研究生做科研，得步步為營！

“你這樣下去，會延期畢業(yè)的！”我對一名博士生發(fā)急了。

該生在別處讀碩士時，曾發(fā)表3篇SCI論文。加入我的課題組后，他能提出科研點子，也像“拼命三郎”似地做實驗，我就沒有多管他。7個月后，我催他把實驗數(shù)據(jù)整理成文，他卻支支吾吾地說，之前的實驗結(jié)果“都不能用”。我頓時兩眼一黑……

我對學(xué)生說，讀研三年時間一晃而過，除去上課、假期和找工作，真正能用于研究的時間只有兩年。而畢業(yè)又需要發(fā)表若干篇論文，因此，研究生做科研得有章法！

實驗設(shè)計：“不戰(zhàn)而屈人之兵”

很多新進(jìn)校研究生一頭霧水——怎么找研究課題和實驗點子？其實，研究方向一般是老師指定的，而具體的實驗點子，如果不是老師給的，則源于閱讀本課題組和同行發(fā)表的論文。

研究生一邊讀文獻(xiàn)，一邊要把“思想的火花”記在筆記本上。等積累了幾個點子，再找老師討論。腦子里要有“論文”的概念——完成這一系列實驗后，能發(fā)表論文嗎？別人研究過類似的東西嗎？自己的實驗點子有創(chuàng)新性嗎？能在一段時間（比如一年）內(nèi)做出來嗎？經(jīng)驗豐富的老師就知道哪些點子有價值且可行，而哪些點子應(yīng)該被“排除”。

接下來，可以挑出最有希望的一個點子開展研究，也可以用少量時間，對幾個點子進(jìn)行初步嘗試。比如，用一兩個星期，制備幾個催化劑，并測試它們的催化性能。

嘗試后，就知道實驗點子是否值得深入研究，或者幾個點子當(dāng)中哪一個最優(yōu)。一旦發(fā)現(xiàn)能夠發(fā)表論文的點子，就要“掘地三尺”，直到產(chǎn)出一篇論文。

做實驗不能像“玩”一樣。想一想——在選定的實驗條件下測得的一組數(shù)據(jù)，能成為論文的一張圖嗎？很多學(xué)生沒有設(shè)計好實驗條件，亂做一起。比如，一個學(xué)生平時用實驗室一臺馬弗爐制樣。有一天實驗室的馬弗爐被別人用了，她就用同學(xué)課題組的馬弗爐焙燒樣品。但那臺爐子并不精準(zhǔn)，爐溫忽高忽低，這就導(dǎo)致實驗結(jié)果不能用。類似的事情經(jīng)常會發(fā)生。

初學(xué)者往往喜歡研究實驗條件參數(shù)對實驗結(jié)果的影響。比如，制備一種催化劑的變量有制備方法（5種）、焙燒溫度（5個）、活性組分的含量（5個）。缺乏經(jīng)驗的學(xué)生就按照“5乘5乘5”種組合，制備了125個催化劑。接著，不但要測試這些催化劑的催化性能，還要用多種儀器進(jìn)行物理化學(xué)表征，非常耗時。做科研不是在工廠里搞技術(shù)研發(fā)。做科研是設(shè)定一個模型體系，用有限的實驗，說明現(xiàn)象和規(guī)律，探討現(xiàn)象背后的原因，而不是無止境地進(jìn)行條件實驗。

總之，要借鑒孫子兵法里的“不戰(zhàn)而屈人之兵”，在動手之前多動腦子！

做實驗：“活要見人，死要見尸”

有很多學(xué)生做實驗做著做著，就把課題做“死”了——他們對老師說，實驗數(shù)據(jù)不能用。而當(dāng)老師讓他們把數(shù)據(jù)拿出來看看，他們又說還沒來得及處理數(shù)據(jù)。更有甚者，一旦他們認(rèn)為數(shù)據(jù)不能用，不但沒有做后續(xù)實驗，還把樣品丟了！

我對學(xué)生說，做實驗“活要見人，死要見尸”——不要只是說數(shù)據(jù)不好，而要及時分析、處理數(shù)據(jù)，并向老師展示數(shù)據(jù)是什么樣的，進(jìn)而討論數(shù)據(jù)是否真的“不能用”。只要實驗沒做錯、數(shù)據(jù)是可重復(fù)的，我們應(yīng)該理直氣壯地面對實驗數(shù)據(jù)。往往，經(jīng)過討論、分析，師生發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)還是能說明問題的。

得到“負(fù)面實驗結(jié)果”并不一定是壞事。把原因搞清楚，或者尋求合理的解釋，也能發(fā)表論文。哪怕得到的實驗結(jié)果不能發(fā)表論文，“跌倒還要抓把泥”——從實驗結(jié)果中，我們能提取到有價值的信息，這有助于我們設(shè)計新的實驗。

