文|《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者 李思輝 實(shí)習(xí)生 張鴻悅
因?yàn)槁犃艘淮沃v座，就認(rèn)準(zhǔn)了導(dǎo)師。山東姑娘劉璐不遠(yuǎn)千里“追星”到武漢讀博。在導(dǎo)師指導(dǎo)下，她四年后順利畢業(yè)，并且把博士畢業(yè)論文的主要內(nèi)容發(fā)表到Nature上。此舉實(shí)現(xiàn)了其所在的中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）非地學(xué)領(lǐng)域頂刊“零的突破”。
7月16日，論文上線當(dāng)天，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）團(tuán)隊(duì)接受了《中國(guó)科學(xué)報(bào)》專訪，他們直言“發(fā)表雖好，卻有遺憾”。
李國(guó)崗、戴志高兩位教授遺憾的是，論文發(fā)表得太晚了，沒能讓學(xué)生趕上今年“優(yōu)秀畢業(yè)論文”的申請(qǐng)；作為學(xué)生的劉璐遺憾的則是，論文發(fā)表得太快了，以致團(tuán)隊(duì)都來不及申請(qǐng)專利。
劉璐
1 千里投奔導(dǎo)師
劉璐告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，過去四年她只做了一項(xiàng)研究，那就是“非雙曲材料釩酸釔晶體表面實(shí)現(xiàn)雙曲聲子極化激元的激發(fā)與調(diào)控”。
這是一項(xiàng)顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知的全新研究，研究過程中困難重重。四年期間，其他同期入學(xué)的博士生有的發(fā)表了SCI論文，有的申請(qǐng)到專利，有的獲得了不少榮譽(yù)、被媒體報(bào)道，而劉璐除了2023年在國(guó)內(nèi)期刊《中國(guó)激光》上發(fā)表了一篇綜述文章外，再無其他“亮眼表現(xiàn)”。但她卻始終堅(jiān)信，這項(xiàng)研究“一定會(huì)有被看到的時(shí)候”。
為什么這么確信？劉璐直言：“我對(duì)導(dǎo)師是有濾鏡的——我的導(dǎo)師告訴我‘這項(xiàng)研究堅(jiān)持下去會(huì)有重要價(jià)值’，我就踏踏實(shí)實(shí)去做，相信導(dǎo)師準(zhǔn)沒錯(cuò)?！?span style="display:none">9Mu即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com
事實(shí)上，戴志高是她6年前就認(rèn)準(zhǔn)的導(dǎo)師。從山東師范大學(xué)考入中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）讀博，劉璐就是沖著這位“牛人”來的，她也成為戴志高招收的首位博士生。
那是2019年深秋，山東師大文瀾樓報(bào)告廳內(nèi)，戴志高作為校外專家受邀作了一場(chǎng)學(xué)術(shù)講座，題為《低維材料極化激元增強(qiáng)、機(jī)理及應(yīng)用》。聽課的師生較多，場(chǎng)面也很熱烈。當(dāng)時(shí)還是碩士生的劉璐聽得很認(rèn)真，她被這位專家所描繪的“新材料世界”所吸引。
“戴老師把深?yuàn)W的納米光學(xué)講得透徹易懂，仿佛打開了一扇新領(lǐng)域的大門?！眲㈣椿貞?，當(dāng)時(shí)講座現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)熱烈，她沒能獲得提問機(jī)會(huì)。當(dāng)晚，作為學(xué)院講座新聞稿的執(zhí)筆人之一，劉璐負(fù)責(zé)將戴志高的研究框架與學(xué)術(shù)觀點(diǎn)凝練成文。這個(gè)過程進(jìn)一步加深了她對(duì)極化激元領(lǐng)域的興趣，也激發(fā)了她在這個(gè)領(lǐng)域深耕的志向。
臨近畢業(yè)，在碩士生導(dǎo)師推薦下，劉璐與戴志高建立了聯(lián)系，并順利通過博士考核，最終如愿成為中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）的博士研究生，師從戴志高教授。
2021年9月，劉璐拖著行李來到千里之外的武漢，開啟了她的讀博生涯。
一見面，戴志高就問了她一個(gè)問題：“四五年后你想做什么，說說你的規(guī)劃？”得知?jiǎng)㈣粗驹诳蒲?，戴志高提醒她做好心理?zhǔn)備。
“戴老師告訴我，他會(huì)交給我一些比較前沿的研究課題，需要強(qiáng)大的韌勁和恒心才能完成。”劉璐回憶。后來，她才知道，聊未來規(guī)劃是導(dǎo)師的“標(biāo)準(zhǔn)操作”。
團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人李國(guó)崗介紹，戴教授很有方法，注重根據(jù)學(xué)生的自身潛質(zhì)和未來規(guī)劃因材施教。如果學(xué)生今后想從事產(chǎn)業(yè)方面的工作，他就會(huì)安排對(duì)方參與一些與企業(yè)有關(guān)的橫向課題，或者積極申請(qǐng)技術(shù)專利；如果有志于從事更進(jìn)一步的科研，則會(huì)指導(dǎo)對(duì)方開展一些更前沿的研究。
