蘇 義 腦
(中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院有限公司,北京 102206)
2009年1月4日,在北京大學(xué)百周年紀(jì)念講堂舉行的北京博士后聯(lián)誼會上,筆者應(yīng)組織者國家人事部專家司、全國博士后基金會和北京博士后聯(lián)誼會的邀請,對年輕一代的博士后說過如下的寄語:“科技研究的最高境界,說白了可歸納為十個字——知道干什么,知道怎么干。”其中“知道干什么”就是方向創(chuàng)新,“知道怎么干”就是科研實施。對于“方向創(chuàng)新”,涉及到兩個問題,即“方向創(chuàng)新的理念”和“方向創(chuàng)新的方法”,其理念部分就是“工程哲學(xué)”又可謂之“方向創(chuàng)新之道”,其方法部分又可謂之“方向創(chuàng)新之術(shù)”。同樣地,對于“知道怎么干”的具體科研實施,也可分為理念與方法兩個部分,其理念可謂之具體的“治學(xué)之道”,其方法可謂之具體的“治學(xué)之術(shù)”。關(guān)于科學(xué)方法,美國物理學(xué)家布里奇曼曾有一句名言[1]:“使用你的頭腦,不要受任何羈絆?!惫P者曾于2009年2月10日在中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院作過一個專題報告《科研創(chuàng)新理念與方法漫談》,其中談到了從自己的科研經(jīng)歷中抽取的47個案例,并歸納為科研方法,編入《科學(xué)方法論及典型應(yīng)用案例》[2]一書第三部分。所以本文中對具體的科研方法不再贅述,以下重點(diǎn)討論“治學(xué)之道”,主要記述自己的感悟。
王國維先生在其《人間詞話》[3]中用了三首宋詞來說明治學(xué)的感悟和體會,講到自古凡成大學(xué)問、做大事業(yè)者必須經(jīng)過三個層次、三個境界。第一個境界,他用了宋朝晏殊的《蝶戀花》“昨夜西風(fēng)凋碧樹,獨(dú)上高樓,望斷天涯路”;第二個境界,他用了宋朝柳永的《鳳棲梧》“衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴”;第三個境界,他用了宋朝辛棄疾的詞《青玉案》:“眾里尋他千百度,驀然回首,那人卻在,燈火闌珊處”。筆者把這“三個境界”歸結(jié)為三個字:“學(xué)”“研”“悟”。
第一首說的是“學(xué)”,“望斷天涯路”,要廣泛涉獵前人的知識,要學(xué)習(xí);第二首說的是“研”,要鉆研和解決問題,所以要有“衣帶漸寬終不悔”這種精神;最后一首說的就是“悟”,“驀然回首那人卻在燈火闌珊處”,一下子貫通了,頓悟了,頓悟就是靈感,就是在集結(jié)了大量的知識沉淀和長久的思索以后,突然激發(fā)出來的一種新想法。這三個境界順序相承,學(xué)習(xí)是為了應(yīng)用,要應(yīng)用必須去研究,研究的結(jié)果是要達(dá)到領(lǐng)悟,掌握本質(zhì)。
2006年筆者寫過一篇《科研三字經(jīng)——關(guān)于戰(zhàn)略科學(xué)家/項目長/技術(shù)專家的思考偶得》[4-5],再錄如下:
布大局,慮長遠(yuǎn)。探需求,勤調(diào)研。尋突破,拿產(chǎn)權(quán)。提方向,做可研。求創(chuàng)新,定方案。把總體,管路線。組團(tuán)隊,抓關(guān)鍵。掌進(jìn)度,破難點(diǎn)。重基礎(chǔ),盯實驗。作決策,擔(dān)風(fēng)險。鼓士氣,穩(wěn)大盤。讓名利,舉英賢。追實效,慎宣傳。推產(chǎn)業(yè),謀發(fā)展。
