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热爱科学 志存高远——访我校2010 年全国优秀博士学位论文获得者孙剑飞
发布时间: 2011-03-16                    访问次数: 834

        编者按:获知喜讯,东南大学生物医学与工程学院孙剑飞老师的博士论文———《电磁控制的几种纳米颗粒的组装研究》,荣获2010年“全国百篇优秀博士学位论文”。近日,研究生记者团对孙剑飞博士进行了专访。以下为专访实录。
            治学篇
  记者:对于研究生来说,从选定课题到完成学位论文是一个非常重要而又艰苦的过程。您已经成功走过了这段路程,能不能给后来者分享一些经验和方法呢?
  孙剑飞:做科研首先就是要找准科学问题。有的导师会直接给定课题,那么自己只要想方法去实现就行了,但大多数情况下,导师只会给一个方向,那么就需要自己寻找具体的科学问题及其解决思路和方法。
  如何找到科学问题呢?最开始的时候,就需要自己广泛、大量的阅读文献资料。这个时候看的文献不一定每一篇都和自己的研究相关,要有一个泛读的过程。通过大量的积累让自己深刻了解某一个研究领域的过去、现状以及可能的发展方向。然后就要结合自己的知识基础、兴趣以及所在实验室的优势,选择一个合适的切入点,再围绕这个切入点精读关联度很高的文献,找到尚需解决的科学问题。在精读文献的同时,还要动手做一些预实验,验证论文的可行性。这些做好以后,就可以开题了。
  开题以后思维就不能太发散了,而要聚焦在该科学问题上,运用各种方法,技术手段解决问题。在这个过程中,随着深入了解,如果对某一个问题有了很清楚的解释就能发一篇很好的文章,如果优化了某个生产工艺,就能申请到一个很好的专利。
  记者:您能结合自己的研究课题具体说说您是怎么开展博士论文的研究的吗?
  孙剑飞:我本科时候学的是电子,信息方面的知识,而实验室主要研究方向是材料合成以及生物医学应用。如果单纯做材料,可能需要很好的化学知识,但是我想我可以将自己学的电学知识运用到纳米材料的研究上来。通过调查文献,发现大家都在用化学方法组装纳米材料,那么我是不是可以用外加电磁场的方法来组装呢?有了想法后自己就开始动手做实验,当时首先利用交变电场组装纳米颗粒,在此过程中设计了新的电场发生装置,避免了传统方法需要用到昂贵的光刻微电极的问题,发了第一篇文章;后来想到对于磁性材料来说,磁场比电场具有优势,同时利用交变磁场进行纳米颗粒的组装是国际上从未有人做过的,因此这方面的工作后来发表在了国际知名杂志Angew.Chem.上;紧接着考虑到电磁之间可以相互转化,那么用交变磁场照样可以组装非磁性材料,发了第三篇文章;后面又做了一些电磁组装在生物医学方面的应用研究,自己搭建了一个可以同时产生电场和磁场的装置,组装了生物大分子辣根过氧化物酶,发了第四篇文章。由于我们的工作创新性的将电磁场引入到纳米材料组装领域,因此后来就有杂志邀请我们专门撰写了一篇关于电磁操控纳米颗粒的综述。
  大多数人做纳米材料组装都是采用化学的方法,而我们采用的是工程方法,这就是我的论文的主要创新点。同时利用交变磁场组装纳米材料完全是我们在国际上最先提出来的。之所以有这样的创新点应该是自己学到的电学知识和纳米材料研究中的化学知识交叉结合的结果。
  记者:您也提到您原本学的是电子知识,而在研究中又需要用到自己不了解的化学知识,怎么去解决实验中遇到的问题呢?
  孙剑飞:第一,就是要看大量的文献和经典的教科书,掌握一些基本概念并把握最新动态。第二,多和人交流,我们实验室有一个很好的传统,就是定期开讨论会。我们组有很多不同背景的人,在和他们的交流中自己就会学到很多东西。除此之外,也要和其他课题组的人多交流,一个组的人容易形成思维定势,而其他人往往会从新的角度提出新的看法。第三,经常参加别人的硕士/博士论文答辩,因为这样可以听到答辩专家的点评。学生论文答辩的含金量非常高,我认为肯定要大于直接请专家来做报告,因为学生和专家两方面都很认真的在准备,从专家的点评中可以收到高质量的正反两方面的反馈意见。
  记者:我们知道您发的文章档次很高,能不能提供一些论文写作与投稿的经验呢?
