近日《学位与研究生教育》杂志刊登了我校党委书记、中国工程院院士李言荣发表的文章《研究生要学会研究》，以下是文章全文：
摘要：本文提出研究生要善于抓住机遇去发现问题和提出问题，要善于提出模型或者方法去解决问题，要善于做出最重要和最有意义的结论。指出研究生要紧盯一个目标，要注重底层思维逻辑的训练，要进入科技创新的主战场。强调研究生科研选题主要是“0 到 1”、“1 到 0”和“1 到 100”三类，当前应引导研究生更多开展“1 到 0”的基础创新性选题研究。
今天我非常高兴来参加“研究生教育高质量发展暨《学位与研究生教育》创刊40周年论坛”，这是一个值得纪念的日子，不仅是因为《学位与研究生教育》杂志走过了四十年的辉煌历程，更是因为它见证了中国研究生教育的蓬勃发展和深刻变革。我们不仅要回顾这些成就，更要展望未来，探讨如何在新时代背景下培养好研究生。今天我要讲的主题就是研究生要学会研究。
大家可能会说研究生怎么还不会研究呢？我们知道本科生主要是学会学习，要具有学习能力，而研究生就是要学会研究，要提高研究能力，且最重要的是要具有创新能力。那么研究生在学会研究这一过程中，涉及的环节众多，就我自身而言，我自己读过研究生，也培养了很多研究生，还在电子科技大学、四川大学及西北工业大学从事过管理工作，这些使我深刻体会到，研究生要学会研究应该有以下几个重要环节需要引起关注：
一、研究生要学会三个“善于”
第一，研究生要善于抓住机遇去发现问题和提出问题。这一点，我们的研究生就不太擅长，比如现在博士生招生基本上采取“申请–考核”制，这对于博士生选拔非常重要，要看博士生提问题的角度和思维的深度，事实上，我们发现很多博士生都不擅长提问题、提好问题，更不擅长发现问题。
第二，研究生要善于提出模型或者方法去解决问题。就是当你发现问题后，就要先去做实验，尤其是理工科，做了实验后就要提出模型和方法来解决问题。如果没有模型和方法去解决问题，你的科研水平就难以提高，发表文章也会受影响，很多事情都得上升为模型，相对来说，建立或推导出数学公式是很难的，更不用说去搞第一性原理从头计算了。
第三，研究生要善于做出最重要和最有意义的结论。我们经常看到，研究生包括博士生得出的研究结论常常是可有可无、微不足道的，很难得出最重要、最核心、最有意义的结论。例如，大家都知道低温超导的BCS理论，BCS指的是巴丁（John Bardeen）、库珀（Leon Cooper）和施里弗（John Robert Schrieffer）三人合作于1957年提出来的低温超导理论，这是一个解释常规超导体超导电性的微观理论，BCS理论将超导现象视为一种宏观量子效应，并提出了金属中的电子可以配对形成“库珀对”，这些库珀对能够在晶格中无损耗地运动，从而形成超导电流。这个理论获得了1972年的诺贝尔物理学奖。施里弗22岁本科毕业就参与其中，库珀当时正在做博士后，他们就是善于提出假设并通过研究得出最重要结论的典型。他们首先创造性地提出在超导体中，电子可以配对形成“库珀对”，引入这个概念后，再用统计力学的原理扩大到多体体系，最后得出整个超导的基本规律，这就是BCS理论的思想框架。所以如果得不出来这种具有普遍性的最重要的结论，那就拿不到诺贝尔奖。还有大家经常提到的李政道和杨振宁的宇称不守恒理论，原本宇宙守恒是基本的认识，但在弱相互作用中宇宙不守恒，首先是李先生在单粒子层面实现突破，然后杨先生提出要推广到其他粒子。如果只是发表关于单粒子的成果，就无法获得诺贝尔奖，因为没有总结出普遍的规律。后来他们俩发挥各自所长，推广到了整个体系，就找到了基本规律，影响力就很大，对世界的贡献也很大。最后还有像DNA双螺旋结构的发现也是同样的道理，到底是单螺旋、双螺旋还是三螺旋，当时争论不下，研究者各自走不同的证明路径，华生等人首先提出了双螺旋模型的假设，后面就解析出了DNA的结构图谱。这些例子都体现了“三个善于”的重要性，所以对于研究生尤其是博士生而言，我认为“三个善于”是最为关键的环节。
二、研究生要紧盯一个目标
