學校邀請我給同學們講個報告， 我非常榮幸。年輕人個個才華橫溢，躍躍欲試，決心大幹一番事業，這是令人十分高興的。常言說“老馬識途”，今年正是我的本命年。老馬識途固然是有一定的優勢，但是真正的前途自然是寄托在小馬的身上。老馬要帶着小馬認識道路往前走，不誤入歧途是最為重要的。
我借今天這個機會講講我自己的學生生涯。我 1960 年進入中國科技大學力學系,當時校長是郭沫若，華羅庚，嚴濟慈等是副校長，力學系主任是錢學森。每個學期開學時，郭沫若，華羅庚，錢學森等都會給我們作報告，他們的講話我牢記一生。
郭沫若留學日本，學的是醫學，他後來成為現代作家、曆史學家、考古學家。所以他可以說是自學成才。華羅庚沒有上過大學，他是自學成才，他所倡導的學習方法下面我還要細講。嚴濟慈是著名的物理學家和教育家，我也曾經旁聽過他當時在科大開講的普通物理課，非常精彩。
錢學森在流體力學，工程控制論和物理力學作過開創性的貢獻。他的講話讓我們體會到所謂的“開創性思維” 。 他的報告對我一生都很有教益。錢學森的課我聽過好幾次。我們修的課叫做宇宙航行概論。當時我們的家庭作業就是設計航天梭。 現在中國的航天梭也正在發展中。錢老在 60 年前的講話記憶猶新。錢學森之問：為什麼中國自己很少培養出一流科學家？我個人認為問題在于現在的學生花了大量的時間去死記硬背，很少有機會學習評判和質疑從書本和課堂學來的知識。錢學森在最後一次采訪時明确提出“你必須：絕不随大流，敢于想别人不敢想的，說别人沒有說過的，做别人不敢做的。”
科大是大躍進的産物, 當時是科學院辦的，系所結合, 用的是國内外最先進的教材。許多基礎課和專業課由科學院的科學家親自任教。科大是 1958 年夏天建校。據說是在高考報名以後才定下來要招生辦學校。清華北大這些一流學校自然不會把好的新生送給科大。大抵隻能從 2-3 流的學校調劑過來。這樣的學生按現在的标準去和“高考狀元”比當然不能算是什麼“高材生”。
我特别要強調的是科大出名是靠老師指導加上學生的勤奮。當時北京有句順口溜: “窮清華, 富北大, 不要命的考科大”。當時清華讀理工科不少是農村來的, 衣服不那麼講究。北大讀文科不少來自城市, 家庭條件比較好，衣服光彩照人。科大學生是理工科，很多學生又是來自農村，衣服不是很光鮮。但是科大學生勤奮成風是有名的。我希望在座的年輕人，不要比闊氣，不要拼爹；如果要比，就要比勤奮，比靠自己的努力在學業和事業上的成功。
60年前科大力學系學生在老師的指導下，自己動手做火箭。這在當時是很了不起的。科大就是這樣靠前三屆的畢業生出了名。我是1960年入學, 當時正是困難時期。由于營養不足,不少人浮腫。到校醫院醫生一檢查，誰是浮腫，開一張條子，說是浮腫，你就要休息兩周。北京的絕大多數學校晚上10點拉電閘,不讓學生開夜車。隻有科大是例外, 晚上不拉電閘。系主任說同學們要注意身體，但是就是不拉電閘。當時班上開夜車的有兩種人: 成績最差的和最好的。我當時不是班上最好的學生，所以也沒有開夜車。不過，大學的學習方式和中學大不一樣。入學不到一年，學生的成績排名就大變樣。入學不久，我們班長就考試不及格，我入學時連科代表都當不上，後來我成了學習委員。
我認為，人要成功，就一定要勤奮。但是光靠勤奮不一定能成為一個好的科學家和工程師。要講究方式方法。什麼是科學？科學就是前人經驗和知識的總結。所以我們一定要好好研究前人的經驗和成果。科學是可以被重複和證實的；科學研究是在前人成果的基礎上再向前發展。科學和神學是完全不同的。科學是人們可以讨論的, 也可以不斷革新前進的。科學是允許挑戰的。神學是完全不同的。神學是不允許挑戰的。
因為你們都是“凡人”。大學不是為“天才”或天生智力發育不全的人設立的。天才，比如牛頓，愛因斯坦，比爾·蓋茨是不必上大學的。上大學是浪費他們的青春。大家知道蓋茨進了哈佛, 他發現自己是誤入歧途，自己退學，真是“半途而廢”。其實他是很聰明的，念大學真是浪費他的青春。大學是為我們這種凡人設計的。我認為教育的主要目的有以下三點:
大學不是叫大家去背課本。人們往往誤認為進學校的主要目的是學會知識。這個想法很不全面，而且會誤導。人類最重要的知識之一就是學習方法，也就是如何去學習新的知識。
人生能有幾年在學校中念書? 一個人走出校門走向社會以後，需要不斷地學習新的知識，可以說是“學到老，用到老”。有很多人，包括我自己，畢業好幾十年了還在學習。其實，學習新知識也是一件非常愉快的事。現代社會有許多老人重返學堂（老年大學），學習書法、唱歌，把學習作為生活中最重要的一部分，作為人生的一大樂趣，這是十分令人高興的。因此學會學習方法，特别是自學的方法是十分重要的。
現在有的學生抱怨說老師教得太少。其實不然, 老話說“師父引進門, 修行在個人” 。一個老師的講課不可能滿足所有學生的求知願望, 所以一個真正要求知的學生應當自己去發現更多的科學知識。記得在中科大時, 成績最好的同學大多數都是博覽群書。為了讀英文書, 我自己學英文。當時連一本教科書都找不到。 但是半年後我就開始讀英文的力學和流體力學書。當時我學力學和流體力學, 凡是圖書館有關的書, 不論是中文，俄文或英文, 幾乎都讀過。我的一個同學更是了不起, 他把所有讀過的書都寫成很詳細的讀書筆記, 包括了他對很多問題推敲的結果。以我當時的判斷, 他的筆記稍微整理一下就可以印刷出版。
學習的目的并不是為了背誦多少“知識”，成為一個“知識老人”，更為重要的是如何把知識用于實際生活。我們常常會遇到有些全拿5分的好學生，出了學校大門，卻不會在實際工作中做事，也就是所謂的“書呆子”。我從來就沒有拿過全A，我當過20多年的學生，從來沒有因為我的學習成績拿過什麼獎狀。我也不認為，拿獎狀的學生就一定比不拿獎狀的學生好得多。我們應當強調學會做事的本領，而且要求在做事中創新。特别是在互聯網發達的今天，在網上一搜索，所有的信息就可以得到。你記憶力再好也比不過計算機。所以“知識老人”在今天一定要失業。
社會是一個有機的整體，一個人不能獨立地生活，而必須作為社會的一員，要和他人合作，打交道。要學會與他人共處，學習别人的優點，克服自身的缺陷，學會在幫助别人的過程中自己得到快樂。學會在社會上做一個合格的公民也是我們人生中最重要的一部分。有些人可能非常聰明能幹，但不能融入社會中，甚至有些人走上極端，這樣的人應當說是教育的失敗。
丘成桐是有名的數學家，他是我的偶像之一， 下面是丘成桐的幾條語錄：
• 我畢業至今 50 多年，除了很記得老師們對我的幫助以外，我特别會想到父母殷切的期望和教養之恩。
• 人生一輩子，不單是為了錢，不單是為了名譽，最主要的還是要活出我們生存的意義，為學術、為社會走出一條自己的 路來，這樣才會滿足，才會有成就感，我想這樣的人生才會是一件樂事。
• 人生其實有很多有意義的事情可以去做，但是我覺得，最喜樂的事情莫過于，經過長期的奮鬥以後，達到了目标，完成了我們想做的事情。
• 科學史的每一次進步，終究是靠最聰明的那幾個人在突破。
• 創新的基礎在質疑問難。
華羅庚沒有上過大學，他完全是靠自學成才。他和錢學森可以說是中國近代史上的兩個科學的超天才。我在中科大時華羅庚每年來作報告，我必定去聽講。華羅庚每次都對科學研究和學習方法作詳細的介紹。王元是華羅庚主要的合作者之一，他所寫的“華羅庚”一書中對此有很精彩的描述。
我認識許多聰明的年輕人，但不少人後來并沒有做出什麼成果，其中的一個主要原因是驕傲自大，眼高手低，不屑于做艱苦的研究工作，不善于從實際生活中學習新的知識，不敢承認自己有不懂的東西。天長日久，原來腦子中的那麼一點小聰明就失去了它原有的光澤。
