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刘遵峰:不急功近利的坚守,才是科研创新之道
以下内容摘自:
https://liuzunfeng.nankai.edu.cn/info/1047/1050.htm
https://liuzunfeng.nankai.edu.cn/info/1047/1051.htm
https://liuzunfeng.nankai.edu.cn/info/1047/1045.htm
“做科研不跟风追热点,我最喜欢通过科研改变人类生活,我对未知充满好奇。”不急功近利的坚守,才是科研创新之道
刘遵峰坦言,他喜欢创新性研究,“做科研不跟风追热点,我最喜欢通过科研改变人类生活,我对未知充满好奇。”
2008年,刘遵峰到荷兰莱顿大学做博士后,合作导师帮他选的研究题目是纳米材料分离蛋白质,并辅助分析蛋白质的结构。这个课题很难,也很冷门,研究进展非常缓慢,好几年也没发表过重量级的论文。“但多年以后证明,当初的研究开创了一种新的方法来分析蛋白质的结构问题。”刘遵峰说,这段经历让他更深切地感受到,“创新性研究最为艰难,从0到1,是最有意义的创新。”
“做科研,我不跟风追热点,最喜欢的就是创新,希望通过创新性研究改变人类未来生活。”刘遵峰说,这是他一贯坚持的原则。
博士毕业后,他到荷兰莱顿大学做博士后,合作导师是曾经参与过诺贝尔获奖课题研究的杨·彼得·亚伯拉罕。亚伯拉罕教授帮他选的研究题目是纳米材料分离蛋白质,并辅助分析蛋白质的结构。
“这个课题很难,也很冷门,研究进展非常缓慢,好几年也没发表过重量级的论文。”但亚伯拉罕教授非常有耐心,不会急功近利地要求出成果。
“多年以后证明,我在莱顿大学参与的研究课题非常好。”刘遵峰说。
2018年,在《科学》杂志评选的全球十大科学进展中,亚伯拉罕教授的研究工作位列其中,被认为是“一项可以进一步改变人类命运的研究”。“比如现在开发一种新药,需要先看清蛋白质结构,当初的研究开创了一种新的方法来分析蛋白质的结构问题。”刘遵峰说。
欧洲留学的这段经历,让他更深切感受到:“创新性研究最为艰难,但也是最有意义的。不急功近利的坚守,才是科研创新之道。”
“我并不是老师眼中的学霸” 。相比于刷题取得高分,刘遵峰更痴迷于弄清楚问题背后的原理。“大量涉猎各学科知识,极大地提升了我对事物的认知,这种认知方式促进了科研中的创新。”
主持多个国家自然科学基金项目,入选国家、天津市等高端人才计划……刘遵峰的简历让人羡慕,然而他却坦言,自己本科成绩不拔尖,研究生也不是保送的,“我并不是老师眼中的学霸”。
学生时代,相比于刷题取得高分,刘遵峰更痴迷于弄清楚问题背后的原理。牛顿第二定律中,加速度表示的到底是什么意思呢?刘遵峰高中时曾对这个问题冥思苦想了一个星期。“这种思维模式,为我后来开展创新性研究打下了坚实的基础。”刘遵峰说。
1998年,刘遵峰考入南开大学化学系。在图书馆,刘遵峰发现了“新大陆”。每天除了上课,他几乎全部时间都泡在图书馆,对不同领域都有涉猎,经济、哲学、物理、生物等。回想起当年的经历,刘遵峰感慨万千:“大量涉猎各学科知识,极大地提升了我对事物的认知,这种认知方式促进了科研中的创新。”
刘遵峰说,他最兴奋的就是心中的问号被“拉直”。创新研究就像一棵大树,有了牢固的根基,还要有很多枝杈才能枝繁叶茂,枝杈多了发现新现象的可能性也会增加。“你得知道世界上有什么,才能知道没有什么”。在他的研究中,除了用到化学、材料学知识,还大量应用了物理、数学、生物等知识。
“可能在应试教育下,老师最喜欢的学生是考高分的学生。”刘遵峰说,对于公式他要知其然还要知其所以然。
例如,牛顿第二定律F=MA,他高中时冥思苦想了一个星期,加速度表示的到底是什么意思呢?通过对生活中各种现象的思考,刘遵峰尽量“吃透”其中的原理,并且把这些知识应用于各种场景中。“其实那时候思考这些问题挺耽误刷题考高分的,但是这种思维模式为我后来开展创新性研究打下了坚实的基础。”刘遵峰笑着说。
