诺奖得主Wilczek：披头士教我如何做科研

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　　“在实践中学习让我受益终生。孕育新的科学概念永远是一种冒险，就像生孩子：你完全不知道孩子长大后会怎样。”

　　作者 Frank Wilczek（2004年诺贝尔物理学奖获得者、麻省理工学院物理学教授）

　　翻译 梁丁当

　　校对 李娟

　　我的高中摇滚乐队乏善可陈，但我从披头士乐队（也译作“甲壳虫乐队”）学到了一点，让我受益终生。记得我在电视上看过他们早期的一个新闻发布会。一个记者问到，“你们平时花多少功夫练习乐器？” 约翰·列侬（John Lennon）微笑着答道，“从不。” 整个会场一声惊叹，同时夹杂一些笑声。列侬继续解释道：“我们只是创作新歌而后去台上表演。”

　　我曾试图寻找文字记录来验证确有此事，但没有成功。不过，我发现林戈·斯塔尔（Ringo Starr，披头士乐队的鼓手）说过类似的话。他说：“我其实不相信练习，我通过乐队学习，我确信在乐队里五个星期获得的进步超过我自己一个人在阁楼里练习六个月。”

　　我还发现，列侬曾讲过他和保尔·麦卡特尼（Paul McCartney）是如何学会创作歌曲的。十几岁的时候，在麦卡特尼的家里，他们会拿着便宜的木吉他 “眼对眼”坐上几个小时创作歌曲。列侬说：“巴迪·霍利（Buddy Holly）的每首歌实际上都是三和弦，我们自己也可以写啊！”

　　在研究生阶段，当我决定从数学专业转到物理专业的时候，我仍牢记着这条箴言：在实践中学习。我的同学们花了很多时间学习课本知识，希望为此后的科研创新打下坚实的基础。我的学习方式完全不同。

　　很多物理课我都没上过，这使得我的物理基础千疮百孔。我知道如何把物理方程当作抽象的数学符号来分析和解构，却对这些符号的物理含义模糊不清。反过来，如果你向我描述一个物理现象，我可能不知道应该用哪个物理方程去解释。

　　尽管如此，我还是下定决心冲到研究的最前沿去。我找到了非常好的论文导师——普林斯顿大学的大卫·格罗斯（David Gross），也确定了要研究的重大学术问题，然后开始工作。我选的这个研究方向，没有多少人真的懂他们在做什么，所以当我进到该领域时，也并没有落后很多。在整个过程中，每每都是碰到困难我才去学习或自己想些办法解决。我犯了很多很多错误，但很快完成了我的博士论文。

　　在实践中学习让我受益终生。孕育新的科学概念永远是一种冒险，就像生孩子：你完全不知道孩子长大后会怎样。在我的重大物理发现里，我总是一开始就弄错很多事情，看不到一些显而易见的结果（也可以解释为事后诸葛亮）。但是，我一直相信好的想法就像健康的婴儿一样，能够在困难中茁壮成长，取得成就。

　　科学中最经典的在实践中学习的例子，是爱因斯坦对广义相对论的构建。1905年，爱因斯坦建立了狭义相对论后，立刻意识到这个理论和牛顿的引力理论不相容，我们需要一个新理论。1907年，他开始探寻这个理论。

　　依据某些基本原理，爱因斯坦猜测性地考虑了一些相对简单的问题。通过这样的实践，他认识到新的理论需要引入时空的曲率，并且需要新的数学来描述它。

　　从1912年开始，他开始“玩”微分方程。在这些年里，爱因斯坦的工作充满了错误的想法和简单明了的错误。他说：“这些年（我）一直在黑暗中寻找一个能感觉到却描述不出来的真理。” 直到1915年末，爱因斯坦终于找到了这个迄今仍被使用的引力理论。

　　害怕犯错是创新之路的最大障碍。如果你愿意学习，错误则是你的朋友。我经常告诉学生：“如果你不犯错误，说明你研究的学术问题就不够重要。这才是一个大错误。”

　　荷兰数学家皮亚特·海恩（Piet Hein）有一句押韵的格言：“值得攻克的难题，必给你带来打击。”（Problems worthy of attack / Prove their worth by hitting back.）

　　我最近拿到的一个幸运饼干（fortune cookie*），里面的纸条上写着：“工作是你最好的老师。（The work will teach you how to do it .）”——说得如此贴切，又寓意深远。

　　*在海外的中餐馆，每个顾客会在餐后得到一个fortune cookie（大致正四面体），里面有一张写着格言警句的小纸条。

　　本文经 Wilczek 教授授权翻译。

　　原文发表于2017年1月18日的华尔街日报，题目为The Power of Learning by Doing