研究與我: You and Your Research

You and your research」 是一名受人景仰的大師 Richard Hamming 在 1986 年的演講,並於 2008 年整理成文章發表。主旨是研究者應俱備的態度以及如何做出頂尖的研究。Hamming 教授以說故事的口吻,將他在 Bell Lab 三十年所見之人、所聞之事、所生之感,以研究者特有的睿智和清晰的口條,娓娓道來。該篇是個人非常喜愛的文章,推薦給身邊正在或將要做研究的朋友。

Note: 本篇以自己的脈絡整理了該文重點,並融合諸多自身經歷。若要享受原汁原味,仍建議讀原文

“If others would think as hard as I did, then they would get similar results." – Issac Newton

Richard_Hamming

內在修練

向下扎根
Have independent thoughts

If you believe too much you’ll never notice the flaws; if you doubt too much you won’t get started.

如果你老是在讀別人做了什麼,你就會陷於和別人相同的思維。閱讀,是對問題有更深入的瞭解。有概念之後,應該拒看任何解答,直到徹底思考過解決的方法。學會抽絲剝繭地找出問題的根源,比找到正確的答案更重要。

這點是我高中大學時代訓練不足之處。高中段考、學測、指考,只看標準答案,我不懂,先背再說,反正成績是升學的一切。到大學,一學期七八門課,要念的東西那麼多,看完所有習題、考古題解答都來不及了,怎會有閒暇興致去鑽研思考一個問題。直到大學畢業,進入博士班,才發現這樣的讀書方式,竟已演變為根深蒂固的習慣。讀書,腦中不再習慣跳出問題;不懂,想個幾分鐘,就往下翻解答。這樣的讀書習慣,雖然在美國課堂上也應付的輕鬆寫意,但是進入研究,就是一場災難,因為標準答案不復存在。

LUCK FAVORS THE PREPARED MIND

「機會出現時,偉大的科學家會立刻緊追在後。他們放下其他事物,只專注於這個點子。因為他們早已徹底思考過這件事,早已準備好了。」科學史上不乏意外發現而引發重大突破的例子,但 Hamming 認為,那是因為偉大的科學家,滿腦子都是這些東西,當某些線索或機會出現,他們一眼就能看出來,並立刻付諸實踐。這就像我們參加面試前,也會在腦中想像各種情境和演練應對進退。到了真正面試的場合,發現進行很順利,其實是自己早已在腦中上演好幾遍相同的情節。

正確態度
多10%的努力

Knowledge and productivity are like compound interest. If you put in 10% more, you will get more than 10%.

知識和生產力像複利,多10%的努力,回報將不只10%。知識是網狀的,學習越多,增加的連結不是線性,而是非線性加乘。同樣的,相信大家有相同的經驗:若已經花了一整個下午進入最佳讀書或研究狀態,此時多努力一小時,獲得的成果絕對超越之前的平均值。但 Hamming 也指出,多出的 10% 努力,一定要聰明、妥善地使用。例如已經卡在一個問題整個下午,此時多一小時的努力,很可能還是一無所獲。

面對困難,危機就是轉機

When scientists found they couldn’t do a problem, they began to study why not.

研究的世界,不論是大學實習生還是大師,一定時常碰到困難。畢竟研究的本質,就是嘗試解決或至少瞭解這些未知。但實習生和大師的差別,在於前者碰到困難就開始失去信心、自怨自艾,而後者則會想盡方法釐清問題所在,並著手研究它。因此 Hamming 才會說,"What appears to be a fault, often, by a change of viewpoint, turns out to be one of the greatest assets you can have."

別陷入成功的陷阱

When you get early recognition, it seems to sterilize you.