這是筆者總結(jié)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)研制過程時的一些體會,也是思考如何才能做好一個戰(zhàn)略科學(xué)家、項目長和技術(shù)專家。語言直白,毋須解釋。在這里需要強(qiáng)調(diào)的是作為戰(zhàn)略科學(xué)家,要登高望遠(yuǎn),眼觀全局。黑格爾說過:“一個民族要有一群仰望星空的人?!睖丶覍毧偫硪舱f過,要“仰望星空,腳踏實地”。清代陳澹然在《寤言二遷都建藩議》中寫道:“不謀大局者不足謀一域,不謀萬世者不足謀一時?!边@些格言對于戰(zhàn)略科學(xué)家都是必備的素養(yǎng),應(yīng)該深刻記取。
筆者寫過如下的一段話:
用詩人的想象去創(chuàng)新,
用科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)去論證,
用工程師的能力去實現(xiàn),
用文學(xué)家的水平去總結(jié),
用相聲演員的口才去表達(dá)。
簡稱“五用”,以此自勉。筆者認(rèn)為這是一個科研人員的必備素質(zhì),雖然很難做到,但不失為一個努力方向。
第一句講的是方向創(chuàng)新素質(zhì),因為方向創(chuàng)新要求發(fā)散思維,而詩人的最大特點(diǎn)就是思路開闊,富于聯(lián)想,不墨守成規(guī)。這是方向創(chuàng)新的首要條件。第二句講的是研究素質(zhì)和理論功底,因為僅有聯(lián)想和方向是不夠的,還要經(jīng)過嚴(yán)密的分析論證,開展可行性研究和后續(xù)深入的理論研究,這正是科學(xué)家的素質(zhì)。第三句講的是工程素質(zhì),為了獲得實實在在的工程技術(shù)成果,就要有工程師的素質(zhì)和實現(xiàn)能力,要有一定的實踐經(jīng)驗才能完成。第四句講的是總結(jié)能力,要對一項科研成果進(jìn)行總結(jié),沒有扎實的文學(xué)功底和文字能力是不行的,這就是為什么強(qiáng)調(diào)學(xué)生要全面發(fā)展、理工科學(xué)生要有文學(xué)素養(yǎng)的重要原因。第五句講的是表達(dá)能力,因為科研人員經(jīng)常要匯報、發(fā)言和進(jìn)行交流,必須具備很好的口才和表達(dá)能力,抓住要點(diǎn),反應(yīng)機(jī)敏,深入淺出。錢學(xué)森先生特別強(qiáng)調(diào)表達(dá)能力,“給你兩分鐘時間要把復(fù)雜的科學(xué)問題對外行講清楚,這就是水平”。20世紀(jì)初國際上的大數(shù)學(xué)家希爾貝特也說過類似的話:“什么是數(shù)學(xué)家?就是在野外的田埂上遇到一個農(nóng)民能給他講清楚什么是微分幾何的人?!边@就要求講話的人注意表達(dá)方法,能深刻理解講話的要點(diǎn)和問題的本質(zhì),善于用通俗的語言深入淺出地表達(dá)自己的意思。這是科研素質(zhì)的重要方面。
胡適先生有句名言“大膽假設(shè),小心求證”,此話說出了治學(xué)的真諦。要樹立“客觀世界無窮盡,技術(shù)創(chuàng)新無盡頭”的基本理念,解除束縛創(chuàng)新的思維定式,在此基礎(chǔ)上按照前述的方向創(chuàng)新方法去尋求創(chuàng)新和突破。
為了強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的無限性,筆者曾在作報告時對“貪得無厭”和“得隴望蜀”兩個成語進(jìn)行新解:前者是指“創(chuàng)新、創(chuàng)新、再創(chuàng)新”,后者是指“創(chuàng)新無止境”。
2014年筆者寫過一副對聯(lián)《科研雜感》:
在路盡處開拓,于技窮時出新。
就是強(qiáng)調(diào)要敢于創(chuàng)新和突破。
