潇潇:科研“小白”历“险”记

  • 文/潇潇 图/乔大头 (党委宣传部/新闻中心)
  • 创建于 2021-04-23
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  编者按:“根据中国科学院大学(以下简称“国科大”)的科教融合培养模式,学生需要在校区集中学习一年理论知识后,才回到培养单位从事科研。从课堂学习到实验学习的形式转变,作为科研新人,国科大2019级硕博连读研究生潇潇一路“过关斩将”,即便遇到“失败兵家常事”,她仍充满干劲......”

  “最近科研顺利吗?”老朋友发来关心和问候。

  “顺利吗?”潇潇问自己。

  回想进入培养单位的小半年,潇潇内心复杂地说不出话。作为国科大2019级硕博连读研究生,潇潇进入学校学习一年多了。虽然她的身份已经从新生变为师姐,可是在实验室里,她最小。

  根据国科大的科教融合培养模式,学生在回培养单位从事科研之前,需要在校区集中学习一年理论知识。因此,潇潇作为刚进入培养单位的新人,是名副其实的科研“小白”。

  2020年8月12日,潇潇前往中国科学院山西煤炭化学研究所(以下简称“煤化所”)报到。她到指定地点领取行李,大大小小的行李箱是国科大老师和宿管阿姨们在疫情期间帮忙打包好的。箱子很重,或许是因为满载着在雁栖湖校区的记忆。

  当她在同课题组伙伴龙龙的帮助下,把箱子放在新的宿舍时,她清楚地意识到,研一生活结束了。

  两天后,她们迎来了课题组的“科研第一课”。与教室课堂中老师在台上侃侃而谈不同的是,在课题组,老师与同学们坐在一起,在同一张桌子上,相互分享交流。这种新的方式给科研“小白”带来与以往不同的冲击感,迄今记忆犹新。

  授课的是潇潇的导师——国科大博士生导师、中科院煤化所研究员李南文。导师出差刚回培养单位,便把课题组里2019级所有同学召集一起,上了这“第一课”。他强调了实验室安全、操作等要求和课题组的纪律,后讲述自己的科研经历。自国科大(培养单位:中科院长春应用化学研究所)攻读博士学位后,他先后在韩国汉阳大学、德国马丁路德大学、加拿大国家研究中心、美国宾夕法尼亚州立大学、佐治亚理工学院工作学习,最后成为中科院煤化所的研究员。

  导师在求学和科研阶段,也经历过无数次的失败,也曾在某些时刻对自己所从事的科研事业产生怀疑,也会在灵感到来的瞬间备感欣喜。作为科研新人,要多问、多看、多做、多思,像张无忌一样“闭关修炼”,练就一身本领,去闯荡江湖。

  他送给同学们自己最喜欢的一句话:“要在退休时,无愧于自己的职业。临终时,对自己的生活满意。”

  潇潇知道,进实验室前,导师讲“入门”可能会遇到的困难,和如何从课堂学习转变为实验、自主学习,是为了给自己打好预防针,树立正确的心态。因此,当她参加组会发现自己所知甚少时,并没有气馁,而是做好当下能做到的事情。

  课题组的惯例是每年的年中、年末会开一次总结组会。潇潇第一次参加组会,实验经验较弱,虽然平时阅读文献后积攒下来一些认识,但对于师兄师姐的报告,还是一头雾水。不过,她也借此机会认识组里的所有成员,包括师哥师姐、访学老师等;详细了解组里每个研究方向,以及分别正在做的实验,最终也是有所收获。

  回到培养单位的第五天,潇潇确定了研究方向——燃料电池离子交换膜。导师根据她的选择,给了她独立的课题。他画了3个目标高分子结构式作为接触实验的切入点,让潇潇尝试着合成,告诉她:“能不能成功,我也不清楚,需要你去查文献学习,如果三条都不可以,学习修改设计,并验证可行性。再之后的研究,就靠自己了。”

  刚刚进入实验室的潇潇,像被丢到了荒山野外的求生者一样,感觉四周没有道路,不知抬起脚该迈向哪里。

  回过神儿后,她抄起一本新的实验本,走进实验室,请教有经验的师兄师姐。在他们的帮助下,她开始了第一次也是最慢的一次实验。于是,她“白手起家”,在实验室的“深山”里寻觅科研所需要的“食材”,学习实验操作,在未知中等待实验结果的“出炉”。

  随着实验次数的增多,她的操作逐渐熟练、准备时间变得更短、时间安排更合理、实验方法更多,能够操作更复杂的实验。

  设计路线经过了反复修改,但始终没有成功。半年多的时间,潇潇几乎都用在了科研实验和阅读文献上。到了周一,她便在组会上汇报实验进展、探讨新方法,导师会指出问题并提出改进意见,然后她又继续做实验、读文献。

  如此多次循环后,潇潇最初的设计路线已经被修改得“面目全非”。如今,她坚持在最初的路线上披荆斩棘,同时也在广泛查资料,试图开辟“第二战场”。

  科研并没有想象的那么轻松。科研人需要不断实践、学习,琢磨其中的内容,才能不断加深理解,向前推进工作。

  潇潇知道,导师给予了极大自由——他从不干涉实验药品购买、实验操作和仪器测试等。他想让潇潇在博士期间,学会思考并解决问题,形成完整的科研思维,为之后从事其他研究工作打好基础。

  虽然导师经常出差,但他尽可能地出席周一组会,指导、纠正学生提出的偏离问题的想法。潇潇也站在导师的肩膀上,不断加深对所选问题的理解,解决特定的问题。

  在科研的过程中,潇潇渐渐对做实验“上瘾”了。

  每当她在实验过程中发现不同的现象时,内心便充满了期待,等待实验出现转机,心想“这次就要成功了!”但在验证实验的时候,结果往往不尽如人意。每到这时,她深呼一口气,继续埋头查阅文献,修改条件或者更换路线,进行下一次实验。

  整个实验过程就像坐过山车,一会上升、一会骤降,一路起起伏伏。可惜有惊无“险”,终点多是失败。

  当失败太多,难免感到郁闷。潇潇有时也会有“懒人思维”,想着干脆跟着师兄师姐做现有的实验了事。但这种念头很快就会被心里的另一个“自己”打了回去。

  偶尔和朋友们一起爬山、看看红叶散散心,一起吃肉蟹煲、螺狮粉、虾饭……科研的小火苗又会在心里燃烧。她想,没有什么烦恼是一顿美食无法排解的。

  享用完美食的潇潇,毫不“留恋”失败的实验,在回实验室的路上,她的心里又开始计划读文献、做实验了。

  事实上,不顺利才是常态。化学是一门实验科学,没有清晰、完整、现成的设计,没有手持宏伟蓝图、主宰全局的设计。探索,潇潇才刚刚开始。

  但她觉得,每一天的自己,都在进步。

  本文原载于《国科大》杂志2020年第6期

  原标题:《科研“小白”历“险”记》

责任编辑:张婧睿