人的一生中有两个阶段是最可能在科研上做出成果的，一个是博士生阶段，另一个是评正高职称阶段。在美国，也就是评终身教授这个阶段，为了这个目标研究者往往会拼尽全力。在博士生阶段，尤其是硕博连读的博士生，一般学习时长是5–8年。如果在这个阶段能够专注于一个目标，那么成为这个领域的专家是问题不大的，但要是想做出创造性工作，那就得全身心地投入进去，因为这几年时间对于一个年轻人来说相对比较安静。人一旦参加工作了，就会有各种事务缠身，比如要争取项目、参加会议、担任一定的管理职务等，还有家庭、小孩、老人需要照顾等，事情非常的多。所以，人一生很难再像攻读博士学位阶段那样纯粹安静。就说25岁这个年龄段吧，25岁前后这5–8年其实是人生中非常关键的创新阶段，很多重大发现发明都是在这个年龄段产生的。这也是为什么老师都喜欢带硕博连读生的一个重要原因。
现在研究生出国受到了一些限制，出国留学也不太乐观了，这样反而让一批优秀的研究生逐渐留了下来。我自己有亲身感受，我在电子科技大学带的科研团队，最近几年连续在Science和Nature正刊上有高水平成果发表，基本上都是研究生做出来的，我原来没感觉到我们的研究生在基础研究方面这么优秀，总觉得电子科技大学招收的研究生在物理方面怎么会这么强呢，可是这几年他们的研究已经涉及玻色系统、量子金属态了，其成果发表后在世界上都引起了很大的影响，说明研究生的可塑性非常大，没有不行的研究生，只有不行的导师。
所以要紧紧盯住一个目标，方向不要换来换去，不要东一榔头西一棒槌，就像黄昆院士当年被授予国家最高科学技术奖的时候，他在会上作了精彩的发言，其中有一句话讲得非常好，对我们科技界影响很大：实际上大多数开创性的工作并没有想象的那么复杂、那么高深和神秘，关键是要确立少而精的目标。我觉得他说得非常对，人一生都是如此，不光是对于研究生阶段如此。确实，大多数开创性的工作，比如近些年获得诺贝尔奖的相关成果，前些年英国用胶带撕开石墨获得层状石墨烯，20世纪80年代后期发现的陶瓷中的高温超导等，所以大多数开创性的工作并不是那么深奥。所以我觉得少而精的目标对研究生是非常重要的。
三、研究生要注重底层思维逻辑的训练
研究生培养需要不断训练自己的底层思维逻辑能力。习近平总书记在党的二十届三中全会、全国教育大会都提到了，特别是在科技大会上专门讲要加强基础研究创新能力和底层技术原理，这两方面的研究都很重要。但是，我们的研究生还不太擅长底层思维，或者说中国人以前都不太擅长。其实我国面临的很多“卡脖子”技术问题，根源是基础理论研究跟不上，真正的问题是底层技术原理的东西没有搞清楚。这就需要我们的研究生，尤其是博士生，去深入学习和掌握底层技术的原理、公式、模型、算法等。当然不是说我们的任何研究都要从量子力学的从头算开始，但很多时候，如果我们能向下做到构建模型、推导出公式就很不错了，要是能探究到其底层原理就更好，或是深挖到最底层的理论层面，我认为这是当前我们研究生培养中极为重要的一种能力训练。研究生的底层思维逻辑能力提升了，创新能力自然能够提高。不然的话，国际上每出现一批新技术我们就会被卡住，一直以来也是我们被别人“卡脖子”，为什么我们都没卡过别人呀，大多是因为我们不清楚背后的原理，甚至都不知道是被什么卡住了。
当前，我国研究生发表论文的数量、专利的数量都不再是问题了，中国在这些方面已经处于领先地位，难点在于创新能力，尤其是理工科研究生的创新能力还有很大的提升空间。北京理工大学和西北工业大学相似，主要都是理工科为主，特别是工科为主。近年来，中央每年都会提出一些新的观念和理念，像科技自立自强、科技自主可控、新型工业化、新质生产力以及教育科技人才三位一体等，到2035年我国要建成科技强国、教育强国、人才强国及实现国防现代化，这些都指向同一个问题，那就是我们当前的科技创新能力还满足不了我国作为大国在国际上日益复杂局势下的迫切需求，甚至难以应对中美博弈的要求。所以现在我们就是要加快培养出一批又一批优秀的研究生，特别是博士生，他们的创新能力都应该培养得比较强，尤其在底层思维逻辑能力方面，否则我们提出的强国目标就难以实现。
四、研究生要进入科技创新的主战场
近些年来，我国科学技术的进步很大，科技创新风起云涌，这为研究生提供了丰富的创新技术选题。比如，原来我们主要有三张名片：高铁、5G通信、民用核电，当然，还有很多并跑和局部领跑的技术和产品，包括量子信息、人工智能、机器人等。而现在我国又出现了新三样：电动汽车、锂电池、光伏产品，这也是新的三张名片。此外，我们在量子信息、量子通讯和量子计算方面，除了量子测量与美国相比稍弱一些，其他两样是很有竞争力的，在人工智能的算法方面我们也是可以的。
