实验室最拼命的博士生，为什么却面临延毕？
2022-05-30 15:45:33
作者：材料科学与工程 来源：材料科学与工程
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“你这样下去，会延期毕业的！” 我对一名博士生发急了。
该生在别处读硕士时，曾发表3篇SCI论文。加入我的课题组后，他能提出科研点子，也像“拼命三郎”似的做实验，我就没有多管他。7个月后，我催他把实验数据整理成文，他却支支吾吾地说，之前的实验结果“都不能用”。我顿时两眼一黑……
我对学生说，读研时间一晃而过，除去上课、假期和找工作，真正能用于研究的时间非常有限。而要毕业又需要发表若干篇论文，因此，研究生做科研得有章法！
实验设计：“不战而屈人之兵”
很多新进校研究生一头雾水——怎么找研究课题和实验点子？
其实，研究方向一般是老师指定的，而具体的实验点子，如果不是老师给的，则源于阅读本课题组和同行发表的论文。
研究生一边读文献，一边要把“思想的火花”记在笔记本上。等积累了几个点子，再找老师讨论。
脑子里要有“论文”的概念。
完成这一系列实验后，能发表论文吗？别人研究过类似的东西吗？自己的实验点子有创新性吗？能在一段时间（比如一年）内做出来吗？经验丰富的老师知道哪些点子有价值且可行，而哪些点子应该被“排除”。
接下来，可以挑出最有希望的一个点子开展研究。
也可以用少量时间，对几个点子进行初步尝试。比如，用一两个星期，制备几个催化剂，并测试它们的催化性能。
尝试后，就知道实验点子是否值得深入研究，或者几个点子当中哪一个最优。一旦发现能够发表论文的点子，就要“掘地三尺”，直到产出一篇论文。
做实验不能像“玩”一样。
想一想——在选定的实验条件下测得的一组数据，能成为论文的一张图吗？很多学生没有设计好实验条件，乱做一气。
比如，一名学生平时用实验室一台马弗炉制样。有一天实验室的马弗炉被别人用了，她就用同学课题组的马弗炉焙烧样品。但那台炉子并不精准，炉温忽高忽低，这就导致实验结果不能用。类似的事情经常会发生。
初学者往往喜欢研究实验条件参数对实验结果的影响。
比如，制备一种催化剂的变量有制备方法（5种）、焙烧温度（5个）、活性组分的含量（5个）。缺乏经验的学生就按照5:5:5种组合，制备了125个催化剂。接着，不但要测试这些催化剂的催化性能，还要用多种仪器进行物理化学表征，非常耗时。做科研不是在工厂里搞技术研发。
做科研是设定一个模型体系，用有限的实验，说明现象和规律，探讨现象背后的原因，而不是无止境地进行条件实验。
总之，要借鉴孙子兵法里的“不战而屈人之兵”，在动手之前多动脑子！
做实验：“活要见人，死要见尸”
有很多学生做实验做着做着，就把课题做“死”了——他们对老师说，实验数据不能用。
而当老师让他们把数据拿出来看看，他们又说还没来得及处理数据。更有甚者，一旦他们认为数据不能用，不但没有做后续实验，还把样品丢了！
我对学生说，做实验“活要见人，死要见尸”——不要只是说数据不好，而要及时分析、处理数据，并向老师展示数据是什么样的，进而讨论数据是否真的“不能用”。只要实验没做错、数据是可重复的，我们应该理直气壮地面对实验数据。往往，经过讨论、分析，发现数据还是能说明问题的。
得到“负面实验结果”并不一定是坏事。
把原因搞清楚，或者寻求合理的解释，也能发表论文。哪怕得到的实验结果不能发表论文，“跌倒还要抓把泥”——从实验结果中，我们能提取到有价值的信息，这有助于我们设计新的实验。
还有的学生不及时处理数据，做了很多实验后，才发现先前的样品没有合成好、实验条件没有选好。我对学生强调，要及时处理数据，看看数据呈现什么规律、有哪些数据需要重做，然后及时补充实验。
那么，发现实验效果不甚理想怎么办？
如果实验效果很差，并且还没有花费太多时间，那么可以“小船调头快”，转而研究别的实验点子。而如果已经花了很多时间，并且数据尚且能整理成能够“管毕业”的论文，那么可以“一竿撑到底”。
无论如何，我希望实验“做一个准一个”。哪怕实验数据不能在一流学术刊物发表，至少也要能够写到学位论文里，不但构成“工作量”，也让读者有启发。
时间管理：要聪明地工作
有很多学生工作很努力，但不“讨巧”。
以本文开头提及的那位博士生为例，刚开始他经常坐在电脑前读文献。后来做实验，他还没有完成一个实验点子，就不停地尝试着新的实验点子，仅仅满足于合成催化剂、做简单的催化反应测试，而没有及时推进后续表征实验。
我对学生说，不要只读文献，而不做实验。读文献要带有目的——想了解什么信息？要解决什么问题？读文献可以和做实验、写论文结合起来，在不同的阶段穿插进行，而不是非得读了1000篇文献才能开展实验。
不要同时做几个课题。
有能力的学生的确可以同时做几件事情，但对于普通的学生来说，还是一步一个脚印为好，避免忙中出错。一个阶段有一个阶段的工作重心。如果眼下的研究体系经过一番“狂轰滥炸”，能产出一篇论文，那为什么不“劲往一处使”呢？
不能只测数据而不整理论文。
就像一个青年教师需要像“切香肠”似的每过一段时间发表一篇论文一样，研究生也需要通过阶段性的产出论文来证明自己的进展。论文是科研的阶段性小结。完成了一篇论文，自己一身轻松，可以接着开展下一个研究。
要合理安排时间。
比如说，我们从事催化研究，需要合成样品、测试催化反应性能，并进行物理化学表征测试。把样品送到别处去做表征测试，等待测试结果时，就可以看文献、思考如何解释实验数据、如何推进后续实验，甚至开始写论文或者开展别的实验，而不能干坐着。
如果哪一天自己真的不在状态，不想做实验，那么可以回寝室休息。休息，是为了更好地工作。如果暑假里学校的公共测试平台放假，无法推进实验，那么学生可以整理论文，或者把自己已经发表的英文论文翻译为对应的学位论文章节。
我希望学生在写论文时，先确定论文整体框架，整体完成，再在老师的指导下进行修改。但往往有些学生没有领会老师的意图，他们习惯于在论文的局部“绣花”，这会影响整体进度。
比如，一个学生花了很多时间，把几张图组合成一张大图。但这不符合我的心意，我希望一张图就是一张图。如果这个学生事先能征求老师的意见，那会少做很多无用功。
不要纠结于某一个点出不来。
有一次，我问一个学生为什么没有及时整理出论文。他说文章不发了，是因为他提出的反应机理是错的。
我说，如果反应机理是错的，那么我们改正机理。如果这件事你会做，那么由你来做；如果你不会做，可以让师兄提出一个机理，写文章时把师兄的名字加上。可是，他还在“愤世嫉俗”地说：“我研读了很多文献，有很多人提出的机理都是错的。”我回应称：“别人错，是别人的事。你还得把自己的文章整出来。”
以上这些，就是我通过做科研和带研究生总结出来的经验和教训。
老师们真的不希望自己的研究生犯上述低级错误，因为一旦犯错，就会浪费大把时间。但愿研究生读者们能从中获得启发，更高效地完成学业。
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