2016年筆者總結(jié)提出《科研三原則》:
選題立足重要需求,
攻關(guān)瞄準(zhǔn)自主創(chuàng)新,
成果務(wù)求應(yīng)用效益。
就是在提倡創(chuàng)新的同時強(qiáng)調(diào)成果的應(yīng)用價值。
思考和總結(jié)是科研人員的基本素質(zhì)之一。要養(yǎng)成用心思考的習(xí)慣。愛因斯坦說過:“要善于思考、思考、再思考,我就是靠這個成為科學(xué)家的?!睂蒲泄ぷ骱统晒谟诳偨Y(jié)和善于總結(jié),總結(jié)是進(jìn)一步理性思考和加工升華的過程??梢酝ㄟ^報告、論文、專著、專利的形式進(jìn)行總結(jié)。在幾十年的科研經(jīng)歷中,筆者要求自己及時把階段性研究成果寫成學(xué)術(shù)論文發(fā)表,每隔幾年當(dāng)完成一個重大項目時就把相關(guān)成果進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)寫成專著出版,或把重要創(chuàng)新申報國家專利。筆者進(jìn)入石油系統(tǒng)以來,先后發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇,出版學(xué)術(shù)專著9部,獲得國家專利29件(其中發(fā)明專利11件和實用新型專利18件),這些工作都是親自動手完成的。
沒有追求完美的理念,就做不出高水平的科研成果。大道至簡,此乃真理。越復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該操作越簡單,否則就未達(dá)到完美。鄭板橋《畫竹》詩云:“四十年來畫竹枝,日間揮寫夜間思。冗繁刪盡留清瘦,畫到生時是熟時。”可謂大家之言。筆者曾對此和詩一首:“愿效板橋畫竹枝,勤于揮寫更多思。敢破邊框立新意,厚積薄發(fā)不荒時?!彼闶菍σ嗨?、創(chuàng)新和惜時的一點(diǎn)感悟吧。
嚴(yán)謹(jǐn)求實是科研人員必須遵守的科研作風(fēng),嚴(yán)密的邏輯思維能力更是科研人員的基本功。非如此,就不算是一個合格的科研人員。
研究人員對研究課題的宏觀把握能力十分重要,尤其是對戰(zhàn)略科學(xué)家、項目和課題的負(fù)責(zé)人更是如此。東方哲學(xué)的特點(diǎn)是善于從總體上認(rèn)識事物的特點(diǎn),譬如看到前方有一座建筑,我們首先得到的印象它是平房還是樓房?如是樓房,共有幾層?接下來再去了解樓房內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu),等等。不從總體上把握問題的性質(zhì),就會犯“只見樹木不見森林”的錯誤。
科學(xué)研究要求的是宏觀與微觀、整體與細(xì)節(jié)的統(tǒng)一。具體的科研細(xì)節(jié)也非常重要,科技史上有很多大系統(tǒng)疏于細(xì)節(jié)而失敗的例子。例如,1981年7月17號美國堪薩斯市凱悅大酒店大走廊斷裂倒塌事故,最后查明問題的原因在于總設(shè)計師為了追求“開闊美”而取消了結(jié)構(gòu)力學(xué)專家設(shè)計的大梁和全部立柱;1912年4月14日泰坦尼克號巨輪的海難事件,最新的說法是采用的鉚釘材料忽略了低溫性能;又如1986年1月28號美國肯尼迪航天中心發(fā)射航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者號”,因為助推器的一個密封圈低溫失效造成升空爆炸;再如2005年2月1號美國的“哥倫比亞號”航天飛機(jī)返回地球時墜落海洋的原因,是航天飛機(jī)外面的一塊絕熱材料脫落。這些細(xì)節(jié)上的“低級錯誤”導(dǎo)致了重大災(zāi)難,所以有一本書就叫《細(xì)節(jié)決定成敗》[6]。
