什么是科研?
——清華園10年

□ 羅 宇

科研小白零起點(diǎn)

真正接觸科研是在2011年的夏天。我聯(lián)系到了當(dāng)時(shí)剛回國(guó)不久的青年教師史翊翔老師。我和史老師說(shuō)：“科研上，我還是一張白紙。”但是史老師給我的答復(fù)卻是：“白紙才可能成為好的畫(huà)作，我就喜歡在白紙上作畫(huà)?！?/p>

史老師是位很有親和力的老師，也是大我10屆的師兄。他對(duì)我說(shuō)：“你是9字班，我也是9字班，看到你，仿佛看到10年前的自己。”

他了解到我數(shù)學(xué)競(jìng)賽出身，便讓我先從數(shù)值模擬入手學(xué)起，這也是我們組一直以來(lái)傳承下來(lái)的具有特色的研究方法。在那段時(shí)間我經(jīng)常和史老師探討模型，有時(shí)候一討論就是一個(gè)下午。

在我完成了第一個(gè)電化學(xué)模型后，在總結(jié)組會(huì)上介紹并大言

不慚地說(shuō)：“這兩周我體會(huì)了科研的整個(gè)過(guò)程”。作為課題組組長(zhǎng)的蔡老師冷冷地回了我一句：“你真的知道什么是科研了嗎?”說(shuō)罷，蔡組長(zhǎng)一針見(jiàn)血地指出了我報(bào)告中的各種問(wèn)題，把我批得體無(wú)完膚。

就這樣，我進(jìn)入了課題組，在史老師和蔡老師的指導(dǎo)下開(kāi)始了我的科研生涯。值得一提的是，史老師是蔡老師進(jìn)入清華以來(lái)的第二個(gè)博士生，也是第13屆清華大學(xué)“學(xué)術(shù)新秀”的獲得者。在10年后的今天，我十分榮幸成為清華大學(xué)第23屆學(xué)術(shù)新秀，并且邀請(qǐng)到蔡老師和史老師以導(dǎo)師的身份出席，由衷感謝兩位老師的栽培。

論文審稿非審判

在2012年秋天，是我們9字班保研的季節(jié)，也是我科研生涯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

因?yàn)楸Ｑ忻嬖嚢l(fā)揮不佳，因一名只差，無(wú)法獲得直接讀博的名額，當(dāng)時(shí)我很沮喪，甚至有過(guò)放棄讀博的念頭?？墒鞘防蠋熀軋?jiān)定地和我說(shuō)：“兩年后的博士名額依舊留給你?！边@句話深深地激勵(lì)了我，我決心把碩士當(dāng)成博士讀，爭(zhēng)取兩年后的提前攻博名額。

后來(lái)，我投入更多的精力在科研上，希望能做好更充足的準(zhǔn)備。我花了6個(gè)月的時(shí)間，精心完成并投稿了第一篇SCI論文。然而，卻返回了8條意見(jiàn)的大修。我針對(duì)意見(jiàn)進(jìn)行回復(fù)以后，卻得到的是拒稿的結(jié)果。我再修改，重新投稿，這次返回的竟然是35條大修意見(jiàn)，是原來(lái)的4倍!當(dāng)時(shí)整個(gè)人幾乎崩潰了。

但是，史老師總是能在我低谷時(shí)候，給予我滿(mǎn)滿(mǎn)的正能量。他說(shuō)：“愿意給出這么多意見(jiàn)的評(píng)審，他一定認(rèn)真讀過(guò)你的論文!”這一句話確實(shí)戳中我了。

針對(duì)這35條意見(jiàn)，我一一進(jìn)行了回復(fù)，最終提交了15頁(yè)的Response to Reviewer。

令人驚喜的是，這一次大修沒(méi)有二次修改，直接被接收!這篇論文也成為我當(dāng)前引用次數(shù)最多的文章之一，每一條意見(jiàn)都成為了我的一次引用。

這次經(jīng)歷讓我深深體會(huì)到，審稿，未必是審判，也可以是和評(píng)審專(zhuān)家的對(duì)話。讓他們?nèi)ダ斫饽阕鲞@個(gè)工作的用心和思路。

文章的順利接收，也幫助我漸入佳境，并順利地爭(zhēng)取到了2015年的轉(zhuǎn)博名額。成功經(jīng)歷了羅本、羅碩，到達(dá)了羅博的階段。我也成為清華大學(xué)為數(shù)不多擁有3個(gè)學(xué)號(hào)的學(xué)生。轉(zhuǎn)博成功，給我信心上極大的提升，也讓我在后來(lái)博士期間的研究更加有干勁了。