Hamming 在文中舉了諾貝爾獎得主好友甚至 information theory 大師 Shannon 的例子,講述他們成名之後,便不再有以他們的實力應該做出的成果與貢獻。「他們不再播種會長出真理的橡樹的小果子。他們想要立刻做出大貢獻,但這不是事情發生的方式。」我常拿這個概念提醒 (安慰?) 自己,逆風比較容易飛翔。博士階段,把自己磨練成多厲害的人,比起自己發了多少篇論文還要重要。

全心投入
Emotional commitment

If you are deeply immersed and committed to a topic, day after day after day, your subconscious has nothing to do but work on your problem.

許多成功的人,都有共通的特質,就是決定要做一件大事後,便投入全部的時間和精力。真心想要完成一些事情,就必須先懂得捨棄。 Steve Jobs 曾說, “To decide what not to do is as important as to decide what to do."

這點我最近特別有感觸。以前,我喜歡同時執行很多事,想做好研究、顧好成績、學第二外語、看其他領域的書、執行個人企劃。此外,與朋友聚會、運動、休閒、看閒書也都不能少。如此生活才會過得豐富且充實。但我逐漸發現,什麼事都做,也就什麼事都沒做多少。於是我開始實驗,讓生活只有簡單且明確的目標 (研究),其他事就暫時擱置一旁。結果我發現,朝思暮想的都是研究之後,白天沒解決的問題,晚上洗澡、煮飯,甚至連作夢都在想。有幾次,答案就在洗澡或起床時浮現在腦中。因此,並不意外 Issac Newton 會說 “if others would think as hard as I did, then they would get similar results."

不斷檢視研究方向

如同曾子的吾日三省吾身,Hamming 也時常自省三個問題 (或是質詢別人這三個問題):(1) What are the important problems of your field? (2) What important problems you are working on? (3) If what you are doing is not important, and if you don’t think it is going to lead to something important, why are you here working on it?

外在資源

向前人學習
Hamming 待在 Bell Lab 的三十年,讓他閱人無數。他看過 Feynman, Fermi, Oppenheimer… ,同時他看了許多科學家的傳記。過程中,他不斷思考:「What and why they were so different from me?」,或是直接問:「How did you come to do this?」

與 Adivisor 相處,Hamming 也有自己的一套。If you want to do something, don’t ask, do it. Present him with an accomplished fact. Don’t give him a chance to tell you ‘no’.

與他人互動

The closed door is symbolic of a closed mind.

在聚集世界金字塔頂端的人的地方,待久了自己就便成為一份子。Hamming 甚至會特別去找最頂尖的人,常與他們共進午餐。"It’s valuable to have first-class people around."

不過除此之外,與他人互動前,自己也要下功夫,對該議題要有足夠深的了解。就像核反應的臨界質量,自己要有夠多的知識,交流激盪時產生的小火花才能引發一連串的核反應。腦力激盪不是自己坐下來「開始思考創意」,而是在自我學習或與他人交談時獲得啟發。

溝通與表達

You should spend at least as much time in the polish and presentation as you did in the original research.

Hamming 認為要成為頂尖的研究者,必須善於溝通與表達。要能夠寫出清晰且精確的文章,能夠給正式和非正式的演講。除了有效跟其他學者交換意見,也能讓自己的研究成果對該領域甚至社會大眾有所貢獻。

此外,Hamming 還特別強調,不要當「back room scientists」:在任何演講、會議場合,只坐在最後一排靜靜聽,結束後默默離開,不敢在熱烈的討論中,站起來清楚地表達自己的看法與理由。不只要會給演講,也必須掌握這種討論型的對話技巧。老實說,這是我目前欠缺的勇氣和能力。在許多大師面前,對自己的專業知識和英文還不夠有自信,能夠做這樣深度的思考和溝通。

後記

Hamming 是典型的美式研究者,所描述的狀況主要以美國研究環境為主。況且,厲害的研究者,每個人都有自己一套研究方法,哪些觀點適用,我們該有自己獨立判斷的能力。不過 Hamming 的演講,提出了許多深刻的論點,發人深省。更有趣的是,這一套讓他在研究上有卓越成就的價值觀,或許與成功的企業家、各領域有成就的人的人生哲學,有異曲同工之妙。

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