作者:何毓琦
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我成年後的整個生活,幾乎都是在馬薩諸塞州的劍橋市度過的。
我從麻省理工獲得本科和碩士學位,從哈佛獲得博士學位,然後從1961年起一直在哈佛任教。這兩所學校相距不到兩英裡,學生們可以互相選課,在一所學校學習獲得另一學校的學分。在科學技術領域,兩所學校開辦了很多聯合學位方向,研究人員也經常合作。然而,兩校在教育理念和教育傳統方面有諸多差異,很值得對比研究。
麻省理工的規模要大得多,學生人數和課程也多得多,他們努力确保其畢業生能夠達到一個比較高的平均水平。從麻省理工畢業的人,肯定擁有某個專業的知識和技能,而且能夠獨力學習新知識。麻省理工的每門課業都相當繁重,大小考試不斷。學生必須在這些考試測驗中表現優異才能獲得這門課的高分。
我記得1955年離開麻省理工投身企業界的時候,我對電子學和伺服系統的最新進展知道得很多,可以立即着手研究這些領域的前沿問題。然而我的第一任老闆也是個麻省理工博士,他派我去學習電子計算機,當時這是一個全新的領域。我對計算機一無所知,但是在麻省理工的訓練使我完全能夠自學。因此我後來在數字和電子控制方面取得了三項專利,還寫出了我在這方面的第一篇論文。實際上,1958年我決定重返校園的時候,那家公司專門成立了一個部門來将我的發明産業化。
相反,哈佛大學的教育理念就更自由化一些。盡管哈佛學生要讀的書也很多,考試測驗卻很少。常見的情況是,一門課的成績完全由一篇期末論文或者一次期末考試來決定,甚至連博士資格考試也主要依靠一次三個小時的口頭答辯,而不是像麻省理工那樣既要通過複雜的書面考試又要通過答辯。
簡而言之,麻省理工的教學目标是确保每個學生成為某個方面的專家,而哈佛采取了一種更"放任自流"的态度。如果某個學生有點小聰明又不太刻苦,隻要選那些容易的課程,再找幾個不那麼嚴厲的導師,也能獲得博士學位,還有大把自由活動的時間供自己随心所欲地支配。
因為我受中國傳統教育長大,又在麻省理工求學多年,我剛到哈佛的時候很不習慣,覺得他們的做法太古怪了,我經常奇怪某個學生怎麼連一些基本的東西都不懂,有時候我甚至質疑某個學生憑什麼得到哈佛的博士學位。但是天長日久,我開始改變看法,我開始發現這兩種精英培養理念、教育思路都有其可取之處和必要之處。
麻省理工是批量生産,所以必須保證向社會輸出大批合格的畢業生,對學業的種種規定和嚴格的考試有助于确保其"産品"的質量。
相比之下,哈佛的科學技術學科的規模要小得多,所以目标也不一樣。
哈佛的教育理念更加開放自由,它不打算同麻省理工競争,也不打算覆蓋所有應用科學和工程技術學科。它鼓勵學生廣泛涉獵其它領域,到其它系去選課,比方說經濟系和哲學系。從某種意義上說,它希望它的學生享有獨立探索的自由,而不是投機取巧。大緻說來,麻省理工設下了較高的産品平均質量标準,而且質量水平比較均勻,而哈佛也設下了較高的平均标準,但是畢業生的水平參差不齊,有的遠遠高于平均水平,有的則遠遠低于平均水平。這一點可以從哈佛與麻省理工的畢業生獲得諾貝爾獎的人數和孕育的高科技公司的數量對比上得到部分驗證——盡管兩所學校在這兩方面都取得了傑出的成績,但是哈佛孕育了更多的諾貝爾獎獲得者,而麻省理工孕育了更多的高科技公司。
我這樣說,并不是為了證明其中一所學校的教育理念比另一所的更優越。這兩者都為偉大的國家所需要,而且這世上并沒有什麼所謂的最好的教育理念,隻有一個共同的目标——那就是教育學生,從而使學生掌握獨立學習的能力,掌握提出問題而不僅僅是解決問題的能力。