1998年,刘遵峰考入南开大学化学系。在那个互联网还不是很发达的年代,刘遵峰在图书馆发现了“新大陆”。“我太兴奋了,当时每天除了上课,几乎全部时间都泡在图书馆,经常看不同领域的书籍,包括经济、哲学、物理、生物等。”回想起当年的经历,刘遵峰感慨万千,“虽然当时我专业课成绩并不十分突出,但是大量涉猎各学科知识大大地提升了我对事物的认知。后来事实证明,这种认知方式促进了我在科研中的创新。”
“我硕士期间搞的研究也涉及了多个领域。”刘遵峰说,“当时课题比较冷门,研究经费也不是很充足。好多实验仪器是捡回来修理之后继续使用的。为了解决实验经费的问题,导师承接了一些企业的小课题。我做过中草药的项目,也帮企业设计过擦鞋机。”
尽管条件很艰苦,但在导师的指导下,刘遵峰硕士期间发表了3篇高质量的SCI论文。
“只要坚持,没有什么克服不了的困难。”他说。
“下一步,我们将继续完善已有的几个项目,同时也会进一步推动新的研发,使它们能够进入人们的生活。”刘遵峰说,在探索世界、改变世界的道路上,他将继续一路向前。
最希望——
学生为国家做更大贡献
2016年,刘遵峰到南开大学任教,担任博士生导师,带了十几个硕士和博士研究生。博士生王润忘不了研究“扭热制冷”项目时的一次经历。“当时测出‘扭热制冷’拉长7倍的橡胶收缩降温的温度数据一直很准确稳定,然而就在我们准备撰写论文的时候,数据突然变化了,相差1—2摄氏度。”王润回忆。
刘遵峰带着大家找原因。排查机器情况、样品制备是否重复、操作手法是否规范、计算是否错误,一一排除后,研究还是陷入了僵局。王润说:“我们百思不得其解,甚至怀疑之前的测试数据不准确。刘老师鼓励我们不要放弃,为了获得重复数据,折腾几个月很正常。”最终他们发现,原来是天津夏天湿度较大,造成实验数据发生了变化。
刘遵峰常说:“好奇心和意志力,是做科研的基本素质。”学生们都知道,如果受到批评,肯定是因为做事敷衍。刘老师乐观温和,对学生们关心而宽容。在刘遵峰眼里没有坏学生,“他们只是还没学会方法”。
“最希望我的学生快速成长,将来为国家做更大贡献。”刘遵峰说。
一条主线、多方拓展的科研模式
“进行创新性研究,除了看书学习理论,还要与实际相结合。”刘遵峰说。
2013年,他到美国做访问学者,开始接触智能材料,研究思路是如何通过材料的新性质带来创新性的应用,这让他的研究与实际更加紧密地联系在一起,也帮他树立了现在的科研创新主线——通过分析利用材料的特殊结构,发现材料的新性能。
几年间,刘遵峰从事的“扭热制冷”“超强韧人造蜘蛛丝”“人工肌肉”等研究都是围绕这一主线,均取得了不错的成果。
“这几个看似不搭界的研究用途不一样,但结构一致,都是主线的拓展。”刘遵峰认为,创新研究就像一棵大树,有了牢固的根基,有很多枝杈才能枝繁叶茂,枝杈多了发现新现象的可能性也会增加。另一方面,与现实生活相关的科研大多需要多学科交叉,特别是一个创新性研究,可能需要解决很多方面的问题才行。这种一条主线、多方拓展的科研模式,有利于建立良好的创新科研生态。
陈敬熊:科研人员想要成功有什么规律可循
https://mp.weixin.qq.com/s/vWAjPJCGjWi3F8WoUyMz3g:
- 首先必须对本专业所属领域有比较全面的了解。这就需要阅读一些综合性文章或资料。其次与有经验同行一起参加试验活动。
- 科研人员不深入生产实践,不了解工艺这就是科研与生产脱节,其结果必然是科研成果不少而形成产品却不多,因此“科学技术是第一生产力”也就难以体现。
- 要理解并掌握论文的内容必须彻底弄懂其运算的全过程。我阅读论文有一个习惯,一步不懂就不往下看,这样可能会多花些时间,但我认为这是值得的。因为只有这样才能掌握论文的实质:解决了什么问题,分析中有哪些不严密之处,作了哪些近似等等。不然的话充其量只能做到人云亦云,甚至被误导。
- 以上谈的是一个科技人员为使自己事业上有所成就应多了解一些数学。
