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导师的职责

我以前在科学网曾经写过一篇叫“导师的作用是什么”的东西（那时我还是硕士生），但随着科学网博客的注销也没有出处了，可以搜到其他论坛转载的版本。其实那篇东西并不是在正面讲导师的作用是什么，而是在讲学生遇到什么问题不归导师管。里面有些话，现在看来还真是应验了，说明还挺经的起时间考验的。今天我导师在QQ上又讲了一段导师的职责。因此我就把我以前讲的，跟这次导师讲的集中在一起重新发一次。

导师的作用是什么

孙尉翔

李志化前辈的最新文章《救火者与规划者的区别》，我有不同的观点。

正如李前辈在文中预见到的那样，我也是一个硕士研究生，我对自己的研究也感到失望。我的研究课题是我定的，导师不了解。我去查资料，去做实验。数月后，实验结果出来了，我觉得问题一大堆，去找导师，他指点了一下，于是实验重来：费时费力，毫无成果。这些都跟李前辈文中所描述的很相似。

但是，我觉得这个过程非常正常，非常必要！因为在此过程中，我吸取的经验教训可以写一本书了。很多错误是切肤之痛，深刻反省，铭记于心。

如果我导师一开始给个大方向，然后与我严密地制订实验方案，尽量帮我“规划”，免除“火灾”的“后患”，那么就算他的方式是“循循善诱”地引导我，我也获益不大。只有吃过亏才知道自己有多笨，只有吃过亏才知道那些经常讲的东西并不是空话大道理，而是实实在在的金玉良言。这几年下来，我认识到我原来没有当初以为的这么擅长科研；反过来，我也变得比当初擅长科研了。

课题做得不好，我觉得怪导师不如怪自己。我认为导师的任务就是申请经费，建设实验室，为学生提供一个良好的干活的环境。学生的任务就是干活，就是走弯路，最终出成果。很多科学精神，科学上的思辨，并不需要另一个人告诉你，因为这些东西你一不遵循，下一步马上就会吃亏，很实在的事情，只要你在乎科研，在乎真理，在乎你的结果，弯路走多了你自然而然就会具备合格的科学精神。当然了，走弯路只是一个被动过程，科学精神是要自己主动吸收主动培养的，熟读《自然辩证法概论》，主动去看关于科研活动的书，主动跟导师讨论问题，跟其他老师还有网上的前辈讨论问题，这都是提高科学精神的途径，但怎么都好，绝对不是导师主动来告诉你。

很多同学不这么认为，倒不如说是这些同学根本不在乎真相，不在乎科学。他们只是想顺利毕业，工作也好，继续深造也好，他们不希望在他们的事业之路上有什么绊脚石。如果他们经过努力后课题仍然做得很烂，甚至影响了毕业，他们就会迁怒于导师了。但如果他们所追求的是真理而不是个人前途，课题有什么所谓烂不烂，学业又有什么所谓毕不毕业？吸取了这么多教训，获得了这么多结果（尽管是阴性的），难到不是硕果累累值得高兴的事吗？如果随随便便东拼西凑就能顺利毕业，你又会不会这样做呢？很多博士觉得延期毕业是多么可怕的事情，他们难道不觉得一个课题结果做不出来半途而费很可惜吗？这样的人，以后怎么指望他们“科研重点攻关”？

那么，导师应该干什么？我觉得导师要么不要管学生，要么就要让学生时时自我感觉恶劣。不断地从逻辑上去攻击学生的课题工作，让那些刚以为做出了点什么的学生重新陷入到苦思冥想的状态，直至他的结论最终能够顶住最苛刻的拷问为止。这样对学生思维的严谨性很有提高。导师培养的不是什么企业的经理或者公务员，他要培养的是未来的大科学家。至于学生后来去考公务员那是他们的事情。导师不应该考虑学生毕不毕得了业妨不妨碍他找工作。研究生教育就是培养科研人才，至于有些人非要把这个当作工作的跳板那应该是他们自作自受。

此外，导师的一大任务就是申请经费，建设实验室，钱越多越好，仪器越多越好，地方越大越好，规章制度越建全越好，组织的课题组内学术交流形式和频率也是越多越好。没钱的导师显然不是好导师，不舍得钱、小气的导师，实验室管理乱七八糟，学生一个个尸位素餐的导师，更加不是好导师。

