个正面的态度,利用它的长处。如果一个地方人很多,那么你可以交很多的朋友,能够学习到很多东西;一个地方很安静,少有人来,其实也是一个机会,你可以不受别人的影响专心作研究。

还有最重要的一点,一个人的才能不完全是天生的,很可能是后天培养的。有很多人天生非常聪明,开始时可能比人家好很多,但后来的成就未必突出。一个人只要努力,总能变得更聪明更好。我给自己一个挑战的方法:每次变换一个新的方向,而且要越做越好。你想做什么,就朝这个方向走,即使不能完全达到,也能比别人走得远。每次都做比自己能力更难一点的事,这样容易进步。应该尽力做最好的自己。同时,把握好方向很重要,好的方向是十年后依然重要的方向。

有些人在研究院学习了两年以后觉得不喜欢自己的专业,想改变方向。那么改变方向行不行呢?我想是可以的。很多人都会改变自己的方向,不一定是在科学领域内换方向,也可以去做一个创业者,做金融投资,都是可以的。在小范围内调整研究方向也可以。到底该不该换方向,没有人可以给你一个准确的答案。所以你要“跟随自己的心”。你可能会想,我现在换专业是不是太晚了?你得相信自己,只要是值得做的事情,就永远不会太晚。

我想谈谈一个有创造力的巨匠——毕加索。他的工作改变了世界。但是看他后期的作品,不会想到他早期是一个非常传统的画家。他能够画非常写实的画,完全没有一点抽象意义。他的创造性体现在从现实的画法转变到后来抽象的画法。我们平时谈到创新,最忌讳模仿他人。但毕加索却说了一句话我非常欣赏:“模仿别人是必要的,但老重复自己,炒冷饭,就可悲了。”这句话对我们创新很有启发。

世界上到处都有能够让我们学习,鼓励我们前进的人与事。今年年初的澳网决赛,是史上历时最长的网球比赛。在这场比赛里,纳达尔(Nadal)历经近六个小时的比赛之后输了。他在比赛以后讲的话非常令人感动。他说:你能在赛场上不断挑战自己身体的极限,这可以说是一个折磨,但是这个折磨是愉快的,这种感觉超越了网球比赛。我觉得他说得非常好。做任何事情都应该达到这个境界,只要尽你所能,不管是赢还是输,都会感到非常高兴。

我觉得他的这番话用来诠释科学家与科学之路,最恰当不过。

作者系清华大学交叉信息研究院院长,中国科学院外籍院士

《中国科学报》 (2012-04-30 B1 思想周刊)
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