袁承業(yè):科學研究的靈魂是創(chuàng)新

1948年,袁承業(yè)在上海制藥一廠分析室
(圖片來源:中國科學院院士文庫)
興趣是“可持續(xù)發(fā)展”的保證
要做好科學研究工作,關鍵是要對它有興趣,在科研工作中相對的穩(wěn)定是必要的,但不要怕更改研究課題或方向,變動是經常的、必然的。因為科學在進步,技術在發(fā)展,特別是社會對科學技術的要求在發(fā)生變化。我們強調的是國家的需要及政府根據(jù)它們的需要制定各種重點項目,各種基金系統(tǒng)也是在不斷調整他們的“鼓勵項目”。就我早年所從事的幾項研究課題來說,如藥物的合成、氨基酸及多肽的合成、抗腫瘤藥物的研究、電離輻射化學的防護劑研究、金屬萃取劑的合成與應用研究,以及近十幾年來從事的具有生物活性有機磷化合物的設計與合成等,學科跨度不能說不大,但我們還是在每個方面均有成績,這主要是我們對這些工作有興趣。在我的工作經歷中,有些想法是半夜里產生的,我馬上起來,隨手把它記下來,以免忘記。如在有機磷化合物的結構與性能研究中,首先要確定能表征磷化合物結構特征的參數(shù),然后要找出能反映性能特征的參數(shù)。作為一名有機化學家,我們往往善于以經典的方式來處理問題,例如表征有機化合物結構的取代基參數(shù),文獻上有關極性常數(shù)及空間位阻常數(shù)早有記載,以解離常數(shù)或紅外光譜特征頻率作為性能參數(shù)也有報道。想法往往是很寶貴的,但這絕不是偶然的,而是對研究工作有了興趣和經常思考才產生的必然結果。
在科學研究探索過程中,特別是在培養(yǎng)研究生時,對工作的切入口,務必選擇先易后難的方式,否則一上來遇到難題久而不得解決,便會喪失信心。例如,選擇有機反應應該先從已知的比較成熟的方法作為模型試驗,然后再探索新途徑,做到趕中有超,循序漸進。“未學走,先學跑”的做法是不可取的。例如,我們在研究具有生物活性氨基膦酸合成方法中,首先熟悉文獻中的常用方法,再有選擇地加以深入研究。再如我們研究所系統(tǒng)研究的三組成縮合反應是經過幾個博士研究生的研究,總結規(guī)律,從而達到改進的目的;然后再從事這類化合物的手性合成,利用天然手性化合物舉一反三,研究出合成具有手性的氨基膦酸的合成通法。在此基礎上逐步深入,找到了合成含氟氨基膦酸的合成方法及基于13-氫轉移的含氟氨基膦酸的手性合成新方法。近五六年來,我們應用酶催化方法合成具手性碳的有機磷化合物以及碳與磷均具手性的氨基次膦酸更有意義。
認清目標,重視現(xiàn)象
在開始研究工作前,務必認清主攻目標是要解決主要的問題,特別是它的學術背景;在工作過程中可能會出現(xiàn)某些意想不到的現(xiàn)象,這時既不能視而不見,更不能輕易放過,而應將它詳細記錄或收集下來,待主攻目標攻克后,再去研究這種現(xiàn)象。有些“現(xiàn)象”的研究結果會比主攻目標更有意義。當然,放棄主攻目標是不對的,但對出現(xiàn)的現(xiàn)象不加理會往往會喪失很有意義的成果。因此,既要認清目標,善于攻堅,又要重視實驗過程中觀察到的取代基空間效應,以后我們又結合配合物的構型及取代基空間位阻的影響,對中性磷化合物的化學結構與萃取性能關系獲得了若干開創(chuàng)性成果。
由于我的記憶力不是很好,幾十年來養(yǎng)成了每周、每月制訂工作計劃并及時總結的習慣。每逢周末,要制訂下周的計劃,并檢查本周執(zhí)行的情況,積累起來,便可從每月總結中反映出自己工作的成績,也發(fā)現(xiàn)不足的地方。這類階段性的計劃與總結可以由淺入深,從局部到全面,關鍵是要持之以恒。
對每位科學工作者來說,寫工作報告、研究論文及學術報告是少不了的,這都是我們工作的總結。對這類文字的或口頭的科學報告我們必須有嚴謹?shù)膶W風,對懷疑的數(shù)據(jù)必須重復,下結論時尤須謹慎,切忌寫完后立即送出,我的經驗是寫好后一定要放幾天,看幾遍,勤思考。有時放在那里會改幾遍,當然每次的更改會更完整,對懷疑的數(shù)據(jù)必定要組織重復試驗,有的關鍵數(shù)據(jù)不是重復一遍就可以,而要重復三五次,以力求正確。對帶有結論性的問題在文字敘述時要留有余地,論文不要追求數(shù)量,學術報告不能考慮場次,浮躁是與科學作風水火不相容的。

袁承業(yè)(右)與研究生討論工作
(圖片來源:中國科學院院士文庫)
立足基礎,著眼應用
用根深葉茂來形容基礎的重要性是恰當?shù)模伺c樹一樣,沒有很深的根基是不可能長出茂盛的葉子,根深葉茂適用于各種行業(yè)和各類工作。
進行每項科學研究時,先要搞清楚需要解決什么問題,是化學問題還是生物學或材料科學問題。隨著現(xiàn)代科學的發(fā)展,研究純粹的、經典的、單一的學科問題已極少,大多數(shù)為多學科交叉、相互滲透的綜合性問題。科學研究是人類認識客觀世界的重要環(huán)節(jié),必須遵循認識論的“實踐—認識—再實踐”的循環(huán)往復的規(guī)律,只有這樣才能逐步提高我們的科學研究水平。在重視基礎研究的同時,更要著眼于應用,假如把立足基礎作為手段,那么著眼應用就是目的,科學實驗大都有應用的目的,只是有的學科應用性強一點,有的差一點而已。沒有基礎的研究是無根之草,而無目的的實驗則是無源之水。
對一名自然科學研究者來說,一定要有扎實的業(yè)務基礎,過去講的“學會數(shù)理化,走遍天下都不怕”不無道理。根基大半來自學校教育,特別是在科學技術迅速發(fā)展的今天,專一的、經典的學科發(fā)展已被多學科相互滲透、相互交叉的綜合性學科所取代。例如化學領域與生物學的交叉就特別明顯,一門新的化學生物學已經形成,美國不少著名大學已將化學系改為化學生物系,有的建立了化學生物學研究所。化學與物理、化學與數(shù)學相互交叉、滲透的例子也不勝枚舉。因此,化學家不但要有扎實的化學基礎,還要有其他相關學科的基礎,才能適應科學不斷發(fā)展的需要。有了扎實的基礎,發(fā)展才有可能。
科學研究的靈魂是創(chuàng)新,創(chuàng)新的源泉來自工作的勤奮和基礎的扎實。
(節(jié)選自我的科學生涯.上海:上海文化出版社,2011年11月)
