[導(dǎo)讀]本文來源：劉波科學(xué)網(wǎng)博客，作者：劉波原標(biāo)題：哈佛大學(xué)終身教授何毓琦：年輕人如何才能做好科研？學(xué)術(shù)道路上是沒有捷徑可走的，也沒有所謂的靈丹妙藥，有的只是勤奮的、專注的工作。通往成功的道路上沒有免費(fèi)的午餐，地圖、路標(biāo)、旅行手冊能幫你少走彎路，避免誤入歧途，但是路必須你親自去走，這沒有...
本文來源：劉波科學(xué)網(wǎng)博客，作者：劉波
原標(biāo)題：哈佛大學(xué)終身教授何毓琦：年輕人如何才能做好科研？
學(xué)術(shù)道路上是沒有捷徑可走的，也沒有所謂的靈丹妙藥，有的只是勤奮的、專注的工作。通往成功的道路上沒有免費(fèi)的午餐，地圖、路標(biāo)、旅行手冊能幫你少走彎路，避免誤入歧途，但是路必須你親自去走，這沒有人能代替得了你。
何毓琦先生是哈佛大學(xué)終身教授、美國工程院院士、中國科學(xué)院及中國工程院外籍院士。何先生從博士畢業(yè)到獲得哈佛大學(xué)終身教授職位僅用四年時(shí)間，長期從事系統(tǒng)控制科學(xué)及工程應(yīng)用研究，在控制理論領(lǐng)域的多個(gè)方向做出了重大貢獻(xiàn)，是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)代控制理論的創(chuàng)導(dǎo)者之一。
何先生的一生可謂我們年輕人的楷模。何先生晚年開始撰寫博客，給年輕人講述自己的人生經(jīng)驗(yàn)。我在讀書的時(shí)候就聽說過何先生的大名，有幸讀過何先生的幾篇博文。因?yàn)槲易约阂呀?jīng)走上學(xué)術(shù)之路，所以頗有感觸。
我想如果我讀博士的時(shí)候能夠讀到何先生的這些博文，現(xiàn)在一定是另外一番景象。即使現(xiàn)在讀了這些博文我仍然覺得十分受用，仍然把何先生講的這些建議作為我行動(dòng)的指南。
“我聽說做任何事情有三個(gè)準(zhǔn)則：首先，你要懂得游戲規(guī)則，如果不懂游戲規(guī)則只能是瞎玩，一輩子都玩不出什么成績；其次，按游戲規(guī)則玩，這樣才不會被踢出局；然后，你要比別人玩得更好，這樣你就會很成功?！?/span>
何先生的話道出了學(xué)術(shù)領(lǐng)域的游戲規(guī)則和比別人玩得更好的方法。按何先生的經(jīng)驗(yàn)去做，就會感覺舉重若輕，就會覺得“天下本無事，庸人自擾之?！?/span>
兩條黃金法則
何先生總結(jié)出做科研的兩條黃金法則。第一，盡早建立你的國際學(xué)術(shù)聲譽(yù)。第二，擅長寫作和演講，了解什么是最前沿的課題，也就是所謂的“時(shí)勢造英雄”。何先生說，這兩條黃金法則“意味著你必須讓全世界知道你是誰。
怎么才能做到這一點(diǎn)呢？在優(yōu)秀的學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表文章，在學(xué)術(shù)會議上好好介紹你的研究。很多科學(xué)家以為搞科研是最最重要的，相比之下，寫論文和做報(bào)告不那么重要。但是實(shí)際上，除非你提出了相對論或者搞定了人類基因圖譜，你的研究要跟成千上萬和你一樣聰明的人競爭。
實(shí)際上，我個(gè)人認(rèn)為，有個(gè)好想法，寫篇好文章和給個(gè)好報(bào)告是三項(xiàng)獨(dú)立的而且同等重要的工作。每一項(xiàng)工作要付出的艱苦努力都是完全不同的。要想做個(gè)好報(bào)告，僅僅從論文里復(fù)制拷貝制作一套PPT是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，對著論文照本宣科也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