華羅庚是一位天才，但是他從來不以天才自居。恰恰相反，他幾十年來堅持不懈，時時刻刻投身于自己的事業。華先生說的“拳不離手，曲不離口”這個道理。人的頭腦是越用越好用，久而不用腦子就會“生鏽”，所謂的天才也就變成凡夫俗子。
研究工作往往都是從搜集資料起步，對于青年學生和科學工作者來說，善于從現存的知識庫中吸取營養是走向創造的第一步。幾十年前，當中國還處于半封閉的時代，許多科技創新被新聞報道吹捧為在“一無圖紙，二無資料”的情況下做出來的。這種閉門造車的作法，在信息交流發達的現代社會已經過時了，是可謂“思而不學則殆”。然而現在我們要注意另一個誤區——許多人讀書破萬卷，或者是天天網上來網上去,但在實際工作中卻一事無成，是可謂“學而不思則罔”。
華羅庚在這個問題上講得很清楚：資料積累到一定程度，你桌面上逐漸堆起了一尺高的書本和文章，這就是從薄到厚。有很多人就此止步，認為自己已經看懂了，學會了。其實這是天大的誤會。文章看過了一遍，甚至 2-3 遍，不等于你真正懂得了文章的精髓。
最重要的是問自己到底懂了沒有？如果一尺厚的書和文章你都讀懂了，能夠融會貫通，這就是從厚到薄。你是不是真懂? 一個很客觀的标準是你能不能用三言兩語把這個問題給一個完全的外行解釋清楚。我在麻省理工學院給物理海洋和氣象專業的學生開課時，就建議學生們試一試。如果你學完我的課程後，可以給我和你的同學講清楚，這個不算數，因為我們本來就懂。但是，如果你能給你在生物系的同學解釋清楚你到底學會了什麼，而這些知識又有什麼用，那麼你就算是學懂了。有人拿到博士學位後，回家不能給自己父母講清楚到底這 3-5 年自己在做什麼事。我認為，如果不能用簡單的語言給你的父母講清楚你的研究工作，那麼你自己其實也不懂！
這在華羅庚的書中作了很具體的介紹。我們老一輩的人都知道，在學寫毛筆字的時候，首先都是拿着毛筆沿着字樣一筆一畫照着描。具體來說，比如一個學生乃至教授在學習一個新的題目時，首先要把它讀懂，能推導出來，說出個所以然來，這就是描紅式。
這是第二步，試圖學會如何應用就又進入高一個層次了。也就是要把人家已經有的理論拿來運用于一個新的問題上，并稍微地加以改進。就像嬰兒學步一樣，你走出的第一步往往顯得很笨拙，甚至要摔倒，令人感到非常可笑，可是這一步是非常重要的。事實上，沒有一個嬰兒會害怕邁出自己的第一步，也沒有一家父母會責怪自己的孩子第一步走得不好。這一點非常重要。在這裡也希望老師們不要嘲笑學生所走的第一步，就像沒有一個父母會嘲笑自己的孩子一樣。誠然，這第二步也還不是真正的科研境界，真正的科研境界是華羅庚說的這第三步。
美國學校中，2 年級以上的研究生常常要交“Term Paper”，中文叫“學期論文”，這是一種很重要的練兵方式，Term Paper 寫了幾篇以後，自然就會過渡到寫“大塊”文章了。
這一步才是真正進入了做科學研究的境界，也是最重要的一步。但是要創造新的方法，解決新的問題，如果沒有前面二步，則完全是紙上談兵。我們不是超前者，我想在座的各位包括我在内，還沒看出誰是超前者。所以我們必須在前二步的基礎上，紮紮實實地走到第三步。
許多教育權威人士認為，假如一個學生隻會背書，隻會考5分（也就是滿分），那麼這就沒有達到預期的教育目的。我甯願要一個學生，雖然拿低分，但有自己的獨到的見解，能夠自己解決問題。這樣的學生才有希望成為真正的最有作為的人才。
一個科學工作者往往需要艱苦的努力，才有希望做到達一點。能夠開辟新方向，是科學家能達到的最高的境界。維納開創了控制論，就是一個經典的例子。
最後，我特别強調華羅庚是一位數學家，畢竟數學和物理海洋學還是有重大差異的；特别我是個物理海洋的空頭理論家，所以我也希望同學們不要被我所誤導，因為物理海洋說到底是一個以觀察為主導的學科。在這裡我要提醒年輕的學者們，我們做理論研究和做數值模式一定要注意以物理背景為本，要從對物理現象的觀察提升到理論。
人人都說要成為一個科學家一定要勤奮，但是勤奮隻是一個方面。科學研究是一種相當複雜的藝術, 所以一定要講究方法。如果認為隻要多花時間就可以成功, 那就是大錯特錯。 要成為一個優秀的科學工作者, 一定要講究科學研究的方法。 對于懶人, 我要大嚎一聲:不要偷懶; 但是對于太賣命的人,我要提醒他們勞逸結合, 不要單靠蠻幹。一定要保持一個清晰的頭腦。Pedlosky 是物理海洋的國際大師,也是我 40 多年的朋友。 據我所知, 他晚上和周末從來不加班加點, 每天一定按時做運動。Pedlosky 少年成名, 以思維敏捷和數學嚴謹著稱。相信這和他的生活規律很有關系。
時常聽到有人說，中國學生的長處是大多數學生“數理”基礎好，其實大多數中國學生隻是推公式比外國學生快一點。國内很多學生花了很多時間在刷題，在應付數目繁多的考試，而在物理概念和創新性思維上往往不太下工夫。我年輕時也曾天真爛漫地認為隻要公式推得溜熟，就可以幹出一番事業。
在這個問題上，我希望大家不要背上一個“數理”好的包袱。其實，要說數學，印度和俄羅斯學生不比我們差，而美國學生則特别重視物理概念。
數學隻是一個工具，隻是一種形式邏輯的推理過程。形式邏輯推理的結論，其實是取決于在推理前所定的大前提，如果這些假定的前提不對或沒有新的東西，那麼你的華麗的推理也不會導緻任何新的發現。這就是常說的“Garbage in, garbage out”。
因此，我認為物理的直覺更為重要。物理直覺是一種超越常規死闆的邏輯思維的、概念上的飛躍和創造，是科學創造發現的最重要的源泉。物理直覺的産生好比是一株蘑菇的出土。蘑菇是一種真菌類植物，據說真菌的菌絲可以蔓延出幾米甚至十幾米。有朝一日，這些菌絲一旦連成一片，就好像是一個大網絡一樣，而我們肉眼所看到的蘑菇就破土而出。因而我們在地面上看見的蘑菇隻是地下千絲萬縷的菌絲的一個表面的集中反映。
物理直覺的産生，也可能是源于在大腦中的類似過程，是一個厚積薄發、集中突破的過程。由于長期的細心觀察和思考，大腦中很多神經細胞存儲了許多有關的信息和興奮點，而這些細胞和它們之間潛在的聯系就是“菌絲”，在一個強烈擾動(來自外界或内部的自生信号)下，這些潛在的意識在一瞬間聯系在一起，猶如觸電或雪崩，猶如靈感的火苗掉進思想的幹柴中而燃起的熊熊大火。許多過去模糊的思索互相連接成一個清晰的概念，而這就是新的發現／發明的“種子”。當然物理直覺形成後，還需要加以嚴密的邏輯推理，從客觀世界中證實我們的物理直覺。Henry Stommel 在他的自傳“探索者的海洋”中有許多精辟的描述，希望你們有空讀一讀。
物理直覺在很大程度上是長期積累和鍛煉的結果。希望同學們一定要重視這種思維方式，并且不斷培養和強化自己的物理直覺。一個具體的方法就是在讀完一篇文章或一本書後，試圖把它的主要内容在頭腦中形成一個概念或一個圖樣，成為你自己形象思維的一部分，或者說是你的“直覺” 。一旦接觸到類似的問題，你馬上可以把它和自己的“直覺”聯系起來，而不必采用複雜的數學公式。因為這種“直覺”的思維是瞬時完成的，過分地依賴複雜的數學公式反而可能扼殺這種閃電式的直覺思維。隻有不斷積累積累“幹柴”，在靈感的火花閃現的時候，才能迸發出創新的熊熊火焰。
科學研究是一個永久不息的觀察、學習和發現的過程。人類對大自然各種現象的好奇心和求知的願望，是驅動科學研究的基本動力。我們都經曆過孩提時代。我記得當我兒子很小的時候，他有很強的好奇心，一天問幾十個為什麼。這就是為什麼小孩能很快地學會很多知識的緣故。
可惜的是大多數人在成年後失去了這種求知的欲望，因此中斷了這種學習的過程。許多科學家成功的故事都證明了經常細心觀察自然現象的重要性。細心的觀察會使我們能夠發現許多别人未發現的新的現象，而深入的思考又使我們在大腦中建立許多興奮中心。這些興奮中心的潛在的聯系一旦連成一片，就可能導緻物理直覺的創新。