还有一些领域也是不错的，比如，在人脸识别方面，经过三年疫情，我们取得了很大的成功，三维精细人脸识别技术比美国都厉害。但是在机器人、医疗、语言大模型这些方面我们与国外仍存在明显差距。在超导领域，我们领先的也不少，比如强磁体方面，我国的静态强磁场都是世界领先的，动不动就打破几十个特斯拉世界纪录。前几年，我在日本东北大学参观过，当时他们刚创造了强磁场世界纪录，而现在都是中国在刷新纪录，等等。中国人消化、吸收、再创新的能力还是很强的。当前，全世界正从万物互联到万物智能，再到未来的万物交汇，不知道还有几十年甚至上百年的繁荣兴盛期。从2010年左右乔布斯发明智能手机开始，全世界首先开启了万物互联的进程，到现在还没有实现完全覆盖，现在很快又将迈入万物智能阶段，也不清楚这一阶段需要多长时间才能完成，但当前正是爆发期。总之，近些年我国在高技术方面进步非常大。
关于基础创新研究，前几天我和杨卫院士在长沙开一个会，他在会上提到的三句话给人印象很深刻：2020年我国学术产出量已基本实现与欧美并肩；2025年学术影响力要与欧美并肩，这让人有些惊讶，毕竟今年就是2025年了，当前，在整个22个ESI学科中，中美之间，中国的影响力排第二，论文数量是中国第一，所以中国在这方面的进步非常大，不缺论文数量，但缺影响力，不过学术影响力也正在努力追赶之中；2035年重大原创成果要与欧美相当，这可不容易，真让人吓一跳，但一想到毕竟2035年我们要宣布成为科技强国，其中就有原创能力这项指标，这就需要我们今天培养的研究生，尤其是博士生去完成，他们是未来我国科技创新的主力军，也是今天的生力军。
五、研究生要学会科研选题
我们研究生的选题范围很大，文理工医都是如此，但理工科的选题不外乎三种类型。第一种是0到1的原创性研究，这是从兴趣出发的自由探索；第二种是1到100的应用基础研究，市场驱动、应用场景驱动，指标牵引，大多数人的研究都是从事这方面的工作，真正能做到产品应用主要是靠企业、院所等，产品、商品这些东西大多不是大学能解决的；第三种是1到0的回溯性基础研究，这是最重要的底层技术原理研究，我认为这是当前我们大多数研究生都应该去攻关的领域，我们的导师也应组织更多的研究生集中攻关从系统、整机中梳理出来的从1到0的问题。我们说，做科研的第一步，也是最重要的一步就是选题、选方向，一般我们研究生都是随导师的方向或导师承担的课题而确定的研究题目，但研究生仍有很大的调整空间。
1.“0到1”和“1到0”的基础创新性选题
首先，“0到1”的原创性选题，是指从兴趣出发进行的自由探索，是无中生有。这是非常宝贵的，值得国家大力支持，但只有极少数人能够开展此类研究，全世界每年0到1的创新成果都为数不多，中国更是稀少，人类社会中这样的创新成果数量也很有限。从研究生培养角度来看，一般学位论文都不太敢采用这种方式，导师也不太敢让学生随便去做，因为学生是要毕业的，时间有限，要拿到学位，所以很难进行这种纯粹的0到1探索，只会在前期有一定基础上做点尝试。第二种是“1到0”的回溯性创新选题，就像我们在很多产品研发过程中，产品已经模仿出来了，但原理还没弄清楚，比如像手机等无线通讯产品、音频视频产品等都已经制造出来并投入使用了，但我们却不清楚背后的底层原理。如今我国具备了这样的条件、能力与经济基础，应该进行回溯性研究，搞清楚1到0的原理，就如同反刍动物一样，白天大量进食，晚上进行消化，以便第二天能够继续进食以利于茁壮成长。这是非常有意义却又容易被忽视和轻视的科研活动，是当前我国科技发展从几十年来的简单追逐模仿向并跑甚至领跑转变的关键一环。
可能过去我们跟踪离得比较远的时候，还不存在这样的问题，而如今跟踪得越来越近，已经将型号、系统的性能做到与国外差不多了，甚至达到并列的程度了，但缺乏回溯性，缺乏把底层技术原理搞清楚这个环节。如果这个底层原理不清楚，本质上就很难去实现从0到1的原创，很难开展那种从无到有的工作。
那么从1到0当中的1和0具体指什么呢？1代表的就是已经摆在眼前的整机系统、产品型号这些实实在在的东西，而0指的是这些系统、产品当中的核心技术问题，准确来说是技术里的根技术。我们一定要追溯到这个技术核心的0，如果只是追到零点几，那就不是触及核心技术和根技术了，可能只是一般的应用基础问题。长期以来，西北工业大学的系统、整机、型号研究能力比较强，也很有特色，这为梳理出从1到0的关键问题打下了很好的基础。目前我们正从学校层面在10多个大团队中开展从1到0的有组织科研。
