Echo

如何成為科研好苗子？時間和精力的付出必不可少。除此之外，性格、習慣以及與導師的溝通交流都非常重要。雖然每個人的研究領域各不相同，但好苗子們都無一例外地擁有一些相似的特點。

可貴的放棄

高中畢業(yè)時，我得到了濟南大學的保送生資格。當時心高氣傲的我，沒多想就報了當時大熱，牛人最多的電子信息科學與技術專業(yè)。但很快，在一群平均分90分的同學之間，我的處境只能用被“虐”來形容。第一個學期結束，我的平均分只有75分。

我不服輸，第二學期拿出了比別人多兩三倍的時間和精力投入在學習上。盡管如此，學期末的平均成績也只有82分。這時我才意識到，我根本不擅長這個專業(yè)。與其一頭扎在里面，不如盡早找到真正適合自己的學科。

那么，哪個專業(yè)才是最適合我的呢？我最擅長的是物理，并且也有考研的打算。一番考慮之后，我將目標鎖定在了材料科學與工程學院、機械工程學院和土木建筑學院的幾個專業(yè)上。跟我相熟的研究生學長告訴我，相比而言，材料學不僅有較多的國家級科研項目，而且很多研究內(nèi)容都跟物理特性相關，權威的老師也很多。簡單的幾句話卻深深打動了我，于是，材料學成為我轉專業(yè)的重點關注對象。

之后，我開始出入與材料學相關的各種講座和旁聽課上。一次，一個關于“超級電容”的講座吸引了我的注意力，主講人是學校材料學的權威研究學者黃教授。黃教授在講座中提到，超級電容在目前的科技產(chǎn)品中應用非常廣泛，而且科研前景相當好。這讓我產(chǎn)生了濃厚的興趣。黃教授又說，他正在研究“超級電容”的新技術研發(fā)，希望能在學校里找到一些好苗子加入課題組。這不正是一個機會嗎？

講座結束后，我第一時間找到黃教授，表明了自己的興趣，以及想要轉專業(yè)的想法。黃教授非常和善：“如果你以后要讀研，可以考慮材料物理這個方向。先利用本科時間好好掌握全面的理論知識和基礎實驗技能，以后不論是做哪個研究方向，都會對你很有幫助?！?/p>

后來，我順利通過學校的轉專業(yè)考試，成了黃教授的學生。我覺得自己是幸運的，在糾結和猶豫的時候遇到了指路人，雖然放棄了看起來茂盛的大樹，但卻有了更多的可能性?，F(xiàn)在看來，這個決定成為我研究生涯中最關鍵的轉折點。

初嘗科研甜頭

為了彌補材料學方面的知識，我整個大二都在埋頭苦讀，并發(fā)現(xiàn)自己對這個專業(yè)非常得心應手。黃老師也對我十分照顧：“只有在本科時先將基礎的、前沿的理論知識吃通，才能在以后的研究中手到擒來?！彼?jīng)常會給我布置一些閱讀任務，從基礎的各類材料的化學性能和應用，新材料的發(fā)展研究，到較為專業(yè)的材料原子的光譜、流動注射、色譜和毛細管電泳等技術研究，以及各類功能材料的樣品預處理，生物活動分子和化學污染物的分離分析等。后來，我又參與了他手頭幾個項目的一些研究和實驗。在這過程中，我迅速積累著在材料學方面的專業(yè)知識，科研優(yōu)勢也慢慢地體現(xiàn)出來了。

大三下學期，我看到了一篇名為《超導材料科學及應用中的基礎問題研究》，里面介紹了二硼化鎂、釔鋇銅氧涂層導體等幾種超導材料，并且提到釔鋇銅氧（YBa2Cu3Ox，YBCO）涂層導體的帶材不均勻性?？吹竭@里，我當下就冒出一個想法，既然存在釔鋇銅氧超導帶材不均勻的現(xiàn)象，那么它的過流特性也必然會受到影響。釔鋇銅氧超導材料是作為核磁共振成像、磁懸浮設施等的常用材料，若能夠全面分析出釔鋇銅氧超導的過流特性，是不是能在它的實際應用過程中提供更加精確的標準呢？這個方向也許值得深入研究一下。

接著，我翻閱了許多資料，又從網(wǎng)上找到了一些相關研究仔細參詳，最終決定用不同幅值的工頻交流電，分別測量具有穩(wěn)定層與沒有穩(wěn)定層的釔鋇銅氧超導帶材上不同區(qū)域的電壓和溫度，并針對這種臨界電流分布不均勻的現(xiàn)象，建立一個分析這種不均勻性的物理模型。利用這個模型，就可以針對具有不均勻臨界電流密度分布的釔鋇銅氧超導帶材，進行過電流沖擊特性的仿真計算分析。