每門學科往往是由少數新的方向形成主流。學科的主流會成為推動學科前進的主要動力。由于大部分精英彙集于這些主攻方向，衆多科學研究工作者的合作和競争形成一個萬馬奔騰的局面，從而推進了學科的迅速發展。因此，對于一個年輕的科學工作者而言，認清并且緊跟學科的主流是成功的捷徑之一。
為了把握學科的主流, 許多國家經常開會研究科學發展戰略。但是科學的發展常常是難以預測的。引導科學發展的實際動力往往來自少數精英。他們在新的方向上做出重大突破，一時之間萬馬奔騰。這就像是一個人在荒山野嶺發現了一塊狗頭金，一夜之間人人得知，于是就形成一個淘金熱。
我從小在廣州長大，常常聽說在潮汕平原所謂的“摸魚式中耕”。潮汕平原是人多地少。為了提高産量實行精耕細作。中耕時，人就像一隻青蛙一樣趴在水田裡，手腳并用。在北大荒就是大不一樣。人傳當年“北大荒三件寶”：一把鐮刀，一包火柴，一包種籽。人到北大荒先用鐮刀把灌木和雜草砍掉, 然後用火柴放一把火燒掉, 再把種籽一撒。然後就等秋天去收割。人人都會說，北大荒人的日子真是好過。其實，做一個北大荒人也不容易，要有一定的膽量和克服困難的勇氣。
在科學的道路上，要跟上新開辟的研究前沿，就要有一定的基礎訓練和勇于開拓的精神。能夠跟上新開辟的研究方向，常常是青年科學工作者成功的捷徑。如果你隻沿老路子走，就不容易做出好的新成果。我原來是學空氣動力學的。我的一個朋友跟我開玩笑說：“任何時候，隻要你認為你找到一個新的課題，隻要你有足夠的耐心去查文獻；你一定會發現，這個問題最少被做過三次“。因此我決定要去讀研究生，并且轉到一個新的學科方向。
要看準新的研究方向，投入去幹5-10年，你就有可能有所作為。人們往往以為“大專家”一定是專找難題做。其實不然。Pedlosky 有一個很好的比喻。人們看見雄鷹飛得很高，以為雄鷹一定是要找大而難的目标。但是其實雄鷹所做的往往是：在遙遠的高空看準一個 easy target，然後迅速将它抓住帶回到高空。
科學上有很多重要的難題。這些難題的解決會大大推動學科的發展，但是難題的解決常常要等待時機。最近數學上彭加萊猜想的證明就是一個很好的例子。正是由于日本，俄羅斯和美國數學家的一系列工作，為最後證明彭加萊猜想鋪平了道路。我們做研究也應尋找那些切實的，有希望能夠在近期突破的，重要的研究方向。
僅有成功的欲望和思維上的一個光輝的閃爍是不夠的。一個新的思想要得以實現還需要有嚴密的科學手段來付諸實踐，而這就需要有紮實的基本功：包括對基本物理現象的深刻理解，對實驗技術的掌握，基本數學工具和計算機的熟練運用。正如華羅庚所提倡的“拳不離手，曲不離口”，也就是要運用自如，力求熟能生巧。
特别應當注意到擴大自己的知識面。由于科學的突飛猛進，隻有一門特長往往不能夠适應新發展方向的需要。因此，從學生時代開始就應當有廣泛的興趣，利用各種各樣的機會去接觸和學習各方面的知識，力求“觸類旁通”。許多“外行”的科學家都是由于把“外來”的知識帶進來，通過知識的融合從而開創了“柳暗花明又一村”的新局面，是所謂“它山之石可以攻玉”。
光有紮實的基本功還不夠, 更重要的是要用你的基本功去創新。我在年輕時常常聽人說某某人基本功好, 于是人人都很佩服。可惜很多這種“基本功好的人”後來并沒有做出什麼大成果。為什麼？看來就是沒有在創造上下工夫。而創造的道路首先是來自一種創造的欲望。其實創造的欲望對于很多人說來是生下來就有的。當我們是孩子的時候，就開始了創造，比如用積木架橋或房子。當一個很小的孩子玩積木，或者現在更時興的 Lego（中文名--樂高）時，沒有一個父母會反對。但是一旦孩子上學，事情就不一樣了。大多數父母都“望子成龍”，而現在社會上的指标是簡單化，數字化。說起來就是考分，或者是彈鋼琴第幾名。孩子們的童年大部分是由父母親來控制。有一個孩子考了98分，滿以為父母會表揚。誰會想到他回家後，父母把臉拉得長長的：“咱們鄰居的孩子考了 100分。你為什麼比人差？”
可以說，大多數孩子在上了學以後，就進入了這個巨大的攪拌機。為了生存，孩子們失去了自己的天性。 當父母們正在為孩子們的“成就”（考分）而高興的時侯，孩子們卻在為消逝的童年而憂傷。事實上，現存的以“應試”為目标的教學方法是一種可怕的制度。應試的學生，隻會做“選擇題”，不會獨立思考，創造的欲望被扼殺在搖籃之中。許多優秀的科學家每天都在創造。其中大部分成果不一定是在雜志上發表，但是創造已經成為他們日常生活中最重要的一部分。比如，我在 MIT 的導師 Flierl 教授就是一例：他年輕時被人稱為 Harvard 大學的“小天才”，他辦公室牆壁的書架上堆滿了他許多未曾發表的手稿。
同學們可以自問：我自己有沒有創造的欲望？
科學研究的全部意義就在于創新，離開了創新，科學研究就沒有生命力。創新包括了發現新的現象和自然規律，包括對前人研究成果的重大改進，甚至可能是否定。
許多年輕人不敢創新，甚至連想都不敢想，認為那是“專家”、“老手”的事情。其實所謂的“專家”們更是顧慮重重。因為創新往往包含有一定的冒險性。有時還會包含有否定自己以前的“成果”。“老手”們怕出錯，丢了自己的面子；年輕人又不成熟，怕别人笑話。所謂“人有臉，樹有皮”，種種包袱使得年輕人和“老手”們畏縮不前。
按統計規律,青年時期是創新的高峰。文小剛 27 歲憑（postdoctor）寫的論文後來獲得凝聚物理最高獎；Nick Fofonoff: 33 歲提出統一海水熱力學的理論框架, Einstein: 26 歲狹義相對論,光電效應;35 歲廣義相對論。
其實創新有如在大海中遊泳，未下過水的人往往怕水；但是下過一次水後就知道水并不那麼可怕，而且遊泳是一種令人身心愉快的運動。同樣創造所帶來的喜悅和激情，可以說是對創造者最高的報償。人們常說：“上帝給年輕人犯錯誤的權利”。因此我希望年輕人都應當去試一試，當然大膽的創造發明必須與嚴謹的科學态度相結合。
“失敗是成功之母”，在科學創造的道路上失敗和錯誤是常常出現的，著名的物理學家愛因斯坦一生中也犯過許多錯誤，但他的錯誤實際上也是推動科學前進的重要因素。在科學發展的道路上，最重要的首先是提出問題，當然人們也往往提出問題的解答。這種答案往往在後來被證實是錯誤的，但是問題的提出就是科學向前發展的第一步。
美國有個地球化學家 Wally Broecker。他在地球化學和氣候變化方面發表了許多文章。《Nature》/《Science》就像他的後院，可以自由通行。他最大的特點是對所有現存觀察事實的深入觀察和思考，他把許多觀察的數據牢記在大腦中，也就是“胸有成竹”。他還有一種超越凡人的物理直覺。據說他常常坐在一個小鎮的公共圖書館中，不用半天就寫出一篇文章，然後就發表在《Nature》/《Science》上。每次他的文章發表後，馬上在地球化學和氣候學界引發一種“沖擊波”，許多人馬上跟随他指出的新方向。但是人們很快就會發現，在人們津津樂道地争論這個新的課題時，他已經抛開這個題目而轉向更新的
題目。人們常常議論說，雖然他每次提出的新觀點到最後不一定能成立，但不失為一個推動科學前進的原動力。
7．要有堅持不懈的精神，數年如一日踏踏實實地工作。
現在有一些新聞報道有所失真，有時不切實際地宣傳某某年輕科學家“一舉成名”，吹噓什麼“天衣無縫”、“震撼世界”雲雲。這種宣傳造成一種“彩票”效應，使許多年輕人誤認為科學研究也是一種彩票。既然一個窮人一個晚上就可以成為百萬富翁，那麼一個沒有學問的人不也可以一天之内搖身一變而成為大科學家嗎?年輕人崇拜諾貝爾獎金，夢想在《Nature》，《Science》上一舉成名。這種把科學研究名利化的宣傳和科學研究這個崇高的職業是格格不入的。科學研究工作者是社會大衆養育的，我們應當以自己辛勤的勞動成果來報答公衆的支持。
