科研随想录

  • 可桢 (2014年以后的旧数据)
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民营企业家的精神

真正做学问,是要有一种精神的。民营企业家有一种为自己干活的务实精神,有一种猛冲猛打、锐意进取、死死咬住项目不放的精神,有一种从早干到晚、星期天也不休息、有家不回有孩子不抱的精神。这种精神正是现在的研究生做科研所缺乏的。

学生不是老板的打工仔。如果老板是董事长,学生应该把自己默认为项目经理,要把老板交给自己的工作真正当作自己的事情,真正落到实处。要独当一面,做好可行性分析、项目设计、设备管理、经费管理、时间管理和文字处理,在科研中培养管理能力和独立工作能力。要充分发挥主观能动性,做不好实验,连觉也睡不着,中午也不要休息了。只有有这样的心态,才能做好科研。反之,如果把自己当作国营企业职工,下班铃一响就吃饭,今天没干完的事情留到明天去做吧,实验做不好就做不好,自己也不急,只顾自己打游戏、上网看录像,这样怎么能做出出色的科研呢?

文献是个宝

不读文献不做实验。否则,一是做了老半天发现别人做过了;二是做了老半天发现实验条件都是错误的。做了也白做。

文献读一遍是远远不够的,每读一遍都有新的收获。初次接触一个课题,往往看文献如坠入九里云雾中,不能深刻体会其精髓和实验细节的奥妙之处,只留连于具体的实验结果;做了实验,碰到了难题,回过头来再去分析、比较、仔细体会文献,方知奥妙之所在,对这个课题才会有更深的认识;等到写文章了,再看看文献,比较自己和文献的结果,旁征博引,使感性认识上升到理性高度;文章发表了,自己的文章也成了文献大海中的一朵小浪花。

只有做了实验,才会真正读懂文献。如果自己没有做过实验,是很难写好综述的。而一旦读了很多文献,又做好了实验,研究生还是完全有能力写一篇综述的。很多同学抱怨出文章难,其实文献不能白看,看看文献也能在中国杂志出篇文章呢。这篇文章又可以算硕士论文第一章,真是一举两得。

出文章秘笈

系里规定硕士毕业要发表一篇SCI,博士要发表两篇SCI,能否完成?很多同学愁眉苦脸怕完不成,其实是不知道“行情”,很多大学有些牛人的学生,出起文章来速度很快,博士毕业10篇外文文章都不稀奇。出文章,的确有窍门!别的我不敢说,我来说说催化吧!

首先,“鲜花需要绿叶陪衬”。你研制出一种好催化剂,你就要拿10种不做也知道没有活性的催化剂来衬托它的好。大家都是这么做的,否则审稿人就会说:“空白实验做过了吗?不加催化剂有没

有活性啊?你的二元金属氧化物活性很高,你和它们各自的母体氧化物比较过吗?不比较你怎么证明二元比一元好?你的是二元固熔体,你做过二元氧化物机械混合的催化剂吗?你的是Si-Al,你做过Si-Ti吗?你做过Si-V吗?你怎么知道Si-Al最好?还有,你的催化剂和文献报道的最好的催化剂比较过吗?退稿!!”

其次,数据越多越好,有些东西也许是你不做也知道的,但是不能因为不做也知道规律而不做,越是做得出的东西越是要做。文章里不能老是有标新立异的东西,大路货也要有,这是文章的血,这是文章的肉,这是稳拿的数据,这是体现工作量的,没有功劳也有苦劳。比如外国催化大师做杂多酸铯盐的新反应,每开发一个新反应,自然先要把杂多酸铯盐表征一番。这种东西不做也知道什么样,但做了更好。XRD、红外、热重、酸量......这种稳拿的数据先做好,然后做一个别人从来也没做过的反应,就可以发篇好文章。

还有,外国有的人机械研磨法做LiMn204尖晶石,用来做电池。那种文章很好出。要是轮到一些不会混文章的人来做实验,准保是“一点法”,即给出一个最佳配方,然后测测电化学性质。那个外国人会做,他考察了研磨时间的影响:不研磨、研磨2、4、6、8、10小时,看它们的XRD、比表面、TEM变化,很有规律;然后考察了焙烧温度的影响:不焙烧、200、400、600、800、1000、 1200度焙烧,看它们的XRD、比表面、TEM变化,很有规律,并用TG/DTA和前面结果关联;最后考察了样品的电化学性质,就出了篇好文章。这可不是投机混文章,这是科学的严谨态度!这是不厌其烦!!很多科学家都是这么做的!!比如Surface Science上面很多文章都是这么做条件实验的:改变吸附气体的吸附量,改变脱附温度......

