拿什么拯救你?我的博士延毕

AI科技评论 2020-09-17 18:31

作者 | 青暮、蒋宝尚
编辑 | 青暮
AI科技评论昨天推送了一篇文章《那些坚持做科研的年轻人,现在怎么样了?》,讲述了国内青年科学家遭遇的种种困境,某种程度上算是一篇劝退文。
不知同学们看过那篇文章后,是否还保留着“成为科学家”的赤子之心。如果是的话,点个赞。只是读博中难免遇到令人心焦头疼的问题,那就是延毕,上面这篇文章也提到,这是个大概率事件。怎么才能顺利毕业呢?
放心,只要完成了博士该完成的科研训练,毕业就不是难题。在这篇文章中,我们将为同学们读博指路。
很多打算读博、即将读博或正在读博的同学们可能对此都还很困惑,也许在徘徊着不知如何前进,也许在后悔走错了路,甚至怀疑自己读了个假博。
每个博士研究生都希望付出后能获得飞跃式的成长,并不留遗憾。毕竟读博是一项沉没成本很高的人生投资,也就是说,过程中的每一个选择都需要你付出巨大的努力,但不一定能带来收获。
而在这个知乎问题下,不少过来人分享了自己的经历和观点。

AI科技评论选取了一些高赞回答,并整理如下,希望能对同学们有所启发,少走弯路。

1

数学很重要

读博之前,首先确保自己有足够好的基础,包括数理基础和编程基础,英语能力自然不用多说。同时,博士期间要兼顾课程和科研,对两者的平衡也是很重要的。
良好的数理基础
无数次的实践证明,没有良好的数理基础,很多时候研究都走不深。如果数理基础薄弱,在短期内也可能做出一些好的成果,但是长远来看研究的深度和持续性高质量原创输出是很难的。
这也是为什么我们经常看到很多大牛本科出身是数学系的。数学系四年的高强度训练对以后做研究是非常有益的,其实像工科领域用到的所谓“很难的”数学基本上95%的情况不会超过数学系本科范围。
知乎网友@王源分享了自己刷数学基础的经历:
我个人本科自动化专业,数学基础也很一般。在博士阶段头一年就意识到数学的重要性,于是博士阶段头三年都会刷一些数学系本科的课程。目前把数学分析,实分析,应用泛函分析,线性代数,拓扑学,常微分方程,统计推断都刷过了,像抽象代数,微分几何,数论这些自己暂时用不上就没刷。
即使是仅仅刷了一部分数学系本科课程,而且自学也赶不上科班出身的那么扎实,但已经让我获益匪浅了。至少对比大多数工科生,你会发现自己看问题的深度往往比他们深,同时你掌握了基本的数学知识后,和大牛们沟通起来障碍也小了很多。
良好的编程实践能力
在信息时代计算机的时代,编程能力毋庸置疑是非常重要的。编程实践能力不单单指你能把算法写成代码就完事了,还涉及如何设计出高效的代码,如何让你的代码更加健壮,以及如何让你的代码更加易懂易用。
大多数工科非计算机的学生在编程上还是比较浅尝辄止的,因为单就发论文而言很多时候不需要很高超的程序设计能力,只要能把算法运行起来就行。这样做确实在短期内是完全没有问题,而且就短期来看是非常省事省力的。
但某一天当你打开一年以前自己编的代码的时候,你就发现自己竟然看不太懂了。这是因为没有文档和注释,当初编程时也未考虑到程序的易读性。糟糕的设计模式也使得当你想稍微改进一下算法的时候,想要复用以前的代码变得异常困难,只好把以前写过的代码又重新再返工一遍。
至于想把自己的工作传承给师弟师妹们的时候也变得异常困难(你自己过1年都看不懂更不用说让别人理解你的代码),所以后面的师弟师妹们又不得不重新再来一遍。大量的时间浪费在了无意义的重复中,自然对前沿方向的探索就时间不足。
好的研究是站在巨人肩膀上的,好的研究是需要继承的。@王源谈到,对于“继承”可以从两个方面来理解:一个是继承别人的,一个是继承曾经的自己的。
平衡上课和科研
关于平衡上课和科研,知乎网友@刀客特李分享道,要选择足够有代表性的专业课,并保证课程的成绩大部分为优秀。在博士第一年和第二年的时候。每个学期要至少选2门专业课(指的是海外博士,国内的话,可能是4门以上),同时做科研工作。这个过程其实是比较痛苦的。
因为其实光是上课、完成作业、期中和期末考试就不容易了。国外的研究生课程通还要组队做project,做presentation,一个学期3门课已经苦不堪言,4门课还能同时做TA或RA的已经是到了极限。但是这是博士头两年的必经过程,必须要训练这个同时handle多门课程+项目,且不耽误自己科研的能力。