自建平臺(tái)尋突破

在博士的最后一年，我保證了博士的基本工作量以后，開(kāi)始思考，是否可以進(jìn)一步作出更加突破性的工作。

我們國(guó)家每年都有大量的可再生能源沒(méi)有得到有效利用，棄置量相當(dāng)于1.2個(gè)三峽電站年發(fā)電量。我的研究就是采用高溫CO2電化學(xué)還原技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為燃料進(jìn)行資源化利用。所謂高溫CO2電化學(xué)就是指：在600～1000℃下，利用電能將CO2轉(zhuǎn)化為CO、合成氣、甲烷等烴類(lèi)燃料，并副產(chǎn)高純度的氧氣。

針對(duì)不同轉(zhuǎn)化路徑，該技術(shù)的應(yīng)用所需要解決的共性問(wèn)題是加壓。因此，我決定搭建一個(gè)高溫加壓電化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

我首先寄希望于市場(chǎng)，咨詢(xún)了12家公司，發(fā)現(xiàn)要么不能做、沒(méi)做過(guò)，要么是采用成本極高的工藝技術(shù)路線，不適合推廣應(yīng)用。

情急之下我決定，自己設(shè)計(jì)，自己加工，自己干!

我經(jīng)過(guò)2個(gè)月的調(diào)研和設(shè)計(jì)，推翻了11稿設(shè)計(jì)方案，確定了最終的圖紙。之后的3個(gè)月，我聯(lián)系了16家公司加工或采購(gòu)了47個(gè)零件，那段時(shí)間就感覺(jué)自己是監(jiān)工一樣，要么在催這家公司加工完了沒(méi)，要么催那家公司發(fā)貨了嗎?

就這樣，我完成了這樣一個(gè)具有“農(nóng)業(yè)重金屬”既視感的實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)。但是這只是開(kāi)始。之后的4個(gè)月調(diào)試，每次實(shí)驗(yàn)我們都要經(jīng)歷2天的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，10小時(shí)升溫，2小時(shí)還原，6小時(shí)降溫以及未知能夠穩(wěn)定進(jìn)行多久的測(cè)試時(shí)間。

我用一張圖記錄了我從去年11月開(kāi)始到今年4月實(shí)驗(yàn)臺(tái)能夠穩(wěn)定測(cè)試持續(xù)的時(shí)間。十余次失敗的實(shí)驗(yàn)，我沒(méi)能得到一組有用的數(shù)據(jù)。那段時(shí)間我常常和別人調(diào)侃，“你見(jiàn)過(guò)凌晨4點(diǎn)的清華園嗎?我天天見(jiàn)……”

最累的時(shí)候，甚至希望這次實(shí)驗(yàn)失敗，這樣就能回去睡覺(jué)了。但是，每一次小小的進(jìn)步，都能夠讓我重新振作。在過(guò)年之前，實(shí)驗(yàn)臺(tái)終于初見(jiàn)成效。

但在這時(shí)，實(shí)驗(yàn)材料的消耗速度趕不上供給速度了，并且陷入了被博士論文支配的恐懼之中，寒假期間不得不暫停實(shí)驗(yàn)。

苦心人天不負(fù)

好在開(kāi)學(xué)后的3組實(shí)驗(yàn)后，我實(shí)現(xiàn)了120小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行的突破，并且得到博士論文所需要的數(shù)據(jù)。最后，我也在送審前一周提交了令我自己滿(mǎn)意的論文稿。

通過(guò)加壓運(yùn)行，我實(shí)現(xiàn)了CO2電化學(xué)還原直接合成甲烷生成率從4%提升至40%，穩(wěn)走運(yùn)行時(shí)間從原來(lái)的不到1小時(shí)提升至120小時(shí)，電制氣能效較傳統(tǒng)低溫電解提升20%。

這個(gè)過(guò)程讓我回想起蔡老師當(dāng)年的問(wèn)題，“什么是科研?”現(xiàn)在，我仍不敢給科研下定義。但我感受到的是，很苦，很累，但是每一次很小的進(jìn)步都給我?guī)?lái)無(wú)比的成就感。這就是科研給我的感受吧!

時(shí)光飛逝，畢業(yè)在即。這屆9字班的大學(xué)生涯即將到達(dá)了終點(diǎn)，我們將重新起航，開(kāi)啟新的人生階段。在新的人生階段，我決心作為青年教師，回到家鄉(xiāng)福建，到福州大學(xué)繼續(xù)從事一線科研，把論文寫(xiě)在祖國(guó)的大地上，把科技成果應(yīng)用在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的偉大事業(yè)中。