现在的科学家平常都在做什么?大学本科毕业以读研究生/博士生的人,每天都在做什么、过着怎样的生活?

目前业内已经有名的科研人士做出了什么贡献?为什么我们看不到,而只有爱因斯坦、牛顿等科学家的成就广为人知?

这些问题其实很多人都想知道,知乎上有很多类似的问题,比如:如今还能出现像牛顿这样的科学家么?科研人员一周的生活是怎样的?在国内高校工作是怎样一番体验?

但由于大多数人对这些问题并不了解、无从了解,科研话题下更多的提问、网络上看到的很多关于科研的新闻、以及身边父母亲戚们的看法,都或多或少带着人们对于“科研”的严重误解,包括:

a.盲目贬低:

国家在科研上投入了这么多钱,成果我们都没看到,经费一定都被科研人员贪污了;

发表了这么多文章和专利,“量上去了,质呢?”;

国内科研氛围乌烟瘴气,功利性强,都是在发灌水论文、刷专利;

等等。

b. 盲目推崇:

我们家孩子读博士,做的都是高科技,以后会赚大钱的;

在高校当教授好啊,稳定轻松钱多地位高还有假期啊;

等等。

对于每个行业来说,都会有外行对于这个行业的误解,比如“程序员肯定都会修电脑”、“学金融的能预测房价/股票走势”等等,对于科研这个行业也不例外,所以我对上述误解都表示理解,而这篇文章的目的就在于向好奇的人们解答上述问题、消除以上误解。

【一】什么是科研?

谈论科研,我们首先要给科研一个准确的定义:

科研,全称科学研究,一般是指利用科研手段和装备,为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动。为创造发明新产品和新技术提供理论依据。科学研究的基本任务就是探索、认识未知。

这是百度百科的定义。挺好理解的,但不是很通俗,我来翻译翻译:

科研最终的目的是发明新东西,但发明新东西不仅得有“想法”,还得基于已知的知识,有时候想要发明的东西现有的知识还做不到,我们就去想想还需要哪些知识,提出要解决的问题、猜测这些问题可能的答案,然后通过各种实验装备和方法去证明我们的猜测是对的或错的,最终这些问题得到解答变成新的已知知识,才能用来发明新东西。

翻译完了我来代入例子:

例1

血管支架:这是一个临床上已经广泛应用的东西,家里有做过相关手术的老人的一定知道这个东西。对于普通人来说它是一个新奇的高端的昂贵的医疗设备,但对于科研人员来说,这个血管支架是数以万计的国内外科研人员的研究成果最终整合的产物。

它的概念在1976年第一次被一个医生提出,提出时所有同行表示震惊(应该不难想象,一群医生在讨论血管堵塞的治疗方案,大家都在讨论溶血的药物之类的,突然一个人说我们塞个东西进去把血管撑起来吧,此前没有人想过这种办法)。

从概念提出到广泛使用,共经历二三十年时间,这过程中科研人员提出并解决的问题包括但不限于:

  • 材料的选取:材料要达到一定的韧性和强度、生物相容性、低细胞毒性、降解性能(可降解或不可降解)……

  • 支架的设计:支架要能够进入血管、在血管中移动至患处撑开、撑开的程度控制、撑开后的固定效果、撑开后的力学性能(韧性和强度)……

  • 针对具体问题的改进:易形成血栓的问题解决、针对手术操作的各种改进……

  • 支架使用过程中与人体相互作用的机理研究:可能短期内无法变成实际应用,但今后对支架的改进会基于这些机理研究。

以上的每一个具体问题,都可以拓展出很多的课题进行数年的研究:符合要求的材料选取可以有数百种(成百上千个课题)、从这些选取中筛选出若干个非常具有潜力的材料进行进一步支架设计制备(成百上千个课题)、从上述制备出的支架中再筛选出最合适的几种进一步进行细胞实验动物实验和改进具体问题(成百上千个课题)……直到今天,血管支架仍然作为很多实验室的课题在进行进一步的研究、设计和改进。一代又一代的国内外研究人员在前人发表的论文的基础上,不断往前推进。百度学术里搜索“血管支架”共有约57,700篇中文论文(英文只多不少)。

例2

血管支架作为一个比较现代的产品例子涉及了材料学、医学、药学、生物学、工程学等众多学科,有人评论过我认为这个例子没有广泛代表性,其实是有的。但我还是再举一个大家都自认为很了解的例子:

电灯和电:大家都知道是“爱迪生发明了电灯”,但我建议大家来看看电灯的百度百科,着重看一下“发明历史”和“发明争议”部分,大家会看到电灯并不是爱迪生一个人独立发明的,他有助手、也有基于很多前人的经验,更别提“电灯”这个发明基于的那个时代的已知知识:电,我再次建议大家来看看“电”的维基百科,不用细看,就看看有多少你们不认识的科学家的名字。

题外话,爱迪生不仅是个科学家,也是个开公司的生意人,他对自己的的宣传和美化造就了大众对他的大部分印象,而其他的绝大部分科学家则不被大众所知。

举这两个例子,就是为了说明:

科研从来不是普通大众想象中的那种“爱迪生试了很多材料发明了电灯泡”这样的模式,“科研”是全世界的所有科研人员在进行的高度分工合作的一项工作。科研人员也不是只有牛顿和爱因斯坦这样的大科学家,各个领域的绝大多数科学家都是不为大众所知的。

【二】

基于上一部分中科研的定义,科研人员都在干什么?