工程技術(shù)的科研人員必須妥善處理好理論與實踐的關(guān)系,樹立“理論為基,實踐第一”的觀點(diǎn)。沒有深厚的理論基礎(chǔ),要想完成大型的高水平的科研項目或工程是困難的;同時工程實踐是檢驗理論正確與否的最高標(biāo)準(zhǔn),正確的理論一定要通過工程實踐的檢驗。越是承擔(dān)高端的前沿的工程技術(shù)研究項目,沒有現(xiàn)成的理論可供借鑒,就越需要科研人員根據(jù)自己原有的理論基礎(chǔ)去把握大局并創(chuàng)新理論,因為科研本身就是利用已知去探索未知,這就要求我們應(yīng)該具備寬廣堅實的基礎(chǔ)理論知識;同時要求我們要深入工程實際,去發(fā)現(xiàn)、研究新問題從而形成新的理論。實踐活動只有上升為理論才能說明達(dá)到了較高的層次,理論只有能夠指導(dǎo)實踐才可以說明其正確性。
之所以強(qiáng)調(diào)“實踐第一”,主要是針對具有高學(xué)歷的工程科技研究人員,因為這些人具有高學(xué)位和較多的書本知識,但從業(yè)之初一般缺少實踐經(jīng)歷,這是必須要盡快補(bǔ)上的短板。有些年輕的碩士、博士往往囿于自己讀過幾本書而忽略實踐的重要性,甚至輕視必要的現(xiàn)場實習(xí)和具體的工藝操作,這是相當(dāng)有害的。1994年筆者寫過一首打油詩指導(dǎo)學(xué)生并用以自勉:
學(xué)富五車豈謂成,
實踐第一要躬行。
有字讀罷讀無字,
再寫有字魚化龍。
2015年又寫過如下一副對聯(lián):
求學(xué)謹(jǐn)記常動手,
識字切莫盡信書。
均是為了強(qiáng)調(diào)實踐的重要性。
在科研中提倡深入鉆研、精益求精的科學(xué)作風(fēng),切忌淺嘗輒止、不求甚解的毛病。筆者一向反對在學(xué)習(xí)和科研中耍小聰明和滿足于一知半解,須知不耍小聰明才是大聰明。正如上述,沒有追求完美的理念,就做不出高水平的科研成果,不僅對理論研究是這樣,對研發(fā)的工具系統(tǒng)更是如此。實踐證明,一個大型工程系統(tǒng)的產(chǎn)品,不經(jīng)過長達(dá)8~10年的現(xiàn)場規(guī)模應(yīng)用,從應(yīng)用中找到不足加以改進(jìn),就不是一個成熟的完備的工業(yè)產(chǎn)品。
在總結(jié)研發(fā)“CGDS地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)”的十年科研經(jīng)歷時,筆者的體會歸結(jié)為四個字“用心、堅持”。用心找方向,用心定方案,用心組團(tuán)隊,用心帶隊伍,用心攻難關(guān);在立項遇到困難時要堅持,在經(jīng)費(fèi)遇到短缺時要堅持,在科研遇到難關(guān)時要堅持,在現(xiàn)場試驗遇到意外時同樣要堅持。這需要科研的定力,這是對意志品質(zhì)的考驗。科研需要鍥而不舍的精神,所以筆者總結(jié)的一句話就是“成功的秘訣在于堅持”。鄭板橋的《竹石》詩云:“咬定青山不放松,立根原在破巖中。千磨萬擊還堅勁,任爾東西南北風(fēng)。”就道出了個中真意。
科研是艱苦的,但同時也是快樂的。怕吃苦的人做不了真正的科研。馬克思有句名言:“在科學(xué)的道路上是沒有平坦大道可走的,只有那些在崎嶇的小路上不斷攀登的人,才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)?!睈垡蛩固挂舱f過:“天才等于百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水?!焙钕轺朐菏空f:“八小時工作制出不了科學(xué)家?!倍颊f明了科研之苦。