我們經(jīng)?？吹揭恍┍緛聿湃A橫溢的科學(xué)家做的報(bào)告慘不忍睹，令人不忍卒聽。實(shí)際上，一個(gè)好的報(bào)告應(yīng)該能夠讓一般聽眾聽懂，同時(shí)又給專家同行留下非常深刻的印象。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，一篇普通發(fā)表的科技論文的讀者只有5位，其中還包括了論文的編輯和審稿人。但是，一次優(yōu)秀的講座的聽眾可能多達(dá)數(shù)十人、數(shù)百人甚至數(shù)千人。
大多數(shù)聽眾一個(gè)月后大概都不記得你講座的具體內(nèi)容了，但是多年以后他們可能還會記得，你的那次講座非常成功，這種針對聽眾的講座能給你帶來許多意想不到的好處。然而，我還是不斷地碰到很多研究出色的科學(xué)家在做報(bào)告的時(shí)候完全無視聽眾的存在，報(bào)告晦澀難懂，讓人覺得他非常傲慢無禮。
我年輕的時(shí)候，如果聽不懂別人的報(bào)告，就怪自己無知。現(xiàn)在，如果我聽不懂一個(gè)人在說些什么，我就怪那個(gè)作報(bào)告的人。讓報(bào)告清楚明白、不浪費(fèi)我的時(shí)間是他的責(zé)任。我的座右銘是"完全可以讓任何人在任何特定時(shí)間內(nèi)適當(dāng)?shù)孛靼兹魏问虑椤！?/span>
何先生的經(jīng)歷
下面我們讀一下何先生講述的他的經(jīng)歷，我們會發(fā)現(xiàn)前面提到的兩條黃金法則正是他的成功經(jīng)驗(yàn)的生動(dòng)總結(jié)，何先生說：
“1959年至1960年，我開始在哈佛學(xué)習(xí)，目標(biāo)是做一篇有關(guān)控制和系統(tǒng)理論的博士論文。哈佛其實(shí)基本上沒有這個(gè)領(lǐng)域的專家。我之所以選擇了哈佛做研究生，是受了一本名叫《計(jì)算機(jī)控制工程》的小冊子的誘惑，這本小冊子正是由大名鼎鼎的Howard Aiken領(lǐng)導(dǎo)下的哈佛計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室撰寫的。（注：Howard Aiken通常被認(rèn)為是電子計(jì)算機(jī)之父，1944至1955年之間他建造了Mark系列計(jì)算機(jī)。但是他關(guān)于計(jì)算機(jī)控制的觀點(diǎn)基本上是錯(cuò)誤的。到50年代后期的時(shí)候，他差不多快要退休了，不怎么搞研究了，但是仍然聲名顯赫。）”
“我很快發(fā)現(xiàn)，哈佛在控制領(lǐng)域做得并不出色，這個(gè)領(lǐng)域的一位年輕教授因?yàn)闆]有拿到終身職位，正準(zhǔn)備離開哈佛，而另外一位是講師，剛剛畢業(yè)不久，跟哈佛的合同是一年一簽，開設(shè)一門反饋控制課程。所以基本上沒人能指導(dǎo)我?！?/span>
“絕望中，我開始拼命讀當(dāng)時(shí)發(fā)表的控制領(lǐng)域文獻(xiàn)，碰巧看到一篇R. E. Kalman和J. Bertram合寫的文章，關(guān)于Dead Beat Control的問題。與這個(gè)問題相關(guān)的是一種叫做‘Kalman-Bertram Condition’的狀態(tài)。我自己研究了這個(gè)問題以后，發(fā)現(xiàn)K-B狀態(tài)其實(shí)是一個(gè)線性代數(shù)中的線性無關(guān)性狀態(tài)。然后，我就把我的想法及其應(yīng)用一起寫下來，作為對Kalman論文的發(fā)展投稿了。與此同時(shí)，我寫信給Kalman，請他提供更多的文獻(xiàn)資料?！?/span>
