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進軍“無人區”,博士畢業後要不要換研究領域?

作者:科學網

文 | 文雙春(湖南大學教授)

不少青年教師常常因工作機關的科研條件、學科專業、學生志趣與自己攻讀博士學位的研究領域失配等問題,産生要不要換研究領域(簡單說跨界)的困惑。其中比較典型的情況,可能是讀博期間從事的是依賴高精尖儀器裝置的實驗研究,博士畢業後入職的工作機關充其量隻能滿足“電腦裡面種莊稼”的這類情況。

此外,随着職業生涯的發展,科研人員往往會産生類似旅遊的“從自己活膩了的地方跑到别人活膩了的地方去看看”的内在動力。

男怕入錯行,女怕嫁錯郎。相對而言,對博士畢業離開導師後剛獨立開展工作的青年教師來說,要不要換研究領域的問題更緊迫、更關鍵。

決定要不要換、怎麼換研究領域的最重要考量是什麼?

統計學家、天文學家、社會學家凱特勒(Adolphe Quetelet,1796年—1874年)發明“平均人”(Average Man)概念的故事興許對我們有啟發。

凱特勒被譽為19世紀比利時的通才。他23歲便獲得比利時根特大學有史以來第一個數學博士學位。

如同今天任何一個有追求的年輕博士一樣,凱特勒渴望得到認可,最好将來名垂青史。他崇拜牛頓,驚歎于牛頓發現宇宙運作規律的方式,即從物質和時間的混亂中提取有序原理。

凱特勒想成為牛頓那樣的人物。而要取得牛頓那樣的成就,他認為搞數學希望不大,最好的機會是在天文學領域。是以,他雖然獲數學博士學位,但為了實作自己的夢想,決定改做天文學研究。

如何才能在天文學領域做出牛頓級成果?

觀察蘋果落地發現萬有引力的時代已經過去了。擁有一個天文台是開展天文學領域重要研究的必要條件。可以說,凱特勒需要一個天文台,勝過今天的一位納米科學家需要一台電鏡。

一個年紀輕輕剛畢業的博士,而且是一位數學博士,居然想建一個天文台——擁有一個天文台是當時一個國家科學地位的重要标志——這即使不算天方夜譚,在今天看來至少也不大可能得到支援。

1823年,時年27歲的凱特勒試圖說服當時統治比利時的荷蘭政府在布魯塞爾建一個天文台。不可思議的是,他不僅如願以償,還被任命為天文台台長。

凱特勒開啟了人生第一次跨界研究。

建天文台對凱特勒來說是新鮮事物。他隻好老老實實從零開始,邊學邊做。

凱特勒遍訪歐洲各天文台,并學習最新的天文觀測方法。1830年,當他結束歐洲之旅、沉浸在即将大顯身手的喜悅之中時,他得到一個不幸消息:比利時陷入了革命,布魯塞爾天文台被叛軍占領。

像衆多科學家一樣,凱特勒從不關心政治或人際關系的複雜性,隻潛心自己的研究。他堅持與任何社會騷亂保持距離,認為這樣的騷亂與他崇高的科研工作毫不相幹。

但是,當爆發的革命影響了他的天文台時,凱特勒突然感覺人類社會的行為與個人命運緊密相連。與此同時,他又深切感覺現代社會似乎完全不可預測,人類行為好像不遵循任何明顯的規則,就像在牛頓之前宇宙是如此的難以捉摸。

凱特勒不知道革命将持續多久,革命結束了新政府還會不會支援建天文台,即使支援建天文台是否允許他繼續擔任台長。

或許是他感覺建天文台徹底無望了,他決定再次跨界,回歸到不依賴高大上儀器裝置的研究。

凱特勒的老本行數學并不依賴高大上儀器裝置,但他并不想重操舊業。

他想利用最近幾年掌握的天文學方法研究人,因為當他正在深思這場革命可能終結他的職業抱負時,突然有了靈感:有可能建立一種管理社會的科學嗎?

他一直在研究如何識别天堂中隐藏的模式,能不能用同樣的科學來發現隐藏在混亂的社會行為中的模式呢?

