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    我和原位的故事(武漢大學王建波教授采訪上)

    發布日期: 2022-04-04
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    原位技術自1933第一臺電子顯微鏡的誕生之日起的第三年就開始被科學家們所應用,但是受制于材料和加工工藝的限制長期以來發展緩慢,直至最近5年獲得了飛速發展。當電子顯微鏡本身精度已經到達一定極限,原位通過過程觀測給所有研究帶來了新的可能。

    我國各學科的科學家實際上在原位技術的應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生工作的經驗,首先請教了不少做學術本身的問題,讓人受益匪淺。

    首先我們問道:研究生開始從事科研時如何著手?王老師給出了一些建議:


    在科研選題上,應當小題大作,



    因為我們事實上相對于學知識來說,做科研是非常沒有效率的。學的知識基本上都大框架的,就是你會覺得有一個非常大的視野,但是我們做科研的時候實際上是要鉆研一個非常小的或者說是技術問題,或者說是原理上的問題,或者說是你做實驗時的次數問題,你需要對某一個小的方面,把所有涉及到這個方面的信息全部收集全,然后對自己所有的實驗方案做一個全面的規劃,不是一開始就是要做一個很大的課題,很大的理想,很空的一個架子,然后在里面,基本上幾年下來,沒有任何的作為。所以這個我覺得可能是我們作為同學需要最注意的一點,就是相對以前的學習而言,做科研我覺得是很重要的一點。

     

    同時對于具體的專業選擇,王老師引薦了西方一個很好的機制輪轉定業法,也是武漢大學高等研究院正在推行的辦法:



    學生剛進來,你不用選導師,因為你不知道導師在做什么方向,你也不知道你自己是不是真心感興趣,就像昨天徐強老師提到,他本來喜歡做納米,不喜歡做物理機制,還有一個不喜歡做納米,喜歡物理,他們兩個換一下,剛好。我們現在推什么呢,就像西方一樣,所有的研究生進來,比如說三個或者說十個導師的課題組去待一個月,去了解一下,他這樣轉一圈,深入的了解,了解之后呢,導師再給他簽字,這個學生在我這確實待了一個月,然后有一些了解是吧,參加組會,參觀實驗室啊真正去了解在做什么啊,所以說,在轉了一圈之后,然后再來敲定,再和老師雙向選擇后,我是不是需要做這個方向,可能這個會效果好的多,不然的話,他可能進來,確實是不適合他做的那個方向。

     

    小編順而問起王老師自己當年本科讀完為何從微電子改學凝聚態物理的原因,引出了一個非常重要的觀點:



    一個領域如果做的太成熟,可能我們使得上的力比較有限,因為我們還是很佩服前輩幾百年以來不同地區,不同時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,這個是比較方便,也有很多成熟的技術、手段、理論來借鑒。我們的研究,十年內,你可能看不到什么應用的價值,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、科研院所來做。

     

    那么同學們決心把科研做好,王老師特別指出要:


    耐得住jm,沉下心來!在實操上注意鍛煉自己的歸納能力,以及要把基礎打扎實。除了勤奮之外,積極開闊思維和學術上的視野。

     

    其實做科研,


    濃厚的發自內心的驅動性的興趣、內心的熱情、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,我國如今科研的設施、學生的基礎、才智、視野都不輸于國外學生,但是投入度還不夠。


    談了這么多重要的學習問題,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,來反過來推測這個微觀的結構究竟是一個什么樣的狀態。"


    早先在技術手段還跟不上實驗需求時,前人已經用了各種的準原位來模擬原位。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生的,怎么從一個液體的狀態,怎么樣晶粒析出來,怎么樣長大,怎么樣競爭,凝固的前沿究竟發生什么樣的擾動、什么樣花樣。準晶體是怎么形成的,準晶體和晶體的合金在凝固上有什么共同點與差異。后來進行了力學性能的研究,包括做高壓電鏡觀察材料中位錯的運動。


     

    現在有了DENSsolutions公司之類做了非常好的樣品桿,可以做很多原位的實驗,開展大規模的研究,從業人員比以前要多多了。這個領域變得比以前要豐盛,方法、手段、實現的技術就更多,不像以前比較單一,現在這個方面我覺得是做的非常好!

     

    談到未來原位的發展時,王老師指出:


    原位在各個領域都有很好的發展,但透射電鏡里的原位研究面臨著很大的競爭,在原位這個領域,因為別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,這個光譜,超快反應動力學,那他們已經可以做到時間分辨率達到飛秒,甚至期望達到皮秒的地步


    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。


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