掌握方法 提高效率
物理学、生命学科、中医学等其他的学科,任何一门的学科都有相似的地方——它们都有骨干知识。作为大学生来说,在大学里面,要将骨干知识学好。我拿物理学来做个例子,物理学包括普通物理学、力学、热学、电学光学、原子物理学等很多的分类,在这当中,普通物理学它就是一门最基本的骨干学科。还有一些基本的方法,比如说高等数学,这些就是我们学习的工具,你学好物理学的工具。把这些基本的学科、方法掌握好,这样子,我们的学生就自然会有一种自学的能力。自学的能力很重要,可以帮我们学习更多的东西。
很多学科基本上都是由骨干学科派生出来的,这些派生出来的学科,或者是原来学科的知识衍生,也或许是原来学科的分支。所以如果一开始学习专业课程的时候,不把骨干学科学好,以后再学下去学深就会很难。那么我们反过来说,如果我们一开始就把骨干学科学好了,掌握了,以后不管是它的分支学科还是衍生学科,我们也都能够掌握好。
比如说我自己,我原来在大学念的是四大力学和普通物理学。但是在我考研究生的时候,要考半导体物理,我之前都没有学习过半导体物理方面的相关知识。我之前都是比较偏重理论物理学,自己业余时间看的书,也是看一些和本专业相关的书籍。但是我在大学的时候,骨干学科掌握得比价扎实,所以考研究生的时候,我就开始自学,在自学的过程中,自己做笔记,推导书本里面的公式,最后也把它掌握得很好。我记得最后考试的时候了,我考了90分,也是当时班级里面的第二名。个人来讲,考得还算不错。我的这个故事就是在说,我们把骨干学科学好之后,再去学一些这门学科的其它分支就有了很好的基础,也掌握了适合自己的学习方法。
学科和学科之间的学习方法是相似的,触类旁通。对于中医学科来说,也是如此,虽然我不是特别了解中医学这门学科。但是我相信,它肯定也有一些它的骨干学科,学生们把这些基本知识掌握好,再去学习其他的东西就没有那么困难,也会学得更精。
我打个比方,一门学科就像是一棵树,这棵树有粗壮的树干,也有它的一个个茂盛生长的树枝。而我们学习者就是爬树人,在爬树干的时候掌握好了技能和方法,接着,我们就可以爬到任何一根想要爬的树枝上去。
学好、掌握本专业的骨干学科,是我们学习这门学科的基础,也是我们提高学习效率的好方法之一。
有了好的学习方法之后呢,我们要做到节约时间。我在念书的时候,一个是很抓紧利用时间,绝对不浪费时间。还有一个呢,是找到提高效率的方法,争取取得最大的效果。除了一些体育活动要参加来锻炼身体,还有参加一些必要活动以外,其他的时间我都安排得充实。
另外一个就是要掌握运用时间、提高效率的方法。我举个例子,我们背英语单词、句子的时候,有些人是背一遍就能记住,但有些人呢,是写一遍才能记得住。有人早上念单词能够记得牢,另外一些人在其他时间去朗诵,去背,反而更记得住。这就说明,我们每个人的特点都不一样,那就要根据自己的特点,找到适合自己的方法,使得在同样的时间内,我们可以取得最大的学习效果。
我想学习的时候,或者做科研的时候,大家都会遇到各种各样的问题。这些问题在脑子里转啊转,有时候怎么也想不出来答案,百思不得其解。其实,一个人的脑子考虑一些不得解的问题的时候,也有它最佳的时间。比如说,一天的学习或者工作下来,我们已经很疲劳了,再去钻研那些难的问题,是很难得到答案的。我自己就比较喜欢早晨醒来的时候,那个时候脑子也很清醒,就考虑一些没有解决的问题,那个时候对于我来说好像是有灵光闪现一样,很多之前无解的问题就能够想通。但是每个人的特点不一样,我们需要找到最适合自己的方法,来答疑解问。
坚持不懈 铁杵成针
我之前的讲座以刘禹锡一首诗的两句诗句作为题目——“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,这两句诗句是一幅挂在我家里的对联,我每天都能看到,我也经常会去思考它的含义,我觉得,这句话是一个真理。
