近日,贵州民族大学机械电子工程学院2019级在读硕士夏宇以第一作者、贵州民族大学第一单位,在国际化学领域顶尖期刊《美国化学会志》(JACS)上发表学术研究论文,成为该校首次在《JACS》上发表论文的第一学子。消息一出,引发热议。带着同学们的羡慕与好奇,笔者在一个春日的午后采访到夏宇同学——一个朴实秀气、爱笑又带点羞涩的女孩子,听她说更多的榜样故事。
交叉融合学术研究出成果
夏宇发表的论文题目“LargePressureEffectsCausedbyInternalRotationinthescis-syn-AcroleinStabilizedCriegeeIntermediateatTroposphericTemperatureandPressure”,用中文来表述是《对流层温度和压力下s-cis-syn-丙烯醛氧化物Criegee中间体内转动引起的大压力效应》。对于论文的主要观点和研究意义。夏宇这样解释:大气中,分子能够发生复杂的化学反应过程,从分子层面探索化学变化过程的微观机制是当前的研究重点和难点。C-C键是构成分子的基本骨架,随着C-C链长的增加,结构也变得复杂而产生多种构象异构体。研究人员通常认为构象异构体只对分子的配分函数产生影响,从而影响化学反应动力学;而本文研究结果揭示了构象异构体不仅能够影响分子的配分函数,而且构象异构体的反应途径和其它通道形成竞争,也能影响化学反应动力学。由于C-C键的内转动在分子中普遍存在,应该说,本文的研究对于揭示影响化学反应动力学的本质因素具有积极意义。
这项研究对我们的生产生活将有怎样的促进作用呢?夏宇笑着告诉笔者:大气的化学反应与我们的生存环境和生活息息相关,化学变化过程影响着大气氧化能力、太阳辐射平衡和气候变化。通俗点说就是通过揭示大气化学反应的微观转化机制,获得反应动力学数据,从而为气候模型的建立和预测提供重要参数,为污染物的来源与去除提供理论依据,这对大气复合污染的控制和生态环境治理具有积极作用。
夏宇的研究方向是大气化学反应动力学,事实上,她所学专业是物理学专业凝聚态物理方向。夏宇告诉笔者:“物理和化学从来不是割裂的,它们有很多交叉融合的地方。我之所以选择研究大气化学反应动力学这个方向,正是可以运用物理量子力学的方法来研究化学问题,研究的视角和方法就与传统不一样,创新往往从这里面产生。”
刻苦钻研痛并快乐着
在导师龙波教授眼中,夏宇踏实勤奋且喜欢用行动和实践来证明自己。“比起其他同学,夏宇可能基础并不算好,因为她本科是材料专业,研究生阶段才转为物理学专业。但是在日常研究中她好学好问、脚踏实地,具有钻研精神。”龙波教授欣慰地说,“夏宇的这个研究课题很有挑战性,理论计算过程中充满了各种风险和不确定性。但她能够静下心来研究、做计算,沉着冷静地面对每一次困难。道阻且长,行则将至。在《美国化学会志》(JACS)上发表文章是一件很不容易的事,坚持不懈的科研精神是夏宇此次能获得成功的关键。”
的确,别人看到的是夏宇的成功,而这背后却有太多不为人知的付出。一是消耗的时间成本。因为自己理论基础不好,就需要课后更多时间来查漏补缺。软件的下载和使用操作,数据的计算、分析到验证都要花费大量时间。二是计算的准确性。由于Criegee中间体的电子结构复杂,具有双自由基特征,获得其准确的反应动力学数据对实验和理论计算都是一大挑战,不仅计算本身需要细心,计算量还大,一环错环环错,计算失误的代价是十分“惨重”的。三是承受的压力。有时研究马上就要完成,却会因缺少参数而耽误论文进度,不断修改佐证,很容易产生焦虑情绪。其中也夹杂着与同学论文进度对比带来的压力。但在导师的鼓励指导下,自己也慢慢静下心来,坚持下去,最终才有了成果。
