志之所趋,无远弗届;穷山距海,不能限也。在求是园,有这样一批科研人,始终心怀“国之大者”,攻关不停步,实验不停歇。
今天我们邀请浙江大学2021-2022学年竺可桢奖学金获得者孙轲来分享他关于科研的心得和体会。
个人介绍:孙轲,浙江大学光电科学与工程学院电子与信息专业2019级博士生,师从浙江大学光电科学与工程学院微纳光子学研究所所长邱建荣,研究方向为超快激光微纳制造。博士阶段以第一作者在Sicence等期刊发表论文5篇,获得竺可桢奖学金,博士研究生国家奖学金等奖项。以第一作者发表的Sicence论文成果获得Science当期封面推荐,同时被科技日报,科学网,中国青年网,中国新闻网,央视新闻等国内外媒体转载报道,引起广泛的讨论。
激光被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”,飞秒激光更是一种人类在实验室可以实现的超短脉冲激光,具有超快、超强和超宽频谱的特点。孙轲的研究正是基于飞秒激光与物质相互作用的机理,发现了飞秒激光诱导的空间选择性微纳分相和离子交换规律,开拓了飞秒激光三维极端制造新技术,首次在无色透明的玻璃材料内部实现了带隙可控的三维半导体纳米晶结构。这将为新一代显示和存储技术提供新的方向。
左一为孙轲
在这篇高质量论文的背后,是孙轲近三年的不断试错和努力奋斗。研究中孙轲面临的第一个难题是样品的制备,他需要独立烧制均匀透明玻璃。“如果玻璃里面有一点气泡、结石或者条纹都会影响折射率分布,最终导致基于多光子效应的光与玻璃相互作用效果的剧烈变化。”没有专业烧制玻璃师傅的指导,也缺少相应的经验,孙轲只能自己一步步摸索。孙轲回忆,他经过一年多的不断尝试,才最终烧制出达到标准的玻璃。第二个困难是工作中涉及到的大量参数调控问题,孙轲需要进行“地毯式轰炸”般的试验,反复调整,重复实验。“这个过程很无聊,会感觉没有动力,但每次想到获得数据的成就感,就会重燃信心”,孙轲分享到,“但这并不意味着做实验是漫无目的的‘开盲盒’,一定要先进行设计性的尝试,提前规划好研究方向,再踏实地走好每一步。”
“做科研一定得坚持。”回顾自己的科研经历,孙轲这么说。刚刚进入课题组的时候,他曾经三个多月没有任何实验进展,甚至不知道问题到底出在哪里。“但是反过头来看,这些失败也是必要的。因为哪怕是否定设计的可行性,也需要大量的数据支撑。”
“凡事预则立,不预则废。”孙轲说,做好规划也很重要。制定科学的短、中、长期学业规划会进一步明确目标、增强动力。此外,孙轲也强调适时调整研究方向的必要性,有时研究方向可能会偏离最初的设想,但只要是科学的调整,最终都能有所收获。
左四为孙轲
在科研之外,孙轲有时间便会打篮球,篮球场也成为他和其他课题组的同学们进行学术交流的场所。“一次偶然的机会,我和一位球友谈到自己缺少实验场地的难题,没想到他说学院内部就有这样的实验场所,困扰许久的难题一下子就迎刃而解。”孙轲借此强调,科研很大程度上是团队合作的事情,不仅要学会利用导师的资源,而且也要珍惜各种学术会议的机会,跟各个领域的研究者虚心求教会带来很大收获。
“我希望对学弟学妹们说,科研道路上,失败是常态。平常心对待实验失败,并不断改进,终有收获。”孙轲说。
(来源:节选自浙江大学官方微信公众号推文《发表国际顶尖论文,拿下校设最高层次奖学金的他们这样做!》,文字记者:浙江大学融媒体中心学生记者团 王雨萌 韩鸣筝 李俊元 王婧;图片来源于受访者本人;内容整合:浙江大学融媒体中心学生记者团 李俊元)
编辑:浙江大学融媒体中心学生记者团人民号学生记者 朱一铭
责编:吴雅兰