“我们有知道的东西,这就是所谓的知识。我们有知道不知道的东西,比如未解决的难题,还没有证明的猜想,还没有达到的技术水平等等。我们还有不知道不知道的东西。科学研究不仅要把“知道的不知道”变为“知道”,还要把“不知道的不知道”变为“知道的不知道”,从而进一步把它们变成“知道”。把“不知道的不知道”,变为“知道”,是最高层次的创新,最重要的创新。连不知道什么都不知道,这真是什么都不知道。做这种科研是老虎吃天,无从下口。这也正是"山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村"所描写的无中生有的意境。”
“中国的科学活动和科学教育的目的性都太强、太明确。要么为了多发论文,要么为了考试得高分。科研大多是在针对知道的不知道:我们去攻关解决别人提出的问题,达到别人设定的目标,按照别人制定的好的标准去试图做得更好。这种科学研究的确很重要,但仅是赶超和山寨的心态。悲剧的是,这种研究被很多人当成科学研究的全部。而教育大多也是在学习知道的知识。很多人认为,掌握已知的知识就是教育的全部。”
“有一次,我碰到一个就读于中国顶尖大学的本科生。他告诉我,他这辈子什么都能做到最好,他想在哪一方面做得最好,他就能在哪一方面拔尖,从来没失败过。学校考试第一、奥数金牌、高考进入顶尖大学,这真是众多学生向往和努力想成为的学霸。中国的家长不知道费了多少劲,想要自己的子女成为这样一个学霸。但我听了以后有些伤心。中国的尖子学生,中国未来的希望,怎么一辈子尽跟着别人的标准跑。别人说什么好,自己就往什么方面努力,像丢了魂儿似的。可自己的思想、自己的洞察、自己的热情、自己的精神在什么地方?现在中国的中小学教育大多是应试教育,目标就是提高学生的考试成绩,丧失了教育的本质和核心价值。因为考试好的学生不等于有出息的学生。这种教育,有害于下一代,有害于中国未来领导世界的愿景。”
在文小刚看來,這主要是源于他敢于冒险,只做自己想做的研究,不管這些領域是否冷门或乏人问津,“因为是全新的选题,其他人对此一无所知,自然无法引起人们的重視;这就需要研究者有勇气,敢于去尝试开创性的工作。一旦研究者价值观存在偏差,或沒有足够的自信,这样的研究就很难开始。”
我的学生生涯中有幸得到许多老师的指点和帮助,他们的教诲是我终生难忘。
我小学时代成绩很一般。但是我有很好的老师,特别是教我们算术的郭英伟老师是个能人。她讲的课很生动。我算术成绩虽然从来就没有拿过A。但是她有一次在全班同学面前说:我们班上将来做得最好的是我。当时我真是有点受宠若惊。小学的算术题也难不到哪里,无非是鸡兔同笼之类的题目,得动动小脑筋。我小时,就是典型的男孩子,爱玩,做作业粗心大意,难得有完全正确的答案,也就很少得5分。事情已经过去了70年,但是我永远不会忘记她对我的期望和鼓励。
小学毕业后,我考上了华师附中。据说我的算术是99分(因为我字体潦草)。初中的课程不多,我的老师都是很好的。我记得最清楚的是几何课。老师是王志陠,他每次上课,就是带两根粉笔,一个大三角板,一个圆规,加上他的大脑。他的课讲得很清楚。其实,中学的数学课,一堂就是讲一个定理,学生听明白就可以啦。从那时开始,我就对平面几何很有兴趣。有几本书是我很爱读的:3S平面几何和苏联作家别尔曼的趣味几何学。我当时有几个好同学常常一起讨论几何题目。几何题目常常要画图来表达,但是我们当时有个不成文的约定:最好是不用画图就能解决问题。这个正合我意。有少数人有所谓的“photomemory”(形象记忆)。我的形象记忆不能说很好,但是也不坏。初中的几何课,对我加强形象记忆实在是很大的促进。
巢老师是我最感恩的导师。1977年,我报考研究生时,就有名师不敢收我,因为我有“和老师对抗”的“案例”。巢老师说他愿意收我,只要我考分上线。最为令我终生难忘的是:考试时,有一道题时关于流线,轨线和迹线。他判我做得不对。最后面试时,老师自然要提起这个问题。这可是我一生中最关键的时刻:我当时在力学所,因为我“反对专家”,被列为“三不”:不能提职,不能调动,不能发表文章。其实,老师当时已经给了我90分,考上是没有问题的。我就是太认真,面试时我坚持说我没有错。如果老师一不高兴,不肯收我,我的前途就成了大问题了。