2

阅读文献要快

阅读文献是科研过程的每天必做功课,并且要有大量的积累。
首先要训练每天花时间看文献。如果不能保证每天都看,也要保证每周有看一定数量。读文献讲究方法。了解本领域最近进展,只看文章的标题和Abstract,遇到感兴趣的和重要的留下来重点关照。@刀客特李说,几年博士生涯下来,读过的文章已经超过几千篇,精读文章超过几百篇。
要积累如此大量的文献阅读量,快速阅读的能力是不可或缺的,知乎网友@浩浩耗分享了自己是如何从这方面进行锻炼的。
和很多科研小白一样,@浩浩耗一开始阅读文献是非常低效的:
我刚开始进入科研圈的时候,看文献巨慢,我喜欢从abstract到result一字一字的读,什么?你说discussion,其实到现在我也最讨厌读discussion,因为太费脑。
有一次因为在会议中回答不出导师的问题,导师威胁说给一个月的时间,如果到时还是回答不出来,就在两周内读完相关领域的所有文献,@浩浩耗吓的赶紧逼着自己一个月读完了100篇文献。
按我之前那种龟速阅读法,就算蹲坑我也看文献也不可能看完啊。所以没办法,只有逼着自己开启浪读模式,记得当时给自己规定的是,一篇paper不能超过20min,并且之后要自己闭卷用英文把这篇文章的key point写出来。当然一开始非常痛苦,但越到后面发现速度越快,当然一个月后的项目讨论也比较顺利,并且我发现从此以后看文献的技能好像进入了下一个等级。
这里@浩浩耗提到了快速阅读文献是诀窍是训练总结的能力,@刀客特李也提到了相同的观点:
平时读文献,看新闻,听报告,或是自己的灵感,遇到好的点子都可以随时记录下来。这样保证自己处于本领域或本行业的最前沿。同时业保证自己在做手头项目的同时,还有新的想法和工作可以展开。


3

实验可复现是基本要求

科学研究成果的基本要求是实验的可复现性,这也是科学自身的定义。知乎网友@雷风恒强调道,“一个博士的实验是可以复现的,这是基本要求了。”数据的表征和分析需要深厚的功底,确保拿到的数据是真实可用的,并且解析是客观公正的。而实验和数据分析的最终目的是从现象中找到本质,不能唯象的去解释。
为了使实验结果清晰易懂,优秀的做图能力也是不可或缺的,@刀客特李分享了自己做过的一些原理展示图。
             
@刀客特李调侃道:
这个是画图的训练,我觉得博士下来,除了科研,还把自己训练成一个美工了,哈哈。专业画图软件有PS、AI、CAD、3D软件等。
此外,@刀客特李还分享了一些做实验的记录手稿。@刀客特李表示,做到必有实验日期、实验目的、实验过程、实验现象,还有实验结果。要有产品ID、测试结果、对应的页码。
实验记录本中的名字-代号-ID,和测试仪器以及个人电脑中的文件夹名字可以对应,方便随时查找。好好打理实验记录本,有助于从数据中挖掘出有用的信息,从失败的结果中分析出可能的原因,也方便日后写文章时查找。
当然了,最后也少不了各种数据分析工具的训练,包括Origin、Matlab、Python等。
              
              


4

把握研究方向,成为领域专家

博士需要自己的大领域有一个整体的把握,同时对自己的小方向有细致入微的认识,这也是做科研的基本功。
@雷风恒分享道:
我老师曾经说过,导师就是告诉学生哪可能有金矿,学生去挖。选题的意义不言而喻。往大了说,决定了方向是否有意义。往小了说,影响了一个人的发展前景。选题要选好,作为学生要兼顾课题组基金情况、科学意义以及满足自己发文章毕业。
除了阅读文献和做实验,还要积极参加学术会议或行业会议,尝试在会议中做报告(最好是英文的国际报告)或poster。
有了足够的文献阅读和做实验的经验后,你才能成为领域专家。就是说至少有某一个小领域,你能站在世界前沿水平。怎么样就算足够呢?@王源表示,从主观角度来讲,就是:
在这个小领域内你是非常非常自信的,你一出手就是碾压的存在。
这需要你对这个小领域内经典paper和近期前沿的paper都非常熟悉,而且自己也动手实践过。这个小领域其实基本上就是你发paper的点了。