另外一點值得注意的是,麻省理工和哈佛大學都是私立學校,因此他們不受政府的教育政策的限制,在教學内容、教學方法、教學對象上擁有獨立自主權。早年我訪問中國的時候,常常抱怨中國教育和研究體制的條條框框太多,而且重數量不重質量。但是最近我開始意識到在發展中國家的過渡期,麻省理工的方法更有效,規章制度不嚴,就會天下大亂。當這個國家逐漸成熟,開始與世界接軌,向世界一流看齊的時候,将麻省理工與哈佛的理念結合在一起就很有必要了,當然這也要看各個學校的性質、規模和目标。
2
1959年至1960年,我開始在哈佛學習,目标是做一篇有關控制和系統理論的博士論文。哈其實基本上沒有這個領域的專家。我之所以選擇了哈佛做研究生,是受了一本名叫《計算機控制工程》的小冊子的誘惑,這本小冊子正是由大名鼎鼎的Howard Aiken領導下的哈佛計算機實驗室撰寫的。
我很快發現,哈佛在控制領域做得并不出色,這個領域的一位年輕教授因為沒有拿到終身職位,正準備離開哈佛,而另外一位是講師,剛剛畢業不久,跟哈佛的合同是一年一簽,開設一門反饋控制課程。所以基本上沒人能指導我。
絕望中,我開始拼命讀當時發表的控制領域文獻,碰巧看到一篇R. E. Kalman和J. Bertram合寫的文章,關于Dead Beat Control 的問題。與這個問題相關的是一種叫做"Kalman-Bertram Condition"的狀态。我自己研究了這個問題以後,就把我的想法及其應用一起寫下來,作為對Kalman論文的發展投稿了。與此同時,我寫信給Kalman,請他提供更多的文獻資料。
當時,Kalman還不是很有名,他很高興有人(而且是個研究生)仔細研究了他的工作,對他的工作懷有濃厚的興趣。他不但寄給我一些正在撰寫的論文的預印本,而且還把我對他工作的推進推薦給1960年召開的第一屆美國自動控制大會(AAC),讓我去做報告、發表論文。
正是在這次大會上,我第一次見到了Kalman。談話中,他發現我真的徹底地研究了他的工作,而且實際上是當時很少的幾個真正認識到他的工作重要性的人之一。Kalman還邀請我和他合寫了一篇文章,将動态系統中的線性無關性的想法大大拓展,提升為"可控制性"(controllability)——現在這已經是控制論中的一個基本概念了。這篇文章很快成為該領域的經典。
在我上面提到的AAC大會上,我的論文收錄在Kalman擔任主席的會議中,而且他的那篇著名的獲德雷珀獎濾波論文也是在該會議上首次公開露面。作為主席和會議組織者,出于對其他演講者的禮貌及作為大會壓軸戲的考慮,他将他的論文放在會議的最後。這對我來說是很幸運的,因為不這樣的話,Kalman演講後與其他幾個控制論專家長時間的辯論将會搞得觀衆心煩意亂。
我是第三個演講者,在我之前的兩位演講者論文主題是傳統控制論,當時我還是一個還未完成畢業論文的不起眼的研究生。會議前我曾花了大量的時間準備并演練我的演講。因此,我這個晚輩學生的演講有點給人耳目一新的感覺。此外,我還預先準備了好幾個問題應對聽衆的提問,從而能夠對他們的問題給予簡潔而清晰的回答。這給包括很多頂尖學者在内的聽衆們留下了深刻的印象。美國西北大學電子工程系主任Gordon Murphy就是當時的聽衆之一。他被我在大會上的表現所打動,随後約見了哈佛的系主任,表示他想要聘請我這個他初次謀面的哈佛學生。
同時,這是我生平第一次參加系統控制領域的國家會議,大大開拓了我的視野,看清了我所在領域内正在發生的重要的革命。我決定寫一篇文章給哈佛的幾個教授闡述控制系統學科的地位,我認為哈佛應該認識到這個發展。這一系列幸運事件使哈佛對我這個平凡的研究生另眼相看,而且決定給我提供一個助理教授職位,讓我與簽署我畢業論文的講師一起工作。
當然,當一扇門為你開啟之後,剩下的還要取決于你的付出。當你做出了職業選擇之後,在接下來的五年中,你依然面臨着着激烈的全球性競争。在哈佛,我和同事(簽署我論文的講師)一開始就清楚地知道這一點----我們中至多一個人能留下來。這是一場誠實、友好但殘酷的競争,我們現在仍然是很好的朋友。