受這些大家的影響,結(jié)合自己的體會,筆者總結(jié)了兩句話:“把工作當(dāng)成興趣,把隊伍帶出感情”。當(dāng)你把自己從事的工作當(dāng)成自己的興趣,也就無苦可言了。相反,當(dāng)你突破了一道難關(guān),那種幸福和快樂是一般局外人所不能體會到的。所以科研上的鍥而不舍從某種意義上來說也是在積累快樂。
“胸中有數(shù)”是對工程科技人員的基本要求,它對于準(zhǔn)確判斷和把握事物的性質(zhì)與狀態(tài)、敏銳發(fā)現(xiàn)異常至關(guān)重要。因為客觀事物的特征是通過數(shù)量表現(xiàn)出來,參數(shù)取值在工程科技中起著關(guān)鍵作用,所以要十分關(guān)注數(shù)量的變化,特別是主要參數(shù)的最優(yōu)值和臨界值,量變引起質(zhì)變。
直感培養(yǎng)對科技人員也十分重要。直感在某種程度上可以說是悟性和靈感,是一種客觀存在,是在長時間積累思考基礎(chǔ)上的頓悟和瞬間爆發(fā)??萍及l(fā)展史上有不少這樣的先例,如苯環(huán)的發(fā)現(xiàn)、板塊學(xué)說的提出、基因排序的雙螺旋結(jié)構(gòu),等等。鉆井力學(xué)中白家祉先生提出的空間斜平面曲率分解公式也是靠直感提出的,雖然理論上沒有證明,但在實際應(yīng)用中對小曲率井眼具有很高的精確度。
現(xiàn)代科技研究的組織特點(diǎn)是團(tuán)隊作戰(zhàn),尤其是工程技術(shù)項目,往往不是靠一個人的單打獨(dú)斗就可以完成的。要帶好一個團(tuán)隊不僅要靠智商,也要靠情商,有時情商顯得更為重要。團(tuán)隊負(fù)責(zé)人就像是一個樂隊的指揮,首先要有無私和奉獻(xiàn)精神,要關(guān)心團(tuán)隊的每一個成員的切身利益與成長進(jìn)步,合理安排,發(fā)揮每一個成員的特長和能力。根據(jù)筆者帶領(lǐng)地質(zhì)導(dǎo)向團(tuán)隊的經(jīng)歷,總結(jié)有兩句話:“不和部下爭名利,要為部下爭名利”。這對增加團(tuán)隊的凝聚力十分重要。
2009年1月4日在北大百周年紀(jì)念講堂舉行的北京博士后聯(lián)誼會上,筆者在接受采訪時對年輕的博士后人員提出如下寄語:“成為帥才,帶好隊伍,重視實踐,勇于創(chuàng)新?!本捅磉_(dá)了上述的有關(guān)思考。
成果忌諱浮躁,科研無緣功利?,F(xiàn)代社會存在太多的誘惑,科研人員需要定力,要有耐住寂寞、鍥而不舍的進(jìn)取精神。非如此就難以取得高水平的科研成果,因為高難度的科技研究需要全身心的投入,計較名利,患得患失,身在實驗室心在交易所,那樣要想出高水平的科研成果是不可能的。
筆者對中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院戰(zhàn)略規(guī)劃研究所提出過如下要求:“坐冷板凳,出大成果?!?004年筆者寫過一首打油詩,其中的兩句是“板凳敢坐十年冷,不求金錢不求名”,以此自勉。
中共中央總書記習(xí)近平在2014年6月9日兩院院士大會上的報告中指出:“廣大院士不僅要做科技創(chuàng)新的開拓者,更要做提攜后學(xué)的領(lǐng)路人。希望廣大院士肩負(fù)起培養(yǎng)青年科技人才的責(zé)任,甘為人梯,言傳身教,慧眼識才,不斷發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)、舉薦人才,為拔尖創(chuàng)新人才脫穎而出鋪路搭橋?!笨萍及l(fā)展是一個薪火相傳的偉大事業(yè),任何一個有成就的科學(xué)家都是站在前人的肩膀上;當(dāng)好人梯,培養(yǎng)人才是每一個老一輩科研人員的光榮職責(zé)。