导师的职责

孙尉翔的导师

今天与同学讨论课题，中午我想到了导师的职责，在此抛砖引玉。

博导是中国特有的岗位，国外一般在大学任正式教职就可以带博士，日本一般看作supervisor，而美国理解为advisor，可以看出其中微小的差别。

我的理解，博导主要职责首先是搭建平台，包括物理空间、人文环境和科研条件，因此博士生都在大学培养（中国特例有科学院），不在研究所和企业培养（像德国的Max Plank高分子研究所的水平决不在大学之下），因为缺乏人文环境。要有各学科的老师和同学，有互相交流讨论的环境（所以纯军工是不适宜的），有必须的仪器设备（不可能包罗万象）。其次，是指出一定的方向。因为导师毕竟在此领域时间较久，对背景了解较深，所以，可以也应该指出一定点方向。除了“批量生产”外，所研究的课题应该是未经历过的，也就是没有答案的，当然就会遇到很多困难，甚至坚持不下去。同时，导师又不可能越俎代庖解决具体课题，这个受限于知识和时间。因此，学术界对博士生的贡献一直给予很高评价，很多诺贝尔奖都是师生共享的，也有学生的方案导师反对，于是学生等导师去休假了才做实验，一起得诺贝尔奖的。最不好彩又最幸运的应该是发现荧光蛋白的，做博士后直到退休，因为导师、Princeton大学都不觉得这个方向很好，直到80多岁得诺贝尔奖（08年吧）。对导师的要求第三方面应该是做人，这点往往国内不够重视，所以出现造假、抄袭，而且现在已基本形成了“劣币驱良币”的态势。世界上这种造假等是一票否决的，就是说以后不能在这个学术圈混了。国外对导师的为人往往是有没有研究热情，对学生是否nice？圣诞节还在办公室的一般是教授，而且在社会中收入的不高的，驱动力在于好奇心和研究的热情。因为“加班”与否与收入无关。比如说我晚上看不看大家的论文、报告与我收入、职称没有任何关系。当然，不同的研究领域有各自的特色，导师有不同的水平，也有不同的习性。这就跟导师看学生是一样的，只能互相宽容。我就“不能说那么细”了。再有，就是学术界的互相支持，惺惺相惜。其中审稿就是一个例子，一篇30～40页的英文论文，审稿完全是免费的，还要看2次。

阿扁儿子硕士期间用小角X射线散射研究胶体稳定性？

在Google上搜东西，偶然进入了“台湾博硕士论文知识加值系统”，发现可能是由于我的IP没有购买什么权限之类，我的角色被诊断为“一般民众”。这应该相当于内地的“中国博士学位论文全文数据库”和“中国优秀硕士学位论文全文数据库”了吧。原来人家台湾对于硕士论文，“不优秀”的也收入全“国”库的。可能是人家人口少，也没搞扩招，所以硕士更少，不像我们，如果所有硕士都收库的话，任你多少个Dropbox云计算都能让中国人撑爆。我再插一句题外的，觉得中国人如果每个人都使用Dropbox，那就不存在什么云储存概念了。中国人就是喜欢拼命生孩子把自己的生活质量和人格生贱掉。在以前是不会贱掉的因为以前有门阀等级制度保证阶级固化。现在社会稍微平等一些，你人多人少就不一样了，所以就麻烦。中国的人口是多到反而适合用封建皇朝法统治的地步了。

所以回到刚才的话题就是说因为台湾硕士少所以它的“知识加值系统”可以把所有硕士的毕业论文都收库。我搜到的这位人兄名叫陈致中，跟陈水扁儿子同名。所以本文是标题党了一下。这位陈致中毕业时间是“96學年第2學期”，所以算是我的前辈了。它的硕士论文题目是“利用小角度X光散射探討稀薄二氧化矽/聚環氧乙烷懸浮液之作用力特色”，哎呀呀，台湾中文……“之作用力特色”……好文雅。从来不出现“的”，全部改成“之”。其摘要：