我詳細描述了這一系列事件和抉擇是為了說明,運氣、準備、主動性、建議,以及當機會來臨時有能力抓住,在一個人的職業和生活中扮演了怎樣的作用。至少在美國,你有機會通過你自身的優點獲得提升,進行友好的競争,做真實的自己,而不需要依靠關系,家庭出身,國籍或者耍花招。盡管中國當前存在種種弊病,但我對中國及時達到這一點充滿希望。
3
大多數美國一流大學都有這樣一個傳統,即反對雇傭自己剛畢業的學生。其理由是近親繁殖對于研究機構的"血統"沒有好處——這在生物學界已是衆所周知。
畢業生在回歸母校(如果有可能的話)之前,應該汲取不同的文化和思想。這樣他才能更好地為學校的發展做出貢獻。同樣地,研究機構應該擺脫傳統的固有思考方式,吸收外界的新鮮血液,以培育新的探索和突破。
然而在中國,現實似乎正好相反,教授們傾向于将自己最好的學生留在身邊。事實上,他們的想法是建立自己的門戶,成為開山鼻祖,身邊圍繞着一群忠實的門徒。這是武俠電影和小說的傳統。不過即使是在電影和小說裡,我們也會發現,真正的英雄經常不得不打破傳統,通過意外獲得别派的武功秘籍而成為絕頂高手。固守本派者不論本門功夫如何精湛,始終在小說裡充當配角。
另一方面,中國學術界的當前實踐卻頗有自己的道理。團隊内成員緊密團結在一起,傾向于用相同的方式思考和工作,互相庇護免受外來侵犯。這種安全感,這種得到周圍的人理解和支持的感覺,會讓人覺得很惬意。中國的家庭傳統觀念進一步加強了這種團結。在中國的學術體系内,在發表文章和申請基金的時候拉幫結派,是有諸多好處的。不肯這樣做的組織和個人隻會損己不利人。因此,這種做法會不斷自我加強,具有自己的存在邏輯。用博弈論來說,這是又一次的囚徒困境。
在我看來,我們有理由提出這樣的疑問——是否正是這種拒絕"雜交"的習慣造成了中國學術界創新的缺失?教育部是否應該下令每所大學都不應該雇用自己畢業未滿兩年的學生?
為了防止熟悉我過去50年學術生涯的人說我虛僞,我首先坦率地承認,哈佛大學在我1961年剛畢業的時候立即聘用了我,而我在清華大學的第一個博士生2006年一畢業也立即被清華大學聘用。這兩個例子雖然與我上面所說的相違背,但是它們絕對是例外,從後來的實際情況和事實來看是有道理的。我無需緻歉。
哈佛各系是這樣任命教授的:系主任與系裡其他成員協商後,會任命一個委員會在特定的領域或學科裡尋找候選人。因而,是整個系而不是單個成員決定這一機構的組成和方向。這個委員會廣泛搜集高質量的候選人,最後向系裡提交一份篩選過的候選人名單,以備最終投票。這個名單經過系裡挑選後會上報給學校,由校長任命的另一個委員會會對此作出裁決。在哈佛,這一委員會由校外的人員組成,由校長領導,擁有巨大的權力。
各系必須向這個特别委員會給出自己選擇的理由,特别委員會會向校長推薦,之後由校長單獨作最終的決定。因此,單個成員要想建立擁有多為終身教授(同時他們又是你自己的學生)的門派是極為困難的。擁有大項目的教授可能會用項目資金雇用研究助理和博士後,但是這些隻是暫時性的短期合約,并非永久合同。一個真正有雄心的學者會利用這樣的短期合約來獲得經驗,将其作為墊腳石,但并不會滿足于待在這樣的位置上。
這就是哈佛和其他頂級研究型大學阻止近親繁殖并促進雜交的方式。
1961年,在現代控制與系統研究發展的初期階段,我在哈佛做博士論文,我當時根本沒有導師。在我博士論文上簽字的是一位講師。但是,工程學院的系主任和另一位教授意識到了這是一個重要的新興領域,因此決定同時聘用我和那位在我論文上簽字的講師擔任助理教授。過去45年的記錄證明,他們這次打破常規的選擇是正确的。随後的45年内,我沒有推薦過自己的任何一個學生擔任本系的終身教授。我所有的同事是在我的推薦下從校外招進來的。這并不是因為我自己的學生當中沒有傑出的候選者,而是因為我尊重這個傳統。事實上,許多我這個學科的學生都依靠他們自己的努力獲得了名望。