“有意义的工作都是需要磨练的,一定要付出更多的时间,更多的精力,克服很多的困难。但在这个过程中自己也学到了很多知识和技能。比起结果,过程也很重要。在收获的一刻,所有辛苦都是值得的。痛并快乐着吧!”夏宇笑着说道。
给同学们的几点心得分享
可否和同学们分享一些你科研学习的经验?“算不上经验吧!个人的一些心得,可以和大家交流探讨。”夏宇认真地想了想,说出了三点:
科研学习:知其然知其所以然。“对于科研学习,要形成良好的学习习惯,要主动提问,积极思考;遇到问题时要追根究底,第一时间自查找到错误原因,多方搜集资料,若不能自己解决,及时主动请导师作解答与指导;选择自己感兴趣的方向深入研究,与课题组相互交流,发散思维,分享学习。”
文献阅读:从量变到质变。“研读文献时,要了解论文收录的数据库、期刊名称和文献引用情况,明确基本信息;多阅读同方向专家撰写的最新论文,关注前沿研究动态和热点,学习研究方法和创新点;阅读英文文献时,要将泛读与精读相结合,同时掌握英语积累。”夏宇此次发表的论文全程都是用英文撰写,虽然写作过程缓慢,但论文完成后,英语水平有了很大提升。
文章写作:态度严谨重细节。“对待科研要有严谨的态度。在撰写论文时,一定要有足够的耐心和细心。逻辑思路要清晰,上下文论点论据要自洽;图表要标注清楚,与行文顺序一致;文章反复修改的过程中,一定要注意版本的更新;明确论文格式,注意缩写、斜体、大小写等细节,及时归纳总结。”
对于日常学习,夏宇也分享了自己的好习惯;“最重要的就是随身携带一个笔记本,好记性不如烂笔头。”她认为及时记录重点不仅能够丰富自己的知识库,还能在遇到类似问题时迅速解决,防止遗忘重要信息,提高学习效率。
在繁忙的学习和生活中,夏宇会通过运动来放松自己。和同学一起去打乒乓球、打篮球、跑步,加强自身锻炼,保持身体健康,使自己保持一个最佳的状态。
最后,夏宇给到的最重要心得分享是:坚持,再坚持。她打了个比喻:“渔夫在出海之前,并不知道今天会有怎样的收获,但是他们只有坚持出海,并不断总结出海经验,才会有满载而归的一天。”
师恩难忘砥砺前行
夏宇的导师是材料科学与工程学院的龙波教授。提到导师,不善言辞的夏宇却是感恩和赞美不断。她说,导师的耐心指导给了自己很大的帮助,导师的鼓励也增加了她的自信和动力,而导师的言传身教,更让夏宇明白做人做事的道理。
“导师教导我们要重视理论的基本原理、理解过程和依据。他每天都会坚持阅读文献,听英文广播,关注国内外期刊动态和前沿研究热点。周末也会带着我们进行文献研读汇报和理论学习,让人受益匪浅。他常常从家走路到学校,一个多小时的路程,却到得比我们都早。真的很敬业,一心扑在科研。”
“论文发表的当天,我第一时间和导师分享了这个好消息。导师也为我高兴,他的话让我铭记于心:科研就像爬山,此次发表的论文,就如同翻越了一座小山,又来到一个新的起点,学海无涯,希望你能够继续勇敢前行,去攀登更高的顶点。”说到这里,夏宇湿润了眼眶。
谈到未来规划时,夏宇想了很久,说出八个字——砥砺前行,无问西东。“希望自己能继续深耕学术领域,在大气化学反应动力学研究中进行深造。”夏宇告诉笔者,自己的毕业论文也是对Criegee单分子反应的拓展研究,接下来还会对转动对反应动力学的影响进行深入研究,致力将这种影响引入更大体系加以佐证,希望能学以致用,为社会和国家做出一点贡献。(通讯员:贵州民族大学葛梦菲贾陈新)