“當(dāng)時(shí)，Kalman還不是很有名（他那著名的Kalman濾波的論文一年以后才發(fā)表），他很高興有人（而且是個(gè)研究生）仔細(xì)研究了他的工作，對他的工作懷有濃厚的興趣。他不但寄給我一些正在撰寫的論文的預(yù)印本，而且還把我對他工作的推進(jìn)推薦給1960年召開的第一屆美國自動(dòng)控制大會（AAC），讓我去做報(bào)告、發(fā)表論文。
正是在這次大會上，我第一次見到了Kalman。談話中，他發(fā)現(xiàn)我真的徹底地研究了他的工作，而且實(shí)際上是當(dāng)時(shí)很少的幾個(gè)真正認(rèn)識到他的工作重要性的人之一。（注：當(dāng)時(shí)幾乎所有控制方面的著名工作都在應(yīng)用了Fourier與Laplace變換方法的所謂頻域領(lǐng)域。Kalman的方法則在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)上使用了時(shí)域和微分方程模型，這在當(dāng)時(shí)是非常離經(jīng)叛道的，主流觀點(diǎn)對此質(zhì)疑很多。但是因?yàn)槲疫€是個(gè)研究生，還沒被主流觀點(diǎn)洗腦，所以更容易吸收這些新想法。）
Kalman還邀請我和他合寫了一篇文章，將動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中的線性無關(guān)性的想法大大拓展，提升為‘可控制性’（controllability），現(xiàn)在這已經(jīng)是控制論中的一個(gè)基本概念了。這篇文章很快成為該領(lǐng)域的經(jīng)典。此外，我的一個(gè)同學(xué)Stuart Dreyfus當(dāng)時(shí)正在幫R. Bellman編程，我從他那里得到了Bellman撰寫的Adaptive Control: A Guided Tour一書的預(yù)印本，因此能夠在其他人之前從中學(xué)到很多東西。這兩件事比其他任何因素都更能幫助我完成了博士論文，而且可以說我的事業(yè)由此起步?！?/span>
“在我上面提到的AAC大會上，我的論文收錄在Kalman擔(dān)任主席的會議中，而且他的那篇著名的獲德雷珀獎(jiǎng)濾波論文也是在該會議上首次公開露面。作為主席和會議組織者，出于對其他演講者的禮貌及作為大會壓軸戲的考慮，他將他的論文放在會議的最后。這對我來說是很幸運(yùn)的，因?yàn)椴贿@樣的話，Kalman演講后與其他幾個(gè)控制論專家長時(shí)間的辯論將會搞得觀眾心煩意亂（他的這篇論文當(dāng)時(shí)被理解得不深，或根本沒被理解）。
我是第三個(gè)演講者，在我之前的兩位演講者論文主題是傳統(tǒng)控制論，當(dāng)時(shí)我還是一個(gè)還未完成畢業(yè)論文的不起眼的研究生。會議前我曾花了大量的時(shí)間準(zhǔn)備并演練我的演講。因此，我這個(gè)晚輩學(xué)生的演講有點(diǎn)給人耳目一新的感覺。此外，我還預(yù)先準(zhǔn)備了好幾個(gè)問題應(yīng)對聽眾的提問，從而能夠?qū)λ麄兊膯栴}給予簡潔而清晰的回答。這給包括很多頂尖學(xué)者在內(nèi)的聽眾們留下了深刻的印象（我當(dāng)時(shí)并不知道，很多年之后我才知曉）。美國西北大學(xué)電子工程系主任Gordon Murphy就是當(dāng)時(shí)的聽眾之一，他被我在大會上的表現(xiàn)所打動(dòng)，隨后約見了哈佛的系主任，表示他想要聘請我這個(gè)他初次謀面的哈佛學(xué)生（他后來真的給了我一個(gè)非常正式的offer）。”