至于清華大學聘用我第一個清華博士生,我自己心裡是這樣認為的:這個學生本質上接受的是哈佛的教育。2001年到2006年間,我根據在哈佛的教義在清華教他,一周一次(有時一天一次)用E-Mail與他進行研究上的交流,與他合作撰寫論文和我的最新一本書,邀請他到哈佛長期訪問,安排他到多個美國高校訪問并作報告。因此,清華本質上聘請的是一個海歸的哈佛博士。這也正是我在清華工作的目的和責任----向清華研究生課程注入新的思想和世界慣例。
因此我要重申,雜交是一種傳統,但并不是一個永遠不該被打破的鐵律。原則就是要能夠促進年輕學者創新和獨立的思考。
4
除了在企業全職工作了三年,我的整個學術生涯都是在美國度過的。盡管我一直供職于一所大學,但是我在伯克利、得克薩斯大學奧斯丁分校、倫敦帝國學院做過整學期的訪問學者,而且還對全世界無數學校和研究機構進行過短期訪問。因此,将我40餘年的經曆與中國讀者分享大概是一件有意義的事情。
當然,美國大學的種類很多,我将主要讨論研究型大學。一些非常優秀的純教學院校則不在我的讨論範圍之内,如馬薩諸塞州威廉姆鎮的威廉姆斯學院(Williams College)和賓夕法尼亞州費城的斯沃特穆爾學院(Swarthmore College)。最後,下面寫的都是我的個人經曆,請不要當作普遍情況或者真理。
在一流大學晉升主要通過兩種途徑。
第一,成為一名偉大的教師(僅僅優秀是不夠的)。也就是說,你能夠在教授常見本科課程(比如基礎經濟學、基礎物理、計算機入門等課程)的時候發揮創造性和組織能力。這說起來容易,做起來難。因為從學術水平上講,一個系裡能夠教這種課的老師很多,你必須表現出超常的教學和創造力。另外,學校裡選課人數衆多的本科課程其實很少。我在哈佛待了40多年,經常看到非常優秀甚至近乎偉大的老師沒有拿到終身職位,不得不離開哈佛。
另外一個晉級的途徑,當然就是搞研究了。教學基本上隻是一個本地行為,而研究則是世界性的。對學校來說,一流的研究工作的"性價比"比教學要高得多,因此學校更看重研究。然而在一流大學裡,你的競争對手是全世界的研究人員。比如在哈佛,在決定你是否能夠拿到終身教職的時候,學校會特意把你與世界上同領域的權威放在一起比較。
我是在1965年拿到哈佛的終身教授職位的,那之後的30年裡,我們系沒有授予任何一位系統科學領域的年輕教授終身職位。盡管哈佛校長和各系主任絕對不敢承認,我早早就意識到而且不斷地教導年輕同事們:"哈佛付你錢是為了讓你維護并不斷提高它的世界聲譽的,别的都是次要的。"
因此黃金法則一:盡早建立你的國際學術聲譽。
為了搞研究,你必須有經費、有學生。實際上,如果沒有經費,你根本不可能供得起學生。在美國,盡管有各類獎學金,大多數研究生還都依靠導師的科研經費支持着。一般一個研究生一年要花掉導師五萬美元。
如果你的組裡一直保持五到六個研究生的話,你每年最低必須保證25萬美元左右的預算,而你必須和全美國的同領域科學家們競争來争取這些經費。你不用指望研究生的頭兩年能有什麼回報,博士生隻有到了第三年第四年才開始出成績,所以導師在錄取研究生的時候是做出了很大投資的。我認識不少同事,跟我發誓賭咒再也不招中國學生了,因為他們來一兩年就跑掉了,要麼轉去一個更好的學校,要麼有了别的什麼機會。不錯,美國是一個自由的國家,從法律角度看,學生沒有義務必須讀完博士,但是從道德角度講,導師在你身上花了那麼多錢,你應該肩負起你的責任。然而,并不是所有中國學生都意識到這一點,這種行為對于後來想來美國讀書的中國學生來說等于是過河拆橋。
還有,一個一線大學教授至少要花25%的工作時間在編寫基金申請書、準備研究報告和撰寫論文上。因此黃金法則二:擅長寫作和演講,了解什麼是最前沿的課題,也就是所謂的"時勢造英雄"。
