本科生如何参与科研实验

一、关于科研的几点常识

        我们都知道，大学有两个基本的任务，一个是通过教学传播知识 ，另一个就是通过科研来创造和发现新的知识。我们这里所讲的科研就是大学的第二个任务。由于近年来国家在科研方面的投入很大，其中涉及的经济利益也十分丰厚，以至于出现了所谓“重科研、轻教学”的问题。不过这个说法本身就假设了科研与教学是截然对立的两个范畴，甚至存在着冲突。但对于本科生来讲，如果能把参与科研作为学习专业课的最终目标，那么学习也会更加有方向感；与此同时，如果老师能将教学与科研有机的结合起来，教学质量也不会因为科研而受到太大的影响。

        所谓科研，就是运用科学的方法对我们的世界进行研究，试图发现新的规律。人类自古就对我们生活的世界充满了好奇，而近代科学研究更获得了惊人的成就。因此，我们当下的科学研究几乎无一例外都是建立在前人工作基础上的。正是基于这一点，我们首先要学习专业课，掌握这个领域的一些基本概念、方法和技能。在这个基础上，我们还需要了解某个领域已有的研究成果，这样才能“站在巨人肩上”开展后续的工作。要站在巨人肩上就得学会查找和阅读文献，尤其是英语文献。这也成为谷歌公司推出的学术文献专用搜索引擎-Google Scholar的口号。

        我们也可以将科研看作一个盲人摸象的过程。小时候我们都听过这个摸象的故事，大都会认为盲人的视角很局限、看问题不全面。但是，从另一个角度来看，所有的科研工作者都是盲人，都在一个很狭窄的范围内对某个问题进行深入的研究。但科研摸象的过程与盲人摸象的不同之处则在于每一个摸象者都会将自己的发现以论文的形式发表在学术期刊上。通过学术交流，每个视野局限的科研者都有机会更接近事物的真相，而整个人类也因为科研者的努力而接近真理。

        正因为这样的学术交流机制，评估科研者贡献的主要方式就是看他们在有分量的学术期刊上发表文章的数量以及这些文章被引用的次数。发表论文对于科研者的重要程度已经被总结为一句圈内人共知的俗语-“不发表便发臭”(Publish or perish)。这句话可以有两层含义：其一是你的研究成果如同果树上新摘的果实，如果不及时公诸于世，就会发臭，或者被别人捷足先登；其二是如果你不发文章，你的科研贡献就无法被认可，你的科研能力就会被怀疑，你在这个圈子里就混不下去了。由此可见，搞科研除了要读文献，还要撰写和发表文献。

        由于国内学术期刊的不正之风，华科为了保证博士生的教学质量，要求理工科的博士生一律要在SCI或EI收录的英语期刊上发表论文数篇才能毕业。最近几年，我作为英语老师也为不少博士生修改论文，在这个过程中多少了解了一些他们做科研的辛酸。令人欣慰的是，找我改论文的作者中也有一些硕士生甚至本科生。他们毕业并没有发表SCI论文的要求，却愿意花时间写论文实在难能可贵。我个人认为做科研最好是出于自发的兴趣，这样才能持久；如果是在外来的压力下完成任务，就比较容易陷入痛苦。

二、走进实验室
        这里所讲的实验室不是那些分布在校园里摆满实验器材的各种房间。这种实验室，本科生上课时也会进去。我所讲的实验室是一种制度、一套游戏规则和一种生活方式。比如说，一个实验室里总会有一个老板，下面会有几个博士生，然后还有几个硕士生，甚至一两个打酱油的本科生。这就是一种人事的关系。而老板要经营这个实验室就要到外面去拉项目，拿到之后再布置给团队去做。不同的老板有不同的管理风格，有的可能对手下管的很严，有的则很松。但不管什么风格，老板都很关心能不能做出东西、能不能发文章。我讲的这些都属于实验室这种制度的一些具体特征和运作模式。
        作为本科生，要想参与科研，就要进入某个实验室的研究团队，对这个实验室的运作模式有一个大概的了解。在这个过程中，我们也可以初步的认识到科研到底是怎么一回事，并开始思考一个根本性的问题-自己是否适合做科研。
        如何走进实验室？华科的某些院系也为本科生提供了一些这样的机会。只要大家有心也可以找到很多这样的机会。我想一个比较好的起点就是和自己的班主任、辅导员或者任课老师接触，了解他们的科研工作，表达自己参与的兴趣。

三、查找、阅读和写作英语文献
        也许你会觉得，自己是本科生什么也不会，进实验室能做什么？我的建议是先从文献入手。由于科研工作需要 查阅大量前人工作的相关文献，本科生可以利用自己时间比较充裕和英语基础比较好的优势，在文献的检索和阅读下功夫，为实验室里的师兄师姐提供相关的协助。除了华科图书馆的外文数据库外，我们还可以利用谷歌学术搜索来查找文献。查到文献之后，可以考虑使用Ennote、noteexpress或者Zotero进行管理。我个人比较喜欢基于网络的Zotero，以后有机会再写文章专门介绍。
        关于如何阅读英语文献，网上流传着一篇三大牛人教你如何读文献的帖子，里面讲了很多具体可操作的技巧和策略，值得借鉴。对于本科生来说，最初读文献肯定是一头雾水的；这个时候一定要有初生牛犊不怕虎的精神。我们要明白对于一篇文献并不像对于一个单词那样要么懂要么不懂，而是懂多少的问题。像我这些年修改各种工科的论文，要说完全弄懂这些文章是几乎不可能的，但要了解基本的思路和概念还是可以的。即使是圈内的读者，不做这个领域的也不一定完全理解其中的细节。因此，作为本科生，可以先在摘要、导论和结论上下功夫，了解一篇文章解决了什么问题，以及这个问题前人做了哪些工作，这篇文章的贡献在哪里，就够了。至于方法上的细节或者某些算法、公式，暂时不懂也没关系。只要有个印象将来如果用得上的话，再来学也来得及。
        有同学可能会疑惑文献如此之多，该从哪里下手？我个人建议可以多关注你认识的华科学者的SCI论文，然后从这篇文章出发，去读参考文献以及参考文献的参考文献。读到后来你会发现这些文章之间形成一个互相引用网络，这时你就入门了。这样做的好处是你不懂的时候可以直接向身边的高人请教。另外，阅读文献的过程也是一个寻找自己未来博导的过程。有很多同学都是到了大四写SoP的时候才开始根据学校排名找导师。我觉得如果能够通过阅读论文找到自己感兴趣的问题，并以此作为将来研究方向，这样写起SoP来才会比较令人信服。

四、掌握做科研苦力的基本技能
        从某种意义上讲，读博就是去一个实验室里上班，不过你的主要回报不是薪酬（老板只会给你生活费），而是你的研究经历及博士学位。而对于老板来说，你就是一个廉价劳动力。既然是劳动力，就得能干活儿。因此，对于留学申请人来说，一定要搞清楚自己能做什么，而这也是老板考虑要不要你的重要因素之一。那么在本科阶段进实验室的目的就很清楚了-要掌握一些将来在博士阶段的实验室里还能够用得上的技能。
由于很多同学出国后研究的方向与本科阶段并不一样，大家在发展自己的科研技能时也要注意技能的可转化性。比如说，你在做某个项目时可能需要使用到某个软件或者要编几十行代码。那么，你在工作时就要尝试总结一些学习软件和写代码的基本规律，这样你在另一个项目中也能运用这些技能。