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陳木法院士:邁好科學研究的第一步

時間:2015-04-13來源:中國數學會 作者:91boshi

1.方向與選題

這當然是每一個研究者所面臨的首要問題,許多人因為選錯了門而白白辛苦了一生,我在這方面
花費的精力差不多是整個研究工作的四分之一到三分之一。

好方向的基本要求是根子要正,即背景清楚,有生命力。需具備三要素之一:或在本學科中有重要
地位,或與其它學科有重要聯系,或有很多應用。并非熱鬧的方向都重要。有不少學科,其熱門方向
的壽命很短,三年前的熱門課題,現在再做可能連發(fā)表的地方都沒有。1980年代,在我所從事的數學
研究領域,在概率論方面,曾有幾個很熱門的方向。我曾投入幾年精力,幸運的是我并未完全投入,
因為現在已漸漸冷下來了;叵脒@段歷程,感受和教益極深。

選方向的方法之一是向大師學習,學習他們的著作,并力爭加以改進。這樣做不僅可以鍛煉自己的
能力和才干,也能了解他們的選題手法,有諸多益處。能在大師身邊學習,更是千載難逢的好機會。
許許多多的東西,在書本上是學不到的。這些人極少寫如何想問題、如何做數學的文章。能多聽聽
他們的課就更好了,言傳身教可獲真?zhèn)。絕大多數人都是在老師的指導下才走上研究道路的,完全
的無師自通者極為稀少。、

多年來,我逐漸形成了選題三原則:一是要別人聽了覺得此題重要,值得做。二是適合學生的特點
和擅長:有人善于聯想,有人善于攻堅。須知給學生的選題可能影響學生的一生,因而我總是慎之
又慎。三是有利于我們的集體,為一個學生的選題,我常需要三個月的時間,可見多么艱難。由老師
選題,開始時學生往往不能理解為什么要做這種題,缺乏非做出來不可的積極性,常需較長時間之后
才能真正喜歡上老師所提供的方向。偶爾由學生自己找一些題目,然后我告訴他們哪個可做,因為
開始時他們往往不知其價值和深淺。

2.膽識與信心

“識”是指選題的判斷力,這需要長期的培養(yǎng)和訓練,需要一種數學感覺。古人云:熟讀唐詩三百首,
不會做詩也會吟。這里一方面是說熟能生巧,此乃基本功(后面再細說)。另一方面,是指見多識廣,
經驗多了,辨別能力會逐步提高,既要識別好課題,又要能看出是否有條件解決。

“膽”是指膽量和勇氣,我常感到自己在這方面嚴重不足。表現是從未向世界級難題發(fā)動攻擊。大約
1977年,侯老師曾跟我說過,要成“大家”需作大范圍分析(即整體微分幾何)。當年自己覺得是高
不可攀,想不到最近還是在這方面做出成果,從這里,我們看出科學研究中成功的偶然性,并不是事
先可全看清楚的,我們的成功使我感受到一種深深的“美”,我體會膽量可以再大一些。這主要來自
經驗,差不多所有做出來的東西都簡單,這說明“簡單”乃是本來的屬性,是我們沒有真正理解,誤
認為太復雜了。

諺語“藝高人膽大,膽大藝更高”,已表達了膽量與功夫之間的辯證關系,我覺得十分貼切,只是
想表達一句:即使是藝不高者,也無妨把膽量放大一些,益處甚多。
我們有一位碩士生來自很小的
學校,基礎不算好,當初我曾為他能否完成學業(yè)捏一把汗,但到目前為止,他們班30名學生中,數
他的研究成果最出色,他的可貴之處就在于肯鉆研,堅持不懈。講到我個人與數學結下的不解之緣,
也非一朝一夕之功。開始時是為補救算術之差,接著是學好為報答父母、兄弟、姐妹的培養(yǎng)之恩,
到后來懂得了為國家為民族的責任,逐步堅定信念。經歷了社會變遷的風風雨雨,多少明白一點
人生的價值和拼搏的意義。什么榮譽、地位,曾經有所激動,也漸漸失色和淡漠,直到完成最近的
這批工作,才多少有些解脫之感。覺得畢生的奮斗沒有徒勞,真是蒼天有眼,予以美好的回報,
“努力在我,評價在人”。自己盡了心力,別人怎么看怎么說都隨人家便了。