在污染浪潮的沖擊下泥沙俱下，魚龍混雜。但是一個有志于科學研究的年輕人要能耐得住寂寞。人們為什麼對荷花百般的驚歎呢?隻為荷花“出淤泥而不染”。
8．要揚長避短，正确地估計自己的長處和短處，把自己擺在一個合适的地位
這一點我想重點地講一講，中國有句老話“取長補短”。我覺得這句話有點不妥，就像我們的手指，中指最長，你把它切下來補到短的地方去，這樣做似乎是很“齊”了，但我認為這恰恰是一個誤導。因為大家都知道，現在科學研究是千軍萬馬，人才輩出。你好不容易有點長處，不去發揮，卻要去補那個“短”。這樣到頭來是要吃大虧的。唐詩講“天生我才必有用”。每人都有自己的特長和才華，我後面還要講要珍惜自己的才華。
我在美國有一天翻了一本雜志，裡面講了一個非常有說服力的例子。 上面說，一個人必須要把握自己，有一點長處就一定要發揮出來。有一個人在上中學的時候，他班上的同學有的說将來要作律師，有的要作藝術家，還有的要作其他什麼“家”的，都是些“非常崇高”的理想。而他在中學的時候就開始研究蚯蚓，在外人看來蚯蚓有什麼好研究的呢? 可是這個學生是個非常有恒心的人，他從十幾歲就開始研究蚯蚓，二十幾歲的時候，他的同學當中有的已經賺了大錢，或升了官，可他還是默默無聞地研究蚯蚓。然而到他五六十歲的時候，全世界都來找他，為什麼呢? 因為到目前為止，世界上隻有他為了小小的蚯蚓做了四十多年的研究工作，而且取得了很大的科研成果。雖然這是一個不起眼的研究方向，而他在這個科研方向上确确實實地達到了最高境界。況且他的這個研究，對人類與自然環境的關系同樣也起着非常重要的作用。通過這個不起眼的例子，我希望能說服年輕人要揚長避短。
志同道合的年輕人應當經常在一起切磋學問，交流心得。通過讨論一篇文章或一個問題形成熱烈争論的氣氛，往往産生物理直覺上的突破。這裡要求年輕人們不要患得患失——自己有一點小小的新想法，不肯拿出來和同行交流，閉門造車。與朋友的交流往往可以避免不必要的彎路，也可以大大促進科研的進程，特别是專長不同的人之間可以互助彌補不足之處。例如，搞物理海洋的與搞化學、生物的結合在一起，搞理論和搞觀測，或搞數模的結合在一起，可以集思廣益，從而得以突破一個人單槍匹馬不可能攻克的難關，這也就是常常說的“Brain Storm（頭腦風暴）”，這也是“集思廣益”這個中文成語的英文翻譯。
錢學森在一次采訪中提到馮卡門，有人說：“卡門教授，你把這麼好的思想都講出來了，就不怕别人超過你？”卡門說：“我不怕，等他趕上我這個想法，我又跑到前面老遠去了。”Stommel 也是思想很活躍，他有新的想法和成果，就挨家挨戶去給同事講解。其實，人的腦子就像阿拉伯故事中的神燈，越擦越亮。
學海無涯, 我們總有不懂的時候。因此要有不恥下問的精神。或者說是：“May I ask a stupid question?”. However, there is no such thing as “a stupid question”. 對一個科學家而言，不懂裝懂才是可恥。我在 Princeton 做博士後的導師Kirk Bryan 是世界海洋數值模式的鼻祖，他吿訴了我一個“Janitor effect” (“清潔工效應”) 。 你碰到一個很困難的問題，百思不得其解。正在這個時候，清潔工進來打掃衛生。你就抓住這個機會，開始給他解釋你的困惑。因為清潔工對你的問題根本不懂，所以你不得不把所有的細節都加以解釋。正因為你很細緻地把問題重新考慮了一遍，你終于發現問題所在。你大大地謝了清潔工一番，而清潔工還是一頭霧水，不知所言。這就是有名的“清潔工效應”。
在美國科研界工作的經曆之一是“大家”的風範。中國的老師給學生講解時常常問：你聽懂了沒有？我做博士後時，Kirk Bryan 常常給我講解問題，他每次都問我：“我有沒有講清楚？”一個認真的老師在學生沒有聽懂時，首先是自問有沒有講清楚。
四十多年前，我作為一個門外漢，自學集合論和泛函分析，許多問題根本看不到。經朋友介紹，認識了林群教授，據說他是關肇直（當時科學院數學所所長）的大弟子。林群教授很謙虛地說，如果我有問題找他，他講完後我還是不懂，那就說明他自己也不懂。他的話我牢記一生，我常常用他這個高标準來要求自己。
有些年輕人可能好大喜功，想在研究工作中“全面開花”。這種想法可能會導緻不必要的挫折。北方人有個笑話，叫做“熊瞎子掰棒子”：熊瞎子跑到玉米地裡，左手掰一個玉米夾在右胳肘窩裡，然後右手掰一個玉米夾在左胳肘窩裡。那麼當熊瞎子從玉米地的另一頭走出來時，它到底拿到了幾個玉米棒呢?
這個笑話隐含了很多的意義，就是不要貪多圖快，否則會一事無成。我建議年輕人要集中精力，在一個相對小的研究領域中做出成績，力争成為這個小領域的一個專家，然後再擴展到其它領域中去。這個就像是參加運動會，先要在單項上拿到名次，然後再去拿冠軍或多項名次。
職業棋手都重視研究棋譜，也就是所謂名局和名師的風格，科學研究也是一種高尚的藝術，成功的規律和遊戲的法則至今仍未能讓我們所理解，因此研究并模仿具體的名師的風格是一個重要的途徑。
比如說物理海洋有幾位大師：Stommel, Wunsch, Pedlosky, Rhines 等，Rhines 在年輕時是天馬行空，獨來獨往，他有許多開創性的作品，但是他的思維方式獨特，一般人難以體會; Pedlosky 以嚴謹而著稱；Wunsch 是觀察的高手大家，Stommel 以簡潔的思維和非凡的創造力而被譽為一代宗師。Stommel 在他的自傳中對他的科學生涯和方法做了非常精辟的描述，很值得我們去研究。在 Stommel 的晚年，我有幸和他共事，他的研究風格對我後來的工作産生了深刻的影響。我一改過去偏于數學的習慣, 學會更多地從物理的角度來研究問題。
每個人的特長不一樣，完全模仿名師既無必要也不可能。但是深入研究一兩位名師的風範，并且在工作中加以仿效實在是成功的路徑之一。
怎樣才能讀好一篇經典著作? 我認為要做到以下四點：
1)了解文章的曆史和物理背景，也就是說文章寫作的動機和來源。
2)了解文章所采用的技術細節，例如觀測手段，理論的推導或數值模式的操作，要注意從中吸取新的營養，學會一技之長。
3)了解文章最主要的結論及其物理意義。
4)了解文章中不夠完善的地方，也就是你可以去試圖改進的地方。
許多青年學生和科研工作者常認為“經典著作”就是“天衣無縫”或“白璧無瑕”，更不敢超越。其實這是一種錯誤的觀念。科學的發展永遠是後浪推前浪，推陳出新乃是科學發展最基本的規律。因為任何科學的成果都是在一定時代和條件下完成的。随着對客觀世界認識的深化，我們對于同一個問題必定會有更深刻的解釋。因此讀完“經典著作”後最重要的一步是深入思考——下一步到底應當怎麼做?沒有走這一步的人無異于跑馬拉松時在到達終點線前2步摔倒——前功盡棄。
牛頓的“力學原理”可謂經典中的經典，但是20年前，一個美國的大學生發現其中有一個錯誤。當時美國許多大報都報道了。這個發現說明牛頓和我們一樣是個人，而不是神，我感覺他更親近了。
我經常給我的學生講，物理海洋學雜志上發表的文章有四檔，第一檔是在物理海洋學中開創性的文章，這樣的文章在我們的領域中并不多，平均下來一年也不一定有一篇。著名的例子包括：海流的西向強化，深層西邊界流的理論預測及實地觀察，熱鹽環流的多重解，通風溫躍層理論。
