科研是不断挑战自我的过程,要坚持不懈充满信心,失败之时换个思路,或许能柳暗花明。
最近几个月,课题组在化学领域的知名期刊《德国应用化学》连续发表两篇论文,十分开心。想借此机会和大家分享两项工作背后,不为人所知的艰辛和曲折。或许与在科研中艰难前行的老师同学们有所共鸣。
先讲讲第一篇论文绝地反击的故事。
2019年入学的博士生彭奕鑫是一个四川都江堰的川娃子,虽然羞涩紧张时会脸红,但乐观大度有幽默感,还有好似山东大汉的浓眉大眼国字脸。奕鑫入学没多久,疫情就从天而降,把我们都封在了家里。虽然初出茅庐的奕鑫还很青涩,但有股子年轻人坐不住的热忱。为了不在家虚度光阴,他决定学习模拟软件,来研究一些课题组长久以来一直很好奇的关键科学问题。
我们之前实验中发现,靠化学燃料运动的纳米机器人会像微生物一样形成团簇。如果我们把团簇想象成一个黑洞,周围的小机器人就像试图逃离黑洞的小飞船。有时“黑洞”吸引力很大,边缘的“小飞船”就被进黑洞,黑洞会越长越大,吸力也越来越强。有时小飞船却能逃脱“黑洞”的吸引。这背后的物理化学机制是什么?团簇靠什么吸引小船?又是什么决定了一艘纳米小船能否逃离团簇的“魔爪”?
奕鑫在科研方面的确有些天赋:他通过模拟“小船”和团簇周围的化学物质和流体的分布,计算出了团簇吸力的大小,并和小船的驱动力比较,得出了一些有趣的结论。
伴随着蝉鸣,人在炎炎夏日也仿佛变得迟钝了。进入暑假,项目的进展始终不温不火,论文也不像之前突飞猛进了。眼见如此,我有点坐不住了,于是在8月底“逼”奕鑫立了一个flag:一个月内写好论文初稿。
既然论文初稿已写好,似乎距离成功只有一步之遥?非也非也,所谓行百里者半九十,论文初稿只是漫长的收尾期的开始。
但我心中隐隐约约不太放心。因此,准备投稿之前,我再次仔细的读了一遍论文。仔细思考后,一个让人压抑的念头如同幽灵一样慢慢爬上心头:我们所提出的“黑洞”吸引“小飞船”的机制,并不能解释我们所有的实验现象,也和文献中报道的一些实验矛盾。这个错误对论文一击必杀。而我们精心打造的巨轮,好像突然发现龙骨有致命伤一样,尚未出海,就折戟沉沙。
逆境中往往能验出金子真正的成色。度过了短暂的不眠之夜和踱步之后,奕鑫没有一蹶不振,而是通过之前发现的关键问题,转而从新的角度来思考实验现象:为什么我们提出的“黑洞”理论,能够解释部分实验现象,但解释不了所有?是不是不同种的“小飞船”和“黑洞”,有不同的相互作用规律?
仿佛把巨轮拆解后利用了原料一样,之前搁浅的课题中的结果和模型很好的融入了新的工作中,充分发挥了余热。而且,因为之前的经验,这一次论文的写作和修改进度也大大加快了。又过了一个月,新的论文初稿就诞生了。
这个项目从死亡的边缘绝处逢生,逆势飞扬,一路披荆斩棘,最终能够发表在化学旗舰刊物,为项目划上了强有力的休止符,是我和奕鑫之前绝没有想到的神奇转折和精彩乐章。真真正正的展示了不破不立,也衷心感谢编辑和两位审稿人对这项工作的认可!