人們常說現代生活的艱難(當學生時對此不會有多少體會,因為學生的生活極為單純)。在激烈的
競爭中求生存、求發(fā)展,第一靠實力,而實力需要逐日逐日的拼搏,如同運動員的訓練。其次靠效率,
大家擁有的時間一樣多,只有高效率才可能超過別人。所有一切都來自心中的理想,心中有顆紅太
陽,必然活得有朝氣。有了遠大抱負,自可有超常毅力,自可超脫諸多世俗。實現理想的主要措施
之一應當是周密的計劃,它既設計未來,又鞭策我們每天的進取,實在是必不可缺。

3.基礎與訓練

作為初起步者,無論做什么題目,都會覺得難,覺得無從著手,因為缺乏必要的準備和積累。分析
我們所遇到的各種困難,無非是這兩個原因:一是基礎不夠,二是你不熟悉它、因而怕它。對于前
者,老老實實去補基礎就是了。關于后者,人們經常不能自覺地認識和處理。在老師身邊做,因為
總有后臺和退路,顧慮少一些,也沒有多少別的選擇,自然也就熬過來了。對于缺少老師和好環(huán)境
的人,要做到不畏艱難就非常不容易了。

所說基礎,分為專業(yè)基礎和課題基礎兩部分。我們常遇到這一問題,因為每開一個新題目,就得
閱讀一批文獻,只不過越走越快一些,并不是一輩子只打基礎。在基礎問題上,常有專與博之爭
論,究竟專一些好還是博一些好,我的看法是以專為主,能博則博之,量力而為。還是要在一個
專業(yè)、一個課題上搞深、搞透,再轉到別的地方。有了點上成功的經驗再向面上推廣,叫做由點
到面,從點開始。點即是根據地,總要有自己的根據地。

社會需要的首先是各種行家而不是雜家,人們的認識只能從個別到一般,這些說明要以專為主的道
理。然而真正的專離不開博,而以一定的博為基礎。正如人們所說:“功夫全在功夫之外”。例
如一個人的品德,對于做學問有極大的影響,很難想象一個品德低劣的人可以做好學問。專與博
是一對孿生姐妹,能兩者兼?zhèn),便是博大精深之境界?/p>

每一行當都有自己的真功夫,如何練功?

那就要做到“拳不離手,曲不離口”。勤于思考,勤于動手,乃研究者之美德,不可輕視點滴的
積累。在研究中,所遇到的困難往往就在于小問題之中。所謂眼高手低者正是在這種地方摔跤。
平時遇到什么問題,聽了什么演講,都要花點時間反復想想,做些解剖工作。許多演講都是好的,
常是研究者多年的心得,要能夠抓住精華,為我所用,實在是一本萬利的事。如果聽完就完了,
就變成浪費時間了。在我們的知識結構中,從演講中學到的占相當比例。當然,年輕同志聽演講
不易跟上,但還是要盡力去聽,盡力去搞懂、消化。日積月累,常會有恍然大悟之感。另外,
與同行的討論也是一種學習的極好方式,許多東西經內行人一點,一通百通,自己看,看半死也
不得要領,這就是從師的好處。學什么課程的好辦法之一是教一次這門課,可惜并不總有這種機
會,但從這個意義上講,教書是件好事。我常說要站著讀,而不是趴著讀,即是以研究者的角度
看數學而不單是以學生的角度學數學。如同是演員們共同探討如何演好戲,而不是觀眾在評戲,
不難理解兩者之間有諸多重大差別。