每一工程技术人员要在其所从事的专业中有所收获,有些规律是应当遵循的。
首先必须对本专业所属领域有比较全面的了解。这就需要阅读一些综合性文章或资料。其次与有经验同行一起参加试验活动。再者还得下工厂到车间了解产品的生产过程。
对于前两点一般都比较能做到,而对第三点却不是每人都能做得好的。可是恰恰后者正是科研成果能不能迅速转化为生产力的关键。当前有些科研成果水平确实不低,但只能作为展品,问题就在这里。
科研人员不深入生产实践,不了解工艺这就是科研与生产脱节,其结果必然是科研成果不少而形成产品却不多,因此“科学技术是第一生产力”也就难以体现。
我曾为解决某一重要关键技术问题,夜以继日、废寝忘食地与工人一起整整干了半年多,等到问题解决时,头发变成花白了。可见,搞工程技术工作的辛苦和紧张的程度了。
此外,要使科技工作有所创新,科技人员还应当具有扎实的数学、物理基础。事实上凡具有一定水平的论文,一般均少不了一些运算,通过运算得出新的结果。
要理解并掌握论文的内容必须彻底弄懂其运算的全过程。我阅读论文有一个习惯,一步不懂就不往下看,这样可能会多花些时间,但我认为这是值得的。因为只有这样才能掌握论文的实质:解决了什么问题,分析中有哪些不严密之处,作了哪些近似等等。不然的话充其量只能做到人云亦云,甚至被误导。
其次,在自己工作中也免不了要建立数学模型及很多运算工作。这些工作的质量好坏,是跟本人在应用数学方面的素养有关的。工程经常出现的二阶常微分方程理论中,无限边界上的本征函数与本征值问题,在一定条件下,可以从有限边界上的结果来加以扩展。
以往数学工作者处理这个问题虽然很严密但很复杂,以至于一般工程技术人员难以看懂。但应用广义函数概念来处理同样问题那就简单得多了。工程上的一流成就往往出自数学与工程的良好结合。
近代控制论中的Kaeme波理论及shannon的信息理论是很好范例。美国与德国科学家用博奕论来分析复杂的经济问题,因而获得了1994年度诺贝尔奖,这说明抽象数学也能直接为经济发展作出贡献。我国有不少有才能的数学家,如果他们能掌握一、二门专业知识,我相信他们能在国民经济建设中起更大的作用。
以上谈的是一个科技人员为使自己事业上有所成就应多了解一些数学。当然工程技术人员了解数学跟数学工作者是不一样的,主要是为了应用,只要求能正确应用数学上的结果来解决工程上的问题,而不是研究数学本身。
数学定理的建立有套严密逻辑思维方法,这对从事技术工作的人在解决工程问题上肯定有帮助的。我自己是搞技术工作的,总觉得知道数学太少,对很多工程问题搞得不深、不透,知其然而不知其所以然,但也无能为力。
2023年任正非介绍华为-火花奖的讲话
https://mp.weixin.qq.com/s/7csV7Fqu0GY7327lMAASZA
对我有很大启发的摘录:
集体智慧的力量
3、王钻开 提问:刚才任总讲到,您年轻时没有书读,但是您创办了华为,创造了奇迹,个人的领导力、个人的英雄主义是否起了决定性的作用?
任总:我讲的是六十年代,那个时代是反对白专,缺少技术性的书籍,不像今天这么多书籍,还有互联网,青年人应珍惜这个机会。多好的一个时代呀!在网络上,思想的碰撞是全球化的,碰撞的火花也是在时代前沿的。它推动着一个庞大的群体在创造世界,世界的进步速度由此加快,应该是万众力拔山兮。
在联接领域,我们应该是世界领先了,这是20万人,再加上外包的20万人,再加上从全世界理论工作者中吸收的能量,才做到的。例如5G的理论就是由土耳其Arikan教授的一篇数学论文引发的。在计算领域,我们也想追赶美国,我们就有了一个机会窗,抓住机会窗还是要靠集体的力量,推动集群计算。我们公司内部叫“一杯咖啡吸收宇宙能量”,主要是集体智慧互相挤压、互相冲击,你的思想点燃他的火花,他的火花燃起了熊熊大火。比如,香港大学张翔校长提到对普通玻璃辐射制冷的科学研究,太阳照射在外表面,里表面出冷气。这个技术能否运用到我们机器的外壳上,不是极其巨大的成就吗?
