科学追求的事实和谬论(Facts and Fallacies in Science)

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所属分类:Popular Science

今年的神经所年会蒲慕明所长的报告继续由我根据录音整理,不知是不是独家,在年末愿与有志于科学的同学们共勉~^^ (方琪)

Mu-ming Poo   2011.12.29 16:30-17:15

好,我们今年年会非常热烈,大家都看到了,我们年年有进展,今年很多进展的报告大家都觉得很兴奋,我想先讲今年所里几件大事吧,第一件大事是现在所里的领导增加了鲜血,大家可能还不知道,王燕老师是我们所里正式的学术副所长,舒友生老师是我们的党委副书记[在座一同学说道:“舒老师今天实验室来了新样品,估计在做实验今天……”],还有王佐仁老师是所长助理,我们最近又来了几个新的师长,最新的是昨天到的张翼凤老师,Harvard博士后,UCSD的PhD,有些同学听过她的报告,有些同学没有听过,可以给她安排一场,晚上的seminar.

下面为大家讲两点,第一点是今年年会我最大的感想,发现这一两年来所里面的合作比以前多了,有更多的合作,有同学之间的合作。这点非常重要,因为合作起来工作会做得更好,老的同学带着新的同学一起工作,这是最好的方式,这是组内的合作。另外一个是组跟组之间的合作,现在的合作大部分还是交换技术、交换材料,还没有达到一个问题两个组一起做。我觉得假如说是问题的两个方面,分子细胞水平的和行为方面、电生理方面的,同样一个问题两个组一起做,来解决重要的问题。两个组加在一起要比两个组单独做达到得多。在这里的实验室再怎么说也是一个小实验室,我们compete的对象都是非常大的实验室,非常有经验的实验室,和这些大实验室要compete的话,有些问题是没有那么快解决的,大家要合作。希望下面这几年,不仅是技术上的交互、材料上的交换,真正是intellectual collaboration.

另外一个我想说的是怎么是一个最好的团体和令人满意的工作。我们可以看到现在神经科学未来的趋势所要探讨的是,最大的问题不是看什么现象,而是看现象不同层面上的联系。比如说我们看神经系统,从基因到分子细胞到环路到系统到行为,这是每个层面的问题。现在最大的问题就是呢,往往一个层面的问题和另一个层面的问题有相关性,但是这相关性不能解决是怎么来的。比如说基因变了,去看行为上的变异,各种各样的行为实验都能看到有问题,但是你是不是就了解了神经系统?我认为差得很远。我们打个比方,现在做cognitive,做functional MRI看到一个现象,做某一种行为,思考的行为,认知的行为和基因之间很fancy关系的文章,这是不是一种了解,现在很多人包括我在内来看这不是真正的了解。真正hard science的了解是一个层面的问题能够被另一个层面来解决,或是一个层面的问题对上一个或下一个层面所描述的现象有所贡献,能够跨过层面去了解,就像我们说一个成熟的科学,物理、化学这样子。分子的问题从原子来了解,原子的问题从质子、中子一层层下去,这个是还原论,科学上基本上是reduction suppose,至少你要知道两个层面之间的(关系)。我们常常说的mechanism,什么是mechanism?就是一个层面对另一层面的问题有所贡献。所以现在有很多人,你做了这个基因,看到细胞出了些什么问题,有没有行为的反应,我说有行为反应也没多大意思。你知道这个spine变了,dendrite变了,行为上的改变,water maze、记忆学习,这对你的了解真的有贡献么,没有贡献的。最基础的东西坏了,当然行为有问题。所以我们有很多行为的检测,好像不做行为,结果就不够漂亮,材料就没有意义,不是这样的。我觉得即使dendrite出了问题、发育出了问题,要在network上进行解释就有意义,因为这是一层,你就知道对另一层有什么贡献,当然你不能解释最终行为上的结果,但是我们相信一定有很多行为的贡献。但是你只有一层层地了解最后行为上的东西,才有真正的了解。否则就是看现象,看correlation,很多做系统neuroscience的实验室,包括我们自己的工作都有这个问题。看到现象后,我们希望对下一步进行了解,比如我们看到张清芳的bistable的现象后,没有其他东西,就是电活动,可能是bi-directional的一种机制,但是我们还要知道下一层是什么现象,是细胞间short term plasticity改变了?要有synaptic level上的了解才真正了解了这一现象。当然现象是第一步,真正的了解一定要从上往下走,而且没有必要跳得很远,跨过很多层面的了解没有太大意义。这是我另外一个想法,因为我看到很多工作,有意义的,做mechanism的,就是要提供靠得近的层与层之间的关联。