本研究藉由小角度X光散射（small angle X-ray scattering，簡稱SAXS）量測探討二氧化矽（silica）/聚環氧乙烷（poly(ethylene oxide)，簡稱PEO）懸浮液在不同PEO濃度下之結構與作用力特色。PEO會藉由氫鍵吸附在silica表面造成殼層結構（silica為實心球部份，PEO視為殼部份），造成立體障礙效應，影響膠體粒子間的立體作用力。本文利用殼層理論分析silica/PEO懸浮液的形狀因子（form factor），再運用等效硬球理論（equivalent hard-sphere potential model，簡稱EHS）、HPY理論（Hayer-Penfold/Yukawa potential model，簡稱HPY）、和方井理論（square-well potential model）探討silica/PEO懸浮液的結構因子（structure factor）。其中硬球理論和HPY理論都是探討溶液內部存在排斥力的情形，而方井理論為探討溶液內部為吸引力的情形。透過等效硬球理論、HPY、方井理論的分析可以得知silica/PEO懸浮液內立體排斥勢能（steric potential）、靜電勢能（electrostatic potentials）的相關重要性，瞭解主要作用力來源及溶液是否穩定。

从摘要来看是一项很经典的研究，虽然现在看来这种研究经典到都有点公式化了，但是在96年那会儿这种实验还是能强化一下理论的。经典体系（silica/PEO）经典手段（SAXS）经典结果（exp(U(h)/kBT)之类）总是能让人百看不厌。

原来台湾把defend简单称为“口试”，不像我们称为“答辩”。我们的译法比较虚伪，好像还真的会要“辩”一下以体现科学精神似的，人家台湾就直接当成“考试”过关，辩什么辩？很坦白。我们叫“答辩委员”，人家也叫“口试委员”，不过我们叫做“答辩委员会主席”的，人家叫“召集委员”，没有什么“主席”。说明大陆学者想当官想疯了，学生答个辩的企么委员也要设立一个“主席”这种虚衔来过过官瘾啊官瘾。

高分子流变学的常规讨论逻辑

与标题无关的讨论

在打这个标题的时候我就想了很久用什么词，说“常规论文”、“常规研究模式”或者“常规发paper套路”都不恰当。最后选择了现在这个词，也不觉得就特别恰当了。

有很多人会有这种观点，就是做合成的就是查反应，设计路线，然后搭反应器，反应、过柱、打核磁。最典型的合成文章就是像JACS上面graphical abastract只放一个反应式的那种。这些论文也许具有有机合成研究的“常规讨论逻辑”。我不是做有机合成的，所以不清楚细节。

一个有一定规模的课题组很可能会有长期以来的研究兴趣。师弟做的研究很可能跟师兄的处于同一方向，师兄带师弟很可能不仅仅是“熟悉实验室仪器设备和规章制度”这么简单，可能会连“先做什么实验后做什么实验”这种本来可以从一个明确的研究目的演绎出来的事情也“越俎代庖”地去“带”。这是可能由于对于相似的研究对象，阐明其机理所需要的逻辑讨论也会相似，因此这么做有时也并不违反所谓“科学研究的艺术”或者“原创性。很多刚接触科研的“新人”，师兄可能一开始会先扔给他看的几篇paper比较经典的paper，让他熟悉从事本方向研究最需要知道的方法和已有结论。中国典型“新人”遇到的困难可能首先就是英语差，语言关过不了；然后就是各种基本理论没听说过，课本上没有，上课没讲过；再就是用到的仪器测试手段没听过，不知道原理，不知道测试得到的各种物理量的意义，最后也不知道文章怎么就能得出那个结论了。想上CNKI查一下中文的文献来代替，往往还查不到。于是常常有愤青研究生不明就里地就上像小木虫这种菜鸟集散地大骂“做实验嘛无非是跟着人家外国已经做的来做”（其实是自己英语差，发现还非看英文文献不可，觉得民族自尊受到了伤害罢了）。以这种底子，实际上磨几年也能顺利毕业。大家都是这么过来的。毕业的时候英语还是差，仪器测试原理还是不懂（当然，一知半解还是有的），conclusion还是不懂draw（这些都导师把关的了）。毕业后反正找个企业或者考公务员去的，这些也没所谓。所以新人如果向师兄报怨以上这些困难，师兄通常会说：没关系，看不懂以后多来实验室跟着我做，上手了就行了。——是啊，paper是说英语的，师兄毕竟是说中文的，是咱们同胞嘛，师兄带师弟没有过不去的。

