我父母亲就两个女儿,我和我姐。我们和自己的老公们都在美国拿到了博士学位。我和老公是EE博士,我姐是数学和EE双料博士,我姐夫是ME博士。因此,不论是在中国、还是在美国,我从没有想过不读博士。
许多人都认为,中国人民高中的数理化基础强于美国,可为什么到博士研究阶段,美国的科研(Reaearch)水平却有领先(leader)的优势。虽然,中国人民的科研也做得热火朝天地,可是许多科研题目或者大方向都是摘自国外的科研基构,这样在中国,才能拿到研究基金,从而生存下去。如果,教授要另辟蹊径,一般很难得到专家的认可,那没有钱,如何鸡生蛋、蛋生鸡的延续下去。
我在中国本来是读清华大学的直博,后来因结婚的原因,读了四年,退学直接出国去圆我的博士梦。因此,我在清华读研期间,一直是博士生的待遇和要求,基本上完成了开题报告和相关的课题,最后,不要博士学位,把博士论文当硕士论文写,因此,我才能有十分亮丽的简历,去申请国外的研究生。
我当时在清华读博期间,论文题目是一进教研组,导师就给定好了的,我其实就是一个高级技工,只要把它给做出来就可以毕业了,那是做15GHz LiNbO3调制器的研究。这是导师当时的一个863国家重点实验室的项目。我问过小导师:为什么美国都研究40GHz和60GHz的调制器,我们还在设计和制造15GHz的外调器。导师告诉我:这是在目前光通信系统中常用的外调器,可是美国限制中国购买,如果我们自己能掌握设计和制造技术,我们就可以用很便宜的价格买到那些通讯设备。那就是1992-1996年,中国高等学府的一些科研背景和立项目的。我希望,二十年后,我们中国人民能真正地领先世界科技,而不是花许多时间和金钱,亦步亦趋地跟着西方的方向标。
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这样,我读研究生时,老师并不需要我太多的思考和研究新方向,我只要读国外的论文,搞工艺制造,照猫画虎即可了。目标是填补中国科学技术上的空白,为发展中国的经济,做推动。
后来,我到美国UIUC读博士,我遇到现如今的老公,他劝我,女孩子不要搞工艺制造,因为超净车间里有毒药品太多,同学之间不注意,互相“下毒”,对下一代不好。
我想有理,于是乎选择导师时,我转了研究方向,主要做器件测试和建模,以及光通讯系统设计。这对我是个新领域,我踏下心来,从头学起。
美国的研究生有不同的种类:
导师有明确的RA基金,你做的题目要为导师完成任务,这样的学生,题目的灵活性小,因为研究的基本框架已初步确定。这样的学生一般都拿RA,中国留学生居多,因为目标明确,肯干就行。
我就是这一类。导师对我说,你自己好好同师兄们学习,你自己想想要做什么课题。我习惯地说是,可是当时绝对是一团浆糊。我是导师一手招进来的,他对我有期望和要求,我不能尸位素餐。我拿的是RA/TA。
我们组一年进来了一个很牛逼的亚裔女孩子,日裔美国人。她拿的是NSF GRF(national science foundation, graduate research fellowship)的奖学金,不用导师的钱。她是自己入学后,来我们组做研究。因为导师人好,不好意思管她(我想是没有时间)。因为拿NSF GRF的人,有自己的课题和方向,她们每年要向基本会汇报。这样一来,有目标的学生就是大大的好事,需要别人领路的学生就会寸步难行。我们组的那个小女生,在我们组混了一年后,就跑别的组“玩”儿去了,我以后也再也没有见到过。
现在,再说我读博士的痛苦吧。我导师让我自己想博士研究的课题,我当时立马就成了无头苍蝇,脑袋也空空如野。我问他:如何起步?
导师让我先和各位师兄学会用实验室里边的所有仪器,以及他们编写的一些程序,然后去自己找相关的论文读,最后自己设计自己的实验和选定课题。
导师这一席话,我足足干了两年多,学仪器、学编程、读文章(上几百篇)、找方向。可是,这期间,我没有写一篇paper,连Conference paper 都没有写。我是内心十分地苦闷,看到师兄一个个写paper发表,我什么自己的东西都没有,我这急性子的人,真觉得自己是只会考试,而没有脑子思考和创新的呆瓜。
不过,我是一个契而不舍的人,而且我一直很认真地写Lab notebook,每周都给导师一份汇报书,我现在的写日记的本事,是不是也是那时练出来的。
因为有详细的记录,我可以认真地研究我读过和干过的东西。我后来和Tom师兄一起研究激光器的高速调制带宽的级限(high-speed modulation of lasers)。我同时读文章,发现70年代,有人研究激光器DC时候的Injection locking。我想如果用Injection locking 会不会把激光器的带宽(Bandwidth)拓展?我设计了自己的实验,一次次,最后总算是成功了,而且,我怕不保险,我还让我当时的刘师兄,现在的老公,替我做一遍实验,证明,数据不是偶然的。这时我的导师正在日本休年假,我告诉他这个好消息。导师说:光有数据是不行的,你要把理论推导出来,编程算一遍。我这一折腾又是三、四个月。而且,导师总算是回来了。
我把完整的实验结果和理论推导给他,他对我说:高粱,请给我这个领域中,你认为必须读的三篇文章。我可是读了这个领域中的上百篇文章,导师只有时间读三篇启蒙的文章。老师读了文章后,对我说:Let us take this topic seriously。
于是乎,我两年多的默默无闻的辛勤努力浮出水面(和我的“高粱日记”一个命),我开始准备我的开题报告。导师要求博士毕业生要发表三篇journal paper 才能最后答辩。因此,我在UIUC发表了三、四篇文章,离开后又发了两篇相关研究的journal paper。
我是一个对他人要求不高的人,比较随遇而安,而且特别喜欢问问题,刨根问底滴。导师不告诉我要研究什么,我就自己找课题,一个一个地找他讨论,一讨论就是两年。导师是有问必答,可就是不告诉我具体方向,现在回想起来,那段时间真锻炼人啊!痛苦可是成长中。
这就是一个很重要的博士生培养的环结:独立思考的能力。我导师逼我学的,我是幸运和聪明的四年读完了博士。在美国,在我们组6、7年拿到博士的也有。因为,没有自己的东西,导师是不让开题的。
这一方面的要求,在中国的研究生培养中往往是被忽略的,导师急功近利地要发掘课题成果,立杆见影的作风,结果毕业的学生,没有自信,不相信自己能白手起家,自己能找新课题和方向。我想:这应该是为什么美国的研究生院办的比中国的研究生院好的原因,为什么美国的科研工作领导世界的前列。
因为美国培养有创新能力的博士,而不是照猫画虎的人才。
注:
我老早就被评为,“科学家中最好的作家,作家中最好的科学家。” 就是说,一个烂科学家,一个不入流的作家。