在这个关键的时刻,巢老师宣布休息15分钟。休息后,他以导师和面试主持人的身份当着大家的面宣布,我是对的,他是错了。他把我的成绩改成105分。40年后回想起来,其实我的对错并不是关键--巢老师以他作为导师的身份,当着大家的面,承认自己有错。这是我一生最为难忘的教诲,这也是鼓励了我40年来在科学上不断追求真理的动力。巢老师对我要求很高,他希望我:“长中短,大中小”都要会做。我入行海洋后,也力求做的面广一点,所以风生环流,熱盐环流,海水热力学,数值模式也都做了一点,但是距离老师的期望还是有很大的差距。
我的科学生涯中,承蒙许多先辈和老师给我写过推荐信。首先是我在北京研究生院的英文老师Mary Van de Water。为了推动中国学生走出国门,她无私地奔走在中国和美国之间。因为我们这一批同学从来没有考过什么TOFEL、GRE这些考试。Mary给我们每人写一封她的私人推荐信,说明我们是研究生院的优秀学生,以她个人的名誉担保我们都会 “学有所成”。最为欣慰的是我们这一批老留学生,都在事业上有成, 没有辜负Mary当年以她个人的名誉为我们做的担保。在美国人看来,一个学者以个人名义写推荐信所作的“担保”是最崇高的。
我出国时,叶笃正,曾庆存,巢纪平给我写过推荐信。我从Johns Hopkins转到MIT/WHOI时,叶笃正,曾庆存,巢纪平又再次写推荐信,Johns Hopkins系里的O.M. Philips教授, 系主任G. Fisher教授,和学校留学生办公室主任Z.女士都给我写了推荐信。后来,我每次提职,找工作也是靠许多老师的推荐信。我从Associated Scientist晋升到Senior Scientist可能有好几个评审推荐信,其中包括Carl Wunsch, Mark Cane。每当回想往事,我都万分感谢我的老师们。我可能没有达到老师们的高标准,但是我的确尽了全力,问心无愧。
中华民族有很多优良传统,但是也有不好的。“教好徒弟,饿死师傅”就是不对!徒弟不能超过师傅,科学就不能发展!老师怕学生超过自己?这样的人就不配做老师。学生不能步老师的后尘,要靠自己的努力在黑暗的丛林中杀出一条血路。我有很多好老师,巢纪平,Pedlosky, Rhines, Cane. Stommel是我没有过门的老师。Peter Rhines是我最崇拜的老师之一,他讲的科我半路停修,他从不介意,每次见面都是鼓励我。MarkCane讲的波动课,是我最爱听的课。但是我当时压力太大,常常在他的课上打瞌睡。期末考试,我只拿到B。但是Cane每次都说,我是他班上最好的学生。因为是开券考,他说我是独立把其中的一个难题做出来的,其他人都是互相抄。我在MIT/WHOIjoinprogram教课时,一个印度学生,非常独立,他只得了B,但是他是我教过的学生中最好的一批。
时光流逝,我许多恩师,叶笃正,Mary Van de Water,Stommel,O.M. Philips都已升天了。他们对我的启蒙,教导我永生不忘。
五.我自学英文
谈到学外语,就把我带回到60年前的学生生活。我是1954年进初中,当时广州初中没有外语课,1957年进高中才开始学外语。当时是以苏联老大哥为榜样,在广州,只有少数人学英文,大多数人只能学俄语。我们的老师是从东北来的,她发音很好,我们都很爱上俄语课。中学的外语课,词汇量不大。三年学下来,就是六个课本。对于一个肯学的孩子,真是小菜一道。我复习俄语的办法很简单:把书上的单词从第一册到最后一册,一个一个的默写一遍。
进科大时我的俄语不错。王府井有个外文书店,我常常去。当时的真理报我当时是每次必读。另外,当时有个科普杂志“知识就是力量”,我每次都必买俄文原版,并且是从第一页读到最后一页。当时图书馆里有很多俄语的教科书。据说,前苏联的规矩是:国家给稿费,而且是按页数给。所以俄语的教科书都写得很详细。我当时是学力学,凡是能够买到的俄语的教科书必买,而图书馆里所有有关的中文和俄语的书我都读过。可是图书馆里还有许多有关的英文书,眼睁睁地看着那一堆堆我看不懂的英文书,我恨不得把它们都吞下去。再说科大当时有很多从美国回来的老师,他们自然是按美国的一套来教学。所以我很快就意识到,一定要学会英文。
要学英文在当时可不是一件容易的事。学校不给我们开英文课,书店里不卖英文教科书。英文广播就别提了。我想办法偷偷地去旁听英文课。我就去“偷听”。老师讲的第一首诗:
The moon
The moon is in the sky,
It is far and high,
Let’s go to the moon,
Ride the rocket and fly.