第二檔的文章是在開創新的方向的前提下，沿着這個方向有新的發現。在這裡我希望在座的都能争取達到這個層次。比方說，大洋最底層的水溫是非常非常低的，這個事實是在一百多年前才首次觀察到的，像這樣的文章發表出來就是開創性的。探索大洋底水的來源及其變化就成為大洋環流的一個非常重要的研究方向，在這方向發表了許多好的文章，其中不少是新發現，所以是屬于第二檔。
2000年前後有幾篇創新的文章，主要是涉及大洋環流的能量平衡和混合問題，但是還有許多具體的問題，需要我們有新創造、新方向和新方法。像這類的文章在物理海洋學上每年也就是10篇左右。
第三檔的文章是一般性的，談不上什麼重大發現，也沒有什麼大問題，這樣的文章是大多數。在物理海洋學上發表的文章，也不一定就是十全十美的，即使一篇好的文章，你拿過來也應當認真地分析。大家不要迷信已經發表的文章，有一些文章可能也有小的錯誤或者說不妥之處，當然，我們也不能苛求它是完美的。
第四檔的文章就是言之無物的文章，這樣的文章也常常出現。這種文章發表對你的聲譽很有殺傷力。一個嚴謹的科學家應當珍惜自己的聲譽, 争取不發或少發這樣的文章。
現在常常聽到要求每年有多少篇 SCI 文章。其實文章不在多, 關鍵是質量。美國許多學校在每年新開學時校長會設家宴接見新來的教授。1981年我剛轉到MIT讀書時，由于是春天入學，新學生很少，此外大概因為我是從大陸來的學生（當時 MIT 一共隻有 3-5個），也被榮幸的邀請到校長家裡去做客人。當晚大約有40—50個客人，主要是新來的教師和訪問學者。Joe Pedlosky 告訴我，他年青時從 MIT 轉到 Chicago 大學任教，在開學前校長在家宴上對他講“因為你現在來到 Chicago 大學，你應該少寫文章”，言下之意講 Chicago 大學是名牌，不允許出稻草一堆，影響學校的聲譽。
一個比較客觀的标準是文章的引用率。被他人引用的次數多就說明你的文章有價值。引用數不包括自己引用自己和被反面引用。不過能被多次反面引用也是很了不起!!在中國,“Nature”，“Science”的作用被過分地誇大。許多人夢想一舉成名。其實，“Nature”，“Science”是新聞報道性的, 它們并不是許多數理學科的主流雜志。Pedlosky 從來沒有在 nature 上發過文章……有一次，我們在 Woods Hole 讨論一個中國學者發表在 Sciences 的一篇文章，一個有名的學者打趣地說，文章發在 Sciences上，就不一定是錯的。（他講話的意思是：Sciences 上發的文章常常有錯）。
引用率可以作為一個參考的指标。我的一個同事 Bill Schmitz 在退休前寫了兩篇Woods Hole 的技術報告,根本就沒有在常規的雜志上發表。但是他的報告被人們像聖經一樣引用,可見是貨真價實。我認為, 一般的科學家一生中真正好的文章也就是 3-5 篇, 所以我們應當花大量時間來寫好幾篇真正有分量的文章, 而不是出一大堆稻草。不過引用率（或 SCI）也不能過分誇大。在世界頂級的研究單位，不會去數你有多少篇 SCI，被引用了多少次。其實，一篇高引用率的文章不一定比一篇低引用率的文章好。
對于一個青年科學家, 你應當要有個高标準來要求自己: 5-10 年以後還有人看的文章才是有水平的, 你要争取寫這樣的文章。 當然, 人人都要做各種各樣的日常事務。有時為了種種原因, 我們要寫些應景的文章, 也就是常說的稻草。 但是一定要牢記你真正的目标。（剛剛畢業的青年科學家需要有一個入門的過程，所以你們所寫的文章，雖然水平低一點，但是不在“稻草“之列）。
Joe Pedlosky 有句名言“If you do not mind an incorrect result, I will give you right now.”一個嚴謹的科學家應當十分重視文章的質量而不是數量。Jim Price 是我的一個同事。大凡是重要的文章他輕易不會出手，一般要在手上放一兩年。他發的文章并不多，但是很多都是高引用率的。Wunsch 是當代海洋學家的佼佼者，他對我說他的文章一般要改5-10次才出手。我希望年輕人要學習老前輩的嚴謹作風。
最後，我要大聲疾呼：重視物理事實的觀察和研究。物理海洋，首先是個物理學科而且它是以觀察為主導的學科。現在, 很多人提出, 中國的物理海洋要引領世界的潮流。物理海洋過去，現在, 未來必然是以觀察主導。在過去的 100 年德國,英國,日本,美國等等作了大量的觀測,才有了我們今天對海洋的理解。我的一個老同學 R.Pickart 每年到北冰洋出海 3-4 次。他們的數據都公開發表，成為全世界的共同科學财富。由于種種原因，在今日的世界海洋數據庫中中國海洋學家的貢獻實在是太小了。我高興的看到這種狀況正在改變，中國科學家正在努力做出許多新的貢獻。
我要強調的是我們對海洋的認識過程首先是觀察，然後深入思考，再提升為理論。現在我們有些做觀測的人，經常是出去以後忙忙碌碌地搜集一大堆數據，回來寫了一個報告就交卷了，沒有時間深入思考，這樣就失去了你觀察的意義。不能以為你觀察的就一定是對的，也不能說做理論就一定是錯的。所有的人都應該重視觀察事實。經過深入思考，才能提升為理論。科學研究最終要把實際觀察的東西，提升為理論。做理論研究的或觀察者本人把觀察到的東西，用于一個簡單或複雜的數學物理模型加以解釋。最後再返回指導進一步的觀察，最終上升為理論。
寫文章要避免用太華麗的數學。我年輕時誤認為愈是高深的東西愈是有學問。其實數學用得太多, 就成了陽春白雪, 可能被多數人逐之門外。 而一個最漂亮的工作應當用最簡潔的數學公式來說明其中深刻的道理, 使它人人佳知。
14．不要太迷信現有的理論和“權威”
科學的發展就是不斷往前進, 包括了改進以及修正前人的理論。在很多情況下要求在科研的觀念和方法上有所突破。所以年輕人不能太迷信現有的理論。不加批判地全盤接受現有的理論, 就很難有所突破。書是要讀的,但是不能讀死書。要不時問問自己:我能不能做出新的,不同的結果?
在我研究連續層結的溫躍層理論時,有幾位“權威”“證明”了這個問題是“無解”。他們的文章我讀過，但是我一直持懷疑态度。我就是不信。最後我做出來了。最近我花了四年的時間,寫成一本書。
海洋的大尺度運動基本上是沿等密度面進行。所以海洋中的數據分析大多是在等密度面上進行。長期以來,大家都是人雲亦雲,其實有很多誤解。其中最關鍵的問題是所謂澀度。60年前 Stommel(1962)提出在等密度面上要有一個熱力學變量,理論上最好是它和密度是“正交”(就是俗話的“垂直”)。60年來,沒有人能找到真正符合這個正交條件的函數。于是“權威”就寫大塊文章, 說正交的函數就不必費神去找啦, 正交的函數沒有意義和用途等等。
我對所謂“權威”的理論一直持懷疑态度。我就是不信。經過一年的努力,最後我們找到了這種“正交”的函數。我想, 正交的函數可能有很多用途。第一,我們可以建立一個正交坐标,可以定義兩點之間的距離, 物理海洋中很多變量都可以量化。有一個寓言:老猴子和小猴子一起去摘葡萄。小猴子靈活,它爬到樹梢上, 大吃一頓。老猴子爬不上去, 它說樹梢上的葡萄是酸的。這種“正交”的函數有用沒用? 我們剛剛找到了這種“正交”的函數，所以要等 5年,10年以後,大家說了算。
我個人的體會是,這類“不能”,“不存在”, 不，不，不的文章就别去“精讀”了,以免陷入同樣的死胡同。要給自己留下自由發展和創新的空間。
15.文小剛談創新--創新就是孩子的遊戲
文小剛最近“一舉成名”, 他在2016年獲凝聚态物理領域的最高獎－巴克利獎，2018年5月當選美國科學學院院士, 2018年8月8日獲理論物理和數學物理領域的最高獎,狄拉克獎。他最反對讀死書，拼考分。他有兩個兒子，學習都很好。有一次，兒子回家告訴父母說考試得了A，他滿不在乎地說：so what?.
