怎樣成爲一名優秀的科學家?

 

 

曾經有同學問我:“做一個好的科學家需要有什麼樣的素質?” 這是一個不好回答的問題。讓我總結,大概有以下幾點:(1)酷愛研究,(2)勤奮好學,(3)思想深刻,(4)想象豐富,(5)功底紮實,(6)爲人謙和。 我接觸過許多世界一流的科學家,他們幾乎無一例外。下面我就以自己經歷過的、聽過的,或讀過的幾個小故事爲證,分享給大家,願與大家共勉。

 

“數學太有趣了”——伊藤清

伊藤清(Kiyoshi Ito)是當代最偉大的數學家之一。他將微積分方法擴展到隨機過程,建立了伊藤微積分。該方法被廣泛應用到隨機微分方程、金融數學等領域。我在日本京都大學讀本科生時,正值伊藤先生從京大退休。去聆聽了他的“最終講義”。伊藤先生報告的結束語讓我至今記憶猶新。他說:“我做數學,是因爲數學太有趣了。”話音一落,全場響起了經久不息的掌聲。


 

讓孩子們喜歡數學——里奧•佈雷曼

里奧•佈雷曼(Leo Breiman)是傑出的統計學家,曾發明CART與Bagging算法。Breiman認爲現在的數學教育大多是失敗的。重要的是要讓孩子們喜歡數學,因爲數學是非常有趣的。他曾親自去小學五年級教數學。Breiman生前回憶那段經歷時說:“我們一起做了各種遊戲。他們在遊戲中學習了解析幾何、代數以及其他各種複雜的東西。” [1]


 

魔術師出身的數學家——佩爾西·戴康尼斯

佩爾西·戴康尼斯(Persi Diaconis)是著名的統計學家。他14歲開始當魔術師,18歲時買了一本概率書,發現根本讀不懂,於是24歲時開始在夜校學習數學。後來他在哈佛大學拿到數學博士,成爲斯坦福大學教授,還當上了美國科學院院士。戴康尼斯的一個著名研究成果是他證明洗撲克牌七次才能洗乾淨,不愧是魔術師出身的數學家。聽過戴康尼斯的關於排序學習的講演。印象深的是他很投入,講演中會時不時地閉上眼睛,完全進入自己的世界。

 

童心未泯,充滿好奇心——拉凱什·阿格拉瓦

拉凱什·阿格拉瓦(Rakesh Agrawal)提出了許多數據挖掘的重要概念與方法,例如關聯規則挖掘算法。他說:“我做研究選題時一定考慮會不會對十年以後產生影響。”有一次陪他去北京一家餐廳吃飯。剛進門,就見他放慢了腳步,像小孩一樣好奇地探着頭,湊到旁邊的玻璃櫃前。原來那裏擺着許多穿着民族服裝的玩偶。拉凱什在那兒端詳了半天,用帶着印度口音的英語說:“It is nice (這很漂亮).”,臉上露出了開心的笑容。像許多科學家一樣,拉凱什也是一個精力旺盛,充滿好奇心的人。


 

每晚睡前讀一篇論文——邁克爾·喬丹

邁克爾·喬丹(Michael I. Jordan)是機器學習領域最有影響的學者之一,貝葉斯學習的代表人物。喬丹培養出了許多優秀的學生,他和學生們做的許多工作都是里程碑性的。喬丹並非出身名校,但是靠自己的聰明才智與刻苦努力,成爲麻省理工學院(MIT)、伯克利的教授,2011年還當選爲美國科學院院士。他多年來養成了一個習慣——晚上就寢前一定要讀一篇論文。


 

一切發現都在情理之中——羅伯特·夏皮爾

羅伯特·夏皮爾(Robert Schapire)因爲發明了著名的機器學習算法AdaBoost與Yoav Freund一起獲得了計算理論界最高獎歌德爾獎。我曾問羅伯特:“你們當初是怎麼想到AdaBoost的?”他的回答非常簡單:“因爲我們之前證明了可以把弱分類器提升爲強分類器,所以後來就想到了AdaBoost。”好像一切都在情理之中。他的表情也像平時一樣從容淡定。一流科學家思想都達到了極高境界,很多發明發現都是他們通過自然推理,而非靈光一現,產生出來的。


 

Idea如泉涌,當今的愛因斯坦——愛德華·威滕

有人說愛德華·威滕(Edward Witten)是有史以來最偉大的理論物理學家,還有人說他是當今的愛因斯坦。威滕建立和發展了諸多物理學理論,特別是超弦理論(Superstring Theory)。他曾撰寫了兩百多篇論文,在物理學中論文引用H指數排名第一。他獲得過多個大獎,包括數學的菲爾茲獎。威滕思維敏捷,經常會思若泉涌,想出很多idea。正因如此,他也從不吝惜自己的idea,只將最好的idea付諸於研究。他說:“我年輕的時候,每天早上起來都會有一種感覺,今天會有從來沒有過的好idea。”[2]


 

深厚的理論功底——彼得·巴特利特

彼得·巴特利特(Peter Bartlett)創立了學習泛化能力的分析手法,是機器學習理論的領軍人物。彼得的機器學習講義思路清晰、證明嚴謹、敘述簡明,讀起來讓人覺得是一種享受。有一次,彼得兒子的學校請他給小學生們講一堂課,內容是微積分!他說花了很大功夫備課,但也可見他理論功底之深。


 

紳士風度,爲人謙和——羅斯·昆蘭

羅斯·昆蘭(Ross Quinlan) 2011年獲得了數據挖掘領域最高榮譽獎KDD創新獎。十多年前聽過昆蘭先生的報告。即將結束時,一位聽衆冒昧地問:“什麼是方差?”這位相貌酷似林肯的澳大利亞紳士並沒有顯出不耐煩,相反他耐心地解釋說:“我不是統計學家。方差是......”八十年代末九十年代初,當人們還在用手工的方法構建專家系統時,昆蘭發明了著名決策樹學習算法ID3、C4.5,闖出一條數據驅動、統計學習的新路,實在難能可貴。


 

參考文獻

[1] News at UC Berkeley, http://berkeley.edu/news/media/releases/2005/07/07_breiman.shtml.

[2] The Puzzle of Genius, Newsweek 1993, http://www.thedailybeast.com/newsweek/1993/06/27/the-puzzle-of-genius.html.

(本文圖片均來自於網絡)

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