第三,要想出长文章就是要苦做,数据往多里做,文章往长里写。想省力,最好做两个星期就出一篇文章,那反而会适得其反。做实验不一定是速率决定步骤,审稿才是。与其数据不丰满而被退稿,来回四个月过去了,还不如静下心来把数据补补全,把文章写写好。把工作量调整到正好够发“某某学报”的程度而把工作戛然而止是可惜的。要“法乎上,取其中”,数据能充实尽量充实,文章能丰满尽量丰满。

第四,写文章要“你有我有大家有”,充分引用他人工作。这可不是拍审稿人的马屁。文献没有引用好只能说明你文献把握不全,不能正确领会这个课题的意义和动向。另外,数据规律也要和别人大致吻合,提出一个观点要能找出三篇文献来证实我的观点,这是一种保险文章的写法。如果实验现象反常而没有合理解释,那只有退稿的份了。老实说很多文章都没有特别大的新异,要全文通篇有新意很难。如果催化剂和别人不一样,但规律和前人的工作基本吻合,那也就可以了。

最后,其实发表文章也有累积效应的。很多同学都希望发表引用因子高的文章,催化界文章的最高境界是Journal of Catalysis,这个杂志并不是随便投投就一投即中的。在Journal of Catalysis发表文章是需要工作积累的。这包括两层意思:一层是在这个课题上做过很多铺垫性的工作,获得了很多经验,在此基础上,深刻体会,往往能够取得突破;第二层意思是你在这个领域做多了,发表了很多文章,到最后这个领域的专家都认识你了,知道你的工作的系统性、可靠性和对这个领域的重要性,那么给予发表乃是顺理成章的事情了。

2000年,我们课题组实现了Journal of Catalysis零的突破,而为了这个零的突破,我们在固体超强酸方面做了10年的铺垫,形成了一套成熟的催化剂制备、表征方法,搭好了装置,并熟透了文献。10年来发表了一系列工作,逐渐从国内走向国外,工作被国外多篇REVIEW引用,国外一些做超强酸的大家也来函索取发表在中国杂志上的文章。正是在这样一种好氛围的熏陶下,才能够形成飞跃,所谓厚积才能薄发。

一回生,二回熟。同一个杂志投多了,编辑也知道你投过来的稿子都是很有意思的,而不是“戳一枪”混一篇文章。老客户了嘛,因此就很好通过了。这也是一种累积效应。

“失活” 和“再生”

我是研究催化的。催化剂有失活和再生,而作为科研主体的人,同样也有“失活“和“再生” 现象!

科研者不是金刚,研究做长了在某段时间内会有“失活”现象,人累了,心倦了,灵感没有了,一拿起烧杯就厌烦。这就象谈恋爱时间长了,天天在一起,该干的事情都干了,就觉得不过如此,一点意思都没有了。

做一个课题,绝对需要一鼓作气,设计实验的时候宁可做全一点,不要“敬酒不吃吃罚酒”,等到退稿了才去补数据。这时候一种厌倦的心情油然而生,“又要补数据啊”,而且仪器工作也改变了,仪器也坏了,实验结果和一年前做的不一定有精确的可比行性。

长时间没有实验结果导致毕业压力大,同样也会产生“失活”现象,拿起烧杯的时候就想“别又是一堆废数据”,对科研彻底失去信心。再加上看看其他同学文章多,导师又催得紧,心理压力就更大了。

科研热情的“再生”,有时可以通过“偏离”(deviation),即离开实验室,不去想任何实验问题,到外面社会上去走走看看,做不出实验就休息一段时间,让脑子充分地放松,然后再回到实验室做实验,有“小别胜新婚”的效果。

可是,这种“再生”是“引发剂”,如果还是做不出东西,科研热情还是会熄灭。最好的再生是做实验走上正轨,每天都出有用的数据,文章雏形更加清晰,这样的科研是不会疲倦的。

我曾经“失活”过,后来又“再生”了。最好的实验安排,是整理完一篇文章,然后自由休息半个月。这半个月的休息比在实验室里继续泡着效果好得多。休息,是为了更好地工作。

(转自http://bbs.fudan.edu.cn,有删节)