其實, 他30多年來,勤勤懇懇地埋頭做研究。他關于拓撲序上的基礎工作是在27歲做博士後時發表的。他說“我在拓撲序上的基礎工作，沒有一篇《科學》、《自然》的文章，隻有一篇PRL是關于非阿貝爾拓撲物态。”
“我們有知道的東西，這就是所謂的知識。我們有知道不知道的東西，比如未解決的難題，還沒有證明的猜想，還沒有達到的技術水平等等。我們還有不知道不知道的東西。科學研究不僅要把“知道的不知道”變為“知道”，還要把“不知道的不知道”變為“知道的不知道”，從而進一步把它們變成“知道”。把“不知道的不知道”，變為“知道”，是最高層次的創新，最重要的創新。連不知道什麼都不知道，這真是什麼都不知道。做這種科研是老虎吃天，無從下口。這也正是"山重水複疑無路，柳暗花明又一村"所描寫的無中生有的意境。”
“中國的科學活動和科學教育的目的性都太強、太明确。要麼為了多發論文，要麼為了考試得高分。科研大多是在針對知道的不知道：我們去攻關解決别人提出的問題，達到别人設定的目标，按照别人制定的好的标準去試圖做得更好。這種科學研究的确很重要，但僅是趕超和山寨的心态。悲劇的是，這種研究被很多人當成科學研究的全部。而教育大多也是在學習知道的知識。很多人認為，掌握已知的知識就是教育的全部。”
“有一次，我碰到一個就讀于中國頂尖大學的本科生。他告訴我，他這輩子什麼都能做到最好，他想在哪一方面做得最好，他就能在哪一方面拔尖，從來沒失敗過。學校考試第一、奧數金牌、高考進入頂尖大學，這真是衆多學生向往和努力想成為的學霸。中國的家長不知道費了多少勁，想要自己的子女成為這樣一個學霸。但我聽了以後有些傷心。中國的尖子學生，中國未來的希望，怎麼一輩子盡跟着别人的标準跑。别人說什麼好，自己就往什麼方面努力，像丢了魂兒似的。可自己的思想、自己的洞察、自己的熱情、自己的精神在什麼地方？現在中國的中小學教育大多是應試教育，目标就是提高學生的考試成績，喪失了教育的本質和核心價值。因為考試好的學生不等于有出息的學生。這種教育，有害于下一代，有害于中國未來領導世界的願景。”
在文小剛看來，這主要是源于他敢于冒險，隻做自己想做的研究，不管這些領域是否冷門或乏人問津，“因為是全新的選題，其他人對此一無所知，自然無法引起人們的重視；這就需要研究者有勇氣，敢于去嘗試開創性的工作。一旦研究者價值觀存在偏差，或沒有足夠的自信，這樣的研究就很難開始。”
四．我的啟蒙老師
我的學生生涯中有幸得到許多老師的指點和幫助，他們的教誨我終生難忘。
我小學時代成績很一般。但是我有很好的老師，特别是教我們算術的郭英偉老師是個能人。她講的課很生動。我算術成績雖然從來就沒有拿過 A。但是她有一次在全班同學面前說：我們班上将來做得最好的是我。當時我真是有點受寵若驚。小學的算術題也難不到哪裡，無非是雞兔同籠之類的題目，得動動小腦筋。我小時，就是典型的男孩子，愛玩，做作業粗心大意，難得有完全正确的答案，也就很少得5分。事情已經過去了7年，但是我永遠不會忘記她對我的期望和鼓勵。
小學畢業後，我考上了華師附中。據說我的算術是 99 分（因為我字體潦草）。初中的課程不多，我的老師都是很好的。我記得最清楚的是幾何課。老師是王志陠，他每次上課，就是帶兩根粉筆，一個大三角闆，一個圓規，加上他的大腦。他的課講得很清楚。其實，中學的數學課，一堂就是講一個定理，學生聽明白就可以啦。從那時開始，我就對平面幾何很有興趣。有幾本書是我很愛讀的：3S 平面幾何和蘇聯作家别爾曼的趣味幾何學。我當時有幾個好同學常常一起讨論幾何題目。幾何題目常常要畫圖來表達，但是我們當時有個不成文的約定：最好是不用畫圖就能解決問題。這個正合我意。有少數人有所謂
的“photo memory”（形象記憶）。我的形象記憶不能說很好，但是也不壞。初中的幾何課，對我加強形象記憶實在是很大的促進。
中學時代，我曾參加過各種各樣的課外活動小組。例如航空小組、化學小組、物理小組、生物小組、數學小組等。我 12 歲的時候，就自己去設計一架航空模型。雖然我造出來的飛機模型外形不美觀，飛行性能也不好。這也可能引起外人的譏笑，但我的父母和朋友從來沒有因為我當時的無知而嘲笑我。他們對我默默的支持，一直是我畢生最美好的回憶。初三時我參加了化學小組的活動。我從一個科普雜志看到，說是可以把石蠟變石油，我就提議要做這個實驗。化學組的老師是陳懷珠，他忙了大半天，把許多玻璃器皿組裝起來。用酒精本生燈燒了 2 個多小時。結果時一無所獲。但是陳懷珠老師一直是面帶笑容，不斷地給我們打氣，說我們今天收獲很大。
我在科大學習時，吳文教授教我們空氣動力學。我對空氣動力學非常有興趣，可以說，圖書館裡所有關于氣動力學的書，中文，英文，俄文，我都讀過。當時的空氣動力學前沿是超音速流動，數學上是用雙曲型方程來描寫。雙曲型方程有很多有趣的特點。例如，你可以沿着特征線從上遊往下遊求解。
吳文教授開的課是“内部流動氣體動力學”。上這門課我特别開心，因為課程涉及了許多有趣的科學問題。他發給學生的講義，我看了又看，其實我看過 10 倍以上的參考書。我還注意到，講義最後有個公式的符号顯然是錯的，我也懶得去改它。故事有點戲劇性。科大的考試是很有名的。通常，班上的第一名是90多分，第二名就是80左右，大多數學生是70以下。不過，老師也不為難學生。每次考試後，老師就把科代表找去，按照“有名的規矩”：分數開平方後乘 10。期終考試是兩個小時，真是無巧不成書，最後一道題就是與講義中符号有錯的公式有關。在考場中過了兩個小時，我的腦子都模糊了，隻記得講義的符号是錯的，但是想不清楚為什麼不對。在昏迷中，我決定來個投機取巧，就按老師講義中錯的符号來答題。
考試過後，吳文老師把找我談話。他說，我考得不錯。但是我最後一道題有錯。他說，他注意到他自己的講義中的符号是錯的。但是我的答案是錯的，所以他要扣我 5 分。所以我得了 95 分，還是班上第一。這個小事我一直不能忘懷。1992 年，我從美國首次回國時，我在廣州，專程到吳文老師家中拜訪他。我送給他我在 Hawaii 大學出的大洋環流講義。我特别感謝他當年扣我 5 分。這是我一生中最重要的教訓：在科學上，隻有服從真理，不管是誰說的，對就是對，錯就是錯。
巢紀平老師是我最感恩的導師。1977 年，我報考研究生時，就有名師不敢收我，因為我有“和老師對抗”的“案例”。巢老師說他願意收我，隻要我考分上線。最為令我終生難忘的是：考試時，有一道題時關于流線，軌線和迹線。他判我做得不對。最後面試時，老師自然要提起這個問題。這可是我一生中最關鍵的時刻：我當時在力學所,因為我“反對專家”，被列為“三不”：不能提職，不能調動，不能發文章。其實，老師當時已經給了我 90 分，考上是沒有問題的。我就是太認真，面試時我堅持說我沒有錯。如果老師一不高興，不肯收我，我的前途就成了大問題了。
在這個關鍵的時刻，巢老師宣布休息 15 分鐘。休息後，他以導師和面試主持人的身份當着大家的面宣布，我是對的，他是錯了。他把我的成績改成105分。40年後回想起來，其實我的對錯并不是關鍵。巢老師以他作為導師的身份，當着大家的面，承認自己有錯。這是我一生最為難忘的教誨，這也是鼓勵了我40年來在科學上不斷追求真理的動力。巢老師對我要求很高，他希望我“長中短，大中小”都要會做。我入行海洋後，也力求做的面廣一點，所以風生環流，熱鹽環流，海水熱力學，數值模式也都做了一點，但是距離老師的期望還是有很大的差距。
我的科學生涯中，承蒙許多先輩和老師給我寫過推薦信。首先是我在北京研究生院的英文老師 Mary Van de Water。為了推動中國學生走出國門，她無私地奔走在中國和美國之間。因為我們這一批同學從來沒有考過什麼 TOFEL、GRE 這些考試，Mary 給我們每人寫一封她的私人推薦信，說明我們是研究生院的優秀學生，以她個人的名譽擔保我們都會“學有所成”。最為欣慰的是我們這一批老留學生，都在事業上有成, 沒有辜負 Mary 當年以她個人的名譽為我們做的擔保。在美國人看來，一個學者以個人名義寫推薦信所作的“擔保”是最崇高的。
我出國時，葉笃正，曾慶存，巢紀平給我寫過推薦信。我從 Johns Hopkins 轉到MIT/WHOI 時，葉笃正，曾慶存，巢紀平又再次寫推薦信。但是做人要光明正大，我知道最好還是和系裡打個招呼。我先找到 O.M. Philips 教授, 說明我希望到 MIT 去學大洋環流。他是一個少年成名的大師, 很有肚量。他聽我說想轉到 MIT 去學，就很爽地說他很高興見到我這樣追求自己志向的人。他說他和 Pedlosky 是好朋友，并主動提出他可以給 Pedlosky 寫信推薦我。O.M. Philips 不幸在 2010 秋天去世，但是他給我留下了一個光輝的榜樣和我一生中最美好的回憶。
