在实验室里，经常看到学生把实验设备、仪器好不容易搭起来，然后就开始测试，调一下这，调一下那，忙碌了大半天，一问测试结果，往往是颗粒无收、无功而返。
一个好的学生，或者一个好的实验者，在面对一个未知实验的时候，要三思而后行。比如，先做什么、再做什么、试验中会碰到哪些问题、如果碰到这些问题时应该怎么办、实验会不会得到预期的结果、如果得不到预期的结果是哪些原因导致了失败等等，这些情况都应该先想想。
这些事项如果能事先作好准备，那么对实验的进行将十分有利。如果心中没有数，那么是否可以考虑找个老师、同学，好好请教一下、商量一下，看看实验应该如何做，能否做得通；或者好好查一查相关文献和资料，看是否有类似的研究报道，然后再决定自己如何下手和操作。所谓“兵马未动粮草先行”，应避免“盲人摸象”式的研究。
我曾经带过一个研究生，给我的印象很深。有一次他要测试某种器件的温度特性，我听了他的实验设想后，给出了一个实施方案的建议。他略微思考一下，便拿起笔，在纸上开始列算式进行计算，然后和我一起讨论，只一会儿工夫，用高中学习的热力学基本定律就把我提出的方案给否定了。
这个实验也就根本不用进行了，理论已经行不通了，只能再想别的方法了。这件事告诉我们，在理论和实验都发展较为成熟的条件下，对于一般的研究，应该做到“实验未动，理论先行”。
在实验室中，还有一种现象，就是现在许多学生不善于交流，讲不明白自己的思路。与老师讨论时往往只是注重实验目的和结果，而通常不会想到一个实验的成败是需要实验条件的，就像解一个方程需要边界条件一样。在这样的状态下，实验操作起来自然不会有好结果。有时哪怕一而再、再而三地反复进行，结果也只能是浪费了人力、物力和时间。
在我看来，一个好的交流，不仅需要让人了解你实验的目的和目标是什么，需要怎么来做，还需要细致到用哪些设备仪器，分别测试什么，包括哪几个参数和限制等。
如果面对的是一个全新的研究，即没有现成的理论和实验经验可以参考和借鉴，依然可以“盲目”地进行一些摸索实验。但在实验之前，也需要在头脑中对所开展的实验有个大致的轮廓和概念，要会用各种“力”和“劲”。
比如孟德尔和他的豌豆实验。在那个年代，还没有“基因”这个现代理论和概念，但他心中应该有个大致图谱，他进行的是有目的尝试，实验结果果真发现了其中的遗传规律。
如果说孟德尔先生用的是“巧力”，那么大发明家爱迪生用的便是“蛮力”了。他“疯狂”地做了大量实验，对上千种材料进行了测试，最后终于选出了理想可实用的灯丝材料。而达尔文先生在一次远航的科考中，收获了进化论，可以说是“借力”的典范。
因此，为了把实验和研究进行得更好，一个有益的做法是：在实验之前，不妨在纸上用笔勾勒一下实验的顺序和轮廓，包括原理图、结构图，确定最终的目标。
涉及到理论方面的，不妨用笔来计算计算，估算一下，是否可行，有时候，一个三角函数的展开可能就解决了问题；同时，要了解实验设备是否有能力来做，是否能够得到预期的实验结果，开展实验的胜算有几成，有几分成功的把握。
对于实验中经常发生的“意外”，比如没有测试到信号，其实并不意外，很有可能是因为事先没有想到，或者在选定方案的时候就已经出现了问题。因此，实验之前应尽量做到胸中有数、有的放矢。
我们做事情经常会走两个极端，有时候，不是你做得少，而是你想得少，结果导致许多“意想不到”的事情发生；而另一方面，不是我们想得太少，而是行动太少，结果变成了思想的巨人，行动的矮子。过多的思虑让人裹足不前，畏手畏脚；而一味的蛮干则会误入歧途。
无论如何，不打无准备之战。即使实验失败了，也要从中汲取经验和教训，深入反思每一个实验环节，从原理开始，到实验实施方案和每一个步骤，寻找原因，吸取教训。
同时在研究中，也不要过于拘泥于已有的理论和经验，这反而会束缚手脚和头脑，因此，要有打破常规的勇气和信心，所谓不破不立。
有时候，在山穷水尽、绞尽脑汁、无计可施的时候，抱着侥幸心理来试一试，也不是不可以，所谓“背水一战”。成功的本身就在于不断地摸索。但是要知道，苹果不会无缘无故砸到牛顿的头上，成功属于有准备的头脑。
科学研究需要尝试，更需要有思想、有觉悟的尝试，进行有目的、有价值的探索。胸有成竹才能事半功倍。良好的思考是成功的开端。研究中的思与行，思是为了更好地行，而行是三思的结果。在思考中获得前进的动力，在前行中收获思考的硕果。
（作者单位：中科院上海微系统与信息技术研究所）