所以，你会发现中国人的科研之所以“缺乏原创性”，并不是由于事事都找英文文献“接着做”，而是恰恰是由于并没有真正在英文文献的基础上“接着做”，实际上都其实是在师兄的基础上接着做罢了。

我做师兄很可能就不一样。英语不懂我是不会说“没关系”的，我会让他学英语自己看懂。因为将来他要像我一样自己找更多的paper来看。不能从2008级博士开始给师弟看的是那几篇paper，到2012级了给师弟看的还是那几篇paper，结果永远课题组的研究都是基于固定的那几篇paper开始的，新人永远还是从那几篇paper开始学习。所以如果英语差，那就必须得变好。其次，基本原理没听说过，上课没讲过，那当然是因为没上过这门课。这不代表没有教科书。我相信没上过“流变学”这门课的人多了去了。如果中国的科研只能在“上过课”的理论上做，那当然是好不了。所以师弟“基本理论不懂”的话我是推荐他去看几本教科书。这已经比他自己乱找一本教科书来看好多了，因为至少我筛选了，推荐的都是体系完整逻辑合理行文流利的好的教科书，还说不定能告诉他哪几章需要重点看，那几章了解一下就完了。但书还是得自己去看。我没时间帮他开一门相应的课到阶梯教室去讲去。流变学可能有点苛刻的一点就是它是流体力学和凝聚态物理的交叉学科，就算愿意看教科书，也很可能同时需要看偏连续介质力学或者偏统计的教科书。Bird的Dynamics of Polymeric Liquids的优越之处是在于其两卷分别把这两件事解决了，但是部头很大，上来就张量，有的师弟又要抱怨说“数学差”。我数学好不到哪儿去，我靠的就是本科“同济四”加上一点线性代数的基础，而且当时学线性代数根本学完就忘了，什么叫他妈的“秩”就一直没搞懂过，但至少线性代数那堆符号我都接触过。我没学过概率与统计，考研还不考数学，应该至少比考研考“数学二”之类上来的数学要差得多了吧？可我到现在没觉得有什么限制。忘了的数学可以查《数学用表》复习。只要用到了，任它秩、逆、转置随便弄，没有不懂的。Bird的书所有数学都在附录里有了。所以很多障碍其实是心理上的，是“决心”问题，是觉得我花这么多时间，学习这么系统，到头来只是为了发篇paper，是不是“性价比”太低了？可是他们这些热情如火的“师弟”们也不是就绝对不做“性价比”低的事啊，他们出国留学背红宝书那不就是“性价比”狂低么？我当初就是因为觉得这事“性价比”低所以我就决定不出国了。可是假如告诉你说“Bird的书主要是讲高分子体系的，还有colloid体系的流变学需要看，要看Larson那本Complex Fluids”，甚至再告诉你“你看这么多，无非都还是流变学。光散射和非平衡统计方面的书你没看”、“你做的物理凝胶化研究，事实上是一个相变问题，序参量问题，你要先系统地学习平衡态统计物理”，那可怜的小师弟就该傻眼了吧？刚搞懂啥叫张量，又要看一堆Hamiltonian，不抓狂才怪。

关键是，现在材料科学的paper并没有给我们的年轻一带以正确的暗示——即以上这些东西都是必要的。相反，由于大量中国人的paper占据了各个high impact journals的版面，绝大多数材料学论文都没有任何数理基础！这些发表在高影响因子上的论文给新人非常错误的暗示。假如他们认为自己科研的目标是发这样的论文的话，以上那些“高深”的教科书真的是没有存在的必要的。

