張曉升:如何面對科研中的“至暗時刻”

張曉升。 張曉升課題組供圖
“咱買不起幾百萬的豪車,但咱能操作幾百萬的設備呀!”正在讀博三的文丹良脫口而出,他是電子科技大學電子科學與工程學院青年教授張曉升的學生。算上今年秋季剛入學的2020屆新生,張曉升的課題組約有50人,他們致力於在物聯網發展瓶頸的重要前沿方向上進行深入研究,包括5G智能微系統前端硬件集成方面的核心技術,以及下一代人工智能系統人機界面傳感技術等高科技難題。
1994年出生的文丹良作為張曉升的第一個博士生,顯然被導師樂觀、積極的科研態度熏陶得很到位。但他並非盲目自信,他的底氣來自課題組成果頻頻登上國際知名期刊和學校網站首頁﹔2019年,組裡同學90%都拿過學業獎學金﹔“從春林初盛到冬雪皚皚,從天台到青城,從火鍋到BBQ,吃喝玩樂一條龍”……同學們自豪地說這個團隊是“研娛兩開花”。
然而,科學沒有平坦的大道,隻有不畏艱險沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達到光輝的頂點。事實上,許多人在這條路上感覺灰頭土臉無功而返,甚至走進死胡同。如何持陽光心態做科研?中青報·中青網記者請張曉升這位擅長“研娛兩開花”的“科研高富帥”分享了一些心得體會。
“以前,我們說老師的陣地是‘三尺講台’,但現在已經變成了‘八尺講台’。”張曉升覺得,“隨著網絡信息越來越發達,我們的‘講台’已經延伸到科研、教學的方方面面,還需要顧及學生成長道路上遇到的各種挫折和困惑”。2014年,張曉升博士畢業於北京大學,用3年多時間完成了從博士生到博士生導師的轉變,也正因為和學生年齡差距不大,張曉升很了解學生的思維方式。
遇到困難是科研的常態,而我們該如何看待這種常態?張曉升認為,做科研的第一步是“心理斷奶”,這也是他前不久給2020級研究生新生上的第一課。
張曉升說:“我們在培養碩士生的時候,目標是在導師的指導下,半獨立地開展科研工作,探索未知的科學領域﹔博士生的培養目標則是能夠完全獨立地開展課題研究。”
我們通常會把研究生看成一個人格健全、性格成熟、做事沉穩的人。但張曉升認為,實際上,研究生剛好進入一個身份轉變的關鍵期,我們還需要對他們的心理狀態多加關注。
本科及以前,大家接受的是“書本教育”,有范圍和正確答案。而研究生階段顛覆了這個狀態,“科研沒有說明書”“給你提問的老師也不知道答案”,所以“探索”和“獨立”必然要成為這一階段的關鍵詞。同學們決定開始做學術時,就需要在心理狀態上進行調整,做好“斷奶”的准備。而作為導師,與其等到出現問題時再講道理,不如一開始就將這個道理說明白。
那麼“斷奶”之后應該建立一種什麼樣的心態呢?張曉升給學生的建議是,不要害怕困難,遇到困難反而應該“興奮”,“因為你好不容易找到了一個有價值的東西”。
在他看來,解決問題的過程本身就是創新,即便沒有達到預期結果也沒有關系,至少發現此路不通,可以在此基礎上拓展一些新的思維方法出來,柳暗花明又一村。這並非站著說話不腰疼,張曉升自己和他的學生也是這樣走過來的。
張曉升讀博時曾深陷於一個微納超疏水結構的實驗,“打個比方,客觀規律說應該往左走,而我們的實驗結果偏偏總是往右走”。連續好幾周每天都是“至暗時刻”,他甚至想把這個項目“扔了”。而他當時的導師說,遇到問題是他的運氣,鼓勵他堅持下去。結果果然被他找了理論向左而實踐向右的關竅,局面豁然開朗,論文迅速被業內重要期刊《Langmuir》接收,並被其官網首頁重點報道。
同樣的事情幾年后就發生在文丹良身上,他卡在了一個濕度傳感器的研究裡,又是做出了貌似與客觀規律相反的實驗結果。“幾個月的實驗白瞎了?”文丹良垂頭喪氣地去找張曉升。
“恭喜你。”張曉升卻興奮地祝賀文丹良,“遇到問題說明你入門了,說明你有機會解決一個前人沒有解決的問題,對吧?我們來仔細分析下到底是什麼原因。”
抱著這種心態,文丹良遍想解決辦法:一個角度走不通,換個角度試試﹔先緩解一下情緒再工作﹔保持身體健康﹔保持勤奮,每天10點以后離開教研室……終於揭開了實驗的秘密,論文也順利被優秀期刊接收。
這兩個故事自然都成了張曉升做新生教育的材料,他說:“我們面對學習、生活時往往會遇到很多困惑,這時候與作出所謂的‘英明’決策相比,更重要的往往是不要停下腳步。”
科研常有“至暗時刻”,像張曉升和文丹良一樣,大家往往都會遇到,這種時候又該如何保持積極心態?近期,張曉升給本科生骨干訓練營作講座時,一個學生在互動交流環節提出了一個尖銳的問題:如何看待前不久某研究生在實驗室身亡的事故,如果自己遇到挫折被卡住了該怎麼辦?
他說:“我當時問在場的同學們,有多少人每天都給父母打電話?沒有人舉手﹔有多少人兩三天打一個電話?幾個同學舉手﹔有多少人一周打一次電話?不少同學舉手。”
“如何調整心態,其實這個問題沒有標准答案。可以去跑步鍛煉、可以大吃一頓,或者可以到操場上大喊幾聲……重要的是找到一種對自己有效的解壓方式。”張曉升對學生說,“如果讓我站在一個學生的角度來說,我建議尋找一個合適的傾訴對象。你們可能喜歡找同齡的朋友說,但實際上他們同你一樣涉世未深,站在這個年齡看問題往往容易將小問題放大。比如你說你實驗做不出來,他說我四六級還沒過,比你還慘,最后變成比慘大會,傾訴完也未見得舒服。所以可能父母是更好的傾訴對象,遇到問題要多和父母溝通,他們不但有閱歷,更對你有無私的愛。”
張曉升課題組的老師和每個研究生新生都會進行3次一對一、面對面的深談。第一次在新生入學后,主要內容是介紹課題組方向和團隊文化﹔第二次在第一學期結束后,幫助學生發掘自己的興趣點,尋找未來的研究方向﹔第三次在第二學期開始前,幫學生確定具體研究內容。張曉升認為,真正走到死胡同的課題極少,想要在關鍵時刻幫學生指路,平日裡就得多和他們在一起。
此外,他還告訴組裡的學生:“如果你遇到科研問題要找我,即便當時不能約到我,一周內也肯定能約到我。但如果你是遇到思想、情感方面的問題來找我,一定當天就能約到我。”他追求的師生關系是“科研上是師生,生活上是朋友”。
除了科研,張曉升也非常注重建設愉悅的團隊氛圍,課題組建立了健身、飯團和團建小組,定期組織各種文娛活動。他說,“玩兒的好”不僅能調節大家的心情,更能提高團隊凝聚力,促進互幫互助和良性競爭,這樣大家就能夠更加陽光地工作和生活。
張曉升相信,年輕人大多是陽光的,而他要做的就是保持住這份活力,激發學生的潛力。
記者 張茜
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