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我和原位的故事(武汉大学王建波教授采访上)

发布日期: 2022-04-04
浏览人气: 1394

原位技术自1933第一台电子显微镜的诞生之日起的第三年就开始被科学家们所应用,但是受制于材料和加工工艺的限制长期以来发展缓慢,直至最近5年获得了飞速发展。当电子显微镜本身精度已经到达一定极限,原位通过过程观测给所有研究带来了新的可能。

我国各学科的科学家实际上在原位技术的应用上不落后于国际同行,让我们来听听他们和原位的故事吧。本次采访除了聊聊原位也因王教授多年科研兼学生工作的经验,首先请教了不少做学术本身的问题,让人受益匪浅。

首先我们问道:研究生开始从事科研时如何着手?王老师给出了一些建议:


在科研选题上,应当小题大作,



因为我们事实上相对于学知识来说,做科研是非常没有效率的。学的知识基本上都大框架的,就是你会觉得有一个非常大的视野,但是我们做科研的时候实际上是要钻研一个非常小的或者说是技术问题,或者说是原理上的问题,或者说是你做实验时的次数问题,你需要对某一个小的方面,把所有涉及到这个方面的信息全部收集全,然后对自己所有的实验方案做一个全面的规划,不是一开始就是要做一个很大的课题,很大的理想,很空的一个架子,然后在里面,基本上几年下来,没有任何的作为。所以这个我觉得可能是我们作为同学需要最注意的一点,就是相对以前的学习而言,做科研我觉得是很重要的一点。

 

同时对于具体的专业选择,王老师引荐了西方一个很好的机制轮转定业法,也是武汉大学高等研究院正在推行的办法:



学生刚进来,你不用选导师,因为你不知道导师在做什么方向,你也不知道你自己是不是真心感兴趣,就像昨天徐强老师提到,他本来喜欢做纳米,不喜欢做物理机制,还有一个不喜欢做纳米,喜欢物理,他们两个换一下,刚好。我们现在推什么呢,就像西方一样,所有的研究生进来,比如说三个或者说十个导师的课题组去待一个月,去了解一下,他这样转一圈,深入的了解,了解之后呢,导师再给他签字,这个学生在我这确实待了一个月,然后有一些了解是吧,参加组会,参观实验室啊真正去了解在做什么啊,所以说,在转了一圈之后,然后再来敲定,再和老师双向选择后,我是不是需要做这个方向,可能这个会效果好的多,不然的话,他可能进来,确实是不适合他做的那个方向。

 

小编顺而问起王老师自己当年本科读完为何从微电子改学凝聚态物理的原因,引出了一个非常重要的观点:



一个领域如果做的太成熟,可能我们使得上的力比较有限,因为我们还是很佩服前辈几百年以来不同地区,不同时间段的杰出的人才做出来的事情,所以我们倾向于你可以开荒地,这个是比较方便,也有很多成熟的技术、手段、理论来借鉴。我们的研究,十年内,你可能看不到什么应用的价值,但可能是三十年,五十年之后,这样的话,像这种研究是值得在大学、科研院所来做。

 

那么同学们决心把科研做好,王老师特别指出要:


耐得住jm,沉下心来!在实操上注意锻炼自己的归纳能力,以及要把基础打扎实。除了勤奋之外,积极开阔思维和学术上的视野。

 

其实做科研,


浓厚的发自内心的驱动性的兴趣、内心的热情、使命感是必须的,这样才能在研究中非常投入,非常非常的感兴趣, 不是我们说很多时候仅仅是功利,或者是工作的这种迫使。 小编不禁感慨,的确如此,我国如今科研的设施、学生的基础、才智、视野都不输于国外学生,但是投入度还不够。


谈了这么多重要的学习问题,接下来回归原位大主题,说说王老师的原位的相遇吧。王老师原先是做同步辐射,同步辐射的X光。


“事实上我们做物理的人的手段,很简单来说,开阔的来说,探索微观就是用高能的粒子,来轰击这些样品,然后通过散射出来的这些信号的收集,来反过来推测这个微观的结构究竟是一个什么样的状态。"


早先在技术手段还跟不上实验需求时,前人已经用了各种的准原位来模拟原位。例如:用盐,用溶液在玻璃的镜子底下观察金属合金材料凝固是怎么发生的,怎么从一个液体的状态,怎么样晶粒析出来,怎么样长大,怎么样竞争,凝固的前沿究竟发生什么样的扰动、什么样花样。准晶体是怎么形成的,准晶体和晶体的合金在凝固上有什么共同点与差异。后来进行了力学性能的研究,包括做高压电镜观察材料中位错的运动。


 

现在有了DENSsolutions公司之类做了非常好的样品杆,可以做很多原位的实验,开展大规模的研究,从业人员比以前要多多了。这个领域变得比以前要丰盛,方法、手段、实现的技术就更多,不像以前比较单一,现在这个方面我觉得是做的非常好!

 

谈到未来原位的发展时,王老师指出:


原位在各个领域都有很好的发展,但透射电镜里的原位研究面临着很大的竞争,在原位这个领域,因为别人的原位比我们做的某种程度上更好,那比如说,我们在做激光的,这个光谱,超快反应动力学,那他们已经可以做到时间分辨率达到飞秒,甚至期望达到皮秒的地步


我们想要了解、探知原位,没想到这次访谈获得了更多。


想要了解王教授对原位更多深入的看法敬请期待王教授的采访下。


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