  孙剑飞:首先,科技论文的写作对语言本身要求不高,只要多看高水平论文,注意积累好的表述用法,勤加练习就不会有什么问题了。
  对于论文内容我比较注重创新性。我觉得写文章不需要有很多内容,比如很多人在文章中又要做合成,又要测性质,又要做应用,其实没有必要,但一定要把某一个问题说清楚。博士论文这个大的科学问题是由很多小的问题组成的,发表的每一篇文章就是要解决每一个小问题。想把科学问题说清楚,首先自己要有一个清晰的图像,找到问题的本质,然后需要巧妙准确的设计实验,使实验结果刚好能够用来验证这个问题,最后就是需要一定的理论功底对实验结果进行分析,要发好文章,一定要在理论上有一定的积累。
  论文投稿的一个小技巧就是从高往低投。首先选择高档次的杂志,它接不接受没有关系,但要尽量争取获得审稿意见并认真研究,一方面可以指导如何修改这篇文章,另一方面可以指导自己下一步的工作。越是高水平的杂志,审稿人的水平也越高,自己的收获也越大。
            师生篇
  记者:实验室的氛围对您的科研起到了什么样的作用?
  孙剑飞:我读博士时实验室氛围非常好,大家一见面都是讨论怎么做实验,谁又发了篇文章,谁做了什么事和我们有关系。在这样的环境中,每个人以发好文章为荣,以不发文章为耻,这样无形中激励每个人都要发好文章。
  记者:在整个实验室,导师扮演什么样的角色?
  孙剑飞:导师会给一个大的研究方向,并提供一个必要的研究平台。在这个方向和平台上,导师会传授给你科研方法,这个研究方法不一定是具体的实验操作,而主要是教会你如何思考问题,如何开展科学研究。
  记者:研究生该如何更好地和导师沟通?
  孙剑飞:现在很多研究生与导师的沟通不够或者沟通不畅,我读博时导师也比较忙,对我们的直接指导也不是很多,这就要求研究生要保持处处留心的状态。比如今天导师从你的实验结果中发现了一些东西,突然有一个想法跟你说一下。这个时候,就要保持敏锐的触觉,及时和自己的思考联系到一起,导师的意见往往能对自己的工作有很大的启发。另一方面,因为老师不在一线工作,在具体问题上碰到的困难以及困惑要及时向导师反馈,主动和老师讨论。在和导师讨论前,自己心中一定要先有一个框架和想法,这样才能事半功倍。
  另外,导师能够从宏观的角度把握研究方向。博士阶段不仅仅是发几篇好文章就行了,它需要有一个系统性。有时候自己会偏离了主要方向,因为“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,而导师则会适时的进行提醒和纠正。
  总之研究生要与导师多交流,师者,传道授业解惑也。我很感激我的导师顾宁教授,他对我的科研起到了启发、促进与规范的作用。
            磨砺篇
  记者:我们知道您本科毕业后先工作了2年,当时为什么想到放弃工作来读博呢?
  孙剑飞:我一直认为,工作不是为了收入,而是为了乐趣。我以前在医院工作,各方面的条件都还可以,但就是感觉学无所用,这份工作并没有充分发挥自己的专业特长。还有,我在医院看到好多仪器像MRI,CT等都是进口的,我就想为什么我们中国做不出来,我自己能不能通过努力制作出一些医疗仪器。当然,现在发现这个目标是过于宏大了,但这就是促使我当时考研的原因,完全是出于自己的喜好与兴趣。
  记者:您是否在科研过程中遇到过瓶颈与失败,遇到压力时您是如何面对的?
