第1节

从科研事业中获得满足感

经过前面几个充满挑战的章节后，接下来我将提供一些对科学职业生涯可能有帮助的积极建议。就我个人而言，科研工作令人愉快且富有成效，它包括不同行业的活动以及各种机构和学术界的科学研究。在第1节中，我所给出的意见可能具有普遍意义，并且包含了一些意想不到的结论。第2部分更侧重于在职业生涯开始后如何获得科研资助、名望与合作。

任何职业都不是完美的，总要在责任、收入、压力、自由度以及工作保障等方面做出一些妥协。我的观点难免失之偏颇，因为我所从事的科学研究始终与现实世界的问题紧密结合。从很多方面来看，这可能是一种两全其美的情况，我知道自己非常幸运。

科学家有几个主要的选择。他们的工作与行业直接相关，涉及从基础研究、开发到生产的各个环节。学术机构从学校教学到教学与研究相结合。此外还有国家和国际实验室，其课题多种多样，从一般项目到新能源、粒子物理学、天文学等。军事研究可以单独考虑。对于这种兼顾教育与原创研究的模式，学者的参与方式也不同，大学里的有些老师几乎只从事其中一项工作。有些学者擅长教学，有些学者擅长研究，有些学者两者兼备，还有一些对两者皆不擅长。在就职于大学期间，我实现了重大的转变，不再从事纯粹的学术研究，而是进行一些为大学行政部门筹集资金的活动。

从全球来看，科学绝对是现代社会的关键组成部分。因此，我们可以将不同的特征结合，接纳个性的与团队合作的做事风格，拓展能力范围，提升事业的成就感。

产业合作具有激励作用，对科研人员来说，他们可以在有望做出贡献的领域选择产业合作，此外还有一个关键事实，即产业合作往往可以提供资金，这些资金为研究中风险性较高的“学术”方面奠定了基础。从薪水到设备，资金是所有研究的基础。从一定程度上来说，争取研究委员会的资金和其他机构的资助就像买彩票，对真正的新观点或挑战现有成果的想法来说可能特别困难。学术界有一个不太明显的好处，那就是你可以不断接触到聪明的年轻本科生和研究生、博士后，并进行跨国合作。他们大多是二十来岁，长期与他们交往会令人精神焕发，让我觉得自己也是二十来岁的年轻人。尽管镜子里的自己并非如此，但从心理的角度来说，这是一个良好的环境，在这里你可以感受到年轻人的热情和自信，并且被他们接纳。

第二个意想不到的好处是，学术研究的收入可能比不上那些顶尖行业的收入，但你可以自行选择工作内容。英国行政机关的统计数据表明，高薪资与更长的预期寿命密切相关。然而，在收入相同的情况下，与那些由上级领导指挥工作的人相比，能够自己主宰命运的人的预期寿命明显更长。我欣慰地发现，从事科研工作的教授们的预期寿命较高。

我十分谨慎地避免提及自己大学或研究中心的同事。我曾与十多所大学以及世界各地十几个重要的研究实验室进行过密切的合作，发现了一个有趣的模式，即我总能得到全面支持，愿意分享想法。此外，在这种合作的过程中，各地不同的竞争团队之间往往都能积极参与。由于科学出版物被用作衡量成功和国际声望的指标，因此对我和他们来说，合作的额外好处是，我们都增加了科研成果，并让大家看到了自身的能力。更有趣的是，当我离开以后，曾经合作实验的各小组又回到了彼此独立的状态，不再进行合作。我们十分熟悉也能理解这种模式，也许它可以应用于所有类型的工作中。

