图灵奖得主Hamming的22年前经典演讲:如何做研究,才能不被历史遗忘

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美国科学院院士、图灵奖得主:约翰•爱德华•霍普克罗夫特——深度学习南京大学教授:周志华——深度森林:探索深度神经网络以…

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来源:Virginia.edu
编译:Bing

Richard W. Hamming,美国数学家,图灵奖得主,“汉明码”的发明人。1946至1976年在贝尔实验室工作,他曾和约翰·怀尔德·杜奇、克劳德·埃尔伍德·香农合作。1956年参与了IBM 650的编程语言发展工作。它是美国电脑协会(ACM)的创立人之一,曾任该组织的主席。

1986年3月7日,他在贝尔通信研究中心给200多名科学家们做了一次演讲,题目为You and Your Research,演讲主要关注的问题是:

为什么只有少数科学家能做出重大科研成果,而大部分都会被历史遗忘?

Hamming根据他从业40多年的经验,从科学家的特质、工作习惯、个人态度等方面做了总结。以下是论智的编译,全文较长,本文有部分删减。

 演讲:你和你的研究 

很高兴能来到这里,不知我能否配得上前面的介绍。我演讲的题目是“你和你的研究”。但是这与如何研究无关,我们要谈的是如何单独进行研究。之前我要做的其实是另一个话题的演讲,但是最后选择了这篇。同时,我们谈的也不是普通的研究,而是伟大的研究。

现在,我是如何做研究的。在洛斯阿拉莫斯,我被派去接手其他人已经运行过的机器,这样好让那些科学家和物理学家们投入到他们的工作中。我觉得自己像个打杂的,虽说大家看上去都是一样的,可是说真的,我很羡慕他们。我想知道我与其他人有何不同,我能和费曼近距离接触,还能看到费米、特勒、奥本海默,以及我的老板汉斯·贝特,这里有不少有能力的人,我想知道我和这些人之间到底有什么区别。

当我来到贝尔实验室,我进入了一个高产的部门。Bode是当时的部门领导,香农也在那里。我继续寻找那个问题的答案,到底我与其他人有什么不同,我不断地阅读传记、自传,并且询问别人:“你是怎么做到的?”我试图找到答案。

现在,让我告诉你为什么这个演讲很重要?因为据我所知,每个人只有一次生命,即使你相信生命的轮回,但是前世对今生没有任何影响!所以,为什么不在这一生中做点重要的事情呢?不论你如何定义“重要”,这次我要谈的是科学上的成就,因为这是我的研究领域。但据我所知,我说的很多内容也适用于其他领域。在大多数领域,杰出的工作有非常相似的特征,但我本人仅限科学研究。

要有做大事的想法

为了能更贴近你的情况,我会用第一人称表述。我必须让你放弃谦虚,并对自己说:“是的,我想做一流的工作。”我们的社会总是对那些做优秀工作的人不太友好,你不能有这种态度。你应该认为幸运会落到你身上,而你只是恰好做了某种好事。这样说虽然有点傻,但是你为什么不努力做些重要的事?你不必向其他人宣布,但是你要对自己说:“是的,我要干件大事儿。”

不要寄希望于运气

我发现,很多人认为伟大的科学都是因为运气,emm……想想爱因斯坦吧,他发现了那么多伟大的理论,难道都是因为运气吗?如果是的话,那么好运发生的也太多了吧。想想香农,他不仅提出了信息论,在此之前,他还创造了许多伟大的成果,其中很多成果至今仍被加密保存。他的成果非常多。

所以你会发现,一个伟大的人不会只做一件事。我认为好运不会带来一切,巴斯德曾说过:“运气都是留给有准备的人的。”我很同意这种说法,运气的确存在,但却是有条件的。

例如,当我进入贝尔实验室后,我和香农共用一个办公室,彼时他正在研究信息论,我在研究编程理论。我们两人在同一时间、同一地点进行重要的研究,听起来似乎有点不可思议。你可以说这是因为运气,但是另一个方面你也可以说:“为什么贝尔实验室里正好是你们两人在做着伟大的研究?”是的,这一部分是巧合,另一部分却来源于已经有所准备的努力。虽然我好几次提到了运气,但是我不想将运气作为伟大成果的唯一判断标准。牛顿曾说:“如果其他人和我一样努力地思考,那么他们也会得到相似的结果。”

保持独立思考

可以看到,很多伟大的科学家所拥有的一个共同特点就是,当他们年轻时总会进行独立思考,并有勇气追求它们。例如,在爱因斯坦12或14岁左右时,他问自己:“如果我能达到光速,那么光波看起来是什么样的?”现在他知道了电磁理论认为,你无法获得一个静止的局部最大值。但是如果他以光速移动,他就能看到一个局部最大值。在那样的年纪,他可以发现矛盾,敢于质疑,难道是运气让他发现了相对论吗?