5

学术成果展示和社交密不可分

科研不是只有埋头做研究,还要让他人知道你的研究成果,所以学术交流即成果展示也是博士期间不可或缺的一环。
@刀客特李谈到,作为博士,势必要在系里、学校里登台演讲;在国际会议如MRS、ACS、IEEE等大场合登台演讲;还有qualify、预答辩、答辩。“不利用这些机会把自己锻炼成一个合格的演说家,真的不算是完整、全面的科研训练啊。”
成果展示和社交是密不可分的,另外,学术圈是一个相对封闭的圈子,圈子里的同行是相对固定的,所以在学术圈混,是需要一定的“混”圈子能力。
那么怎么样去在学术圈社交呢?@王源提到:
在学术圈社交的先决条件是你自己先得具有相当的学术能力,所以对低年级博士来说首要任务是多发高质量论文,提升自己的能力,而不是搞所谓的社交。只有你具备相当能力后别人才会来和你进行平等的学术社交,否则只能是单方面“跪舔”或者单方面“施舍”。高年级博士生在学有所成的基础上可以刻意的进行一些学术社交活动,拓展自己的人脉关系也是非常好的。
社交除了必要的情商,中英文学术口语表达与沟通能力也非常重要。规范的表达,通俗的解释能力提升学术效率。这方面的练习方法可以有很多种,例如多听报告,多看美剧.......
关于交流学术成果,有个前提是做一个好的PPT。Nature曾经有篇文章,从13个维度,手把手教研究者如何做报告。主要是针对内容过于繁杂的学术演讲,给出了13点建议,例如:
1、不要“一视同仁”,演讲前做调研,做出满足多样化人群的报告。
2、明确中心思想,制作PPT之前,用一两句话写下你想传达的信息。
3、图片非常重要。图片比文字、说话更有冲击力。
4、照顾后排的视觉效果。避免使用复杂的图表,尤其是排版密集、字体过小、表格较多的展示
5、打破经验法则。演讲界盛传的“一分钟一张PPT”的经验只在少数情况下适用
因篇幅有限,更多内容,请移步《Nature:13个维度,手把手教“研究er”如何做报告》

6

论文写作是基本功

博士要具有良好的写作能力。因为作为博士,写文章并发表是基本操作。无论是继续搞科研,还是进入工业界,写作能力都是必须要具备的。@雷风恒介绍到:
论文撰写有点像八股文了,语法把控推荐grammly免费版。results and discussions部分是很精华的一部分,需要对数据的解释有很高的把控。
另外,他还介绍了一个写论文的网站,名为科研者之家,此网站从写作,到选刊,最后回复意见都有一些辅助工具。部分功能如下图所示:
网址:http://www.home-for-researchers.com/static/index.html#/
关于如何写论文,之前AI科技评论也曾根据人大赵鑫老师的讲座,整理了一篇文章《如何以初学者角度写好一篇国际学术论文?》
这篇文章从常见的写作错误逻辑引入,例如:“因为模型A好使,所以用A做某任务”、“因为任务B没有人做,所以我做了”、“之前的人做了什么工作,我做了什么工作,我的好”。然后详细介绍了引文、相关工作、定义、模型、实验、摘要结论等写法,以下是几个要点:
1、引文非常关键,是你整个论文的门面,摘要基本上是没啥大用,只要不是写的太差,审稿人不会因为摘要拒掉论文,但是引文写不好,却100%会被拒掉。
2、相关工作的写法是:首先必须覆盖所有的相关工作,这在于平时的积累。一定要分类整理,不要简单的罗列“A做了什么,B做了什么”,重在总结。
3、定义部分写作:介绍清楚所有术语;给出所有符号的含义以及使用方式;形式化地描述清楚任务。总结起来有三点:好看、好记、成体系。
4、模型的部分在论文中占比非常多,记住逻辑很重要,常见的方式有这么几种:总分式、总基础版本、增强版本。
5、实验部分的一般流程包括介绍数据集合、评测指标、评测流程,还有主干的实验分析,还有模型的细致分析,还有定性的分析。
6、摘要这部分是花费时间最少的,在这无需太多的细节,不需要代入,讲清楚任务、方法和创新点就可以了。
7、在总结部分,切记英文语法可以用现在完成时,过去时,但不能混着用。总结一下具体任务,解决方案,实验结果,未来扩展即可。
最后,写论文的完整流程,如下:


7

思维严密与完成一件事情的方法论

博士的本质是专业的训练以及科学方法体系的建立。博士应该做到两点,一是在自己的专业领域足够专业;二是博士读完,应该建立科学的方法体系,而方法体系具有一般适用性,主要目标是:应该学会如何完成一件事情。
另外,博士期间还需要锻炼严密的逻辑思维,那么该如何训练?@浩浩耗分享了自己的经历:
我们组会日常的一个训练叫做hypothesis talk, 其实就是向全组展示,你选择的研究方向是基于一个什么样的假设,然后大家围绕你的假设以及实验设计提出一系列的问题。
其实这个很重要,因为基本上如果你要基于这个假设来开展你的项目,那么这个假设的好坏可以说就基本决定了你这个项目的上限,或者说的更直白一点,能发什么等级的paper。
@浩浩耗还提到,博士四年,印象中听到老板说的最多的一句话是,只有当不管最终的实验结果是否支持你的hypothesis,你都能基于这个结果开展下一阶段的研究时,这才是一个好的hypothesis(用人话说,不管结果好坏,paper都能发)。
经过四年摧残,@浩浩耗论证了这么一个“真理”:逻辑这东西是没有上限的,只要持续摧残,它依然能有所提高。


8

心态:保持幸福

博士要有良好的心态。一般博士学位的获取,少则需要四年,多则五六年,一定要保持健康的身心。在这几年,也就是博士阶段绝大多数人都会遇到瓶颈。例如,工科博士刚毕业半年的@王源举了几个例子:
导师完全放养不知道研究方向是什么?写了第一篇文章发给导师被骂写得是什么垃圾。投了文章被审稿人拒稿,感觉自己做的研究没什么意义,博士进入第三年或者第四年还没有发出paper整天焦虑的不行,看到和自己一起入学的同学发paper的发paper,准备毕业的准备毕业,自己什么进展也没有就更加焦虑到不行。
另外,美国埃默里大学曾做过一番关于研究生自杀行为的调查。结果显示,在调查的301名研究生中有7.3%的人有过自杀念头,2.3%的人有自杀计划,1.7%的人在自杀中受过伤。
德州大学也曾有类似的研究,他们对2279名研究生进行调查后发现:研究生的抑郁和焦虑程度是普通人群的6倍多。
如何调整心态呢?首先要找到幸福的含义,具体到不同的群体,对幸福有不同解读,多年之前流传的那句,“幸福就是猫吃鱼,狗吃肉,奥特曼打小怪兽”诠释了幸福的动态含义。
另外,心态、行为决定感受,能够让人感到幸福的一些操作包括:
1、参加活动,使其能够处于“心流状态”,即专注于某项事情,忘记了时间和周围的世界;
2、做一些能够展现性格优点的任务,持久快乐的真谛来源于不断实践自己的性格优点,例如热爱学习、坚持不懈;
3、有完成任务的内在动力;
4、有成长的心态,相信几乎所有的技能都是可以学习的;
5、时间比金钱更加珍贵,金钱可以“买”到自由的时间;
6、把钱花在体验上面,而不是花在购买物质方面;
7、善待他人、加强社会关系;
8、吃好、睡好、玩好,有规律的健身以及有活在当下的心态。
参考资料:
https://www.zhihu.com/question/384512106?utm_source=wechat_session&utm_medium=social&utm_oi=26684480815104&utm_content=group3_questions&utm_campaign=shareopn

[赠书福利]

在AI科技评论9月11日推文“《柏拉图与技术呆子》:探讨人类与技术的创造性伙伴关系”留言区留言,谈一谈你对本书的相关看法、期待等。

AI 科技评论将会在留言区选出5名读者,每人送出《柏拉图与技术呆子》一本。

活动规则:

1. 在留言区留言,留言点赞最高且留言质量较高的前 5 位读者将获得赠书。获得赠书的读者请联系 AI 科技评论客服(aitechreview)。

2. 留言内容和留言质量会有筛选,例如“选我上去”等内容将不会被筛选,亦不会中奖。

3. 本活动时间为2020年9月11日 - 2020年9月18日(23:00),活动推送内仅允许中奖一次。


EMNLP 9月16日出录用结果了!
扫描下方二维码,加入学习交流群!

点击阅读原文加入“EMNLP”小组!
推荐阅读