“泡”实验室 造就优秀的科学家——中国科学院院士、清华大学生命科学院院长施一公教授博文选编

本刊编辑部

(《实验室研究与探索》编辑部，上海 200030)



·校长·名人访谈·

“泡”实验室 造就优秀的科学家
——中国科学院院士、清华大学生命科学院院长施一公教授博文选编

本刊编辑部

(《实验室研究与探索》编辑部，上海 200030)

施一公院士

文章就造就优秀科学家的经验提出总体有两大方面,即:成功的科学家都要付出大量的时间和心血,每周要有60小时,甚至连续几周的时间泡在实验室里,要吃得起苦埋头于自己的事业;成功的科学家要注重方法论的转变,应具有批判性分析素质,正确认识和对待实验的负面结果,忌一味追求完美主义,善于重要环节的取舍,勇于挑战传统思维。关键词：科学家; 科学研究; 实验室; 方法论; 负面结果; 传统思维; 完美主义

1 必须付出大量的时间和心血

结合自己的成长经历谈谈造就一个优秀科学家的看法。我从获得博士学位至今已经整整20个春秋，但博士阶段的感受仍然历历在目。我从指导自己独立实验室的第一个博士生到现在也已经17年了，其中的博士研究生和博士后中已经有11人在美国和中国的大学里担任独立实验室的PI。他们的成长过程差别极大，性格、能力也各有不同。应该说，没有任何一个学生可以简单地遵循另外一个优秀科学家的足迹脱颖而出。从这个意义上讲，科学家的成功是不可能复制的。但是，优秀科学家常常具备的共同特点应该对年轻学生有很大启发。

所有成功的科学家一定具有的共同点，就是他们必须付出大量的时间和心血。这是一条真理。实际上，无论社会上哪一种职业，要想成为本行业中的佼佼者，都必须付出比常人多的时间。

有时，个别优秀科学家在回答学生或媒体的问题时，轻描淡写地说自己的成功凭借的是运气，不是苦干。这种回答其实不够客观、也有些不负责任，因为他们有意忽略了自己在时间上的大量付出，而只是强调成功过程中的一个偶然因素，这样说的效果常常对年轻学生造成很大的误导，因为有些幼稚的学生甚至会因此开始投机取巧、不全力进取而是等待所谓的运气；另外一些学生则开始寻找他们的运气，把相当一部分精力和时间用在了与科学研究无关的事情上面。说极端一点：如果真有这样主要凭运气而非时间付出取得成功的科学家，那么他的成功很可能是攫取别人的成果，而自己十有八九不具备真正在领域内领先的学术水平。

1.1 每周要有60小时投入实验室研究

关于如何具体体现出一个科学家付出的大量时间和心血。这里介绍一位科学家的意见, 大约在10年前，著名的华人生物学家蒲慕明先生曾经有一封非常著名的email在网上广为流传，这封email是蒲先生写给自己实验室所有博士生和博士后的，其中的观点我完全赞同。这封email写得语重心长，从中可以看出蒲先生的良苦用心。我无论是在普林斯顿还是在清华大学都把这封email转给了我实验室的所有学生，让他们体会。其中的一段是这样说的：

“The most important thing is what I consider to be sufficient amount of time and effort in the lab work. I mentioned that about 60 hr working time per week is what I consider the minimal time an average successful young scientist in these days has to put into the lab work……I suggest that everyone puts in at least 6 hr concentrated bench work and 2+ hr reading and other research-related activity each day. Reading papers and books should be done mostly after work.”(我认为最重要的事情就是在实验室里的工作时间，当今一个成功的年轻科学家平均每周要有60小时左右的时间投入到实验室的研究工作……我建议每个人每天至少有6小时的紧张实验操作和两小时以上的与科研直接有关的阅读等。文献和书籍的阅读应该在这些工作时间之外进行。)

有些学生读完蒲先生的email后告诉我，“看来我不是做学术的料，因为我真的吃不起这份苦。”我常常回复道，“我在你这么大年纪的时候，也会觉得长期这样工作不可思议。但在不知不觉之中，你会逐渐被科学研究的精妙所打动，也会为自己的努力和成绩骄傲，你会逐渐适应这种生活方式！”这句话表面上是劝学生，实则是我自己的经历与体会(图1)。