学生也能通过这种跨国合作受益。一些大学规定学生必须在期刊上发表其署名为第一作者的文章，否则不能申请博士学位。第一作者意味着他们对这项成果的贡献最大。但实际情况未必如此，许多出版物中列出的所有作者都对内容做出了重要贡献，此外还会加上导师或团队带头人的名字，虽然有时候他们的意见并未发挥多大的作用。需要注意的是，如果他们提供了资金和设施，那么他们的作用仍然非常重要。还有一种常见的情况，一些导师会将自己或他人列为成果的第一作者，故意让那些非常有能力的学生长期给自己当助手。对于能力不足的学生，可能会及早让他们以第一作者的身份发表论文，以便让他们离开实验室。好在优秀的学生往往有机会去其他实验室，有时我看到这种不公平的做法，会故意与这些被剥削的学生一起发表文章，并将他们列为“第一作者”。这样他们就可以提交论文成果，顺利毕业。我知道他们的导师对此很不满，但也从来没有人直接埋怨我。对未来的研究生来说，选择导师时需要注意这一点。

我自己对待论文发表的原则是，将对内容贡献最大（如果显而易见的话）的人列为第一作者，其余联合作者按名字的字母顺序排列。由于我的名字以T开头，所以经常排在所有作者之后。事实上，这种排列方式也不公平，不仅在出版物中，在求职面试等事件中也是如此，因为它倾向于按照名字的首字母进行排序。一些地区的期刊坚持按字母顺序排列作者。我有一位朋友，她所在的地区就是这种情况，而她当初选择嫁给第一任丈夫，正是因为对方姓氏的首字母排在字母表的开头（而她的娘家姓氏并不是）。虽然这段婚姻没有维持下去，但她仍然用这个姓氏发表成果。

按字母顺序排列名字的弊端不仅存在于科学领域。在古典音乐领域，我相信大多数人都能很快说出姓氏首字母是B的10位作曲家的名字（列举巴赫家族的十个人可能是作弊，除非你能说出他们的全名），但对于姓氏首字母排在字母表后面的作曲家，比如N、R或V，能被我们记住名字的可能并不多。

给年轻科学家的职业建议

我希望通过这一章使读者们了解，科学研究是一项回报满满的职业，同时我也希望提供一些建议，帮助年轻学者取得成功，并利用人类行为方式中的缺陷。有许多社会缺陷制造了差异，限制了同辈群体，并形成根深蒂固的观念。当我们了解了其中的细节后，就可以利用他们的弱点来提高我们的社会和职业地位。从原则上来说，重要的一步是选择合适的父母，跻身社会前10%的人口。这样才能确保接受良好的教育、读最好的大学、拥有充足的人脉，从而在工作、朋友和生活中通过裙带关系获益。对于另外90%的人来说，我们需要寻找另一条道路，或者加入我们想要努力赶上的同辈。以下计划针对的是学术研究生涯，但毫无疑问，从本质上来说，这种策略同样适用于其他地方。

一位有潜力的科学家，如果想在名利的阶梯上向上攀爬（也许他是为了财富才从事这一职业），那么他的第一步就是进入顶尖大学，最好获得一等荣誉学位。但这只是证明你善于应对考试并掌握了教材知识。尽管这项能力很出色，但它未必能帮助你在未来发展创造性思维。事实上，我曾与非常有能力且富有想象力和洞察力的同事共事，他们专注于自己感兴趣的项目，但考试成绩并不突出。

到了下一个需要完成研究项目的学历阶段与攻读博士学位的时候，选择导师和课题时要格外小心。在英国，博士学位需要攻读三年或三年以上（在一些国家需要更长的时间），它有点像婚姻（持续时间也与许多婚姻一样长），也会有成果产出。在这种情况下，“孩子”是伴随你余生的出版作品与技术。如前所述，大多数学者终生的研究方向可能不会与其博士期间的研究课题相去甚远。所以，如果你在博士期间选择了不合适的课题，可能会遭遇严重的挫折，或者走进一条死胡同。你的目标是在自己喜欢的领域内找到最有声望的团队和导师，他们正在进行的研究符合主流趋势，得到普遍认可并有充足的资金支持。但要小心那些名气过大的学者，因为他们可能一直在出差，或者因在国家和国际委员会等机构工作而无暇顾及对你的辅导。同样，你的贡献可能得不到适当的认可。进入团队以后，你需要完全融入其中，包括着装风格和一些表面上的工作习惯（但实际上你要更加努力），这样才能被接纳（没有不合群或缺陷的迹象）。这样可以确保你尽快拿到博士学位和不错的推荐信。