但剛開始做研究的我，對這個設想并沒有太多的自信，沒想到黃教授聽完我的闡述后卻非常興奮：“那么多文獻資料你看得很有效果嘛！”雖然現(xiàn)在看來，這只是一個比較簡單的模型試驗設計，但對于當時還是一個半吊子的我來說，黃教授的表揚讓我信心倍增。隨后，黃教授又給了我很多建議，比如，可以深入研究釔鋇銅氧涂層導體對釔鋇銅氧薄膜厚度的依賴關系，通過EBSD（電子背散射衍射）觀察局域外延取向隨薄膜厚度變化的演變規(guī)律，通過AFM（原子力顯微鏡）觀察不同膜厚的表面形狀和島狀生長特點等。黃教授的提點，讓我一下子明確了在實驗過程中可能涉及到的觀察工具和觀察重點，我猶如醍醐灌頂——一個好的實驗設計，不能僅僅是一個構思，還應涉及具體的實驗方式和內(nèi)容！

跟黃教授討論完，在黃教授辦公室里做論文的一位學長也開了口：“還可以注意觀察薄膜厚度增加后的微結構變化，特別是局域織構取向的變化！”沒想到，自己偶爾冒出的一個不成熟的想法，通過和大家的討論，居然可以衍生出那么多研究點?？磥恚鲅芯砍诵枰陨淼目炭嗯?，還要敢于將想法及時大膽地說出來，只有這樣，才能不放過任何一個可能性，得到意想不到的收獲。大三下學期，我以這個實驗為基礎發(fā)表了本科階段的第一篇論文，第一次嘗到了做科研的甜頭。

運氣的背后

大四，我保研成功，成為黃教授的研究生，研究方向為材料物理學，同時也正式加入了他的“超級電容”課題組。不少同學都說我運氣好，跟了個好的導師，又進入了一個重點課題組。我也覺得自己非常幸運，便更珍惜這難得的機會，跟著學長們一起開始了瘋狂的“學術”生活。

這時正值黃教授的“超級電容”項目最為關鍵之際，大家正反復試驗用以制備超級電容器的具有良好柔韌性的材料。加入課題組后，我?guī)缀趺恐芏家囼?0個小時以上。但我并不是干得最多的，任何時候我去實驗室，里面總有人忙碌著。有個同學甚至直接把生活用品都帶到了實驗室，困了就一頭鉆到工作臺下睡覺。有時候我困了小憩一會兒，耳邊也總能聽到討論聲。

然而，這樣高強度的實驗也不是每天都有進展。更普遍的情況，往往是花了大把的時間尋找實驗的各種突破口，卻只得到一次次失敗，原地踏步。尤其在制備超級電容的材料時，我們更遇到了大麻煩。

超級電容要求的導電聚合物材料必須具備良好的電子導電性，這樣制作出來的電容器才能內(nèi)阻小。近年來比較常見的導電聚合物材料有聚吡咯（PPY）、聚噻吩、聚苯胺（PANI）等，我們之前采用的就是聚苯胺。聚苯胺有特殊的電學、光學性質，是作為導電聚合物材料制作超級電容器的好材料，但隨著可穿戴式及便攜式功能化電子器件的發(fā)展，不僅要求驅動這些電子器件的供能器件能提供足夠的功率和能量密度，還需要具有良好的柔韌性，這對于聚苯胺來說是無法實現(xiàn)的。課題組先后嘗試了不下10種材料，但問題依舊存在，要么導電性較弱，要么柔韌性不強。

如果需要同時具備強導電性和強柔韌性，就應該把兩者結合起來。大家都有這個想法，但卻不知道從何下手。這個問題已經(jīng)困擾了實驗組將近一個月了，看著時間一天天過去，大家都非常焦急。就在這個時候，我似乎被“運氣”光顧了，腦中突然靈光一現(xiàn)：如果聚苯胺材料變得很薄，那么它的柔韌性也應該會隨之增強。我?guī)е┰S不安，提出了這個想法。大家不約而同地轉向了我?！皩Γ∥覀円恢倍荚谡蚁敕椒ㄐ轮苽涑鲆环N材料，但是卻忘了可以利用原有材料的物理特性啊！”

幾個高年級的研究生學長馬上開始動手了，他們在紙上畫著，又翻閱起文獻資料，我也不甘落后，緊緊跟上了他們的步伐。最后，我們用原位電沉積技術，在柔性導電基底上均勻地制備了一層聚苯胺薄膜，并以此為基礎進一步制備了柔性超級電容器。這種超級電容器并聯(lián)后可以有效地驅動LED燈數(shù)分鐘，同時具備了優(yōu)異的柔韌和循環(huán)穩(wěn)定性。不久后，材料就制備成功了！我剛加入項目組不久，便幫忙解決了一個瓶頸問題，大家都拍著我的肩膀說，果然是新手“運氣”特別好！

然而說到底，我并不相信運氣，因為所有的這一切都是水到渠成的結果。如果我沒有下定決心轉專業(yè)，就不可能到黃教授的門下進一步學習；如果我沒有花那么多精力和時間學習專業(yè)知識，就不可能得到這么多研究機會；如果沒有這么多思考和實踐，我一定無法擁有良好的研究直覺，也就不可能“靈光一現(xiàn)”給課題組出謀獻計了。其實，科研就是一件很拼的事情，只有努力了，才會擁有所謂的“好運氣”。

責任編輯：曹曉晨