那么,有很多“大脑”将会怎样?听起来不错,在座的很多人可能都能做成一流的研究。但是伟大的研究不仅仅需要聪明的大脑。大脑可以从不同的维度进行评估,在数学、理论物理和天体物理学中,通常大脑需要处理大量符号,也就是说这些人的IQ都非常高。另一方面,在其他领域则有不同。例如,开发出区域精炼的化学家Bill Pfann有一天进入我的办公室,问了我一些问题。之后我能感觉他并不是很精通数学,同时还有点害羞。但是他的问题比较有趣,所以我就带回家帮他解决了。最后我在电脑上展示了如何操作,教他怎样计算自己的答案。之后他的研究得以顺利进行,最终揽货了该领域的所有奖项。当他开始进行研究,他的害羞、尴尬、不善表达通通都不算障碍了,最终的成果是非常有说服力的。

这里我想说说另一个例子,他名叫Clogston,我与他相识于John Pierce的小组,当时他并未给我留下深刻印象。我问我的朋友:“他在学校也这样吗?”他们回答:“是的。”本来我打算炒掉这个人,但是Pierce坚持留下他,最后证明他是对的。之后,Clogston提出了一系列好点子,其中一个给了他极大的信心。

年轻时要有勇气追求答案

成功的科学家们共同的特点是有勇气。一旦你有了勇气,相信能做成功,那么你就会成功。如果你不相信自己,大概率不会成功。香农就是一个非常有勇气的人,她想创建一种编程方法,但是不知道怎么做,所以他创建了随机代码。之后就卡住了。之后他提出了一个不可能回答的问题:“平均随机代码能做什么?”之后他证明了平均代码可以是好的,只要其中含有至少一个好代码。但是只有勇气能做到这些吗?这是好的科学家的特质,他们会在思考的同时鼓足勇气。

年龄是科学家们需要考虑的又一要素。他们总是说,一定要在年轻时做某事,不然就永远也做不成了。爱因斯坦很早就开始研究,并且所有的量子力学大师们都是在年轻时达到了科研电放。大多数数学家、理论物理学家和天体学家同样如此。这并不是说他们在年纪大了之后就没有好的成果了,而是我们认为有价值的东西都是他们很早就创造出来的。反观音乐、政治、文学,我们认为好的作品通常都是作者晚年的成果。不知道你所在的领域如何,总之年龄也是个影响因素。

但是为什么年龄会有影响呢?首先,如果你做了一项成功的工作,你会发现自己会被很多琐事缠身,无法进行更多研究。

当你成名后,就很难在小问题上下大工夫研究了。香农在提出信息论后有什么更加精彩的成就吗?伟大的科学家通常会犯这种错误。普林斯顿的高等研究院在我看来毁了很多科学家,因为他们会通过科学家曾经做过什么来评判他们。

这就说到了工作条件的问题。大多数人觉得最佳的工作环境也许并不好。通常,在恶劣的工作条件下,也许才会更有生产力。剑桥物理实验室的辉煌时刻之一也许是他们条件最差的时候,那时诞生了很多优秀的物理学家。

将所学产出

Bode曾说:“知识和生产力就像复利。”你知道的越多,学到的就越多;学到的越多,能做的就越多;做得越多,机会越多。

爱迪生曾说:“天才是99%的汗水加上1%的灵感。”他可能有些夸大,但是思想的确能助你走的更远。只有驱动力,却用在错误的地方,不会有任何结果。

忍受不确定的状态

另一个我想谈的特质是忍受不确定的状态,我过了很久才发现它的重要性。大多数人都会相信某事的正确与否,但伟大的科学家能够容忍这种不确定性。他们既相信自己研究的理论,又时刻对错误保持警惕。如果过于迷信,则很难发现缺陷;如果质疑太多,那就无法开始。二者需要平衡。

全力投入重要的问题

大多数伟大的科学家会同时处理多个重要的问题,有时一次会有10到20个问题需要解决。当他们有新的想法出现,就会说:“这与该问题有关。”他们就会放下所有的事专注研究新事物。

