顶科速递丨院士支招!中学生该如何培养研究思维

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“我觉得高中生并不是一定要开展一个认认真真十分像样的科研,但应该学会研究问题的这种思维方式,”中国科学院院士杨玉良回答一位中学生关于做不出好的研究的疑问。
杨玉良进一步说到了“求真”的意涵,“具体而言,如果一件事情摆在面前,你发现自己没有答案,那么首先找找是不是别人把它研究清楚有答案了。如果别人也没有答案,那么我们可以猜一个答案。如果我没有实验条件,那么我想应该这样形成自己的看法,即使还没有证实,那么这就是科学研究的思维方式。”
“一个最基本的原则即,当一件事情没有被事实充分证明,避免去盲目接受某种东西,先把它搁一边,它可能对可能错。接下来你可能自己去证明它到底是真还是伪,这个时候就进入了研究的阶段,”杨玉良对澎湃新闻(www.thepaper.cn)表示。
这是在10月31日的《世界顶尖科学家·科学T大会:少年英才交流对话会》上,王恩哥、杨玉良、武向平三位中国科学院院士,以及王晓阳、沈健、徐海光、李少远、吴昊、张志鹏这样各个专业领域的优秀教授一起听小科学家们的项目汇报,解疑答惑。
顶科速递丨院士支招!中学生该如何培养研究思维-第1张图片-华润娱乐“期望你们有一天能成长为大科学家。我国到2050年要建成世界科技创新强国,就是现在你们的年龄加上30岁,你们将见证科学强国的历程,”中国科学院院士、中国科学院大学天文与空间科学学院院长武向平在开场白说完这句话,现场气氛就开始活跃起来。
小科学家们有的介绍了用演化博弈论探索共享单车所带来的公共治理和居民生活难题,也有因被《三体》所吸引进而研究通往火星能量消耗最低的地球转移轨道,还有思考《有关外星人和数学》的问题等等。
来自上海交通大学附属中学的高三学生詹有丘向澎湃新闻记者分享了他的力学模拟器研究——《多功能Hamilton力学模拟器与其应用案例》,问题的开始就是希望研究非线性振动但发现没有办法获取震动的运动数据,于是就自己做了一个模拟器。在他的理解中,数学是纯粹的美的思想汇聚而成的学科,物理则是对世界的本质进行探索的学科。
顶科速递丨院士支招!中学生该如何培养研究思维-第2张图片-华润娱乐“任何一个在座的同学只要有想法,想用FAST,想找外星人,或者做别的事情,都可以提出来。我今年50%的时间给了美国人,现在还有50%的还可以给在座的中学生。如果你们有好的想法要提出来,大国重器非常重要,天文学是靠大设备说话的,我们现在的望远镜向全世界开放,”天体物理学家武向平向在场的小科学家发出邀请后引起一阵欢呼声。
即使在活动中花了一个多小时回答现场小科学家们的问题,结束后每个“大科学家”周围依然里三层外三层围了很多学生。一个中学生谈到自己做研究时的沮丧希望向杨玉良寻求建议,“如果你长期以来,比如说相当一段时间没有拿到任何自己满意的结果,那么你当然会感觉到沮丧。但沮丧的话不应该成为一种障碍,倒过来可以想想为什么长时间花了功夫,但好像没啥结果,”杨玉良回答。
进一步说,“根据我的体会,一般说来有几种问题,第一是阅读量不够,第二个是花的精力不够,精力不纯粹是时间,还有比如把这个问题装脑子里,时不时地就会想起来,然后思考一阵子,有时候可能就突然‘开悟’了,然后赶紧花力气去作证明。同时,不要期待每个人都得到所谓的‘成功’,也不要将‘成功’局限在某类事上。”
对于中学生做研究,或者更普遍的是众多初期进入一个研究领域的“小白研究者”,常常会有某个领域知识缺乏的问题,在回答这个问题时,杨玉良先分享了自己曾经缺少了6年的中学教育,但这期间发现数学和物理是可以自学的,后来这反而成为自己做化学研究时的独特优势。
“不存在没有用的知识,只存在用了不知道或不会用的知识。如果你觉得你缺了某方面的知识,那就去学好了。当研究到了一定深度后,你都会发现它是十分有趣的。有一句话,无用之用乃大用也,如果一开始过于功利的话,可能反而导致你无法向前,”杨玉良表示。
对于基础研究和应用的关系,杨玉良回答道,“所有的基础研究按理都会想到应用,但是不能强迫每一个做基础研究的人一定要去做跟应用相关的,比如数学家就不可能,但是未来可能有用。所以说基础研究真正能让其得到突破的内在驱动力是科学发展的规律,是科学家的自由度和想象力。有些科学一旦突破可能就能转化成应用,但有些科学没那么快。所以要让每个基础研究工作者关心应用,但是不要强迫。这样才能一个突破后真正改变人类世界。”顶科速递丨院士支招!中学生该如何培养研究思维-第3张图片-华润娱乐 
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