图1 施一公教授在实验中

1.2 连续第21天泡在实验室里

我本人“泡”实验室的经历是这样的。我从小就特别贪玩，并不喜欢学习。但来自学校和父母的教育与压力迫使自己尽量刻苦读书；我高中就读于河南省实验中学，凭借着比别人更加刻苦的努力，综合成绩始终名列前茅。1984年全国高中数学联赛我获得河南赛区第一名，保送进入清华大学。大学阶段，我保持了刻苦的传统，综合成绩全班第一并提前一年毕业。但这种应试和灌输教育的结果就是我很少真正独立思考、对专业不感兴趣。大学毕业时，我本没有打算从事科学研究，而是一心一意想下海经商。阴差阳错之间，我踏上了赴美留学之路。

可想而知，留学的第一年，我情绪波动很大，内心浮躁而迷茫，根本无心念书、做研究，而是花了很多时间在中餐馆打工、选修计算机课程。第二年，我开始逐渐适应科研的“枯燥”，并开始有了一点自己的体会，有时领会了一些精妙之处后会洋洋得意，也会产生“原来不过如此”的想法，逐渐对自己的科研能力有了一点自信。这期间，“泡”实验室也成了家常便饭(图2)，博士研究生的课程全部修完，我每周五天、每天从上午9点做实验到晚上7、8点，周末也会去两个半天。到了第三年，我已经开始领会到科研的逻辑，有点儿跃跃欲试的感觉，在组会上常常提问，而这种“入门”的感觉又让我对研究增加了很多兴趣，晚上 常常干到11点多，赶最后一班校车从霍普金斯医学院回Homewood campus(我住在附近)。1993年我曾经在自己的实验记录本的日期旁标注“This is the 21st consecutive day of working in the lab.”(这是我连续第21天在实验室工作)，以激励自己(图2)。其实，这多少有作秀之嫌，因为其中的一个周末我一共只做了五、六个小时的实验。到第四年以后，我完全适应了实验室的科研环境，也不会再感受到枯燥或时间上的压力了。时间安排完全服从实验的需要，尽量往前赶。其实，这段时期的实验时间远多于刚刚进实验室的时候，但感觉上好多了。

图2 施一公教授在实验室

1.3 用行动打造未来

实验室里的苦，是自然的。研究生阶段后期，我的刻苦在实验室是出了名的。在纽约做博士后时期则是我这辈子最苦的两年，每天晚上做实验到半夜三点左右，回到住处躺下来睡觉时常常已是四点以后；但每天早晨八点都会被窗外纽约第一大道(First Avenue)上的汽车喧闹声吵醒，9点左右又回到实验室开始了新的一天。每天三餐都在实验室(图3)，分别在上午9点、下午3点和晚上9、10点。这样的生活节奏持续11天，从周一到第二个星期的周五，周五晚上坐灰狗长途汽车回到巴尔地摩(Baltimore)的家里，周末两天每天睡上近10个小时，弥补过去11天严重缺失的睡眠。周一早晨再开始下一个11天的奋斗。虽然体力上很累，但我心里很满足、很骄傲，我知道自己在用行动打造未来、在创业。有时我也会在日记里鼓励自己。我住在纽约市曼哈顿区65街与第一大道路口附近，离纽约著名的中央公园(Central Park)很近，那里也时有文化娱乐活动，但在纽约工作整整两年，我从未迈进中央公园一步。

图3 施一公教授在实验中

我会把这段经历讲给每一个我自己的学生听，新生常常问我：“老师，您觉得自己苦吗？”我通常回答，“只有做自己没有兴趣的事情时候觉得很苦。有兴趣以后一点也不觉得苦。” 是啊，一个精彩的实验带给我的享受比看一部美国大片强多了。现在回想起当时的刻苦，感觉仍很骄傲、很振奋！有时我想：如果自己在博士生、博士后阶段的那七年半不努力进取，而是不加节制地看电影、读小说、找娱乐(当时的互联网远没有现在这么内容丰富)，现在该是什么状况？

做一个优秀的博士生，时间的付出是必要条件。

(未完待续)