  孙剑飞:首先自己要对课题的物理图景弄清楚,就是说即使得不到很好的实验结果,也要明白其中的道理。弄清楚了这些道理,也是可以发文章的。其次是要多学习,多交流,多请教。研究生阶段要做有价值的东西,如果别人听到自己的报告很感兴趣,有很多问题,那么就知道自己做的东西很有价值,值得坚持下去。
  有的时候也会感觉毕业遥遥无期,那时候就是自己什么方面都不顺,压力很大的时候。怎样克服这些困难呢,除了技术层面的问题,最本质的就是对科学事业的热爱,发自内心的热爱,这个是没有什么道理可讲的,就跟有些人就是喜欢穿漂亮衣服,有些人就是喜欢吃东西一样。这种热爱具有强大的推动力,我想博士做的好的都是这样。博士阶段相对于整个人生来说还是比较短暂的,眼界要放得开阔一点,培养其他的兴趣爱好,比如阅读哲学书籍,饱览大好河山。科研过程难免会遇到困惑和失落,每个人都有自己的减压方式,我喜欢去大街上看匆匆的行人,看到他们都在为生活奔波忙碌,每个人都很努力的活着,那么我想我的这点问题还是可以解决的。我喜欢看活的有生命力的事物,它们能让我的思维保持活跃,能让我的心胸更加宽阔,更重要的是它让我看到前行的希望。要相信世界上没有过不去的坎,你或者把它铲平,或者绕行,总之人不能没有希望。
  记者:您是怎么平衡科研、生活和娱乐的?
  孙剑飞:作为博士生,当然要以科研为主。但是我读博的时候呢,一个月只有460元,显然生活上的压力也是比较大的。这个时候,就要学会融科研于生活,融生活于科研,科研和生活不可分割。比如当你看到好的文献,得到比较好的实验结果时,被大家夸奖,就像是出去旅游了一趟,同样是一种娱乐。当然了,实验室的文化氛围也很重要,也需要有适当的文娱活动调节一下大家紧张枯燥的科研生活。那时候,我们实验室每学期都有几次卡拉OK、聚餐等活动,这也是很重要的。
  记者:现在博士已经毕业,您自己也当了老师,在新的起点怎样继续前行?
  孙剑飞:获得优博,只说明你在研究生阶段做了一点事情,得到了大家的肯定,但是这跟以后怎样就没多大关系了。对于今后的工作,我想要做到热爱科学,谦虚谨慎,戒骄戒躁,志存高远。
  热爱科学就是说要从科研的本质出发,挖掘科学问题,推动科学进步,而不纯粹是为了申请项目而科研。得到优博,不代表自己以前思考的所有东西都是对的,这时候要更加的谦虚谨慎,把姿态放低,多向他人请教,要让别人指出自己的不足。作为青年教师,考核压力也很大,有时会产生焦躁的情绪。我觉得科学上没有捷径可走,工作之后,具体的科研可能比当学生时候慢一点,但是千万不能停,坚持去做,在这个过程中,不能采取过于急躁的手段,要稳步推进,戒骄戒躁。现在拿了优博,就要树立下一个远大的目标,志存高远。
  记者:感谢您接受我们的采访。最后,还有什么寄语送给学弟学妹们吗?
  孙剑飞:根据我在实验室的6年加上工作的2年经验,我的感触是一切都变得越来越好。我们的国家科研、教育水平全面发展,我们的学校,实验室硬件条件极大改善。大量高水平人才回国,国内的科研论文质量显著提高。总体水平上来了,我们的起点就越来越高。一定要相信未来总是越来越好的,相信自己肯定会比前人做得更好!
  
  记者后记:在一个多小时的采访过程中,我们深切感受到孙剑飞老师思维之活跃,条理之清晰,而且很愿意和大家分享他的真实想法和经历。实验室的其他学生也给予了他很高的评价。孙老师多次跟我们强调一个人一定要对未来保持希望,我想正是这种对科学简单的热爱和乐观的心态让他在科研的道路上越走越宽。整个采访过程也让我们自己感触颇深,受益匪浅。(陈忠文沈培)
  
  孙剑飞简介:1978年11月生,江苏南京人,1996年~2000年于东南大学生物医学工程系本科学习,获学士学位;2000~2002年在江苏省省级机关医院设备科工作,主要从事医疗设备的维护、计量、管理等工作;2002年考取东南大学生物科学与医学工程学院研究生(硕博连读),博士论文得到东南大学优秀博士论文基金资助;2008年获得工学博士学位,留校从事教学和科研工作。