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一次实验,两万个数据,十万次键盘

2015/2/6 11:48:33      点击:      发布:管理员

华南先进光电子研究院四楼,光伏实验室里,几名身穿实验服的本科生或于电脑前录入数据,或于试验台前开展实验,表情专注,没人注意到外人的在场。今年刚升研究生一年级的韩兵说,这是他所在清洁能源课题组在本科生中挑选的对做科研很有兴趣的几位师弟,“他们都很认真,常来这里做实验。”

大三便进入清洁能源课题组做科研的韩兵,在导师的指导下,和研三的黄苑林从树叶的网状结构和运输功能中汲取灵感,一起完成了制备金属网络透明导电电极的实验。今年11月,该成果正式在国际权威的Nature子刊《Nature Communication》刊发。导师高进伟说,“该刊第一轮筛选的拒稿率大约是90%,经过几轮筛选和四至五个月的审稿,再在余下的10%稿件里筛选出适当的稿件予以发表。”评审组编辑特别发来邮件说,他们非常愿意接受这项具有创新性的成果。

这是华师本土培养的学生首次在Nature子刊《Nature Communication》中刊发研究成果。

他们有一个尽责的好导师

一天晚上11点,黄苑林写好论文,轻点鼠标发送到高进伟的邮箱。正准备睡觉时,高进伟已回信,为论文附上修改建议。“高老师是我见过最认真的老师,即使晚上回家,他还会把时间花在科研工作上。”

韩兵、黄苑林二人师出同门。韩兵性格较率直,常在两周一次的课题组讨论会上和导师展开学术争论,“旁边的人看愣了,我们还在持续”,但随后一瓶啤酒一顿便饭,随和的导师与率直的学生仍谈笑风生。韩兵自嘲性格“简单直接”,喜欢说服别人。在跟随高进伟的几年里,他渐有改变。“不像从前那样喜欢说服别人,这是老师对我的影响之一。”韩兵说。

在课题组里,每项研究从产生想法到开展实验以至论文撰写定稿,作为导师的高进伟博士全程参与。在平时,韩兵和黄苑林遵循高进伟教导的方法:做完实验,及时整理数据并绘制数据图;着手撰写论文的时候,先将各种图组成框架形成文章思路后再开始写作。初稿出来后,高进伟会及时反复修改润色。“我们只让别人大概明白论文讲的是什么,但让故事圆满,让别人读出艺术感,高老师做了很多。”

这次刊发于《Nature Communication》的文章前后修改20来次。期间,韩兵和黄苑林一边更新实验数据,一边和导师沟通意见。同时,高进伟还将论文发给远在美国波士顿学院的Kris Kempa教授再次润色,三方来往之间,文章改动之大自不待言。

“我们要让华南师大的学生做出好成绩,必须发表真正由华南师大学生研究的成果。”高进伟认为把学生培养好,是他应尽的责任。

太想要数据,“我们等不及”

大三期间,韩兵作为“大学生创新”项目学生负责人,进入高进伟课题组开展科研工作。大四毕业时,他们的第一个标志性成果在国际材料权威期刊《Advanced Materials》(影响因子15.3)刊出。这让韩兵尝到科研的乐趣和魅力,也坚定留在团队攻读研究生的决心。

加入课题组之初,韩兵便同黄苑林一同开展科研工作。韩兵读研一后,与师兄同住,自此卧谈会总离不开科研话题,默契也在无间的相处中养成。

在一次实验中,当时他们没有自动化采集数据的仪器。二人便用单反相机将柔性材料的弯曲实验过程录下来,随后在电脑上将录像一帧一帧地回放。一人盯着屏幕报数据,一人敲键盘,累了便换人。反复1万次的弯曲与拉伸实验,共有2万个数据,每个数据保留三位小数,两人前后敲了近10万次键盘。这类实验的测试过程不能间断,为了获得更为准确的数据,二人常于夜深信号干扰较弱时在实验室里通宵工作。“我们太想要这个数据了,办法虽然笨拙,但能得出想要的结果”,韩兵兴奋地说。

两人都知道“等不及”,担心创意会被别人捷足先登。此前,印度一科学家亦在做与他们几乎一模一样的工作,二人早接手两个月,赶在对方之前发表成果,保住了“原创”地位。“我们为什么要在没有仪器情况下,就用录像的方式熬夜做数据,因为我们等不及”,黄苑林回忆说。

对于他们的付出,高进伟说:“这就像声誉的问题,麻省理工和华南师大同做一个研究,人家可能会更倾向发表麻省的数据,因为麻省是世界工科第一的。华南师大学生要出一篇《Nature Communication》的文章,毫无疑问要付出更多努力。”

懂得生活才能做好科研

韩兵从实验室里拿出几片由他们用树叶制成的薄如蝉翼的书签,脉络清晰,触感柔若轻纱。他幼时也制过树叶书签,此番正是从中获得灵感,促成这次研究的成功。在黄苑林眼中,韩兵就是属于那种能从生活中的平凡事物汲取科研灵感的人。韩兵自小喜欢科研。对科研,他追求的是一种独立思考解决新问题的成就感。“你既然选择科研,就要付出时间和精力,否则那就代表你对它没有爱。”韩兵坦言,很向往在《Nature》正刊上发表文章。

初入研究院参加实验时,韩兵在教5栋上课,常利用课间到实验室做实验,趁实验进行化学反应的时间跑回课室上课。“我要求绩点必须保持3.8以上,后来绩点是4.0。”韩兵相信只要用心,有些事情不用别人安排也可以自己挤时间做。

在科研中,黄苑林和韩兵常会动手解决问题,搭建实验平台。小时候捏泥巴的形式和方法以及过家家的游戏,随时成为实验的灵感,他们就曾有过拿高压锅抽去锅内空气模拟真空环境的想法。

回忆最初在研究院做实验的情景,黄苑林说彼时满是好奇。在这里接触到的显微镜放大倍数远大于在普通实验室接触到的显微镜,能看到物体更微观的一面,“对仪器设备有爱好,又喜欢动手,这比我纯粹做模拟计算更有趣”。

当研究成果终于发布时,韩、黄二人却显得很平静。黄苑林说:“你所做到的事与遇到的人,都无法预知,一切都是水到渠成的,自有机缘在。”

一生只能做一种选择,未来是就业或读博,黄苑林尚在考虑。师弟韩兵已决心赴美读博,希望回国后创造更多价值。