高校/研究所里的教师提出科研问题、申请项目/课题(的经费),学生在教师的安排指导下做实验、并基于实验数据和结果发文章/申请专利。企业研发人员根据企业对产品的要求,同样通过做实验研究和解决具体问题。

研究生/博士生每天做什么事、过着怎样的生活?

就像上面说的,每天做实验、整理实验数据、向导师汇报、发文章……但这些工作之余,我们也有自己的空余时间、爱好和生活,跟其他行业的人一样。

"国内科研氛围乌烟瘴气,功利性强,都是在发灌水论文、刷专利"?

我们的日常工作就是做实验发论文和专利,这种偏见明显缺乏逻辑,试问“不乌烟瘴气的”科研氛围里,科研人员应该干嘛呢?

发文章和专利虽然是课题结题和学生毕业的硬性要求,但其本质是为了让后一代的科研人员在前一代的基础上继续研究发展。

"我们家孩子读博士,做的都是高科技,以后会赚大钱的"?

根据第一部分说的那些,博士生做的东西其实也并不高深莫测,至于是否赚大钱,跟别的行业一样,都是根据个人能力和选择而不同的,比如程序员有工资高的和工资低的,搞科研有只拿高校工资的也有靠自己的专利开公司的,博士毕业的同样有年薪高的也有找不到工作的。

"在高校当教授好啊,稳定轻松钱多地位高还有假期"?

高校教师并不轻松(可参考大学课题组的教师都在忙什么),薪酬也不一定高(可参考从事基础科学研究前景惨淡吗和大学老师月收入是否真的只有三五千),假期其实不一定有(我研二升研三的这个暑假只有两周,我小导师估计只放了一周,大老板据说从来没走过。当然,我说“不一定”代表不绝对,肯定有其他专业或者课题组有假期的),地位高不高这个就是看待者的主观评价仁者见仁了。

目前业内已经有名的科研人士做出了什么贡献?为什么我们看不到,而只有爱因斯坦、牛顿等科学家的成就广为人知?

“国家在科研上投入了这么多钱,成果我们都没看到,经费一定都被科研人员贪污了”

基于上一部分关于“什么是科研”可以总结一下“科研产出都有什么”:科研工作的产出有的有具体的产品,具体产品中有的已经广泛使用了——如这里说的血管支架、电灯,也有的还在研发中暂时还没有广泛使用——比如骨组织工程支架(这是我的课题=v=);但也有很多科研工作的产出是理论,这其中又分为已经能够服务于实际领域需要的——如力学,电磁学,免疫、病毒相关的机理研究等,以及很多可能近几十年内都很难有具体的产品应用——如天体物理、理论物理等。

“科研人员做出的贡献”中的具体科技成果产品,普通人并不是看不见,而是太常见了随处可见:医院里用的各种医疗器械,生活中用的家用电器数码科技产品,无一不是整合了数万科研人员的研究成果的产物,甚至你喝的一瓶矿泉水,也包含了从水源采集(地质学、环境学)、水体过滤(过滤技术、除菌技术)到瓶体制造(材料成型加工)等一系列的技术。

“科研人员做出的贡献”中的理论,普通人只看到牛顿、爱因斯坦等主要是这些科学家的部分基础科学的理论在中学教材里、或有较多主流媒介的宣传。是的,就算是牛顿和爱因斯坦这两个人,大众也只了解他们成就中的冰山一角,并且“广为人知”的也只是他们成就的名称而已:比如“牛顿第一/二/三定律”、“微积分”、“相对论”、“光电效应”等,但除了这些名称,有多少人真的了解他们做出的这些“贡献”具体是什么吗?本文第一部分中的例子里举的“电”的维基百科,普通人根本不认识里面的众多科学家,这是很正常的,我也不认识。事实上,作为一个科研人员,我也只知道我自己的研究领域(组织工程)的创始人、与之相关一些重要的学术大牛而已。

说“业内已经有名的科研人士”范围太宽了,如果“业内”指的是科研整体的话,那么每个领域都有对该领域来说有名的人士,他们对该领域的贡献不可小觑,但他们的名字和贡献仅被该领域的研究人员范熟知,比如我刚刚举的血管支架的例子里,首次提出血管支架的那个人无疑对血管支架的发展有很大贡献,但是我不是做血管支架的,并且抱歉我记不住也暂时找不到那个人的名字了。我自己也是做生物医用材料的,连我都说不出这个大领域里另一块研究方向的代表人名字和成果。我自己做的是组织工程支架,这个领域的创始人是Robert S. Langer和 J. P. Vacanti,他们的贡献是提出了组织工程的定义。在他们提出组织工程之前,还有第一代和第二代的生物材料作为前驱,还有现代医学成果和生物学研究成果作为基础。但这些知识对于大众来说没有意义,当病人使用血管支架的时候,当十几年后我研究的骨组织工程支架也广泛应用于临床的时候,没有人会去想这东西是谁提出的、谁发明的、几万几十万叫什么名字的科研人员花了多少时间解决了多少问题才最终面世的。大众不会知道这些,媒体也没有必要大肆宣传这些(如果真要宣传,这么多领域也宣传不完),但这些人的贡献却是客观存在的。

【结语】

科研领域如此之宽,划分也越来越细,比较“谁的贡献更大”或是“还会有像牛顿这样的科学家出现吗”已经没有标准,也没有意义。

当我们谈论科研的时候,以及当我们谈论任何其他行业的时候,我都由衷地希望和呼吁更多的人在不了解一个行业的情况下,少一些质疑、主观推断和声讨,多一些好奇、尝试了解和探讨。

【注:本文授权转载自知乎专栏“长大想当科学家。”转载请联系知乎用户Linda Lin】