前面是前言,下面我讲大家很关心的问题。常常有同学问我,科学的道路上什么是事实,什么是谬论,是不可靠的。第一个问题,大家有时会问自己,为什么我会来到这里做科学。为什么你会对科学有兴趣?人家也问过我,常常有standard answer,也就是fallacy,最常见的fallacy就是“我从小就对科学有兴趣。”大科学家都是从小就对科学有兴趣,所以他们变成科学家,我说这是fallacy。为什么呢,没有做科学之前,不知道什么是科学兴趣,所有这些兴趣都是superficial。假如你说对科学有兴趣,为什么?你爸爸妈妈给你买一些科学漫画、科学书籍,你看了很有兴趣,但是你不知道这些兴趣是因为你爸爸妈妈说:“你真乖,真好学。”夸奖几次之后,你就多看一点,然后觉得自己对科学有兴趣,但是你不懂科学。你不做科学就不知道什么是科学,包括大多数说我对脑科学有兴趣,你不知道真的做科学是怎么回事。Real interest comes from doing science. 我有时间可以讲我自己为什么有兴趣,简单一句话就是说我一直不知道我真正的兴趣,直到我做科学做了十几年以后,我才发现科学真的是有意思,而且我是越来越有兴趣。(兴趣)是慢慢出来的,有些同学进了实验室说,我对这个东西有兴趣,给你做一个其他问题你就没有兴趣,你怎么知道你有没有兴趣?假设这个问题马上能出一篇Nature paper,你有没有兴趣?只有你做了工作,你好好做,做成了,有positive reward来了以后,你就有兴趣了,倒不会像之前那样要有Nature paper才会有兴趣,你的实验做成了,发现了一个新的现象,那就有兴趣,人家没看到的你看到了,不管是多大的新发现。在做的过程中才真的有(兴趣),不要强调你对什么有兴趣,没有用的。另一个我想说,将来你build up科学要早,越早越容易获得success。因为positive reward,你第一个project做顺了,做成功了,做出来东西,出一篇paper,你的contribution可能不是最主要的,你就是跟着师兄一起做,做成功了,就是positive reward。你不要第一次做一个实验,做一个很难的问题,一定出来一个很重要的结果,这个你的failure是很可能的。你根本不知道怎么做,你自己想做一个很难的问题,到最后就不成功,就感到frustrated,三年四年后你对科学就没有兴趣了。这就是science里的一个fallacy。

还有一个问题就是你为什么到这里来念研究所,大家现在用点脑筋来想,这里有几个原因来念研究所。第一个原因,你要publish好paper,拿一个degree;第二个原因,你要make an important scientific discovery;第三个原因,要学做一个科学家;第四的原因,我要学怎么解决问题;第五个原因,我要学怎么和别人相处。我要每个人想两个原因,我要做个统计。在场所有的同学和postdoc都在这里,我统计一下得票最高的哪个原因,自己想想看。想好了么?第一个30%;第二个15%;第三个20%;第四个80%;第五个10%。现在我们一个个来看,我觉得什么是fallacy,什么是fact,我的看法。