黃金法則一和黃金法則二意味着你必須讓全世界知道你是誰。怎麼才能做到這一點呢?在優秀的學術期刊上發表文章,在學術會議上好好介紹你的研究。很多科學家以為搞科研是最最重要的,相比之下,寫論文和做報告不那麼重要。但是實際上,除非你提出了相對論或者搞定了人類基因圖譜,你的研究要跟成千上萬和你一樣聰明的人競争。
實際上,我個人認為,有個好想法,寫篇好文章和給個好報告是三項獨立的而且同等重要的工作。每一項工作要付出的艱苦努力都是完全不同的。要想做個好報告,僅僅從論文裡複制拷貝制作一套PPT是遠遠不夠的,對着論文照本宣科也是遠遠不夠的。我們經常看到一些本來才華橫溢的科學家做的報告慘不忍睹,令人不忍卒聽。
實際上,一個好的報告應該能夠讓一般聽衆聽懂,同時又給專家同行留下非常深刻的印象。統計數據表明,一篇普通的發表了的科技論文的讀者隻有5位,其中還包括了論文的編輯和審稿人。但是,一次優秀的講座的聽衆可能多達數十人、數百人甚至數千人。大多數聽衆一個月後大概都不記得你講座的具體内容了,但是多年以後他們可能還會記得,你的那次講座非常成功。這種針對聽衆的講座能給你帶來許多意想不到的好處。
然而,我還是不斷地碰到很多研究出色的科學家在做報告的時候完全無視聽衆的存在,報告晦澀難懂,讓人覺得他非常傲慢無禮。我年輕的時候,如果聽不懂别人的報告,就怪自己無知;現在,如果我聽不懂一個人在說些什麼,我就怪那個作報告的人。讓報告清楚明白、不浪費我的時間是他的責任。我的座右銘是"完全可以讓任何人在任何特定時間内适當地明白任何事情。"
多年以來,投身學術研究意味着接受一種較為貧窮的生活方式,因為學校的工資低于工商業界,但是至少在科學技術領域,情況已經大為改觀。為工業界做咨詢可以大大增加你的收入,但是做咨詢的真正好處在于你處理的是一些實際問題,你經常會受到這些實際問題的啟發,轉向新的研究方向。而且你取得任何一點成績都會有一支"拉拉隊"自動為你歡呼加油。你根本不需要付出額外的努力,說服别人你的工作很重要。
就我而言,我在整個學術生涯中都不斷地從事咨詢工作,而且我敢說我所有絕妙的研究想法都來源于某項咨詢工作,盡管一開始的時候,我對這項咨詢項目所知甚少。合适的咨詢工作會創造"三赢"的局面:客戶赢、學校赢、你也赢。
投身科研的另外一個次要好處是你可以借參加國際會議的機會周遊五湖四海。商業界的人出差,時間都很緊,基本上來去匆匆,沒什麼休閑的機會。但是研究人員出差,會前會後都能找出觀光的時間來。比起旅行的全部費用,你自費的部分是很少的。有本旅遊手冊叫做《有生之年必去的1000個地方》,我在40餘年的學術生涯裡,已經和我太太去了這1000個地方中的230個,還不算很多這本書沒有列出來的地方。
至于研究的樂趣嘛,當你在數個月的艱苦工作後第一次有了不錯的發現,你會陷入幾秒鐘的狂喜——全世界你是唯一一個認識這個真理的人。這樣的感覺隻可意會不可言傳。你坐立不安,來回踱步,徹夜難眠,有時候甚至會高興到胃疼的地步。我沒有在商業界待過,不能百分之百肯定,但是我想這種發現的喜悅大概不亞于赢得一個大訂單或者在股市大有斬獲。要是我一年能享受一次這樣的喜悅,我就很滿足了。一個人回顧他的學術生涯,審查他一生撰寫發表的所有文章,也許隻有10%能夠經受時間的考驗。這和旅行很相似。你很高興去過很多地方,但是隻有幾個地方讓你終身難忘。
最好的一點是,搞研究的人時間比較自由,基本上你可以自行安排。你是你自己的老闆。和普通商業界人士比起來,除了申請經費,你不得不做的無聊重複的工作要少很多。你可以在你真心喜歡的工作上投入差不多50%的時間和精力。我一直告誡我的學生,如果你花50%的時間喜歡你正在做的工作,那麼這就是一個非常棒的工作!因為你喜歡你的工作,所以你會格外刻苦。節假日和平時沒有區别。一天工作20個小時、一周工作100個小時更是家常便飯。我已經這把年紀了,而且正式退休了,每天醒着的一半以上的時間還花在學術上。