筆者從1988年起開始指導(dǎo)碩士研究生,從1992年起開始指導(dǎo)博士生,從1995年開始指導(dǎo)博士后,至今指導(dǎo)過的學(xué)生人數(shù)百余名。這些學(xué)生絕大多數(shù)學(xué)有所成,在科研、管理崗位上發(fā)揮重要作用并做出了不少貢獻(xiàn),這是作為導(dǎo)師倍感欣慰的。
根據(jù)自己的點(diǎn)滴體會,在培養(yǎng)學(xué)生中最重要的是抓好以下幾點(diǎn):一是對學(xué)生思想品德和人格的影響與培養(yǎng);二是對學(xué)生科研思想、創(chuàng)新素質(zhì)、科研能力和科研方法的培養(yǎng);三是帶領(lǐng)學(xué)生去解決具體的科研課題?!独献印分性?“授人以魚不如授人以漁”,教給學(xué)生掌握科研方法比傳授現(xiàn)有的知識更為重要。
筆者帶研究生、博士生時不讓學(xué)生做當(dāng)前在研課題,而是做筆者思考中的還未立項的探索性課題,主要是出于以下考慮:一是如果學(xué)生做當(dāng)前課題,容易被當(dāng)作勞動力來用,這樣就會導(dǎo)致筆者的懶惰,而且不是由自己親自來干就不容易全面掌握情況,弄得不好會影響課題的完成質(zhì)量;二是因為當(dāng)前課題都是幾經(jīng)論證已經(jīng)開題,變成了大家的共識,即使學(xué)生完成任務(wù)也不一定能站在學(xué)科的前沿。如果讓學(xué)生做筆者已經(jīng)思考成熟但尚未立項的未來課題,和筆者一起進(jìn)行研究,這樣學(xué)生畢業(yè)時就會取得一定的成果,再申請立項時學(xué)生就會成為這一方面的先行者而站在前沿,既利于他們的成長又能保持可持續(xù)發(fā)展。這些都是有利的方面,不利的方面是自己會很累,開展當(dāng)前在研課題的同時還要投入相當(dāng)?shù)木θミM(jìn)行儲備性研究。但從來都是苦樂相連,一分耕耘一分收獲,不亦樂乎!
筆者曾聽到過某單位的博士后反映進(jìn)站后導(dǎo)師把他們當(dāng)成一般的科研人員甚至勞動力,安排很多的事務(wù)性工作或一般性的科研工作,造成撰寫出站報告時不容易找到創(chuàng)新點(diǎn)。但筆者指導(dǎo)的博士后不存在這樣的問題,其原因在于筆者會把創(chuàng)新性強(qiáng)、理論性強(qiáng)的任務(wù)分配給他們來做,兼顧了使用和培養(yǎng)、工作量與創(chuàng)新性。鄧小平同志曾對全國博士后制度作過指示:“在使用中培養(yǎng),在培養(yǎng)和使用中發(fā)現(xiàn)更高級的人才?!边@是十分正確的。
2005年筆者給中國石油勘探開發(fā)研究院的博士后作報告時,提出了對博士后們的希望:①堅持高標(biāo)準(zhǔn)自我培養(yǎng)(要有尋找新方向的能力);②處理好理論與實踐的關(guān)系(尤其要加強(qiáng)實踐);③成為帥才,帶好團(tuán)隊(兼顧智商與情商)。在談到合作導(dǎo)師的責(zé)任和做法時,著重強(qiáng)調(diào)如下三點(diǎn):①創(chuàng)造寬松的學(xué)術(shù)氛圍(以激發(fā)博士后的創(chuàng)造力);②使用與培養(yǎng)并重(尊重個人獨(dú)立選題);③把突破創(chuàng)新擺在首位(即要把博士后擺在創(chuàng)新攻堅的位置上)。
中國博士后制度的倡導(dǎo)者李政道先生為1993年全國博士后學(xué)術(shù)大會題詞:“博采科學(xué)精華,士當(dāng)為國爭先,后輩定能居上?!卑挡卦~頭“博士后”三個字,對中國博士后寄予厚望。筆者滿懷對李先生的敬意,將其擴(kuò)展為四句打油詩:
博采眾長集一身,
士當(dāng)報國志凌云。
后來居上須努力,
好為石油育新人。
藏頭四字為“博士后好”。