  • Publish good paper and get a degree.当然是好事,但是这是主要原因的话是很不合理的,是很有缺陷的。为什么呢?你在导师的实验室做,也许你运气很好,一篇paper马上出来,你换一个实验室,不见得如此。过着这是你的目的的话,那么你很可能两年以后就出了一篇paper,但是你有没有学到本事,你出去以后是不是可以变成一个好的科学家,下面没有这么好的运气。如果这是目的的话,那么第二年、第三年做得好的同学都可以毕业了,但是这不是主要目的,这是我的看法,我们等一下大家可以辩论。
  • Make an important discovery.这个是不是你主要的目的?如果是主要目的,你很可能会失望。因为有非常重要的scientific discovery机会不大的,即使出了好paper也不见得是重要的discovery,说得不好听的话,有一个重要的discovery,你有贡献,真的是你的运气好,确实是大的discovery,很好的discovery,是有这个机会的,但是得到的机会并不大。导师说你这个工作很重要,但你还不知道呢。我在做研究生的时候,有一个很重要的发现,我做PhD,做一个实验,一年之内做出来了,我老师说这个非常重要,然后就出了一篇Nature article,然后就毕业了。最后这个老师得了biophysical society的Kenneth S. Cole Award,主要是因为这个工作,我一点关系也没有,没有人知道的是我做的。因为我没有什么credit,I lost a lot.那个老师我想再回想起来,我要是多跟他做两三年,我未来的成就根本不一样,因为我没有得到很好的训练,我就是把实验做完了嘛。Make discovery is different from learning the skill.我一直不知道要做什么,我不是读生物的,我一个物理系的学生跑到生物物理系的实验室,正好有个实验等着要做,我正好碰上了,我也没有学到什么东西,很简单的一个实验(Poo MM,Nature,1974)。所以你要搞清楚这五六年我到底是为了什么。你要不搞清楚,将来会后悔的。
  • Learn to be a scientist.我在这边要学做scientist,举手的同学也不少,我说这是一个fallacy,为什么呢?因为我可以判断,你们不相信可以自己去问问别人,有经验的人,我的判断是你们在座的研究生里面,十分之一是scientist,这已经很高了,大部分人都不会是scientist,都会走到别的途径上去。为什么呢?你可以算算看, 这个世界上、国内有多少scientist的job让你做research,没有那么多的。大部分在国外的研究生也是这样,一流大学也不是所有,我们说30%,能够变成professor,researcher,independent researcher,我们这肯定没有。如果你假设就想做一个scientist,到这儿来的目的是做scientist,你结果不是,这是fallacy。
  • 下面大家举手最多的是learn how to solve problem.到这儿来你就要得到训练,怎么来逻辑地思维,怎么样去一步一步地解决一个问题,出了困难后怎么去探索,把问题解决。这个能力是你最需要的,你在这五六年要是没有学会这个能力,什么都是空的。这个学会了,你将来出去不管做什么,你去办一个小企业,任何一个行业没有一个不需要这个能力。解决问题是能力,是你真正在这儿做研究生的目的,我认为。比其他事情都重要,因为这是普适的,不管你做什么事情,这些时间都不会浪费。问题不管大小,都是训练的一个方式。做一个小实验,解决一个小问题,也是解决问题。你要解决问题,就要通过训练,怎样解决问题特别有效,不走弯路,怎么一个方式是解决问题的最好方法。
  • Learn to work with other people.举手的人不多,我觉得这和第四个equally important.我要选的话就选第四个和第五个。为什么呢?做科学也好,做任何事情也好,最重要的是怎么样和人相处。相处的意思就是collaborate,不只是日常生活中的相处,而是collaborate,你的想法怎样告诉人家,人家想法你怎么样去接受,怎么样appreciate别人,不是总是想自己的东西,如何和人家相处到一个程度人家愿意与你collaborate。我刚刚提到大家要collaborate,为什么collaborate,不光是出paper容易,组里的collaboration关键是怎样学习,与人相处,为一个goal一起工作。将来不管做什么工作,做老板也好,做一个大公司底下的staff也好,你都需要这个能力,这是我第一个问题。

