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如何选择一个好的科学问题

2023-12-01 17:20
题图

Image 如题图所示,本文所推荐的,是一篇来自2009年的文献,题为《How To Choose a Good Scientific Problem》,意即《如何选择一个好的科学问题》(点击本页面底部的“查看原文”链接,可跳转至文献原文)。

之所以选择这篇文献,是因为我最近正在经历一段个人职业生涯的转变,正好与此有些关系。我两个月前从上家公司离职后,设法给自己留出了一段空档时间,来仔细思考自己真正想做什么、能做什么、以及后续准备怎么做。在无数可能性中,我坚信科研会是其中一个必然选项。于是,首先面临的正是这个:如何选择一个好的科学问题?

这篇文献的开篇第一句话就开门见山提出:“Choosing good problems is essential for being a good scientist.”(选择一个好的问题,对于成为一位优秀的科学家,至关重要)。针对此,我们大家都知道很重要,却不太能明确讨论和给出具体方法。毕竟各个学科的差异很大,而且出于各种原因,从我们大多数人所接受的培养过程来看,似乎我们都早已默认,它是一个“只可意会、不可言传”的隐性技能。所幸,这篇文献尝试给出了一些有用的建议。

这篇文献不仅针对面临选题的学生,也针对正在培养这些学生(或博后)的老师。文中另一句值得收藏和品味的金句是:“A lab is a nurturing environment that aims to maximize the potential of students as scientists and as human beings.”(实验室是一个培育环境,旨在最大限度地发挥学生作为科学家和人类的潜力)。这句话更坚定了我从事科研相关工作的想法,我想,无论将来我以怎样的方式参与和开展科研,我应该都是在进行一场自我培育,科研存在的种种不确定性,以及它可能带来的各个层面的无上限的收获,都将是难得的个人修炼提升机会。

对于选择科学问题的方法,这篇文献用了一个示意图,来展示需要考虑的两个主要维度:可行性(feasibility)和收益(interest)。

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可行性是指所需投入(诸如时间和其他资源)的多少,衡量一个问题的解决的难易程度。收益则是一个更加主观的评判,它并不特指经济上的好处,而包括各方面的回报,包括“对于人类知识领域是否有所贡献,是否将人类知识边界向前做了推动”这种。通过从这两个维度来对比不同的选题,就能更清晰地选出适合特定对象或个人的科学问题。比如初学者适合右下角的类型(收益虽少但难度相对低),有一定基础的博后适合右上角的类型(难度相对低但收益较多),而实验室的长期目标则应更多关注左上角的类型(难度较大而收益也较多)。

选题需要做深入调研,即使在资源受限、时间紧迫的条件下,也应该专门拿出时间进行选题。这篇文献定了一个名为“the 3 Month Rule”的规则,要求在完成3个月的调研之前,不做选题的决定。因为“every week spent in choosing one can save months or years later on”(花在选题上的每个星期,都能够为后续节省出按月或按年计算的时间)。

此外,这篇文献还强调了科研探索的不确定性,需要正视这样的不确定性和挫折。同样采用了一个示意图来表示:

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图中的A是提出的问题,而B是问题的答案,或者说研究结果。我们经常会认为,就该是这样一条直线,从A直接到达B,在急功近利的环境中尤为如此。然而,现实中,这种直接的路径几乎是不可能存在的。如果真有,只能说这并不是真正的所谓“科研”,而是一个有确定性结果和路径的任务正待执行。

在科研的过程中,我们会遭遇各种意想不到的困难,并需要不停调整方向,以便绕开障碍到达目标B。同时我们也应随时评估是否存在其他目标C,相比目标B而言,我们可能更加接近和可及,同时收益也更高。此种情况下,暂时放下B,转向C而去,是合适的,也是应该的。

此时此刻,我正站在A点,畅想着美妙的未来,看着路径一点点变得清晰。期待在未来的D、E、F点……与各位相遇。

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注:本文首发表于“不靠谱颜论”公众号,并同步至本站。