“同時(shí)，這是我生平第一次參加系統(tǒng)控制領(lǐng)域的國家會議，大大開拓了我的視野，看清了我所在領(lǐng)域內(nèi)正在發(fā)生的重要的革命。我決定寫一篇文章給哈佛的幾個(gè)教授闡述控制系統(tǒng)學(xué)科的地位，我認(rèn)為哈佛應(yīng)該認(rèn)識到這個(gè)發(fā)展。這一系列幸運(yùn)事件使哈佛對我這個(gè)平凡的研究生另眼相看，而且決定給我提供一個(gè)助理教授職位，讓我與簽署我畢業(yè)論文的講師一起工作。但是，當(dāng)時(shí)進(jìn)入航空航天領(lǐng)域阿波羅登月項(xiàng)目的工作前景使我十分心動(dòng)，因?yàn)檫@一領(lǐng)域的工資要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于學(xué)術(shù)界，我是否應(yīng)該選擇哈佛很難抉擇。出于一些說不清對錯(cuò)的原因，我妻子建議我應(yīng)該考慮留在學(xué)術(shù)界，后來我們認(rèn)識到這個(gè)選擇其實(shí)是正確的?！?/span>
“當(dāng)然，當(dāng)一扇門為你開啟之后，剩下的還要取決于你的付出。當(dāng)你做出了職業(yè)選擇之后，在接下來的五年中，你依然面臨著激烈的全球性競爭。在哈佛，我和同事（簽署我論文的講師）一開始就清楚地知道這一點(diǎn)——我們中至多一個(gè)人能留下來。這是一場誠實(shí)、友好但殘酷的競爭，我們現(xiàn)在仍然是很好的朋友?！?/span>
我詳細(xì)描述了這一系列事件和抉擇是為了說明，運(yùn)氣、準(zhǔn)備、主動(dòng)性、建議，以及當(dāng)機(jī)會來臨時(shí)有能力抓住，在一個(gè)人的職業(yè)和生活中扮演了怎樣的作用?！?/span>
何先生的8個(gè)忠告
何先生說：“我當(dāng)時(shí)自己做博士的時(shí)候，沒有導(dǎo)師，全靠自己?！边@點(diǎn)我們從他前面講述的經(jīng)歷可以看到。何先生說：“假如有了博士學(xué)位，假如是導(dǎo)師真的很花時(shí)間訓(xùn)練你，你獲得博士以后不一定要靠大樹。你絕對可以自己學(xué)習(xí)，當(dāng)然有的時(shí)候會走一點(diǎn)彎路，碰兩個(gè)釘子，但我覺得這個(gè)問題可以解決。假如沒有好的導(dǎo)師幫你忙的話——有當(dāng)然很好，沒有可以自己闖出來。”
選擇研究方向是每個(gè)人都關(guān)心的問題，何先生結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)提出了切實(shí)可行的建議：“剛開始的時(shí)候我也以為必須要學(xué)會基本知識才能考慮這個(gè)問題，后來發(fā)現(xiàn)，根本沒時(shí)間學(xué)完，很多事情要下決心，只要離你本行不太遠(yuǎn)，你花六個(gè)月工夫，馬上可以作貢獻(xiàn)。我的主張是不要太擔(dān)心。問題是你要跳進(jìn)去，人家說學(xué)游泳最好是跳下水再學(xué)，喝幾口水沒關(guān)系，你在外面一天到晚講游泳理論，不下水，永遠(yuǎn)學(xué)不會。”
何先生的學(xué)生賈慶山（現(xiàn)在是清華大學(xué)副教授）說：“就是選題方向，在這個(gè)特定的問題上，我印象很深刻。在剛剛開始接觸研究的時(shí)候，何老師就指導(dǎo)我們說，選題目有三個(gè)問題你要先問一問自己，因?yàn)槲覀兪枪こ虒W(xué)科，是做應(yīng)用基礎(chǔ)研究的，第一個(gè)問題是有沒有一些實(shí)際的工程人員真正關(guān)心你要研究的這個(gè)問題；第二，你是不是不完全了解這個(gè)問題，你如果已經(jīng)對這個(gè)問題非常了解，知道怎么做，甚至預(yù)計(jì)做的結(jié)果是什么，這可能不是一個(gè)好事情；第三，不管什么樣的原因，是不是對這個(gè)問題感興趣。如果這三個(gè)問題當(dāng)中有兩個(gè)回答是肯定的，這個(gè)問題就值得你去做，這是何老師在我還剛開始接觸研究時(shí)就跟我講過的。