因此,个体的发明要有群体的平台,把火花变成熊熊大火。怎么把这个平台团结起来?大家就会一心一意去抬一个“轿子”。
科研工作者不需要全面发展,需要专于本行。全面发展是培养领袖的。
5、李彦彪 提问:我们有一个指导思想:研究真问题,真研究问题,真解决问题。揭榜以后,我们与华为推进了一个合作项目,会涉及到开放和一些制度上的问题。比如,我们研究的方案到华为产品线怎么去落地,后续怎么跟进?能不能给出题的人也有激励?这样就鼓励大家愿意把东西跟我们分享,愿意跟我们一起去合作解决问题。
任总:我们不能太小气,老师揭榜以后要给予相应的奖金和表彰,把精神激励和物质激励结合起来。
我们的学习平台分成几部分:一是“黄大年茶思屋”,所有理论(包括我们自己的理论)都在上面全开放,因为我们相信华为的整合能力应该比其他公司强;二是“稼先网”,那是Know-How,是技术,目前不对社会开放;三是,技术上开放的部分就发布到“黄大年茶思屋”上来。老师的研究成果是理论,不一定很快有用。关于跟进的问题,你不是有认识的人吗?他们会透露信息给你,你那时有兴趣欢迎参与。
我们需要有破题能力的人才,全面发展的人对我们公司的作用不大。比如“火花奖”就是破题,你也可能是“歪瓜裂枣”,除了破这道题,其他都不太懂。全面发展是培养领袖的。到博士不应该全面发展,在哪一点能够突破就行,我们应该改变对博士的评价体系。如果能改变,对下一代孩子是很有价值的。
灵活的人才上升和岗位工作机制,直到合适的岗位。专家垂直循环机制,专家不能在一个岗位呆很长时间,要到前线作战去循环。促进专家进行理论和实践结合,而且不会因为专家名气大而埋没年轻人!
6、欧阳明 提问:最近关注到,有位“天才少年”在公司工作两年离开,去做机器人创业了;我有个苏黎世大学毕业的朋友也是类似情况,他在这个领域也算顶尖的,也是工作两年就离开了。ChatGPT、电动车、大疆无人机……很多颠覆式创新都是这种初创企业去做的。第一个问题,任总如何看待年轻人在创新创业与守成之间的差异?第二个问题,除了待遇,我们公司在制度上能不能给年轻人一些资源上的鼓励,鼓励大家去突破、创新,敢于挑战?
任总:第一,进入我们公司,“天才少年”这个称呼就没有了,定位“天才少年”主要用于入职的定级定薪。所有新员工在三丫坡入职培训时,到处都是张榜公布的题目,大家要去踊跃回贴,有人会读这个帖子,就有人来找你喝咖啡,你要认真去交流,反对意见或赞成都行。他们是在选人,这些专家有权力给你当场定级的、定工作岗位的,因为他们本身就是很厉害的专家。如果他认为你可以培养,职级就会被定得很高,为什么非要从最低级别开始起步呢?他也可以把你拉进他的项目组,你直接就进入大项目组了。大项目组不是指规模大,而是指高端项目组。
我们强调“不拘一格选人才”,老、中、青相结合,在开放的环境中向前滚动。年轻人最有突破能力的是25-35岁;有经验、有资历的人有架构能力,架构和突破同样重要。科学技术上也有成与败的问题,败不馁,失败对你来说也是一次实战锻炼。
第二,我们不能垄断人才,员工想出去创业或到其他公司去,人尽其才,发挥他的价值,对国家都是有用的。过去有个电影叫《中锋在黎明前死去》,我们垄断人才,没有用也扣住不放,消磨他的青春,而且还要给他发工资,两头不讨好。我们对人才机制也有反思,比如有些人进入公司以后,没有很好使用到他最擅长的地方,没有发挥作用等于浪费他的青春。
人才关键是怎么用。比如我们强调专家垂直循环机制,专家不能在一个岗位呆很长时间,要到前线作战去循环。“石头”一翻开,压在下面的“草”就长高了,大家都看见了,这样年轻人就不会被埋没在“石头”底下。专家垂直循环的目的,是让他将理论和实践相结合去解决实际问题。垂直循环下去不一定降薪,工作组没有级别,他可以比行政部门的级别高,他可以是“尉官”、“校官”、“少将”、“上将”……,保持他的循环,直到有合适岗位。当然,不合适的人也面临着淘汰。没有理论的实践,会在盲目摸索中经历数十次才能感觉到;没有实践,对理论就没有深刻的理解。
市场经济允许有重复研究、允许浪费,就是让大家有一个竞赛关系。干部任期制、专家循环制、大家讨论的学习平台……,部门“围墙”就逐渐被拆掉了。
14、刘广垚 提问:公司内部有不同的研究部门,比如2012实验室、产品线研究部,包括直接负责产品交付部门的各个研发团队。请问任总,我们怎样去做更好的内部技术合作、技术竞争,以及对外的技术合作?
任总:科学合理分工太难了,那不成计划经济了吗?科学合理的就不可能有重复资源的说法。市场经济允许有重复研究、允许浪费,就是让大家有一个竞赛关系。多个模块的研究,在竞争中有可能小模块把大模块就吃掉了,那我们就承认小模块的领导地位,由他来整合资源。干部任期制、专家循环制、大家讨论的学习平台……,部门“围墙”就逐渐被拆掉了。现在我们开放讨论,在讨论中思辨,在思辨中学习,看大家讨论的内容也是学习。