2017年5月,研究生党支部组织了“郑哲敏院士与研究生在一起”座谈会,郑院士结合自己几十年来的科研经历和人生阅历,为研究生上了一堂别开生面的互动课,给研 究生提出了许多做科学研究和具体课题方面的建议。时至今日,回顾这些建议感到弥足珍贵,再将此文发布在《协力》上,希望能够鼓励研究生在科学研究中发挥积极性和聪明才智,早日成长为科技后备力量,为科技兴国做出贡献。
1. 力学的发展方向?
郑院士:力学的生命力在于应用和解释自然 现象。目前,力学学科研究的大框架是清楚的。力学学科取得成绩越多应用越大,每个时代力学 学科的侧重点是不同的,也许未来是脑科学,大 数据信息的时代。力学在工程方面有很多应用,但是现在仍然有很多东西还是不清楚,比如对海 洋、对宇宙的探索。
2. 如何选题和坚持做科研?
郑院士:现在很多科学家提出的方向都是从文献上找的,很多都是别人嚼过的馍,做研究一定要走到学科的第一线,去亲身感受和体会,才能提出创新的问题。比如说研究高铁,要多与工人谈谈,多与工程师谈谈,要善于总结,就会有很多的启发。当年我们在做穿破甲的时候,很多人没见过穿破甲,所以我们跑过很多靶场。我们发现,被子弹打洞的地方有很多的液体,有流体的现象,这是我们亲眼看到的,所以针对这个现象,我们就去调研,实践的收获是非常大的,对科研也有很大的帮助。
3. 高年级的博士生,导师提供查阅文献的时间有限,导师设定的研究任务很难推进,如何解决这个问题?
郑院士:首先对这个研究要有信心,更要有耐心,要耐心地读文献推导公式。合理分配做科学研究的时间,与导师之间形成讨论,而不是单 纯地接受命令。如果导师对这个研究也有不明白的地方,可以跟研究这个方向的其他老师或者同学请教,多沟通,多学习。但是,请教之前自己要把问题想清楚,然后再去讨论,这样讨论才有效果。做学问最重要的要有自己的想法,先要把一个问题大的方向搞清楚,然后再去思考细节。
4. 您了解现在的研究生是什么样的状态?
郑院士 : 现在的研究生一般面对两个大问 题,一个不知道怎么处理和导师的关系,另一个 是研究的课题太难。
研究生与导师交流,不要胆怯,要大胆的讨 论,在想办法解决面对的困难时,先要搞清楚导 师对你的要求,想一想导师给的实验题目是否有 问题,有没有自己的想法?有自己的想法,为什 么很难实现?项目要跟进,实验进展要经常向导 师汇报,同时也要做一些拓展实验。
学生跟导师做项目是现在很普遍的现象,但 是在做项目的同时,不影响项目进展的情况下, 考虑加进一些自己的研究内容,设计一些自己的 实验内容,有问题要与导师商量解决。
课题太难,首先在物理上弄清楚原理,深入 研究问题,然后在工具和方法上做一些改进,获 得一些突破,寻求创新。
5. 能否传授青年人一些科研的方法和技巧?
郑院士:做科研并没有什么技巧,但是可以 总结一些方法。首先,问题要提好,问题提对了 也就是研究方向对了。接下来,对于这个问题自 己要多考虑。然后,要与导师多讨论。我曾经问 过一个美国的教授怎么带学生,他是钱学森的同 学,是美国康奈尔大学航空系的教授,他说学生 来提问题, 我的方法是问学生, 你有办法解决吗? 好的学生就会告诉我说,我有办法A,我有办法B, 我有办法 C,作为导师,我只能告诉他先试试办 法 C,试过才知道。在研究生阶段,导师不一定 清楚你要做的研究方向,但自己要把研究方向搞 得清清楚楚明明白白。我还问过一个普林斯顿大 学的教授怎么带学生?他说我和学生对一个科学 问题都不太懂,我的任务就是和学生一起把问题 搞清楚,博士阶段要靠和导师合作,一步一步把问题解决, 这个过程会遇到问题和困难, 要克服。
做研究,研究的路线和方向可以自己定,不 一定按照传统,可以改进技术,也许会失败,也 许会成功,一定要大胆一些,因为科研都是有风 险的,成功了就是创新,不要怕冒风险,要去试 一试。
钱学森的文章《论技术科学》讲过一段,力 学是技术科学,提到方法问题,数学不是最重要 的,最重要的是对问题有理解,用什么方法把问 题简化。理解物理问题最难, 犹如在森林里找路, 你会花很多时间找路。突然有一天,找到了方法 和解,找到路了,那是一个非常愉快的过程。如 果还是不行,可以通过实验的方法去验证你的理 论。简化过程, 你会用到很多工具, 哪些是重要的, 哪些是次要的,一定要搞清楚。
6. 目前年轻人会遇到很多的诱惑,很浮躁。 在现在的这个物欲横流的社会中,如何坐得住科 研的冷板凳?