当机会来临,科学家们会全力把握,不受其他事情的干扰,因为他们早已全面思考过这件事了。当然,很多时候并没有明显的结果,但这并影响他们做出伟大的科学成果。

跟上潮流

另一个特质,也是我很久之后才发现的。我注意到,工作时关门和开着门两种人的不同。如果你在工作时关着门,你可能会给自己安排很多工作,也会比其他时间更高效。但是十年过去,你可能并不知道真正有价值的工作是什么,你的成果也许并不重要。而那些开着门工作的人可能会受到很多干扰,但他时不时地会意识到目前的潮流是什么,哪些是重要的方向。

所以,那些开着门工作的人和最终的成功一定有关。

创新来自于积累

另外我想谈到的话题是:“与你做什么无关,重要的是做事的方式。”早年当我还在用阁楼上的机器做研究时,问题一个个得到解决。在一个周五,我完成工作后回家,奇怪的是我并不开心,反而有些沮丧。我能看到在接下来的人生中一个又一个的问题在等着我。沉思良久,我决定着手生产产品,关注未来的问题,而不局限于眼前。“通过改变为题,我仍会得到同样或更好的结果,但是我改变的事情让我做出了更重要的事。我解决了一个主要问题,即在我不知道未来会发生什么的情况下,如何掌握重要的问题?我该如何准备?如何做到最好?牛顿曾说:“如果我比其他人看得更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。”

所以,你做的工作,也要成为他人的基石。科学的本质是累积的,对某一问题微小的改变也许就能创造伟大的成果。

在这里,我想提醒你们:”只有贫穷的工人才会抱怨工具的不好,优秀的人会利用所拥有的一切最初最好的成果。“我希望你们通过调整问题,用不同角度看问题,你也能有不一样的创造。这不仅是对待工作的态度,还可以是如何写一份报告、写论文的方法等等。

试着推销自己

接下来我要说的话题可能会让一部分人反感,那就是,不论你做事多么高效,还要学会推销。很多科学家不擅长推销,他们会觉得整个世界都在乖乖等待某项成果的出现,一旦成功,自会有人欢迎。但实际上,每个人都有自己要忙的事,你必须展示自己才能让别人注意到它。

当你翻看期刊时,你可以问问自己为什么这些人能发表文章,从中学习。

在推销过程中要做三件事,首先你必须写的清晰明了,让读者易懂。其次你必须试着进行几次正式演讲。另外还要进行非正式发言。

保持热情

接着你可能会问:“一个伟大的科学家付出这么多努力值得吗?为什么有那么多有天赋的人最后仍然以失败告终?”在我看来,如今很多研究者的确很努力,但却没有什么成就。或者有些人成果丰硕,但生产力却很低。为什么会这样?

我认为原因之一是驱动力。能力有限但充满热情的人一定会比有能力却没兴趣的人做出更多成就。另外一个原因是个人性格的缺陷。我认识的一个人总抱怨他的秘书拖慢了做事效率,而只有他自己知道信件都放在哪里,堆得到处都是。但是他的秘书却说他从来不让别人插手,全部都由自己解决。

切勿学而不思

贝尔实验室有位很聪明的家伙,他经常泡图书馆,阅读十分广泛,如果你想找某一类别的书,他能推荐许多相关的书。但是现在他已从贝尔实验室退休成为了一名教授,虽然很有分量,但却没有以他名字命名的成果。

如果你一直阅读他人的成果,那么你会陷入同样的思维中。如果你想获得创新的成果,那么就多做一些创新事情。

写书比做演讲、写论文更重要

简单地说,论文非常重要。如果你想增加辨识度,那么写书更有效果。在如今无穷的知识海洋中,我们需要找到自己的方向。演说、论文都是必要的,但是长久来看,书籍会过滤掉那些不重要的东西,带来更深远的影响。

远见超出你的能力时,才去做管理

如果你想成为一个优秀的研究者,你可能无法成为公司的总裁,你必须清除自己想成为什么样的人。年轻的时候你可能会立志成为科学家,但是随着年龄增加,你可能会改变看法。

例如,有一天我找到我的老板Bode,我问他:“为什么你会成为部门负责人而不好好做一名科学家?”他说:“Hamming,我对贝尔实验室未来数学的发展有着清晰的规划。我想成为领导者。”

当你对自己所做的事有清晰的远见,那么就应该追求它。当有一天你的远见大于你能做的事,你就应该去做管理工作。而且远见越大,未来的管理就能走的越远。从底层是很难实现宏观目标的。

原文地址:www.cs.virginia.edu/~robins/YouAndYourResearch.html


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