简单来说,我们要想得到一些成果,我们一定会有一个“千淘万漉”的过程,这个过程肯定非常的辛苦,但是我们只有经历了这样的过程,“吹尽狂沙”,我们才能取得比较好的结果。任何事情都是这个道理。那些演奏家在舞台上的表演,运动员在比赛时候矫健的步伐和冲破终点的胜利,科学家最终取得科研成果等等,这些成功的背后,都有这样“千淘万漉”、“吹尽狂沙”的过程。也许我们旁观者看不到,但是他们在背后付出的汗水和努力是无法估量的,就是所谓的“台上一分钟,台下十年功”。我们这次“反法西斯战争胜利70周年”的阅兵仪式,我们看到的方阵很整齐,但是我看了后期的一个报导,这些士兵在练习的时候,在头上放一块砖或者是一根针,在练习正步的时候,这根针、这块砖不能够掉下来。他们走方阵的时候,背挺得那么直的原因是因为在练习的时候,会在背后架一个十字架。这样箍着,很辛苦很累,也很痛,但是他们必须坚持下去。我看他们练习的时候,背上全都是汗。脚上的鞋子也是都磨出了一个大洞。要把鞋子磨出洞来可是不容易的啊!这些士兵在阅兵仪式上走得那么整齐,那么有气势,看着特别威武,就是因为他们在背后付出的努力,他们经历了这个“千淘万漉”、“吹尽狂沙”的过程,所以才会给我们展现出这么宏伟的、壮观的场面。
所以我们说,我们要得到任何学习、工作上的结果,还是科学研究的成果,都是需要这样一个坚持不解的努力的过程。每一个成功的人背后都付出了很大的努力。所以我认为这句话是一个真理。这告诉我们,现在做任何事情,想要得到好的结果,轻轻松松地去干是不可能的,一定要具有艰苦奋斗、勤奋的精神。
我讲个自己的故事,我念研究生的时候,当时要做一个半导体的模型,但是要把这里面的每一步搞懂,每一个公式都推导出来,还是非常困难的。当然想要马虎一点的,也就过去了,但是我当时不是这样想的:我想我要么不做,要么就尽我所能做到最好。我当时花了好多的时间和精力将每一步都认真地推导,最后才完全都搞懂了里面的原理。所以说,做实验是非常辛苦的,想要不辛苦,我们就只能做一些难度不高的、一般的实验。想要做一些创新的、有特色的实验,过程都是很艰辛的。并且,做实验的时候,常常都会遇到失败,只有在失败之后总结经验,再去尝试,我们才能最终得到想要的结果。
还有我当时写博士论文的时候,老师让我做一个高吸收光谱。在做这个光谱的时候,实验方面,我们要解决测量和样品制备的问题,样品要制备得非常薄,薄到几个微米的程度,当时我们在制作的时候,做做就破掉,很容易就破掉,一直在失败,做不了很薄。因为做光学测量,要有很薄的面积,但要坚固,所以当时我想了很多的办法,一次做破掉了,失败了,没关系,那我就再来一遍,不断地去尝试新的方法,最后建立的方法使我做的样品虽然只有几个微米的厚度,但是也没有破,相对来说比较坚固,这是一个非常辛苦的过程。当时我们采用了单纯手工黏膜的方法,也试着用了手工和机器相结合的办法来制作样品,过程都很艰辛。
对于我来说,想要把每件事情都做好,想要坚持把一件事情做到底,这是我的信念。我们现在最忌讳的就是,很多事情都是只做了一个开头,不坚持下去。决定做一件事情,我们需要首先确定一个正确的方向,确定好它是一个正确的方向之后,我们要做的工作才是有意义的,那接着,我们就要坚持不懈地做下去,这样子,我相信最后一定会得到想要的成果。
谈及我自己,我从初中的时候开始喜欢上物理,也接触到物理,大学的时候念物理学,做研究都是做的和物理有相关的东西,尤其是到了研究生的时候,我确定了研究窄禁带半导体的方向之后,一直坚持不懈地做实验,做研究。我现在书架里还有我写的窄禁带半导体的书,当时我和我学生一起努力,最终取得了突破,所以我写的文章载入了Landolt-Bornstein这本科学手册当中,它这本科学手册已经有了120多年的历史,包括了人类科学和技术等各领域的基本数据和函数关系,是被国际上认为最有权威的科学手册,因为我在这个红外这个科研方向上有突破,走在前沿,所以有我的著作刊登在里面,也是对我研究工作的肯定。