到那时，你需要通过一个新职位获得收入。许多人会在同一研究小组内继续工作几年，因为他们的技能在那里可以得到充分的发挥。团队带头人可能不想失去你，但你个人的事业发展可能会受到限制。在其他地方找到工作后，你需要建立自己的独立性，不要忘记培养同行管理人员和部门负责人（学术或产业）中的人脉和朋友。从事业发展来说，这比科学研究更快。科研人员可以加入国家和国际委员会，协助组织会议，争取获得广泛认可。同样，这也比工作更重要，因为它有助于拓展人脉并在日后争取研究资金。

虽然我个人并未直接受益于这个建议，但我选择了优秀的“父母”，一位非常优秀的博士生导师，他允许我提出新想法，我仔细规划了自己的工作，所以在23岁时就提交了论文。这份提前提交的成果可能会让人感觉我非常聪明（实际上并非如此）。然而，我没有意识到与行政管理人员和一些重要人物建立联系的好处。通过参加会议可以与他们建立联系，结交朋友，建立人脉，同样有价值。在研究生阶段，你可能会取得一些成果，或者你的名字出现在论文或海报上。充分利用这个广告，因为许多人会向你提供有用的评论和建议。

在这样的会议中还隐藏着一个礼仪。比如我发现，在会议中，研究生会坐在大厅的后方，顶尖教授和演讲者则坐在前排。我曾天真地认为这种安排是出于对经验和智慧的尊重。如今我也成了一个坐在会议厅前排的人，我才意识到这种安排并非因为地位，而是因为随着岁月的流逝，你的听力和视力会衰退。对大多数人来说，坐在前排的学生都会被视为能力出众。这种普遍的看法是获得地位的第一步。另一种策略是参加一个与你的主要研究相关性不高的会议。我经常这样做，因为我的兴趣非常广泛。这么做还有一个有趣的好处，那就是在陌生领域的会议上，我的相关背景可能比较薄弱，但相对而言，我也是从自己的领域输入的“专家”。因此，我所呈现的专业性会立即得到认可、重视和赏识。这又能向我所在领域的同事提供积极的反馈，因此是一个双赢的局面。

自我推销与会议

我曾提到会议可以激发新想法，展现真正的领导者。如前文所说，大多数领域仅由10%的人推动，还有40%的人也做出了有价值的贡献。其他人可能会给予支持，但还有些人无法理解新的发展。这就是生活。认可关键人物通常很简单，但人们往往也有强烈的自我意识，尤其是团队中能力较弱的成员。我并不是在批评科学会议，只是强调一个事实，即科学家也是人，“专家”拥有广泛的专业知识。同样的情况也适用于生活的其他方面。避免过度的广告和自我宣传，因为我们更容易宣传自己的成功而忽略掉不足。

在任何类型的会议中，提交材料都非常重要。材料必须简单，以便被大多数与会者理解，同时吸引专家，与之进行后续的讨论。绝对不要试图用看起来复杂的成果让自己大放异彩。你会使90%的人困惑不解，也不会给其他10%的人留下深刻印象。

会议讲座、委员会和公众科普中常出现各种各样意义重大的问题。如果演讲内容未能充分考虑观众的接受水平，或者大大超出规定时长，就会出现一些明显的问题。比如说，PowerPoint演示文稿中包含太多的噱头，这会导致观众无法将注意力集中在内容上，或者我们没有注意到，在电脑屏幕上看起来引人注目的内容，放在演讲厅低劣的激光投影仪上就变得模糊不清。室内声学、麦克风和投影可能存在各种各样的缺陷，但这些并不是我要讨论的问题。更微妙的缺陷来自那些在其他情况下看上去好像只是吸引力差异的特征。其中包括使用你所熟悉的口音、语言或着装，以及对口头语的使用。在英国，这些因素可能很有感染力，但对来自其他国家的与会者来说，它们可能传达出完全不同的印象。