每當開始一個新課題的時候,常常會感到無從下手。依我看,最好的辦法是從簡單入手,從近
乎平凡的具體例子開始,掌握盡可能多的例子,才能有可靠的背景,不至于空洞地泛泛而談,
免于走入胡思亂想的歧途。在簡單情形多下些功夫,表面上慢了,太特殊了,但實際上?僧a
生出(或歸納出)好的、正確的思路,因而加快了研究的步伐。前幾天,我還遇到有位同行所做
的一個“漂亮定理”,先前曾給我講過,但我總覺得不對并且也舉出了一些反例,見到文稿后,
經一兩個小時核查證明,發(fā)現完全錯掉,可惜他已花費一年多的時間。當然,每一位同志都有
做錯的時候,人們也可從失敗中學到許多東西。問題在于若無可靠背景(例子),便會走太多的
彎路。我從各種具體的例子中所獲得的教益實在太多太多而一言難盡。

有時候實在走投無路了,到其它領域里去走馬觀花,也可能得到一些啟發(fā)。如果還是毫無辦法,
只好放一放,將來有思想閃光的時候再回來。另一做法是:正面攻不行走側面,掃掃外圍。至于
更多的方法,還得靠你自己去學習和摸索。


4.寫作與演講

兩者都充滿藝術,宗旨是要對讀者和聽眾負責。現在,出版業(yè)發(fā)達(加之有電子通訊的革命性變
化),好文章的比例會越來越小,演講是宣傳自己研究成果的主要渠道,對自己的發(fā)展有極長遠
的影響,是每一個人都要認真對待的。

想想看我們是怎么讀文章的,先看標題是否與自己的興趣有關,如是,則看看摘要有何新結果。如
對新結果有興趣,再看看引言或找出有關的新結果,多數人也就到此為止了,只有極少數的人再
去看看或認真研討新結果的證明。由此看出,我們所面對的對象的多少是以標題、摘要、引言、
證明為序的,這就是為什么我們總把主要結果盡可能寫在前面的道理,也說明哪些部分需多加推
敲,這樣做,可節(jié)省讀者大量的精力。

寫好文章,對個人的事業(yè)極為重要。如果一位讀者讀了你的一篇好文章,下回再見到你的文章
也會想再看看,如果人家讀了你的一兩篇文章均留下不好的印象,怎么可能再去讀你的新作呢?
假如你的作品沒人看,那么未來如何發(fā)展?因此,我對待自己的作品,沒有一篇文章的修改少
于3遍,總是慎之又慎。記得有位偉人曾說過:“一個人交給社會的作品,如果不是最好的,便
是一種犯罪行為。”我雖然沒能達到這一高度,但從未忘卻這一警句。作品反映人格。從作品
中可看出一個人的思想深度、功底的深淺以至于性格特征。平時毛躁的人,文章中常有小錯。
一個思維廣闊的人,他的作品常有較大的跨度。一個功底深厚的人,作品中常有深厚的技巧。
有思想深度的人,往往三兩句話擊中要害,閱讀優(yōu)秀的作品,是一種享受,每一個誠實的人,
都會充分肯定前人或別人的成績和貢獻?上В撟骷、盜用別人成果的事比比皆是。我曾
經遇到過4—5次這種情況,搞得我非常惱火。自然,我不便于寫下這些具體的細節(jié)。但無論如何,
我們必須盡力避免這種錯誤,更不能盜用別人的成果,不能做這種人!另一方面,也要學會保護
自己。通常的作法是:論文被雜志接受之后,再作交流,或者在本行業(yè)中,一次發(fā)出幾十份,
讓大家都知道這是你完成的。

講課要看對象,要留心積累經驗,逐步掌握講課的藝術;演講是類似的,只是更加濃縮。對象
可分為20%一般性的,60%中等的,20%專門一些的。倘若如此,演講內容也要適合不同層次
的聽眾的需要,這是指大報告,討論班專家的比重大得多。論文報告與上述相似,只是側重于
少數結果的介紹?傊,需要嚴密的組織和精心的安排。

我還是第一次寫下這樣稍許系統(tǒng)的材料,希望你能夠用心去體會并切實加以實踐,只有通過
反復多次的實踐,才能多少領悟到做學問的真諦。

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