与标题有关的讨论

在七八十年代，基于Flory所建立的理论大厦，高分子的研究论文中有很大一部分具有共同的讨论逻辑。那就是，从一种新的可聚合烯烃出发，通过常规自由基取合（那时还没有ATRP，阴离子聚合技术门槛又太高，当然有的话更好），得到一种新的聚合物。然后，进行痛苦的分级操作，得到各个分子量的级分，使得每个级分的分子量分布足够窄。然后，找到一种溶剂配成溶液，用乌氏粘度记测量特性粘数[η]，用光散射或者渗透压或者超离心等测定分子量，然后作图，研究分子链的柔性，给出诸如特征比等数据，发表论文。可能最后还被Polymer Handbook收录。有很长一段时间我觉得看这样的论文是一种美的享受，虽然到后期这样的工作已经不增加什么knowledge了。所以作为高分子领域的人对本领域可能真的会有类似“爱国主义”那种非理性的偏爱。

在高分子流变学方面我发现也有类似的情况。可能是八十年代之后Doi-Edwards及后来的工作者建立的理论大厦跟当年Flory的一样具有所谓“打开了一扇大门”式的效果，因此突然按照相同的讨论逻辑去“试看”各种不同的高分子成了一种兴趣。这一讨论逻辑就是：获得一种分子量足够窄且基本上线形的高分子样品，表征基平均分子量（在这一时代基本上拿GPC的结果来当真实分子量了），然后先做溶液和光散射（Flory那套，但不做为重点了），获得基本的Rg等信息，完了就做熔体流变学。先做线粘弹性，时温叠加一下，得到一个master curve，然后再用一个若干模式的广义Mawell拟合一下，得到一堆松弛时间λi，同时根据Cox-Merz规则得到零切粘度η0，看看它跟重均分子量Mw之间是不是3.4次方的关系（一般就是，还是喜欢看一下）。再看平台模量GN0，算出缠结点间平均分子量Me。线性粘弹性就做得差不多了。下一步就是做非线性的，一般会去做拉伸流，或者大应变下的应力松弛。然后就是拿一个K-BKZ的本构方程，把线性粘弹性实验得到的松弛谱代进去，拟合非线性实验的结果，得到damping function，作个图，再用一个常用的damping function经验式描述一下，得到相应的模型参数（例如Wagner模型有个那个α），这就算完了。

以上这类貌似一定时期内成为了“套路”的讨论逻辑之所以存在，一般是由于某个特别重要和普适的理论被提出了（例如Flory的架构、Doi-Edwards的架构），一时间就需要大量的实验工作去验证这些理论。因为是为验证这些理论而做的实验，所以难免是按照这些理论的基本假定一步步去落实，具有相似的讨论逻辑。在这些理论提出后的十几年内也全靠这些验证工作使得这些理论获得广泛接受，但后期出果还做这些实验，由于结果基本上是expected的，又不增加新的knowledge，因此就没什么意思了。不过，我觉得这种文章还有一个很好的用处，那就是用来辅助刚进入科研的师弟熟悉和理解重要理论。例如，可以叫师弟先了解Doi-Ewards理论的基本内容，然后按照某篇这一类的“套路paper”做一次实验。从聚合物溶液实验、线性粘弹性、到非线性粘弹性；然后用Matlab编写相应的Maxwell模型和本构方程拟合程序（或者使用现成的专门软件），对数据进行拟合。这么一路下来，不仅能认识到到这些理论“在实战中”的成功，还能熟悉流变仪操作和MATLAB软件使用方法，实验上的各种误差的分析、数据的真实度精确度问题artifact问题都会接触到。这样能够让师弟在短时间内认误到“原来做科研就是天天deal with这些问题，要具备这些技能”，日后再慢慢从这些方面对自己的能力进行提高。说白了，就是用这些paper给师弟上“实验课”，性质跟本科普通物理实验差不多，不是为探索，而是为了对已有理论加强认识。但是Doi-Edwards理论的实验课是很难纳入本科高分子物理教学中的，尤其是那些非985非211高校，一所学校要找齐一台ARES一台Haake一台DLS都难，更何况本科生是大班教学，几十个学生围着一台ARES看演示实验，作用基本上等于零。因此这种实验是专门适合课题组内部一个师兄带一个师弟做的。

我这里推荐一篇有此作用的文章：J. Rheol. 2011, 55, 987-1004。