我又找了系主任 G. Fisher 教授，他也是一副紳士氣派，說他很推崇我追求自己的志向，也主動提出為我寫推薦信，并且說如果 MIT 收我，系裡會高高興興送我走，萬一 MIT 不收我，系裡會同樣高興地讓我留下來繼續攻讀博士學位。系主任的這一番話真是令我受寵若驚。因為很多地方的傳統是：你進了一個單位，就不能走人。你走了，我們單位不就是很沒有面子了嗎？這樣的人萬一走不了，我們怎麼可能還對你笑臉相迎？
我又找到學校留學生辦公室主任 Z.女士。我本來隻是打算和她告别，但是她聽完我的叙述後十分熱情地說，她很推崇我追求自己志向的努力，她希望她的兒子也能像我那樣執著地追求自己的志向。她也自動提出為我寫推薦信。她說：“我雖然不了解你的學業，但我可以推薦你的為人...。”其實，我和 Z.女士隻見過兩次，她大可不必給我寫什麼推薦信。但是在美國人看來，一個青年追求自己志向的動力和他的為人，比任何成績單和大塊文章都重要。而推薦這樣的人是他們最樂意做的事。因此，我在申請 MIT 時，實際上是有六封推薦信。
作為常青藤學校之一，Johns Hopkins University 的确是大牌。我讀了半年就溜号，但是系裡的教授并沒有為此耿耿于懷。1986 年我在 Princeton 大學做完博士後，Johns Hopkins 曾千方百計争取我去任教。後來我才發現我的名字實際上已經印在學校的教授名冊上。雖然我沒有去走馬上任，但是我在 Johns Hopkins University 度過了在美國的第一個學期， Johns Hopkins 也就算是我的母校之一。學校和系裡對我的寬容和愛護令我終身難忘。
後來，我每次提職，找工作也是靠許多老師的推薦信。我從 Associated Scientist 晉升到 Senior Scientist 可能有好幾個評審推薦信，其中包括 Carl Wunsch, Mark Cane。每當回想往事，我都萬分感謝我的老師們。我可能沒有達到老師們的高标準，但是我的确盡了全力，問心無愧。
古人有很多優良傳統，但是也有不好的。過去有個流傳的說法“教好徒弟，餓死師傅”。這就是不對啦！徒弟不能超過師傅，科學就不能發展！老師怕學生超過自己？這樣的人就不配做老師。學生不能步老師的後塵，要靠自己的努力在黑暗的叢林中殺出一條血路。我有很多好老師，巢紀平，Pedlosky, Rhines, Cane. Stommel 是我沒有過門的老師。Peter Rhines 是我最崇拜的老師之一，他講的課我半路停修，他從不介意，每次見面都是鼓勵我。Mark Cane 講的波動課是我最愛聽的課。但是我當時壓力太大，常常在他的課上打瞌睡。期末考試，我隻拿到 B。但是 Cane 每次都說，我是他班上最好的學生。因為是開卷考，他說我是獨立把其中的一個難題做出來的，其他人都是互相抄。我在MIT/WHOI Join Program 教課時，一個印度學生非常獨立，他隻得了B，但是他是我教過的學生中最好的一個。
時光流逝，恩師們對我的啟蒙，教導我永生不忘。
五．我自學英文
談到學外語，就把我帶回到 60 年前的學生生活。我是1954年進初中，當時廣州初中沒有外語課，1957 年進高中才開始學外語。當時是以蘇聯老大哥為榜樣，在廣州，隻有少數人學英文，大多數人隻能學俄語。我們的老師是從東北來的，她發音很好，我們都很愛上俄語課。中學的外語課，詞彙量不大。三年學下來，就是六個課本。對于一個肯學的孩子，真是小菜一道。我複習俄語的辦法很簡單：把書上的單詞從第一冊到最後一冊，一個一個的默寫一遍。
進科大時我的俄語不錯。王府井有個外文書店，我常常去。當時的真理報我是每期必讀。另外，當時有個科普雜志 “知識就是力量”，我每次都必買俄文原版，并且是從第一頁讀到最後一頁。當時圖書館裡有很多俄語的教科書。據說，前蘇聯的規矩是：國家給稿費，而且是按頁數給。所以俄語的教科書都寫得很詳細。我當時是學力學，凡是能夠買到的俄語教科書必買，而圖書館裡所有關的中文和俄語的書我都讀過。可是圖書館裡還有許多有關的英文書，眼睜睜地看着那一堆堆我看不懂的英文書，我恨不得把它們都吞下去。再說科大當時有很多從美國回來的老師，他們自然是按美國的一套來教學。所以我
很快就意識到，一定要學會英文。
要學英文在當時可不是一件容易的事。學校不給我們開英文課，書店裡不賣英文教科書。英文廣播就别提了。學校當時隻有一個英文班，我就想辦法去“偷聽”英文課。老師講的第一首詩：
The moon
The moon is in the sky,
It is far and high,
Let’s go to the moon,
Ride the rocket and fly.
後來，老師發現我們這幫“偷聽生”，把我們趕出門外。哎呀，讀書人偷聽不算偷！不過，她可能不會想到，幾十年後，偷聽生可能不比她的正經的門生差！
我沒有老師，沒有課本，剩下來的唯一出路就是“蠻幹”。我找了一本入門的英文教材，就按書上描述的方式去學，就是想象應該如何按書中的插圖所說的來發音。其實，我也不敢真正的讀出來。我搞來了一本鄭易裡的“英華大字典”，就是一個字一個字地把英文書啃下來。俗話說：“一個拼命三郎抵過十個混飯吃的”，我也就是憑着這種“瘋狂”的勁頭在半年之中學會了看英文科技書。當時我還沒有學專業課，在學普通物理課時，我就看 Dirac（狄拉克）的經典著作“量子力學”，在看書的同時我就随手把它譯中文。大約不到一年我就可以流暢地閱讀英文專業書。憑着我這點微末的本事，我在科大時把學校圖書館中所有關于理論力學，流體力學和熱力學的中文，俄語，英語的書都讀下來了。真是得益匪淺。到了大學四年級，我的野心又來了。因為流體力學很多經典文獻都是德文，于是我就自學德文。德文是介乎俄語和英語之間。我自學了英語，再自學德語也不難。
文化大革命後，我從遠郊區調回到中關村，圖書館也開門了，我一有空就往圖書館鑽，像一個瘋子一樣讀書。我每天同時學三門外語：德語，法語和日語。所以每天早上，晚上，再加上白天抽空學習。有一段時間，我看到很多所謂“自由面”的數值問題，文章很多是意大利文，所以也曾經動腦筋學過意大利文。我後來參加了“英法德俄日中物理學詞典”編譯。辭典主編是王同億。他是參加會議中第二年輕的。王同億有個外号“王十國”。他進了北大物理系以後自學了十國外語。有人就說他是吹大牛，一個人怎麼可能會十國外語？于是他們情報所搞了一個班子要出題目來考他。為了出題目他們跑到外交部，外語學院，中聯部，要求人家出考題。人家說，我們可出不了十國的考題。最後這幾個單位聯合出了一套十國外語的考題，小王就是通過了，“王十國”可真是貨真價實。
1977 年我和許多自學英文的“門外漢”同學憑實力考進了研究生院的英文甲班，當時甲班有 1/3 的同學是自學英文出身，許多英文“科班出身”的同學還進不了甲班。
當我在大學讀書時，生活和社會環境比較簡單，我們日常的生活很簡單和幸福，現在的青年人面臨太多的選擇，競争和生活中其他的壓力也很大。你們這一代是在全世界的舞台上去競争，可謂大起大落。因此一個平穩的心态可能極為重要。我總結了七點感悟跟各位青年人分享。
1．“四到”——聽到，想到，悟到，做到
人生許多哲理我們不一定都知道，但這些哲理對我們一生會有很大的幫助。
首先，我們要“聽到”一個哲理。
其次，我們要不時“想到”這個哲理。在許多情況下這些哲理是“左耳入，右耳出”，聽過以後被抛到九霄雲外，所以很重要的是我們要不時想到這個哲理。所謂“悟到”就是說自己從切身的體會中悟到一個哲理真實的含義，隻有通過這個階
段我們才算真正接受了這個哲理。
最後一條是要“做到”，如果聽到，想到，悟到一個哲理，但實際上沒有去按這個哲理做，那麼這一切也還隻是一個空洞無物的教條。
比如說：“不要随波逐流”，這個道理人人都聽到不止一次，許多人轉眼就忘掉了。你能不能還不時想到它？“悟到”是指你自己因為“随波逐流”而浪費了不少寶貴的時光，最後才悟到自己不應走那麼一步。而“做到”是指下一次“大浪”來到時，自己有清醒的頭腦，不再盲從“大流”。
唐詩中有一句“天生我才必有用”，我認為這是非常精辟的。另外，我覺得還要正确估計自己的長處和短處，把自己擺在一個合适的地位。這一點我特别要對年輕同志們說一說，因為每一位年輕人都有自己非常崇高的遠大理想。說句誇張的話，我認為年輕人要有一點“狂妄”的勁頭，但是在有勁頭的前提下一定要制訂一個切實可行的目标。這個目标與自己的長處以及所處的環境要相符合。如果把目标定得太高，就像有些人十幾歲時就想拿諾貝爾獎，我認為是不妥的。第一，把拿諾貝爾獎當作一生的目标，本身就是一個錯誤；第二，把目标定得太高，最後很可能就會失望，而且還可能掉進精神深淵裡。