总之，从0到1的原创研究实际上就是无中生有，而1到0的创新研究就是有中寻根，刨根问底，0到1的创新是在未知中找未知，很难确定能不能找得到，我们这一代人都不一定能找到，或者不一定这个时代能找到，也许要到下一个时代才有可能找到。而1到0是在已知中找未知，0这个核心是客观存在的，只要找的方法正确，就肯定能够找到。当前，我国在技术应用方面取得了巨大的成功，应该马上继续探索，进行回溯性研究，把之前遗落的、被忽视的关键问题，就像那些“芝麻西瓜”一样，甚至埋下的一个个“钉子”，全都找出来并解决掉，这样才能真正掌握1到0的创新，避免后续再出现卡脖子的情况。现在好像越深究，我们面临的卡脖子问题就越多一样，有人形容就像被一圈圈卡成了“长颈鹿”脖子似的，这样是不行的，从本质上来说，就是因为我们没有弄清楚技术背后的原理，没有进行回溯，等到新的技术出现时，又被卡住了。
2.“1到100”的应用接力选题
“1到100”的应用推动选题，是指根据应用场景，研究人员或者导师都会做1到10、10到20、20到50等不同阶段的研究。从1到100的工作，像北京理工大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、西北工业大学等高校都涉及不少。西北工业大学前两年承担了中国高校最大的一个项目，就是宋保维院士牵头的一个20亿元的系统级项目，但高校承担这种大型号项目还是极少见的。
一般说来，从1到100的科研是每个人依据自己所处的环境以及自身能力，去尽力发挥接力作用。可能一个人只能完成从1到10，下一个人接着从10到20这样逐步推进，最终达到商品100这样的“满分”。世界上绝大部分科研工作都是在做1到100的事情，现在从我国的发展看，实际上1到100这件事并不需要高校投入过多精力，我国现在反复强调企业是技术创新的主体，其实就是基于这个道理，企业不太擅长做0到1和1到0的工作，但他们擅长做1到100的工作，尤其是民营企业，凭借其灵活的机制和追求利润的精神，会想尽各种办法去攻克技术难题。
事实上，这些年，尤其是最近这一二十年，我国企业在技术创新方面发生了翻天覆地的变化，已经成为技术创新的主体。就拿宽禁带半导体，比如三代半导体以及超宽禁带半导体来说，我本人曾经对碳化硅和氮化镓相关研究十分关注，也亲自做过一些实验，那时候难度非常大，因为碳化硅自身就存在100多个晶相，其中只有6H这个晶相是有用的，其他晶相都属于杂相，并且很难控制温度，因为温度的窗口特别窄。不过就在最近，我发现咱们中国的碳化硅已经能够实现6英寸量产了，质量一点问题都没有，去年7月的时候，8英寸也做出样品来了，很不得了的。
另外到2030年、2035年中国企业的创新能力还会更强，所以高校也不需要在1到100方面投入过多精力，我认为1到0应该是最适合高校做的，也是适合中国国情的有组织科研模式。为什么呢？其一，1到0的研究容易发挥我国有组织科研的特点，要是没有组织的话，这项工作是很难开展实施的。其二，我国的应用场景非常丰富，人口基数大且存在不平衡性，所以应用场景的快速发展能为我们去探寻1到0的问题提供成千上万的机会，只要你敢于去想、敢于去观察，社会上就有无数这样的事。我们只有真正找到了“0”，才有可能走到前面去，不然的话，就算一时走到前面了，等到要实现弯道超车或换道超车的时候，又不行了。其三，当下要去做0到1的事情确实太难了。前面也讲过，0到1的创新本身就很稀少，是可遇不可求的，要是号召全社会都去做0到1的创新，那是非常困难的，也是非常危险的。既然0到1这么难，而1到0的研究对我们来说又不算太难，并且还是我们举国体制科研的优势所在，那我们为什么不先抓住这个相对容易的、能发挥体制优势的方面去做呢？当然，我们不是说我们都不去做“0到1”，仍然要鼓励一小部分人去做。但我认为，到2035年前后，我国科技创新的主要矛盾是解决1到0的问题，之后才是解决0到1的问题。
最后，我再强调一下由于科研的三性：科研具有灵感的瞬间性、方式的随意性和路径的不确定性，所以我们研究生的选题也不是一成不变的，也是要有在攻读博士学位期间论文题目和研究范围作些调整的心理准备。总之，我认为只要掌握了上面这些关键环节，大家就一定会成长为一名优秀的研究生！
（来源：《学位与研究生教育》2025 年第3期，《学位与研究生教育》创刊40周年暨研究生教育高质量发展论坛于2024年12月14日在北京理工大学召开）