出色的演讲者知道表达与时机的重要性，但他们也经常忽略一个事实，即声音低沉的男性往往更受尊重（而且更有魅力）。牛和人都是如此！更奇怪的是，穿着得体的讲师能让学生取得更好的成绩。因此，穿着时髦西装，用低沉嗓音说出的平凡观点也能受到赞扬，但一个穿着破牛仔裤的男人用又细又尖的嗓音发表震惊世界的评论，往往会遭到忽视。及早认识到这种模式对人生发展有一定的好处，它不仅会对一个人的职业生涯产生重大影响，还会影响社交与爱情生活。

另一个问题是，科学会议的演示往往像一个侦探故事，一开始摆出事实，并希望最后有时间得出预期的结论。这与大众传媒、行业杂志或报纸的需求大不相同，因为它们的做法是一开始就亮出主题，然后添加事实并重申标题。因此，演讲的缺陷之一就是受众错误。

我们必须学会处理问题，运用一些技巧来选择最好的感情色彩词，并在科学中加入政治家的导向性陈述。例如，如果有人问我数据的准确度有多高，我认为答案是10%左右，要是这么回答，观众就会意识到这是我猜测的答案。对于难对付的人提出的这些问题，我通常会虚构一个数字，比如8.5%，这样能阻止他提出更多问题。这不是一个简单的整数，所以他会认为我有充足的证据。措辞非常重要。政治家永远不会对公众说，新的工艺、工厂或材料“有毒”。相反，政治家们会使用导向性的陈述，强调其中一些“影响较大的化学性质”。同样，半导体界会用听起来更加正面的“掺杂剂”取代“杂质”一词。

讨论缺陷的问题

作为一名物理学家，我的研究领域涵盖了物理学、材料科学和工程学等，我曾参加过有关缺陷和不完美的会议。在会上，没有人轻视这个话题，也没有人贬损这样的措辞。不完美就是我们的生活。尽管如此，许多会议仍然存在形象问题，比如会议海报或徽章方面的问题，例如“材料中的缺陷与瑕疵”。佩戴这样的徽章四处走动，既不利于宣传，也对自己无益。在一次会议上，我试图在综述演讲中指出这一点，于是我提出，我的综述演讲关于爱、戏法、战争和婚姻。观众（尤其是组织者）露出了惶恐不安的神色，这一点令我非常满意，然后我才解释，这四个词语均是缩写［爱（LOVE）是指许多有价值的实验（lots of valuable experiments）；戏法（MAGIC）是指绝缘晶体的制造和生长（manufacture and growth of insulating crystals）；战争（WAR）是指推进研究的方式（ways to advance research）；婚姻（MARRIAGE）来自制造、广告、研究现实、创新、应用、增长和开发（manufacturing，advertising，research realities，innovation，applications，growth and exploitation）］。

“缺陷”这个词意味着问题（即使是科学家也会有这样的认识，但希望任何能够读到此处的读者不会再这样认为），所以我经常用“高级结构晶格工程”这样委婉的用语来代替“缺陷”。“经验数据”已经成为“多变量结构流形优化”的结果。这种技巧的好处是有助于转移负面评论，它是一种政治手段，也可以获得积极的情绪反馈。这么做的唯一风险是，有些人可能真心相信它们。

公众对词语和短语的态度反复无常，那些有助于营销的短语和观点可能会随着潮流而变化。例如，在20世纪50年代，与放射性衰变相关的能量被视为非常正面的东西，许多矿泉水和饮用水因放射性含量较高而被积极营销。同样，鞋店的X光机也被用来检验鞋子是否合适。这个想法很好，有助于提升鞋子的销量，但人们忽略了其中的隐患，它有可能（而且确实）会导致制鞋机操作员患上癌症。到了20世纪70年代公众则出现了相反的反应，当时的医学成像技术已经十分发达，最初被称为核磁共振成像技术。但“核能”已经过时，对公众来说，核能意味着武器、原子弹和危险的辐射。患者拒绝接受此类诊断。更名为“磁共振成像”（MRI）后，它又重新流行起来。这是一种昂贵的设备，因此拥有这种工具的医院也意味着拥有极高的声望。人们并未发现它为患者带来明显的风险。唯一的难题是，一项欧盟指令禁止将患者暴露于大磁场中，如果强制执行该指令，将破坏这项最有价值的医学分析技术。