后来,老师发现我们这帮“偷听生”,把我们赶出门外。哎呀,读书人偷听不算偷!不过,她可能不会想到,几十年后,偷听生可能不比她的正经的门生差!
我没有老师,没有课本,剩下来的唯一出路就是“蛮干”。我找了一本入门的英文教材,就按书上描述的方式去学,就是想象应该如何按书中的插图所说的来发音。其实,我也不敢真正的读出来。我搞来了一本郑易里的“英华大字典”,就是一个字一个字地把英文书啃下来。俗话说:“一个拼命三郎抵过十个混饭吃的”,我也就是凭着这种“疯狂”的劲头在半年之中学会了看英文科技书。当时我还没有学专业课,在学普通物理课时,我就看Dirac的经典著作“量子力学”,在看书的同时我就随手把它译成中文。大约不到一年我就可以流畅地阅读英文专业书。凭着我这点微末的本事,我在科大时把学校图书馆中所有关于流体力学和热力学的书都读下来了。真是得益匪浅。到了大学四年级,我的野心又来了。因为流体力学很多经典文献都是德文。于是我就自学德文。德文是介乎俄语和英语之间。我自学了英语,再自学德语也相对容易些。
文化大革命后,我从远郊区调回到中关村,图书馆也开门了,我一有空就往图书馆钻,像一个疯子一样读书。我每天同时学三门外语:德语,法语和日语。所以每天早上,晚上,再加上白天抽空学习。有一段时间,我看到很多所谓“自由面”的数值问题,文章很多是意大利文,所以也曾经动脑筋学过意大利文。我后来参加了“英法德俄日中物理学词典”编译,我和许多自学英文的“门外汉”同学凭实力考进了研究生院的英文甲班,当时甲班有1/3的同学是自学英文出身,许多英文“科班出身”的同学还进不了甲班。
六.人生的启悟
当我在大学读书时,生活和社会环境比较简单,我们日常的生活很简单和幸福,现在的青年人面临太多的选择,竞争和生活中其他的压力也很大。你们这一代是在全世界的舞台上去竞争,可谓大起大落。因此一个平稳的心态可能极为重要。
1.“四到”——听到,想到,悟到,做到
人生许多哲理我们不一定都知道,而这些哲理对我们一生会有很大的帮助。
首先,我们要“听到”一个哲理。
其次,我们要不时“想到”这个哲理。在许多情况下这些哲理是“左耳入,右耳出”,听过以后被抛到九霄云外,所以很重要的是我们要不时想到这个哲理。
所谓“悟到”就是说自己从切身的体会中悟到一个哲理真实的含义,只有通过这个阶段我们才算真正接受了这个哲理。
最后一条是要“做到”,如果听到,想到,悟到一个哲理,但实际上没有去按这个哲理做,那么这一切也还只是一个空洞无物的教条。
比如说:“不要随波逐流”,这个道理人人都听到不止一次,许多人转眼就忘掉了。你能不能还不时想到它?“悟到”是指你自己因为“随波逐流”而浪费了不少宝贵的时光,最后才悟到自己不应走那么一步。而“做到”是指下一次“大浪”来到时,自己有清醒的头脑,不再盲从“大流”。
2.