從那個(gè)時(shí)候開始做研究，到后來畢業(yè)之后自己做老師，我覺得這讓我受益非常大?！蔽矣X得何先生的經(jīng)驗(yàn)比被稱為力學(xué)的上帝的John Hutchinson教授的“What's new？Who cares？”準(zhǔn)則更為具體和生動(dòng)。
做自己喜歡做的事情是我們每個(gè)人的期望，但現(xiàn)實(shí)與理想是有差距的，在現(xiàn)實(shí)中我們怎么對待這個(gè)問題呢？
何先生說“假如在公司里做事情，當(dāng)然公司需要你解決這個(gè)問題，這是你的責(zé)任，你必須要替它解決。如果要解決的事情是你喜歡做的事情，這與個(gè)人興趣沒有沖突。假如你要做的事情，一大半都是你不喜歡的，為了生存，當(dāng)然很痛苦，所以你可能要另外找職位。我常常跟學(xué)生講，假如找到一個(gè)職業(yè)，50%的工作內(nèi)容是你喜歡做的事情這是非常好的，但是你必須要做的事情，這是避免不了的。世界上很少有每一秒鐘都可以做你喜歡的事情的情況，像我這樣退休了以后什么都不用管了，是可以這樣的。一般你真的要有職位的話，50%是你喜歡做的事情我覺得就很好了，有的時(shí)候你必須做一些你自己不喜歡的事情。”
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如何權(quán)衡文章的質(zhì)量和數(shù)量的問題？
論文的“量”與“質(zhì)”很難兼得，何先生建議應(yīng)該更看重“質(zhì)”。
他說：“在科學(xué)上用量衡量是絕對行不通的，我了解現(xiàn)在的中國為什么注重量，像用SCI衡量在國外是很少的，唯一能行得通的辦法就是同行評議。但是我也了解，中國為什么現(xiàn)在需要用這個(gè)量，用量衡量有許多用不著爭論，像奧運(yùn)會一樣，你跳高一點(diǎn)拿金牌，低一點(diǎn)拿銀牌，沒話講。我覺得你們年輕人不要太注重量，當(dāng)然現(xiàn)在可能注重一下，但遲早中國會同國外一樣，慢慢重視質(zhì)?！?/span>
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應(yīng)該一生從事同一個(gè)研究方向還是應(yīng)該適時(shí)換個(gè)研究方向？
何先生建議：“我的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，覺得老待在一行里面，不管做什么，可能科學(xué)就把你超過去了，根本沒有你能做的東西了。所以我覺得應(yīng)當(dāng)適當(dāng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)行。當(dāng)然學(xué)生物的明天說要研究歷史，這是大轉(zhuǎn)變，比較少。不過在生物方面，從一個(gè)問題跳到另一個(gè)問題絕對是好事。而且我主張，因?yàn)槟闾叫碌膯栴}上，比鉆在牛角尖里做第三代的什么問題容易得多。你轉(zhuǎn)向新問題，常常先到那里，把樹上的果子都采下來了，后來的人要爬得很高才能采下來。我主張你要常常換研究方向，每六七年換換做的東西比較好。”
學(xué)生總是希望從導(dǎo)師那里學(xué)到東西，但何先生的看法更為全面。何先生的學(xué)生賈慶山說：“我當(dāng)學(xué)生的時(shí)候，何老師半開玩笑地跟我們講過，你們當(dāng)學(xué)生什么時(shí)候可以畢業(yè)呢？就是一定要教會我一樣?xùn)|西，不是說什么都是老師教給你。作為學(xué)生，你得教給老師一些東西，這個(gè)過程很重要。”