相比之下，X光成像仍然被视为一种安全的方法，用于牙科、判断骨折或乳腺X光检查等。事实上，更高质量的成像需要更高的辐射剂量，因此也会导致更多的细胞被电离和破坏（这是我们非常不希望看到的结果）。后来证实，细胞损伤是癌症的潜在前兆。当然，人们努力提高了探测器的灵敏度，例如，乳腺X光检查中使用的X射线剂量现在已经大幅减少，仅为20世纪70年代初的10%！如今有许多人估计，当年高剂量X射线导致的癌症患者人数与通过X光成像检查出的癌症患者人数一样多。从诊断的进步性来看，相对于细胞损伤和潜在的癌症隐患，X光成像可以被视为一项简单、积极和有益的技术，它绝对不够完美，并且现在仍然被认为是许多后续癌症的诱因。风险始终存在，但我们也需要考虑即时诊断效益，此外人们接触到的辐射源也不止于此，还包括岩石、陶器和航空。

在此我想提一个题外话，医用X射线的辐射通常被引用为年度本底辐射剂量而言。每年的本底辐射剂量为3～8毫希沃特（mSv），取决于具体位置、花岗岩等岩石和高空飞行等自然环境辐射。胸部X光检查到CT扫描的辐射剂量为0.1～10毫希沃特。令人欣慰的是，这样的剂量微不足道。不幸的是，在研究电离辐射的缺点时，人们发现，电离辐射的影响、损害和长期后果在很大程度上取决于电离率和总辐射剂量。然而，每年有3150万秒，如果X射线1秒的辐射剂量为1毫希沃特，剂量率可能是年度本底辐射剂量的3100万倍。绝缘材料和组织中的电离损伤在很大程度上取决于辐射强度。生物这种对强度的敏感性可想而知，想一想自己的视力，我们可以应对全年的阳光，但如果直视闪光中的所有光子，光的强度会增加一百万倍，我们会立即永久性地失明。

X射线所造成的组织反应和损伤是相似的，但每年从环境中受到的放射性辐射所造成的影响大不相同。这是医学界从未向患者提及的事实。同样，如果进行乳腺X光摄影检查后五年内没有引发癌症，则认为该检查是安全的。但许多医生认为X光检查的影响需要更长的时间才能显现，但五年规则又是一个令人欣慰的统计数字，即使尚未得到普遍认可。

在20世纪的大部分时间，任何小的金属粒子集合都被称为胶体。这些粒子拥有悠久的科学历史，例如，它们是早期威尼斯红宝石玻璃的基础。古老的玻璃中含有小簇的金原子。近年来，人们已经不再用胶体一词来描述嵌入固体的金属原子簇，取而代之的是纳米粒子。为了获得研究资金，我们必须不断了解术语和当前的流行用语。

潮流会发生变化，重要的是当这些词语出现在文本中的时候，我们要有所察觉。在向欧盟委员会提交的提案中，我知道在一些成功通过的提案中，其部分内容取自委员会自己的目标声明。它清楚地表明，这些提案符合委员会的优先事项，可以使审查人员高效完成欧盟委员会检查表。编写指令和评估提案之间的时间延迟非常大，因此评审员可能忘记了具体的措辞，但他们会下意识地对可能出自自己笔下的词语产生反应。这种方法也适用于学生作文和城市规划申请等不同领域。

我的一位好友用另一种方法赢得了英国研究委员会的高度评价。他的策略是为已基本完成但尚未发表的成果寻求资金。他不仅阐述了自己所设想的目标，还详细预测了可能会记录的数据。不出所料，他成功获得资助，而且他的预测也得到了验证。这反过来又为他吸引了更多的资金。