325/365 独立思考与科学研究

1.案例故事

前几天收到一个研究生同学的问题如下：

研究生疑问

学生提这个问题的原因是我每次研究生组会我都会反复问同样的问题：你的实验参数设计依据是什么？你推断自己多个实验方案中，哪一种是最优方案？

之所以反复问，是因为每次都有学生回答：“”我设计依据是根据文献里别人的实验参数。我不知道理想的实验结果是什么，不能确定哪一种方案是最优的，以我才需要做实验呀。如果我知道哪种方案最佳，我还需要做实验吗？”

2.为什么缺乏独立思考

在我看来，“你为什么这样做”给出的所有理由当中，最不能接受的理由就是：“因为别人都这样做。所以我要这样做。”

在远古时代，如果你不跟大家一致，通常会有生命危险。因为一个人很难在危机四伏的大自然中生存。大家都往东，你就应该往东；大家都突然往外跑，你也应该立刻跟着往外跑。别问为什么，别思考发生了什么事，先跟着大家。因为可能是老虎来了，可能是房子要塌了，你要是杵在那里分析：“发生了什么事？”等你弄清楚了，可能已经进了老虎的肚子，或者是被埋在了房子下面。

而且，在一堆人当中，你最好跟大家穿的一样，长的一样，最好跑起来的动作也一样。因为如果你在人群中非常不同，能够被首先看见，那么在猛兽飞禽袭击群体的时候，你很容易成为目标，game over 的概率会非常大。

所以，那时候，独立思考没有益处，只有害处。

漫长的远古时代，“跟大家在一起，跟大家都一样，这样才更安全”已经成了基因编码，刻在了每一个人的潜意识里。

远古时代，独立思考别人怎么做，自己就怎么做，最安全。

这句话可能没有错，但是在科学研究领域不可以。

3.科学研究需要独立思考

首先，好的研究一定是还没有人做过的研究。所有最出色的工作一定是经过了独立思考之后完成的工作。

其次，对于自然科学来讲，研究方法是一种基于假设驱动的研究。假设是未经证明的结论，实验的目的是验证假设。如果你没有目的的去做实验，这种就不能称之为科学研究。

自然科学是量化的研究，你必须要拿出数据作为证据才能让其他人信服。比如“某一种方法可以让材料制备的成本更低，性能指标更优。”这不是一个好的假设，也不是一个科学研究。

好的假设是“某一种方法与另外一种方法相比，可以让成本降低20%。拉伸性能可以提高50%。”实验的目的就是看看这两个数字是否是对的。

从提出问题、给出假设、设计实验方案、实验操作、结果分析、论文撰写，这些科研的各个环节，无一不需要独立思考。

你可以参考别人的工作，但是参考的是背后的原理，而不仅仅是别人的参数。

4.我对学生问题的回答

当时我给提问题的同学做了如下的回复：

做“试验”重点是”验”不是“试”。对实验的预期和预期能不能实现是两个不同的问题：

1）预期的最好结果是什么？

2）如何让预期更容易实现？

我们不能因为无法一次得到最佳预期，就没有预期。就好像我们不能因为理想职业难以获得，就从来不考虑什么是理想职业。

我们当然允许失败，但是失败要有价值。失败本身是没有价值的，失败的意义在于帮助我们更快的靠近成功。

做研究是验证假设，不是撞大运。

从材料制备的角度来说，你是认为某一种方案是可以。将材料制备出来，但是结果。材料没有做出来，为什么。

从材料性能提升的角度来说，你认为某种方案是可以提升某项性能的，但是实际上没有为什么。

你能否根据这次失败的试验，分析出可能的原因以及背后的原理。

将来再有类似的实验，是否可以把花在参数摸索上的时间大幅度减少？

将来工作中，能否减少尝试时间，尽快的拿出成果。在已有结果的基础上迭代优化？

全国的研究生只占总人口比例的不到0.2%，是高等教育的顶端人才。如果这些人都没有独立思考能力，我们的创新力和创造力从何而来呢？

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除了科学研究，你觉得还有哪些事是需要独立思考能力的呢？