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我和原位的故事(武漢大學(xué)王建波教授采訪上)
原位技術(shù)自1933第一臺(tái)電子顯微鏡的誕生之日起的第三年就開始被科學(xué)家們所應(yīng)用,但是受制于材料和加工工藝的限制長期以來發(fā)展緩慢,直至最近5年獲得了飛速發(fā)展。當(dāng)電子顯微鏡本身精度已經(jīng)到達(dá)一定極限,原位通過過程觀測給所有研究帶來了新的可能。
我國各學(xué)科的科學(xué)家實(shí)際上在原位技術(shù)的應(yīng)用上不落后于國際同行,讓我們來聽聽他們和原位的故事吧。本次采訪除了聊聊原位也因王教授多年科研兼學(xué)生工作的經(jīng)驗(yàn),首先請教了不少做學(xué)術(shù)本身的問題,讓人受益匪淺。
首先我們問道:研究生開始從事科研時(shí)如何著手?王老師給出了一些建議:
在科研選題上,應(yīng)當(dāng)小題大作,
因?yàn)槲覀兪聦?shí)上相對于學(xué)知識(shí)來說,做科研是非常沒有效率的。學(xué)的知識(shí)基本上都大框架的,就是你會(huì)覺得有一個(gè)非常大的視野,但是我們做科研的時(shí)候?qū)嶋H上是要鉆研一個(gè)非常小的或者說是技術(shù)問題,或者說是原理上的問題,或者說是你做實(shí)驗(yàn)時(shí)的次數(shù)問題,你需要對某一個(gè)小的方面,把所有涉及到這個(gè)方面的信息全部收集全,然后對自己所有的實(shí)驗(yàn)方案做一個(gè)全面的規(guī)劃,不是一開始就是要做一個(gè)很大的課題,很大的理想,很空的一個(gè)架子,然后在里面,基本上幾年下來,沒有任何的作為。所以這個(gè)我覺得可能是我們作為同學(xué)需要最注意的一點(diǎn),就是相對以前的學(xué)習(xí)而言,做科研我覺得是很重要的一點(diǎn)。
同時(shí)對于具體的專業(yè)選擇,王老師引薦了西方一個(gè)很好的機(jī)制輪轉(zhuǎn)定業(yè)法,也是武漢大學(xué)高等研究院正在推行的辦法:
學(xué)生剛進(jìn)來,你不用選導(dǎo)師,因?yàn)槟悴恢缹?dǎo)師在做什么方向,你也不知道你自己是不是真心感興趣,就像昨天徐強(qiáng)老師提到,他本來喜歡做納米,不喜歡做物理機(jī)制,還有一個(gè)不喜歡做納米,喜歡物理,他們兩個(gè)換一下,剛好。我們現(xiàn)在推什么呢,就像西方一樣,所有的研究生進(jìn)來,比如說三個(gè)或者說十個(gè)導(dǎo)師的課題組去待一個(gè)月,去了解一下,他這樣轉(zhuǎn)一圈,深入的了解,了解之后呢,導(dǎo)師再給他簽字,這個(gè)學(xué)生在我這確實(shí)待了一個(gè)月,然后有一些了解是吧,參加組會(huì),參觀實(shí)驗(yàn)室啊真正去了解在做什么啊,所以說,在轉(zhuǎn)了一圈之后,然后再來敲定,再和老師雙向選擇后,我是不是需要做這個(gè)方向,可能這個(gè)會(huì)效果好的多,不然的話,他可能進(jìn)來,確實(shí)是不適合他做的那個(gè)方向。
小編順而問起王老師自己當(dāng)年本科讀完為何從微電子改學(xué)凝聚態(tài)物理的原因,引出了一個(gè)非常重要的觀點(diǎn):
一個(gè)領(lǐng)域如果做的太成熟,可能我們使得上的力比較有限,因?yàn)槲覀冞€是很佩服前輩幾百年以來不同地區(qū),不同時(shí)間段的杰出的人才做出來的事情,所以我們傾向于你可以開荒地,這個(gè)是比較方便,也有很多成熟的技術(shù)、手段、理論來借鑒。我們的研究,十年內(nèi),你可能看不到什么應(yīng)用的價(jià)值,但可能是三十年,五十年之后,這樣的話,像這種研究是值得在大學(xué)、科研院所來做。
那么同學(xué)們決心把科研做好,王老師特別指出要:
耐得住jm,沉下心來!在實(shí)操上注意鍛煉自己的歸納能力,以及要把基礎(chǔ)打扎實(shí)。除了勤奮之外,積極開闊思維和學(xué)術(shù)上的視野。
其實(shí)做科研,
濃厚的發(fā)自內(nèi)心的驅(qū)動(dòng)性的興趣、內(nèi)心的熱情、使命感是必須的,這樣才能在研究中非常投入,非常非常的感興趣, 不是我們說很多時(shí)候僅僅是功利,或者是工作的這種迫使。 小編不禁感慨,的確如此,我國如今科研的設(shè)施、學(xué)生的基礎(chǔ)、才智、視野都不輸于國外學(xué)生,但是投入度還不夠。
談了這么多重要的學(xué)習(xí)問題,接下來回歸原位大主題,說說王老師的原位的相遇吧。王老師原先是做同步輻射,同步輻射的X光。
“事實(shí)上我們做物理的人的手段,很簡單來說,開闊的來說,探索微觀就是用高能的粒子,來轟擊這些樣品,然后通過散射出來的這些信號的收集,來反過來推測這個(gè)微觀的結(jié)構(gòu)究竟是一個(gè)什么樣的狀態(tài)。"
早先在技術(shù)手段還跟不上實(shí)驗(yàn)需求時(shí),前人已經(jīng)用了各種的準(zhǔn)原位來模擬原位。例如:用鹽,用溶液在玻璃的鏡子底下觀察金屬合金材料凝固是怎么發(fā)生的,怎么從一個(gè)液體的狀態(tài),怎么樣晶粒析出來,怎么樣長大,怎么樣競爭,凝固的前沿究竟發(fā)生什么樣的擾動(dòng)、什么樣花樣。準(zhǔn)晶體是怎么形成的,準(zhǔn)晶體和晶體的合金在凝固上有什么共同點(diǎn)與差異。后來進(jìn)行了力學(xué)性能的研究,包括做高壓電鏡觀察材料中位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)。
現(xiàn)在有了DENSsolutions公司之類做了非常好的樣品桿,可以做很多原位的實(shí)驗(yàn),開展大規(guī)模的研究,從業(yè)人員比以前要多多了。這個(gè)領(lǐng)域變得比以前要豐盛,方法、手段、實(shí)現(xiàn)的技術(shù)就更多,不像以前比較單一,現(xiàn)在這個(gè)方面我覺得是做的非常好!
談到未來原位的發(fā)展時(shí),王老師指出:
原位在各個(gè)領(lǐng)域都有很好的發(fā)展,但透射電鏡里的原位研究面臨著很大的競爭,在原位這個(gè)領(lǐng)域,因?yàn)閯e人的原位比我們做的某種程度上更好,那比如說,我們在做激光的,這個(gè)光譜,超快反應(yīng)動(dòng)力學(xué),那他們已經(jīng)可以做到時(shí)間分辨率達(dá)到飛秒,甚至期望達(dá)到皮秒的地步
我們想要了解、探知原位,沒想到這次訪談獲得了更多。
想要了解王教授對原位更多深入的看法敬請期待王教授的采訪下。