要发现和珍惜自己的才华
。
唐诗中有一句“天生我才必有用”,我认为这是非常精辟的。另外,我觉得还要正确估计自己的长处和短处,把自己摆在一个合适的地位。这一点我特别要对年轻同志们说一说,因为每一位年轻人都有自己非常崇高的远大理想。说句夸张的话,我认为年轻人要有一点“狂妄”的劲头,但是在有劲头的前提下一定要制订一个切实可行的目标。这个目标与自己的长处以及所处的环境要相符合。如果把目标定得太高,就像有些人十几岁时就想拿诺贝尔奖,我认为是不妥的。第一,把拿诺贝尔奖当作一生的目标,本身就是一个错误;第二,把目标定得太高,最后很可能就会失望,而且还可能掉进精神深渊里。
所以我觉得人应该正确估计自己的长处和能力,选择一个自己非常心爱的事业。我想如果一个人选择了自己喜爱的事业,尤其是选择了搞科学研究事业,就要给自己制订一个比自己实际能力稍高一点的目标。这样干起来才能特别有劲,而且会不断地达到目标,自己也会有成就感,希望年轻人要特别注意这一点。
在正确估计自己长处的基础上,要选择自己喜爱的事业。假如一个人强迫自己为了挣钱,或者为了讨好别人去做自己不愿做的事,我觉得这种人生活得太累。自己首先要问问自己,到底这一辈子想要做什么? 如果一个人只想赚钱,那他就不要作科学研究,因为作科学研究不是一个赚钱的事业,它是一个很崇高的为人类追求真理的事业。当然在现代社会里,尊重科学家对社会的贡献,适当考虑给予科学家应有的保障也是必要的。
作为一个人的父母和亲友, 最重要的不是给他金钱。因为金钱总是会花完的,而且有了金钱不等于就幸福。最重要的是帮助一个青年发现他真正的天赋, 并引导他走上发挥自己天赋的生活道路。有些人活了一辈子也不知到自己的特长是什么。他们在黑暗中盲目地挣扎, 和不应该比的人去比拼。这种人的一生是一大憾事。
3.
人
要有志
孔夫子说“三十而立”。我认为三十岁的青年在现代社会生活中要立下业绩似乎是要求过高;但是年过三十的青年至少应当意识到自己的长处和短处,并且在社会生活中选定一个适合自己未来发展的职业,有一个明确的生活目标。不要为一时一事的得失而放弃自己的远大的目标。一个人的幸福不是金钱和权力可以衡量的。 我们都是凡人,大多数都要成家“立业”。一个人在社会上没有钱是很难活下去的;但是钱太多也不行。一个人的一生要做点事。
我当时是被划入“三不”的另册,一句话说就是走投无路。我应当感谢当年那些把我“逼上梁山”的人。当我1977年报考研究生时,许多朋友都不理解为什么我35岁还要去转行。但是为了能够真正独立自主做研究工作, 我必须通过读研究生来改变我的现状。人称科学家创造高峰的年龄是30-40岁,而我在35岁时去改行实在是有莫大的风险。我这一步有点“破釜沉舟”或者说是”孤注一掷”,能否到达彼岸,实在是非常渺茫的。
但是为了求学,我38岁时只身飘洋过海向命运挑战。按老华侨的说法,我就是一根皮带来到了美国。我和妻子分离了3年,和儿子分离了8年。 当我在1980年夏天离开北京火车站时, 儿子才5岁,他不知道我会一去就是8年, 不断要妈妈快回家。。。只有我知道路程可能很遥远,根本谈不上有什么将达到的目标。当我到Johns Hopkins university时,我是第一个从大陆去的研究生,相当的孤独。常言说“男儿有泪不轻弹”。有一次在一个超市门口正好遇到母女俩在说广州话,我一时感慨万分,几乎要掉泪。但是我马上想到我是为什么到美国来。
我为什么要从Johns Hopkins University转到MIT?俗话说:“不到黄河不死心”,当我离开力学所时,我下了决心要在一个新的领域中作出成绩,要超过他们(那些把我“逼上梁山”的人们)。在MIT念书时,我的座右铭是“发愤图强”。 我在美国的办公室贴着一张纸,上书“你有几篇站得住脚的论文?”,这句话是30多年前我的顶头上司因为我“反对专家”而训斥我所讲的话。我曾决心要写出能站得住脚的论文,30年来我从来没有忘记过自己的抱负。
一个人可能没有钱,没有名气,但是人不能没有志气。人的志气是要通过10年,20年,30 年坚持不懈的努力来实现,而不只是三天的热情。
4.
要珍惜时光
许多东西我们天天看到它,拥有它,但只有失去它的时候我们才知道它对于我们是多么的珍贵。一个最典型的例子就是年轻的爱侣。许多年轻人天天在一起习以为常,不在乎,常常为一点小事就大吵大闹。但只有在分手后才发现他们曾是多么深深地爱。
不少青年人不知道青春的宝贵,他们把不少时光消磨在“滚滚红尘”之中。人的一生是一条单行线,所以青春属于我们只有一次。只有当你们步入中年后,才会发现青春之宝贵——因为青春就像小鸟一去不复返。有不少年轻人羡慕大科学家,大老板。其实你们拥有的青春才是无价之宝。我相信如果可以用他们的地位和金钱来换你们的青春,他们会毫不犹豫的。
5.