OK,再来,你快毕业了,搞了半天你paper也出了,degree也拿到了,你要决定下一步我适不适合做科学。你paper也出了,也不是没做过科学,你做的研究生之后,也许更坚定你的兴趣,你有很多positive reward,你觉得我这辈子就是要做这个东西,你兴趣很高,但是你适不适合做科学,怎样判断呢?我来讲这个问题,什么是basic qualities,你要做就要做成功,成功的科学家有什么qualities。

  • 第一个就是有基本的logical mind,大家多多少少有一些logic,问题是你logical thinking的能力和习惯是不是比其他人都好,虽然这是可以学的,但是有些人并没有养成这个习惯,所以你自己要做一个判断。为什么任何job都要interview,interview中要谈,你怎么样把谈的内容聚集起来,做一个适当的分析,很快的分析,很快的回应,这就是logical mind。他不是看你的paper,有多少好paper,没有很好的personal interaction就没有这点quality。我们选colleague都要选符合这一条件的人。
  • 第二个quality就是persistence,坚持。有没有这个能力,有没有self-discipline,自律,tolerance of failure,不怕失败,忍受长期的挫折,你觉得自己有没有。因为有些工作不太需要persistence,所有的工作都需要一些persistence,但是科学是最需要坚持不懈的,因为科学是失败(的时候)远大于成功的。做小生意不会,做小生意每天都可以赚点钱,钱赚多少的问题,做科学没有这个好处,所以你要仔细考虑。
  • 还有这一点我觉得非常重要,就是flexibility和humanity。Flexibility就是你是否能够可变,你有自己的想法,这个想法可以随时根据information,根据和人家的交往,根据其他的改变自己的想法,不断improve自己的想法。Humanity,任何其他的科学家的工作你要虚心地去appreciate。我知道有个科学家,他觉得任何其它人的工作都是错的,不管人家做得怎么样,反正只有他自己做的是对的,我觉得这不是一个很好的科学家,因为flexibility是愿意从别人那儿和错误里去学习,能够改变。我可以给大家讲一个故事,过去的十年来,到国外去做postdoc的国内研究生,包括我们神经所的,在国外大学的声誉是走下坡路的。我们神经所去国外大实验室做postdoc的甚至下降得比别人还要快。原因是我们的学生不愿意听(老师),要自己有一套,不愿意接受老板的建议。我说个实例,我问一个老师愿不愿意收我们神经所的学生,他说我们现在不想收神经所的学生,过去的经验使我觉得我收一个神经所的学生不如收一个大学生。为什么呢?他举了一个例子,说我们神经所的一个学生到那里,就要做一个题目,他自己想的题目,老板说现在有其他TRP channel方面的题目,很好的,你可以去做,怎么说都说不通,就是不听,然后他没办法了,就说那好吧,你自己去做吧,然后就把那个project给了国内的一个大学生,接下来就做,最近出了好几篇Nature,Science的文章,北大、清华的学生去做的。他说这个project我原来交给你神经所的学生做的,他觉得做不成的。他就是没有flexibility,自视很高,别人的意见都不听,那你要去别人的实验室做什么呢?我们有很多postdoc在国外,有少数做得不错,大部分都是failure。为什么failure?对实验室不满,要换实验室,一个实验室不行要换另一个实验室,很多学生都是跳实验室,跳好几个实验室,都是一事无成。有少数留在一个实验室的做得不错。这个就是关键,你要做科学,你要真正做成功,你必须要有虚心。你还是一个初始的人,你到人家的实验室,人家给你的意见你不听,那人家要你干什么呢?人家给你support么?有些好的人说我给你support,就算你聪明,你去做吧,也做不成。有些人不是那么tolerant,你到我这里来,现在经费这么困难,我找经费给你做,给实验室你做,你却做你的题目,根本不可能成的题目,又不听我的意见,马上把你fire了。有很多学生换实验室,不是他真的不想留下来,他不能跟老板相处,他就换一个实验室,老板也不愿意接手。还是年轻的时候,没有humanity,人家不是你admire的诺贝尔奖得主,人家或许只是比你多几年经验,你不能不接收人家的意见,否则你就不要到这个实验室来。这是很重要的,我知道很多同学就没有这个flexibility,我们的老板怎么讲都不听,就是有自己的一套。和老板在科学的问题上平起平坐这是不合理的,你可以提出自己的想法,你要做你自己的问题可以,但是你要convince你的老板,你老板同意,才能考虑。你要是没有convince你的老板,就要照老板说的去做,这就是训练你的humanity。你做这个就是做学徒,就要有做学徒的心情,做学徒就是要学人家有经验的人给你的意见,所以学习flexibility和humanity的能力是将来做scientific career最重要的。 Humanity不是坏事,是谦虚,不是忍让,我们现在有个说法就是做科学要aggressive,什么事情都要强,要assertive,其实这个印象是十几年间变的。我们十几年前一般的印象是国内过去的学生都非常humble,非常shy,过去几年都是非常aggressive,非常assertive,这是没有道理的。或许是社会风气使然,我只有assertive,我才不吃亏,可是我觉得不适合的aggressive和assertive到最后就是你吃亏。