所以说,我们只有坚持下去,做别人没做的工作,才能够有进展,有突破,有成果。
好奇好求 打破“砂锅”
我在红外方面得到了比较好的成果,是因为我一直在做这方面的前沿工作,做国际上别人还没解决的工作。做前人没涉及的领域,做一些没人做过的工作,那么我们就可以走到别人的前面。
研究的选题非常重要,我们强调两点:第一是我们做的工作要有意义。另外一个是这个问题或者说研究方向是国际上其他人还没做过的,没涉及到的,或者是做得不够的,如果我们选择这样一个方向去做工作,那么我们就可以创新。而且在这个过程中,我们要坚持不懈,要“千淘万漉”,在掌握一定的适合自己的方法的前提下,我们就能够取得比较理想的结果。
还有一点我也想强调一下,在科学研究的过程中,我们需要具备合作精神。与别人合作,大家共同地去努力,去争取。我们需要具备合作意识,有团体精神,这样子对于我们的科研也是有很大的推进作用的。
谈到中医药,也是如此,它很有发展的前景。这门学科本身,就一直在发展。另外,它用一些现代科技的方法来进一步地提升中医治疗的效果,这也就是为什么我会作为中医药大学的导师,就是因为考虑到中医药是否能够与物理学结合,针灸是否能够和现代科技结合,使其有更大的发展空间。这里有很多的宝藏等待我们的挖掘和发现。
那么我们物理的红外技术如何能够与针灸结合?一个人在针灸的时候,针刺下去,刺激到穴位,经络里有气体通过,这种传输机制是什么?靠的是什么东西?是电流吗?这些可以用物理学来研究。所以我们曾经和沈雪勇老师,和复旦大学的丁光宏老师做过一个经络的红外光谱研究,我们当时就发现,经络里面,在某一个特异的波长的时候,红外可以透过。这篇文章发表在科学通报上,学生们感兴趣的话,可以去查查,看一看。
这是我们物理学和中医学结合的一个方向,还有一个方向是艾灸。我们在灸的时候,使用艾条,悬空地放在相应皮肤的上面进行治疗,那么在这个过程中,到底传入皮肤是什么?从物理学的角度上来说,无非就是黑体辐射。那么这个过程的光谱是怎么样的?如果我们把艾条替换成生姜片,那么它传入的东西又是什么?它的光谱特征又是怎么样的?是否有一个特定的波长?这个也是可以通过红外技术来检测到的。艾条点燃后,我们也可以做出它的相应的红外光谱。从我们物理光学的角度来说,艾条悬在皮肤的上方,烧红了之后,传下去的就是光栅和电磁。首先是,红外光传下去,另外,可能是艾条在燃烧的过程中,有一些气体分子传下去,所以我们就可以测量艾灸的过程中到底是哪些气体分子,到底是哪些光谱。气体分子有不同的振动波,这些也可以通过红外光谱测出来。得到这些问题的答案之后,我们以后可能就不需要艾条来操作了,我们可以做一个机器,使它的光源和艾灸所达到的效果一样,就可以取代艾条了,并且这种仪器可以长久使用,使用寿命比较长,并且还能够减少艾灸过程中产生的味道。
在针灸方面,也许通过进一步的研究,我们可以做到用光针来取代现在的针灸针,但这些都是在一些程度下可以实现,可行性也许没有那么大。这方面我们还可以通过更多的研究去探索。
红外和针灸相结合的这个科研方向很有前景。
另外,经络到底是什么?穴位到底是什么?解剖学也不能解剖出来。但是我们在各个穴位所在的区域,做红外光谱,可能就会得到一些不一样的答案。我们通过各种光谱,来观察这些穴位,寻求问题的答案。
就像是气功师,他说他正在发功,那么他发出来的是什么东西?是什么在往外传?那么和那些不发功的手有什么区别?我们可以设置一组对照组,来研究气功师在发功的时候传出来的到底是什么?