凱特勒為自己設定了新目标:成為社會學領域的牛頓。

在他心中,不管做什麼研究,都要成為牛頓那樣的人物。他的決定最終導緻了一場社會學領域的革命。尤其是他發明的“平均人”概念,解釋了諸多複雜多變的社會現實問題。

他的這次跨界,可以說是恰逢其時。

當時,歐洲正掀起曆史上第一次“大資料”浪潮,各國在19世紀初開始制作和出版大量有關其公民的資料,如每月的出生和死亡數、犯罪數及每個城市的發病人數,但沒有人知道如何有效解釋這種數字的大雜燴。大多數科學家認為人類的資料太淩亂,沒法分析。

凱特勒決定将天文學方法運用于這樣的數字分析。他首先分析了一組發表在《愛丁堡醫學雜志》上的資料——5738名蘇格蘭士兵的胸圍尺寸。他把每個測量值加起來,然後除以士兵總數,結果剛好超過39.75英寸。

得到這個數字的辦法現在看來相當簡單,但其意義非凡。它是科學家第一次計算出人類某個特征的平均值,并由此帶來重大科學問題:這種平均的确切意義是什麼?是正常人胸圍大小的一個粗略指數?是一個随機選擇的人的胸圍尺寸的一種估計?或者在數字背後有某種更深層次的含義?

天文學家認為,對一個天體的每次測量(如一個科學家對土星速度的測量)總是包含了一些誤差,但通過使用平均測量,可以減少一組測量(如許多不同科學家測量或某個科學家多次測量的土星速度)的總誤差,得到真實值。

凱特勒将同樣的思維用于對“人類平均值”的解釋:每個士兵的胸圍尺寸代表一個自然發生的“誤差”執行個體,而平均胸圍代表“真實”士兵的胸圍。

所謂“真實”士兵是指一個完美形态的士兵,沒有任何實體瑕疵或損傷。

這是關于“人類平均值”的第一次科學解釋。毫不奇怪,它是從天文觀測中孕育出的概念。

凱特勒認為人類作為一個整體遵循同樣的推理,我們每個人都是人類的某種宇宙模闆的一個有缺陷的複制品。他把這種模闆稱為“平均人”。

盡管今天被描述為“平均”的人(如平常人)暗指不怎麼樣或有不足,但在凱特勒看來,“平均人”是完美本身,是自然界期望的一種理想人,沒有誤差,而一切不同于“平均人”比例和條件的方面,将構成畸形或疾病。例如某人體檢名額偏離“平均人”,提示其可能患有疾病。

凱特勒認為,曆史上最偉大的人是他們所處時代和地域最接近“平均人”的人;一個社會所有的人偏離“平均人”的程度越小,那麼這個社會的沖突越緩和。也就是說,一個社會,“奇葩”越少越穩定。

凱特勒的理論影響了諸多領域。

例如,實體學家麥克斯韋受他的啟發,創立了氣體力學的經典理論;麻醉學家、流行病學家斯諾(John Snow)用他的理論在倫敦抗擊霍亂,拉開公共衛生領域的序幕;實驗心理學之父馮特(Wilhelm Wundt)讀了他的文章後宣稱——可以毫不誇張地說,從統計平均中學到的心理學比從所有的哲學家(亞裡士多德除外)那裡學到的多得多。

不難發現,凱特勒決定要不要換、怎麼換研究領域的一切考量隻為實作自己的理想。他如果沒有為自己樹立要成為牛頓式人物的目标,并緻力于研究能成就這種目标的問題,就不大可能兩次換研究領域。

現實中,不少青年教師是“基礎控”和“條件控”,即選擇研究領域時受基礎/條件控制,不敢越雷池(自己原來的研究領域)半步。

但在凱特勒眼裡,相對于問題和目标,基礎和條件根本不值一提。可以想象,如果糾結于基礎和條件,他可能要麼一輩子死守數學領域,要麼至死都在為天文台勞心費力。

凱特勒的考量在頂尖科學家中有普遍性。

《實體世界》曾發表一篇文章,探讨諾獎得主為什麼喜歡遠離人群(Why Nobel laureates love to leave the herd)。文章指出,許多諾獎得主在得獎前許多年就喜歡遠離人群(本質上是放棄熱門研究領域),得獎後,利用諾獎帶來的自由,又開辟了新的研究方向——相當于進入“無人區”。他們之是以這麼做,背後的驅動力量或許是,“無人區”更可能産生諾獎級成果。

我們也許沒有凱特勒和衆多諾獎得主等頂尖科學家那樣的雄心壯志,但他們在研究領域選擇上的考量值得我們借鑒。博物學家愛德華·威爾遜在其《給年輕科學家的信》一書中這樣告誡我們:

最好離熱門研究遠點,“在你給自己做長期規劃之前,請記住那些領域已經人才濟濟,你隻是一個新人,恐怕隻能扮演一群受勳将領麾下的小卒”。

選擇尚無人問津的領域,“剛開始,你可能會覺得孤單,充滿不安全感,但是在其他一切都相同的情況下,在這樣的地方,你更有機會嶄露頭角,及早體驗獲得科學新發現的快感”。

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