還有的學(xué)生不及時處理數(shù)據(jù)，等做了很多實驗，才發(fā)現(xiàn)先前的樣品沒有合成好、實驗條件沒有選好。我對學(xué)生強調(diào)，要及時處理數(shù)據(jù)，看看數(shù)據(jù)呈現(xiàn)什么規(guī)律、有哪些數(shù)據(jù)需要重做，然后及時補充實驗。

那么，發(fā)現(xiàn)實驗效果不甚理想怎么辦？如果實驗效果很差，并且還沒有花費太多時間，那么可以“小船調(diào)頭快”，轉(zhuǎn)而研究別的實驗點子。而如果已經(jīng)花了很多時間，并且數(shù)據(jù)尚且能整理成能夠“管畢業(yè)”的論文，那么可以“一竿撐到底”。

無論如何，我希望實驗“做一個準(zhǔn)一個”。哪怕實驗數(shù)據(jù)不能在高檔學(xué)術(shù)刊物發(fā)表，至少也要能夠?qū)懙綄W(xué)位論文里，不但構(gòu)成“工作量”，也讓讀者有啟發(fā)。

時間管理：要聰明地工作

有很多學(xué)生工作很努力，但不“討巧”。以本文開頭提及的那位博士生為例，剛開始他經(jīng)常坐在電腦前讀文獻(xiàn)。后來做實驗，他還沒有完成一個實驗點子，就不停地嘗試著新的實驗點子，僅僅滿足于合成催化劑、做簡單的催化反應(yīng)測試，而沒有及時推進(jìn)后續(xù)表征實驗。

我對學(xué)生說，不要只讀文獻(xiàn)，而不做實驗。讀文獻(xiàn)要帶有目的——想了解什么信息？要解決什么問題？讀文獻(xiàn)可以和做實驗、寫論文結(jié)合起來，在不同的階段穿插進(jìn)行，而不是非得讀了1000篇文獻(xiàn)才能開展實驗。

不要同時做幾個課題。有能力的學(xué)生的確可以同時做幾件事情，但對于普通的學(xué)生來說，還是一步一個腳印為好，避免忙中出錯。一個階段有一個階段的工作重心。如果眼下的研究體系經(jīng)過一番“狂轟濫炸”，能產(chǎn)出一篇論文，那為什么不“勁往一處使”呢？

不能只測數(shù)據(jù)而不整理論文。就像一個青年教師需要像“切香腸”似地每過一段時間發(fā)表一篇論文一樣，研究生也需要通過階段性地產(chǎn)出論文來證明自己的進(jìn)展。論文是科研的階段性小結(jié)。完成了一篇論文，自己一身輕松，可以接著開展下一個研究。

要合理安排時間。比如說，我們從事催化研究，需要合成樣品、測試催化反應(yīng)性能，并進(jìn)行物理化學(xué)表征。把樣品送到別處去做表征測試，等待測試結(jié)果時，就可以看文獻(xiàn)、思考如何解釋實驗數(shù)據(jù)、如何推進(jìn)后續(xù)實驗，甚至開始寫論文或者開展別的實驗，而不能干坐著。

如果哪一天自己真的不在狀態(tài)，不想做實驗，那么可以回寢室休息、打掃衛(wèi)生。休息，是為了更好地工作。如果暑假里學(xué)校的公共測試平臺放假，無法推進(jìn)實驗，那么學(xué)生可以整理論文，或者把自己已經(jīng)發(fā)表的英文論文翻譯為對應(yīng)的學(xué)位論文章節(jié)。

我希望學(xué)生在寫論文時，先確定論文整體框架，整體完成，再在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行修改。但往往有些學(xué)生沒有領(lǐng)會老師的意圖，他們習(xí)慣于在論文的局部“繡花”，這會影響整體進(jìn)度。比如，一個學(xué)生花了很多時間，把幾張圖組合成一張大圖。但這不符合我的心意，我希望一張圖就是一張圖。如果這個學(xué)生事先能征求老師的意見，那會少做很多無用功。

不要糾結(jié)于某一個點出不來。有一次，我問一個學(xué)生為什么沒有及時整理出論文。他說文章不發(fā)了，是因為他提出的反應(yīng)機理是錯的。我說，如果反應(yīng)機理是錯的，那么我們改正機理。如果這件事你會做，那么由你來做；如果你不會做，可以讓師兄提出一個機理，寫文章時把師兄的名字加上?？墒?，他還在“憤世嫉俗”地說：“我研讀了很多文獻(xiàn)，有很多人提出的機理都是錯的?！蔽一貞?yīng)稱：“別人錯，是別人的事。你還得把自己的文章整出來?！?/span>

以上這些，就是我通過做科研和帶研究生總結(jié)出來的經(jīng)驗和教訓(xùn)。老師們真的不希望自己的研究生犯上述低級錯誤，因為一旦犯錯，就會浪費大把時間。但愿研究生讀者們能從中獲得啟發(fā)，更高效地完成學(xué)業(yè)。

本文來源：科學(xué)網(wǎng)，《中國研究生》2019年第3期。?作者：馬臻老師

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