“
吾日三省吾身”
要给自己留下深刻反省的时间。随着计算机、互联网的发达,许多人把越来越多的时间花在电脑面前,现在有不少文章提出,老是坐在电脑和电视面前,人会逐步失去主动思维的方式,创造力下降。
你每天应当抽出时间来,想一想“我今天做了什么?”“我这个星期做了什么?”更重要的是自问;“我这个星期离我定下的雄心壮志是远了还是近了?”我的办公室和住宅离海和湖都不远。我日常的运动是沿着海边和湖滨散步。我常常利用散步的时间深入思考。我每天自问:我有没有新的ideas?我能不能做点新的东西??事实上, 我有不少重要的新想法是散步时构思出来的。命运安排, 我的同代人不可能在30-40岁出成果了。失去的青春年华是不会复返的。但是我们没有放弃努力。我常常自问: “我做了什么, 我下一步应该做什么?”
叶笃正是有名学者,他在2006年获得国家最高科学奖。据说他的习惯是随身带个小本, 可以在百忙之中把“思想的火花”记下来。这个例子给我们一个很重要的经验:
(1)要及时地把自己一点一滴的“思想的火花”记下来。许多年轻人有自卑感,总以为自己不行。其实年轻人没有框框,往往会有突破性的思想。说实在的,是许多老科学家没有新的思想,特别是很多人天天忙于事务。再加上知道的越多框框越多,很多名家成名后不敢创新,也是怕出错,“败坏”名声。
(2)有了“思想的火花”后,要及时跟踪,也就是说要对问题的细节加以研究。要把所有的细节都记录下来。有很多思想的火花是在10年20年后才会出成果。
(3)要经常回访这些“思想的火花”。
科学就是要突破前人界限,所以要我们付出巨大的努力。有许多聪明人,他们有不少“思想的火花”;但是没有记下来,也没有及时跟踪和真正坐下来去做研究。久而久之他们中的“才子”就成了“眼高手低”的庸人,也就是“龟兔赛跑”中的兔子, 也就是我常说的”Newton第二“。我有幸认识几位这样的才子,可惜他们都是一事无成。
6.
两张漫画的启示
水獭的启示:以巧取胜
水獭的牙很厉害,它可以迅速地把许多小树咬断,用它们堆成小水坝,这样他就可以生活在一个新的小水库中。在Princeton做博士后时,每天有“coffee hour”,也就是在一定时间大家到一个房间去喝coffee或茶,这也是一个大家自由地交流科学思想的重要形式,当时房间里的墙上挂着一幅漫画。一只水獭大大咧咧地坐在水边的一根倒下的大树上。水獭骄傲地说:“I do not work hard, I work smart.”我的指导教师K. Bryan不无感慨地对我说“I wish I workedsmarter, when I wereyoung.”K. Bryan被奉为海洋数值模式的鼻祖,他尚且有这种感慨,我们作为年轻人难道不应该从这两句话中吸取经验教训吗?
由于现在计算机和互联网的发达,许多青年人把绝大部分的时间花在计算机屏幕前。离开了机器就无所适从,他们往往想:我再有10分钟就可以把这个问题解决了。其实我自己的经验是,有许多问题,如果你离开计算机到外面走一走。一旦你精神放松后,常常会迅速地找到问题所在。有时你还会发展完全崭新的“捷径”,可谓“事半功倍”。
白鹤的启示:
坚持到底
有一幅漫画最令人深思。一只白鹤站在水中,它的嘴巴叼着一只大青蛙。青蛙的身子比白鹤的头还要大得多。再加上青蛙有四条腿,而白鹤又没有手去帮忙,所以这只青蛙看来是吞不下去了。但是漫画的大幅标题是“Never Give Up” (永不放弃)。看来人们在奋斗的道路上真要有白鹤的这种精神,决不轻易放弃一个好时机。坚持到底就是胜利。
7.成功三部曲
1) 从物理的世界找到新的突破口
不要老是跟风,30-40岁的人要开创自己的路
2)把问题提升为一个简洁的模型
把复杂的问题简化成简洁的模型是思维的突破
3)找到一个合适的算法
最后的成功必须有个算法来实现。虽然现在有许多工具,最后解决问题还得靠自己。
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