所以说,我们也可以用红外光谱的手段和一些先进的仪器,来进一步地探索和分析针灸这项治疗方法。
最后呢,我对学生有以下几点的建议。第一:学生要勤奋,一定要努力。聪明和勤奋是互补的。如果聪明的人觉得自己现在的状态就很好了,不努力,也会被其他人超越。第二点,我们需要有好奇心。我们要敢于提问,也就是要敢于想为什么,千万不可以拘泥于原来那些墨守成规的东西和结果,觉得好像就是这样子的,我就跟着接受就好了。不提出疑问,没有好奇心。我们需要的,是有打破砂锅问到底的态度,对于一些问题要去思考,进一步去钻研。比如说针灸的时候,到底为什么会有疗效?是什么东西在起作用?艾灸的时候,什么东西传入了,才会给病人带来效果?要时刻保持好奇心,这是我们可以做到创新的源泉所在。第三点是,循序渐进这四个字。我们要脚踏实地,千万不要想一步登天。要把基本的知识学好,方法掌握好。一步一个脚印,慢慢往前走。什么事情都不要去奢望一步登天。谈起现在的热门事件,我们的屠呦呦科学家,她花了几十年时间在研究,在探索。她的团队找了很多的中草药,查阅了很多的书籍和资料,才最后出来现在的结果。我们只有在循序渐进的基础上,才会有最终的跨越。
采访札记
及时勉励 明志致远
2015年 10月 14日,一个风和日丽的上午,我们来到了中国科学院上海技术物理研究所,采访了褚君浩院士。褚院士在百忙之中欣然接受了我们的采访。褚院士十分和蔼可亲,也很健谈,在如此平和愉悦的氛围中,我们开始了采访。
褚院士是专攻红外物理的专家,这虽然与我们的专业不一样,但一法通,万法通,褚院士对于自己专业的热衷与成长过程中的感悟都是我们可以聆听借鉴的宝贵财富。褚院士结合自己的成长经历,建议我们掌握适合自己的学习方法,学好骨干知识,在有限的时间里努力争取最大的效果。此外,在做学问的路上,还要懂得不断地提问,拥有自己的好奇心。而在此同时,褚院士也还强调了坚韧不拔的毅力与决心的重要性,也正是这种信念支撑着他走过漫长的岁月,越过一个又一个高山与低谷,成为了如今物理领域的“领头人”。通过褚院士的分享,我们也收获颇多,对自己所学与将来的成长之路有了更多的感悟,更是坚定了自己的信念与决心。
每当说起自己从事的物理学,褚院士总是能滔滔不绝地说上好久,褚院士对自己所从事专业的热爱与努力令我们在肃然起敬的同时更多地去反省自己,思考未来。此外,褚院士也特别关注学生们的成长,表示身为我们导师团的一员,十分乐意为学生们解答一些学业或是成长上的困惑。短短的采访过程中,我们为褚院士的人格魅力所深深地折服,最终我们怀着对未来的无线期望满载而归。
罗智源