(夏有为添加标题及编辑整理，经施一公教授审阅)

链接：施一公(1967-)，男,河南驻马店人，中国科学院院士，美国科学院外籍院士，美国人文与科学院外籍院士，清华大学教授，生命科学院院长，生命科学与医学研究院院长，校长助理。普林斯顿大学教授。世界著名的结构生物学家，长江学者讲座教授，国家杰出青年基金获得者，“千人计划”首批国家特聘专家。主要研究方向是利用以X-射线晶体学为主的生物物理手段，并结合分子生物学和生物化学手段研究生命科学的基本问题。其主要学术贡献体现在对细胞凋亡调控机理的研究，系统揭示了细胞凋亡通路中关键调控步骤的分子机制。在重要膜蛋白的结构与功能、具有重要生理功能的大分子机器组装及调控等重要生物研究领域方面做出了有重要国际影响的贡献。迄今发表SCI学术论文130余篇，其中以通讯作者发表学术论文于《自然》、《科学》和《细胞》40余篇。2003年起先后获得国际蛋白协会颁发的鄂文西格青年科学家奖；国际生物物理赛克勒奖、求是杰出科学家奖、谈家桢生命科学成就奖；瑞典皇家科学院颁发的阿明诺夫奖(Aminoff Prize)；2013年入选欧洲分子生物学学会(EMBO)外籍会士。

·名人名言·

科学要求每个人有极紧张的工作和伟大的热情。

——巴甫洛夫

《实验室研究与探索》杂志又评为(2015—2016)RCCSE权威期刊

由武汉大学中国科学评价研究中心(RCCSE)、武汉大学图书馆、中国科教评价网(www.nseac.com)共同研制的第4版 《RCCSE中国学术期刊评价研究报告——权威、核心学术期刊排行榜》已于近日完成，本次学术期刊评价工作主要分为全部65个一级学科(含3个综合性学科)的期刊学术质量和影响力的综合评价和高职高专成高院校学报综合影响力的独立评价两个部分，其中高职高专成高院校学报的独立评价工作是本中心在该类别期刊进行独立评价的第一次，也是国内学术期刊评价工作的第一次。进入本次评价的学术期刊共有6201种，其中高职高专成高院校学报267种。在65个一级学科产生权威期刊(A+)316种，核心期刊(A和A-)1572种，准核心的学术期刊1848种，一般期刊1828种，较差期刊637种；在高职高专成高院校学报的单独评价中产生核心期刊(A和A-等级)82种，准核心期刊78种，一般期刊80种，较差期刊25种。

经过学术期刊评价指标和专家定性评价，《实验室研究与探索》在自然科学综合类352种期刊中被评为A+(0～5%)名列前茅，获RCCSE权威期刊。

Working in Laboratory Creating Excellent Scientist——Blog Selection by Prof. SHI Yigong, Academician of CAS, Dean of The Life Sciences School of Tsinghua University

EditorialDepartment

(Editorial Department, Research and Exploration in Laboratory， Shanghai 200030, China)

This paper made a summing up of the experience to create excellent scientists, and thinks the main factors as follows, namely people should consume a lot of time and effort even more than 60 hours a week and may be staying in laboratory for several weeks concentrating on his career. Meanwhile, people should pay attention to the methodology, should have the quality of critical analysis, and should understand and treat correctly the negative result. People should be aware to avoid pursuing perfection, to make good choice for some important parts, and should have the courage to challenge the traditional thinking.

scientist; scientific research; laboratory; methodology; negative result; traditional thinking; pursuing perfection

2015-01-12

本刊编辑部，详见本刊目录页。

G 642.0

A

1006-7167(2015)05-0001-03

编者按：怎样造就一个优秀的科学家,他们具有哪些特点?获得博士学位已经20年的中国科学院院士、清华大学施一公教授曾专门撰文，回顾自己成长的足迹,提出成为优秀科学家应注意的问题和具备的基本素质。施教授突破传统观念，观点新颖鲜明,经验生动具体,内容十分丰富,对造就一位优秀科学家具有重要指导意义,本刊征得施一公教授的同意，将他的博文进行了编辑整理，现予以发表,供大家分享。