所以我覺得人應該正确估計自己的長處和能力，選擇一個自己非常心愛的事業。我想如果一個人選擇了自己喜愛的事業，尤其是選擇了搞科學研究事業，就要給自己制訂一個比自己實際能力稍高一點的目标。這樣幹起來才能特别有勁，而且會不斷地達到目标，自己也會有成就感，希望年輕人要特别注意這一點。
在正确估計自己長處的基礎上，要選擇自己喜愛的事業。假如一個人強迫自己為了掙錢，或者為了讨好别人去做自己不願做的事，我覺得這種人生活得太累。自己首先要問問自己，到底這一輩子想要做什麼? 如果一個人隻想賺錢，那他就不要作科學研究，因為作科學研究不是一個賺錢的事業，它是一個很崇高的為人類追求真理的事業。當然在現代社會裡，尊重科學家對社會的貢獻，适當考慮給予科學家應有的保障也是必要的。
作為一個人的父母和親友, 最重要的不是給他金錢。因為金錢總是會花完的，而且有了金錢不等于就幸福。最重要的是幫助一個青年發現他真正的天賦, 并引導他走上發揮自己天賦的生活道路。有些人活了一輩子也不知到自己的特長是什麼。他們在黑暗中盲目地掙紮, 和不應該比的人去比拼。這種人的一生是一大憾事。
孔夫子說“三十而立”。我認為三十歲的青年在現代社會生活中要立下業績似乎是要求過高；但是年過三十的青年至少應當意識到自己的長處和短處，并且在社會生活中選定一個适合自己未來發展的職業，有一個明确的生活目标。不要為一時一事的得失而放棄自己的遠大的目标。一個人的幸福不是金錢和權力可以衡量的。 我們都是凡人，大多數都要成家“立業”。一個人在社會上沒有錢是很難活下去的；但是錢太多也不行。一個人的一生要做點事。
我當時是被劃入“三不”的另冊，一句話說就是走投無路。我應當感謝當年那些把我“逼上梁山”的人。當我 1977 年報考研究生時，許多朋友都不理解為什麼我 35 歲還要去轉行。但是為了能夠真正獨立自主做研究工作, 我必須通過讀研究生來改變我的現狀。人稱科學家創造高峰的年齡是 30-40 歲，而我在 35 歲時去改行實在是有莫大的風險。我這一步有點“破釜沉舟”或者說是“孤注一擲”，能否到達彼岸，實在是非常渺茫的。
但是為了求學，我 38 歲時隻身漂洋過海向命運挑戰。按老華僑的說法，我就是憑一根皮帶來到了美國。我和妻子分離了 3 年，和兒子分離了8年。 當我在1980年夏天離開北京時，我的妻子和兒子把我送到火車站。兒子才5歲，他不知道我會一去就是8年，不斷催促媽媽快回家。隻有我知道路程可能很遙遠，根本談不上有什麼将達到的目标。當我到 Johns Hopkins university 時， 我是第一個從大陸去的研究生，相當的孤獨。常言說“男兒有淚不輕彈”。有一次在一個超市門口正好遇到母女倆在說廣州話，我一時感慨萬分，幾乎要掉淚。但是我馬上想到我是為什麼到美國來。
我為什麼要從 Johns Hopkins University 轉到 MIT? 俗話說：“不到黃河不死心”，當我離開力學所時，我下了決心要在一個新的領域中作出成績，要超過他們（那些把我“逼上梁山”的人們）。在 MIT 念書時，我的座右銘是“發憤圖強”。 我在美國的辦公室貼着一張紙，上書“你有幾篇站得住腳的論文？”，這句話是 40 多年前我的頂頭上司因為我“反對專家”而訓斥我所講的話。我曾決心要寫出能站得住腳的論文，40 年來我從來不敢忘記自己的抱負。
一個人可能沒有錢，沒有名氣，但是人不能沒有志氣。人的志氣是要通過10年，20年，30年堅持不懈的努力來實現，而不隻是三天的熱情。
許多東西我們天天看到它，擁有它，但隻有失去它的時候我們才知道它對于我們是多麼的珍貴。一個最典型的例子就是年輕的愛侶。許多年輕人天天在一起習以為常，不在乎，常常為一點小事就大吵大鬧。但隻有在分手後才發現他們曾是多麼深深地愛。
不少青年人不知道青春的寶貴，他們把不少時光消磨在“滾滾紅塵”之中。人的一生是一條單行線，所以青春屬于我們隻有一次。隻有當你們步入中年後，才會發現青春之寶貴——因為青春就像小鳥一去不複返。有不少年輕人羨慕大科學家，大老闆。其實你們擁有的青春才是無價之寶。我相信如果可以用他們的地位和金錢來換你們的青春，他們會毫不猶豫的。
要給自己留下深刻反省的時間。随着計算機、互聯網的發達，許多人把越來越多的時間花在電腦面前，現在有不少文章提出，老是坐在電腦和電視面前，人會逐步失去主動思維的方式，創造力下降。
你每天應當抽出時間來，想一想“我今天做了什麼？”“我這個星期做了什麼？”更重要的是自問；“我這個星期離我定下的雄心壯志是遠了還是近了？”我的辦公室和住宅離海和湖都不遠。我日常的運動是沿着海邊和湖濱散步。我常常利用散步的時間深入思考。我每天自問：我有沒有新的 ideas? 我能不能做點新的東西？事實上, 我有不少重要的新想法是散步時構思出來的。命運的安排, 許多我的同代人不可能在 30-40 歲出成果了。失去的青春年華是不會複返的。但是我們沒有放棄努力。我常常自問: “我做了什麼, 我下一步應該做什麼?”
葉笃正是有名學者，他在 2006 年獲得國家最高科學獎。據說他的習慣是随身帶個小本， 可以在百忙之中把“思想的火花”記下來。這個例子給我們一個很重要的經驗:
（1）要及時地把自己一點一滴的“思想的火花”記下來。許多年輕人有自卑感，總以為自己不行。其實年輕人沒有框框，往往會有突破性的思想。說實在的，是許多老科學家沒有新的思想，特别是很多人天天忙于事務。再加上知道的越多框框越多，很多名家成名後不敢創新，也是怕出錯，“敗壞”名聲。
（2）有了“思想的火花”後，要及時跟蹤，也就是說要對問題的細節加以研究。要把所有的細節都記錄下來。有很多思想的火花是在 10 年 20 年後才會出成果。
科學就是要突破前人界限，所以要我們付出巨大的努力。有許多聰明人，他們有不少“思想的火花”；但是沒有記下來，也沒有及時跟蹤和真正坐下來去做研究。 久而久之他們中的“才子”就成了“眼高手低”的庸人，也就是“龜兔賽跑”中的兔子， 也就是我常說的”Newton 第二“。我有幸認識幾位這樣的才子，可惜他們都是一事無成。
水獺的啟示：以巧取勝
水獺的牙很厲害，它可以把許多小樹咬斷，堆成小水壩，這樣它就可以生活在一個新的小水庫中。在 Princeton 做博士後時，每天有“coffee hour”，也就是在一定時間大家到一個房間去喝 coffee 或茶，這也是一個大家自由地交流科學思想的重要形式，當時房間裡的牆上挂着一幅漫畫。一隻水獺大大咧咧地坐在水邊的一根倒下的大樹上。水獺驕傲地說：“I do not work hard, I work smart.” 我的指導教師 K. Bryan 不無感慨地對我說“I wish I worked smarter, when I were young.”Bryan 是海洋數值模式的鼻祖，他尚且有這種感慨，我們作為年輕人難道不應該從這兩句話中吸取經驗教訓嗎？
由于現在計算機和互聯網的發達，許多青年人把絕大部分的時間花在計算機屏幕前。離開了機器就無所适從，他們往往想：我再有 10 分鐘就可以把這個問題解決了。其實我自己的經驗是，有許多問題，如果你離開計算機到外面走一走。一旦你精神放松後，常常會迅速地找到問題所在。有時你還會發展完全嶄新的“捷徑”，可謂“事半功倍”。
在 Princeton“coffee hour”的房間中有另一幅漫畫最令人深思。一隻白鶴站在水中，它的嘴巴叼着一隻大青蛙。青蛙的身子比白鶴的頭還要大得多。再加上青蛙有四條腿，而白鶴又沒有手去幫忙，所以這隻青蛙看來是吞不下去了。但是漫畫的大幅标題是“Never Give Up” (永不放棄)。看來人們在奮鬥的道路上真要有白鶴的這種精神，決不輕易放棄一個好時機。堅持到底就是勝利。
1) 從物理的世界找到新的突破口
不要老是跟風，30-40 歲的人要開創自己的路。
2）把問題提升為一個簡潔的模型
把複雜的問題簡化成簡潔的模型是思維的突破。
3）找到一個合适的算法
最後的成功必須有個算法來實現。雖然現在有許多工具，最後解決問題還得靠自己。
我在科學院力學所曾經工作過 10 多年，我的最高職稱就是“研究實習員”。這是當時大學畢業後的最低職稱。一個人做了多年的研究實習員，所以我肯定不是什麼“人才”，也就是個蘿蔔頭。我真正的願望是年輕的同學們能把我當作一個研究實習員，以一個平等的地位作個知心朋友，一同來學習和探讨科學的奧秘。