郑院士:目前的研究人员确实会遇到很多的 问题,孩子上学,房子,这些问题也牵扯很多的 利益,这些问题可能会持续一段时间,国家也在 想办法解决。现在这个时代,发展的太快了。人 类在蛮荒时代,经历了几万年,农业社会、狩猎社会、发明文字,经历了近两千年,工业革命到 现在有两三百年,飞机发明一百多年。现在,人 工智能机器人要替代人的工作,有人甚至开始害 怕机器人会取代人类。在这个节奏越来越快的时 代中,一个规律是不会变的,就是每一个人都会 死亡,来的时候什么都不会带来,死的时候也不 会带走。人有分析能力,可是很多人到死才意识 到自己的存在,人生很短暂,所以要想清楚,做 什么有价值,做什么没有价值。
现在的年轻人正处于急速变化的时代,如何 抓准定位,让自己的人生变得有意义很重要。现 在这个时代是个好时代,不可多得的时代,生活 方式和过去有很大的不同。在这个条件下,怎样 让人生有价值,做什么事情才是有意义的,可以 做大事,也可以做小事。还要坚持学习新东西, 学习要有效果。如果虚度,人生很快就过完了, 人生浪费掉就不能重来一回。
7. 如何做交叉学科或者新方向?
郑院士:做新的方向要根据研究问题的特点, 从最基本的东西学起。举个冯元桢的例子,他从 加州理工做了 20 年的航空工程研究,后来自己 的母亲患了眼疾,他想搞清楚这是什么原因,才 开始研究生物力学,他从解剖学、生理学开始学起,并做得很精通,他现在已经 97 岁了。他的 科研方法和其他的研究是一样的,要深入实践, 摸爬滚打一番,冯元桢他是工程出身,但是却成 为了美国生理学会的会长。力学转换到其他的学 科,就要迈出经典力学的框架,比如说想了解生 物力学就要深入医学, 要接受从不懂到懂的过程。
8. 如何保持实验研究和理论研究的平衡?
郑院士:力学是一个实验科学,虽然实验力 学的理论已经非常完备了,实验力学不是简单的 看到了实验现象,还要去分析这个现象,分辨哪 些是重要的,哪些是次要的,要建立理论模型, 测量参数。做实验没有时间看文献,这是很大的 问题,如果时间不够,做实验的同学和做理论的 同学可以互相帮助,形成一个研究小组,一起解 决问题。
9. 平常有什么兴趣?如何让科研快乐?
郑院士:我小的时候很调皮, 中学经历抗战, 高中喜欢锻炼身体。我研究生时期喜欢看小说, 特别是侦探和推理的小说。现在家里喜欢看看杂 书,听听音乐。
人活着心态很重要,做事情不能太计较,多 想别人,少想自己,快不快乐是在内心的。我回 忆过去,1956 年向科学进军的时期是最快乐的, 没有人打扰可以安心的科研。我还记得六十年代 初的时候,力学所每天都灯火辉煌,整个主楼都 亮着灯,大家都在一心做科研,虽然很辛苦,但 是心情是很愉快的。所以呢,要先把能做的工作 做好,不要折腾,不要荒废自己的时间,无论环 境如何动荡,自己的心不要乱。