在一篇《給尋求幫助的中國博士生一些明確的建議》的博文里何先生說：“你與導(dǎo)師的關(guān)系是一種‘賦予—索取’的關(guān)系。導(dǎo)師關(guān)心你、指導(dǎo)你，作為回報(bào)，他或者她應(yīng)該從你這里得到點(diǎn)什么，至少應(yīng)該是你對他的工作的高度尊重。例如，一篇博士論文要在我這里通過，必須滿足三個(gè)條件，其中第二個(gè)條件就是：我必須從這篇論文中學(xué)到新的東西?？茖W(xué)交流與討論是雙向的。最后你們要永遠(yuǎn)牢牢記?。簩W(xué)術(shù)道路上是沒有捷徑可走的，也沒有所謂的靈丹妙藥，有的只是勤奮的、專注的工作。通往成功的道路上沒有免費(fèi)的午餐，地圖、路標(biāo)、旅行手冊能幫你少走彎路，避免誤入歧途，但是路必須你親自去走，這沒有人能代替得了你。祝你們好運(yùn)！”
我覺得博士論文是講究創(chuàng)新的，既然是“創(chuàng)新”就必須教會別人一些東西，所以何先生的要求是應(yīng)該的。
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博士生怎樣跟同行科學(xué)家建立聯(lián)系？
這個(gè)問題是每個(gè)剛步入學(xué)術(shù)道路的年輕人十分關(guān)心的一個(gè)問題。何先生建議：
在你的博士研究選題領(lǐng)域，挑選一篇或者幾篇你真正有興趣的論文。如果論文的作者比較年輕，剛剛做教授，那也會比較好。比如說是助理教授或者副教授，他們還在努力建立自己的聲譽(yù)階段，因此他們時(shí)間更多，也更有興趣與其他人合作，推廣自己的工作。
你要自己努力研究這篇論文，真正地、徹底地理解這篇論文，達(dá)到能發(fā)表嶄新的高水平見解的程度。那時(shí)，你才動(dòng)手給該論文的作者寫信。這樣一來，這位作者就會知道你是他或者她的知音。一旦他發(fā)現(xiàn)你是認(rèn)真的，而不是在投機(jī)取巧，他會很有動(dòng)力和你交流。
請他發(fā)給你其他論文的草稿，和他探討工作進(jìn)展，提出高水平的見解。
一旦你與一兩位科學(xué)家建立起這樣的聯(lián)系，你的博士研究就算上路了，而且有專家一路指導(dǎo)你。
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即將步入社會的青年最重要的事是“娶一個(gè)好女孩”：
俗話說，每個(gè)成功的男人背后都有一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的女人。這點(diǎn)何先生應(yīng)該是深有體會的，所以何先生說：
“三年前（指2005年）在我給克利夫蘭州立大學(xué)作報(bào)告時(shí)的問答環(huán)節(jié)，一個(gè)學(xué)生問我，‘如果您只有一次機(jī)會，您會給一個(gè)即將步入社會的青年最重要的指點(diǎn)是什么？’我不假思索地回答，‘娶一個(gè)好女孩’，這也許并不是那個(gè)學(xué)生所期望的答案。三年來，我反復(fù)咀嚼這句話，愈加篤定這個(gè)信念。
一、沒有一個(gè)人能像你妻子那樣更透徹地了解你的為人、長處和短處。二、當(dāng)你在事業(yè)上越爬越高，你會聽到越來越多的‘是’，越來越少的‘否’，而你的妻子是唯一擁有這樣的智慧和動(dòng)機(jī)，能夠給你誠懇、坦率有時(shí)是逆耳忠言的人。
上世紀(jì)90年代克林頓當(dāng)美國總統(tǒng)的時(shí)候，有一個(gè)到現(xiàn)在還可以引用的笑話。有一次克林頓夫婦在其當(dāng)選總統(tǒng)后訪問他們從前住的阿肯色州，他們驅(qū)車經(jīng)過***前男友工作的加油站。比爾?克林頓對***說，‘我想知道如果你嫁給你的前男友會怎樣？’***回答，‘那么他將成為總統(tǒng)，而你會去給汽車加油’，恰如其分地說明了終身伴侶的重要性?！?/span>
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