为什么都要出国去做postdoc?所有人都走嘛,这是一个原因。我以前在台湾读书时就是这个原因,倒不是说我对出国真的有多么大的兴趣,我不出国就好像我没出息,大家都走了。I can’t get a good job if I don’t do this,找份好工作,只有喝过洋墨水回来才找得到好工作。Get training in doing research.这是对的。还有我们所里的学生就是想出去看看,还是要回来的。最后还有就是有自信我在国外要做successful career,这样回来风光。所以要出国的同学想想你到底要干什么。我想fallacy是这样子的,我一个个说。

  • 每个人都说是跟着别人走,随波逐流就是大家都这样的,但是你没必要这样,你的科学生涯可以有独特的方式。
  • 第二个就是我出去,回来之后才有百人计划,但是有百人计划就成功了么?也不见得,不出国你也可以找个good job,龚能就有一个good job,他想做什么都有平台给他发展。国内这样的单位很多,神经所有,其他地方也有,你自己去摸索,在国内做postdoc,找个好单位,不是说没有可能,你也可以出很好的paper。也许你没有国外大学的好,也许你找不到一流的大学,一流的科研单位,到二流大学,你将来没有发展的前途么?我觉得科学院的九十年代就是二流大学的今天,你到这个地方什么东西都要自己建立,吴家睿和裴刚回来的时候这里没有什么的,他们自己建立的,你到二流大学就是premier,现在也不是说没有研究经费,只要你做得好,就能获得。所以我觉得不是到国外才能拿到good job,只要你自己做得好,有能力,你在这里不出国也可以做得好。
  • 我要有good training,这是一个good reason,回到我刚才的问题,你到哪里能得到好的training呢?你要到很好的实验室去,才能得到很好的training。我们神经所的training、环境在美国讲不是一流,不是前二十,但是在二十到四十名之间,我们绝对不输的,你要学习怎样在这个环境下学更好。也许你去的实验室那个老板有更多的经验,那你就要有humanity,就要有flexibility,你好好地学,不是说你到那里去马上就要出好paper,没有这么好的事,没有这么容易的事,不是说混几篇paper,要有学习的态度。
  • What is look like living abroad?我有学生参加society of neuroscience会议,第一次出国,回来说美国不就是那个样子嘛。上海可能是全世界最繁华的地方,但是做科学可能还不如Boston,但是你想看看世界的话,上海市最先进的世界。
  • 以为出国就能找到good job,我可以和你说,海外成千上万的postdoc找不到job。现在回神经所和国内单位是很困难的,我们都选得很精,不是说你出了一趟国,几年postdoc就一定找得到job。在国外有一个实验室,这难度更大,你的competition更多,可能性更低。所以为了a successful career abroad,很多人要失望的。

后面还有很多东西,我们以后有机会再说,今天就讲到这里。

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