科研小白零起點
真正接觸科研是在2011年的夏天。我聯(lián)系到了當時剛回國不久的青年教師史翊翔老師。我和史老師說:“科研上,我還是一張白紙。”但是史老師給我的答復(fù)卻是:“白紙才可能成為好的畫作,我就喜歡在白紙上作畫?!?/p>
史老師是位很有親和力的老師,也是大我10屆的師兄。他對我說:“你是9字班,我也是9字班,看到你,仿佛看到10年前的自己。”
他了解到我數(shù)學競賽出身,便讓我先從數(shù)值模擬入手學起,這也是我們組一直以來傳承下來的具有特色的研究方法。在那段時間我經(jīng)常和史老師探討模型,有時候一討論就是一個下午。
在我完成了第一個電化學模型后,在總結(jié)組會上介紹并大言不慚地說,“這兩周我體會了科研的整個過程”。作為課題組組長的蔡老師冷冷地回了我一句“你真的知道什么是科研了嗎?”說罷,蔡組長一針見血地指出了我報告中的各種問題,把我批的體無完膚。
就這樣,我進入了CECU(清潔能源轉(zhuǎn)化與利用)課題組,在史老師和蔡老師的指導(dǎo)下開始了我的科研生涯。值得一提的是,史老師是蔡老師進入清華以來的第二個博士生,也是第13屆清華大學“學術(shù)新秀”的獲得者。在10年后的今天,我十分榮幸成為清華大學第23屆學術(shù)新秀,并且邀請到蔡老師和史老師以導(dǎo)師的身份出席,由衷感謝兩位老師的栽培。
論文審稿非審判
在2012年秋天,是我們9字班保研的季節(jié),也是我科研生涯的轉(zhuǎn)折點。
因為保研面試發(fā)揮不佳,僅因一名只差無法獲得直接讀博的名額。當時我很沮喪,甚至有過放棄讀博的念頭??墒鞘防蠋熀軋远ǖ睾臀艺f:“兩年后的博士名額依舊留給你?!边@句話深深地激勵了我,我決心把碩士當成博士讀,爭取兩年后的提前攻博名額。
后來,我投入更多的精力在科研上,希望能做好更充足的準備。我花了6個月的時間,精心完成并投稿了第一篇SCI論文。然而,卻返回了8條意見的大修。我針對意見進行回復(fù)以后,卻得到的是拒稿的結(jié)果。我再修改,重新投稿,這次返回的竟然是35條大修意見,是原來的4倍!??!當時整個人幾乎崩潰了。
但是,史老師總是能在我低谷時候,給予我滿滿的正能量。他說:“愿意給出這么多意見的評審,他一定認真讀過你的工作!”這一句話確實戳中我了。
針對這35條意見,我一一進行了回復(fù),最終提交了15頁的Response to Reviewer。
令人驚喜的是,這一次大修沒有二次修改,直接被接收!這篇論文,也成為我當前引用次數(shù)最多的文章之一,每一條意見,都成為了我的一次引用。
這次經(jīng)歷讓我深深體會到,審稿,未必是審判,也可以是和評審專家的對話。讓他們?nèi)ダ斫饽阕鲞@個工作的用心和思路。
文章的順利接收,也幫助我漸入佳境,并順利地爭取到了2015年的轉(zhuǎn)博名額。成功經(jīng)歷了羅本、羅碩,到達了羅博的階段。我也成為清華大學為數(shù)不多擁有3個學號的學生。轉(zhuǎn)博成功,給我信心上極大的提升,也讓我在后來博士期間的研究更加有干勁了。
自建平臺尋突破
在博士的最后一年,我保證了博士的基本工作量以后,開始思考,是否可以進一步作出更加突破性的工作。
我們國家每年都有大量的可再生能源沒有得到有效利用,棄置量相當于1.2個三峽電站年發(fā)電量。我的研究就是采用高溫CO2電化學還原技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為燃料進行資源化利用。所謂高溫CO2電化學就是指:在600-1000℃下,利用電能將CO2轉(zhuǎn)化為CO、合成氣、甲烷等烴類燃料,并副產(chǎn)高純度的氧氣。
針對不同轉(zhuǎn)化路徑,該技術(shù)的應(yīng)用所需要解決的共性問題是加壓。因此,我決定搭建一個高溫加壓電化學實驗系統(tǒng)。
我首先寄希望于市場,咨詢了12家公司,發(fā)現(xiàn)要么不能做、沒做過,要么是采用成本極高的工藝技術(shù)路線,不適合推廣應(yīng)用。
情急之下我決定,自己設(shè)計,自己加工,自己干!
我經(jīng)過2個月的調(diào)研和設(shè)計,推翻了11稿設(shè)計方案,確定了最終的圖紙。之后的3個月,我聯(lián)系了16家公司加工或采購了47個零件,那段時間就感覺自己是監(jiān)工一樣,要么在催這家公司加工完了沒,要么催那家公司發(fā)貨了嗎?
就這樣,我完成了這樣一個具有“農(nóng)業(yè)重金屬”既視感的實驗測試平臺。但是這只是開始。之后的4個月調(diào)試,每次實驗我們都要經(jīng)歷2天的實驗準備,10小時升溫,2小時還原,6小時降溫以及未知能夠穩(wěn)定進行多久的測試時間。
我用一張圖記錄了我從去年11月開始到今年4月實驗臺能夠穩(wěn)定測試持續(xù)的時間。十余次失敗的實驗,我沒能得到一組有用的數(shù)據(jù)。那段時間我常常和別人調(diào)侃,“你見過凌晨4點的清華園嗎?我天天見……”
最累的時候,甚至希望這次實驗失敗,這樣就能回去睡覺了。但是,每一次小小的進步,都能夠讓我重新振作。在過年之前,實驗臺終于初見成效。
但在這時,實驗材料的消耗速度趕不上供給速度了,并且陷入了被博士論文支配的恐懼之中,寒假期間不得不暫停實驗。
苦心人天不負
好在開學后的3組實驗后,我實現(xiàn)了120小時穩(wěn)定運行的突破,并且得到博士論文所需要的數(shù)據(jù)。最后,我也在送審前一周提交了令我自己滿意的論文稿。
通過加壓運行,我實現(xiàn)了CO2電化學還原直接合成甲烷生成率從4%提升至40%,穩(wěn)定運行時間從原來的不到1小時提升至120小時,電制氣能效較傳統(tǒng)低溫電解提升20%。
這個過程讓我回想起蔡老師當年的問題,“什么是科研?”現(xiàn)在,我仍不敢給科研下定義。但我感受到的是,很苦,很累,但是每一次很小的進步都給我?guī)頍o比的成就感。這就是科研給我的感受吧!
時光飛逝,畢業(yè)在即。這屆9字班的大學生涯即將到達了終點,我們將重新起航,開啟新的人生階段。在新的人生階段,我決心作為青年教師,回到家鄉(xiāng)福建,到福州大學繼續(xù)從事一線科研,把論文寫在祖國的大地上,把科技成果應(yīng)用在實現(xiàn)現(xiàn)代化的偉大事業(yè)中。
(本文系羅宇同學根據(jù)其在清華大學學術(shù)新秀分享會現(xiàn)場報告整理。)
責任編輯:鐘鑫