戴志高為劉璐設(shè)定的研究方向——非雙曲材料中探尋雙曲激元，是基于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）“礦物材料”特色學(xué)科、結(jié)合國(guó)家“稀土戰(zhàn)略”重大需求，并依托劉璐碩士期間的光學(xué)研究背景開展的一項(xiàng)前沿研究。
這項(xiàng)研究源于一個(gè)塵封近四十年的科學(xué)預(yù)言。1988年，蘇聯(lián)科學(xué)家Dyakonov在理論上預(yù)言了一種區(qū)別于一般意義的、特定光學(xué)現(xiàn)象的可能性，但此預(yù)言一直未能獲得實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
戴志高為劉璐設(shè)定的研究目標(biāo)，直指?jìng)鹘y(tǒng)認(rèn)知的“禁區(qū)”——在非雙曲材料中尋找并實(shí)現(xiàn)預(yù)言中的雙曲聲子極化激元。該研究被規(guī)劃為四個(gè)階段：找到合適材料、看到現(xiàn)象、實(shí)現(xiàn)調(diào)控、探索應(yīng)用。劉璐的研究主要聚焦于前三個(gè)階段。
2 密授減壓絕招
研究的首要挑戰(zhàn)是尋找能承載該反?，F(xiàn)象的材料。團(tuán)隊(duì)基于理論預(yù)測(cè)和晶體結(jié)構(gòu)，從眾多候選礦物中展開篩選。
劉璐表示：“這是一個(gè)非常耗時(shí)且充滿不確定性的過程。我和同課題組的王宇鵬博士一起，前后嘗試了五六十種材料，篩選工作持續(xù)了三個(gè)多月?！弊罱K，稀土晶體釩酸釔憑借其獨(dú)特的四方晶系結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性脫穎而出，被確定為關(guān)鍵平臺(tái)材料。
找到材料后，核心任務(wù)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并直接“看到”預(yù)言中的現(xiàn)象，進(jìn)行納米尺度的實(shí)空間成像。而這需要最先進(jìn)的觀測(cè)設(shè)備。團(tuán)隊(duì)與新加坡南洋理工大學(xué)教授胡光維課題組合作，借助其先進(jìn)的低溫散射式光學(xué)顯微鏡設(shè)備，完成了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)。當(dāng)清晰的、具有雙曲特征的極化激元圖像被成功獲取時(shí)，上個(gè)世紀(jì)的預(yù)言首次在實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)。
觀測(cè)到現(xiàn)象后，下一步是實(shí)現(xiàn)對(duì)其狀態(tài)的主動(dòng)調(diào)控。這一研究過程充滿挑戰(zhàn)，以至于劉璐經(jīng)歷了將近半年的“科研低谷期”——樣品調(diào)試反復(fù)失敗、信號(hào)難以解析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)停滯，挫敗感如影隨形。她愈發(fā)感到學(xué)習(xí)上、研究上、生活上的各種紛擾如潮水一般涌來，讓她難以應(yīng)付、身心俱疲。
于是，她帶著“一肚子苦水”向?qū)焹A訴，本以為只是宣泄一下而已，卻出乎意料地獲得了一套非常管用的“減壓絕招”。
導(dǎo)師建議她嘗試用“四象限法則”減壓——把當(dāng)前的各種任務(wù)按“重要/緊急”維度分類處理：重要且緊急事項(xiàng)，立即執(zhí)行；重要但不緊急事項(xiàng)，持續(xù)投入；緊急但不重要事項(xiàng)，提高效率；不重要且不緊急事項(xiàng)，盡量減少耗時(shí)。
“這套方法幫我厘清了輕重緩急，大大緩解了后續(xù)科研和生活中的焦慮?！眲㈣幢硎?，這套方法她沿用至今，非常管用。
戴志高告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，這套方法是他在澳大利亞蒙納士大學(xué)深造時(shí)，其導(dǎo)師傳授給他的。而他的導(dǎo)師又是從一個(gè)美國(guó)人那里學(xué)來的。那個(gè)美國(guó)人叫史蒂芬·柯維，他創(chuàng)造了這套時(shí)間管理方法——這套方法對(duì)于提高效率、緩解焦慮非常管用。
從左到右依次為李國(guó)崗、王宇鵬、劉璐、戴志高
3 發(fā)表太快之憾
經(jīng)過兩三年的鉆研，這項(xiàng)研究終于呼之欲出！中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）團(tuán)隊(duì)，以及合作的新加坡南洋理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)都認(rèn)為，“這項(xiàng)工作基本達(dá)到發(fā)頂刊的要求了?！?span style="display:none">9Mu即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com
然而，穩(wěn)妥起見，他們還是決定把與之相關(guān)的另一項(xiàng)原創(chuàng)成果——“通過溫度調(diào)控實(shí)現(xiàn)極化激元的原位光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)變”整合到這項(xiàng)研究中，試圖做出一個(gè)“加強(qiáng)版的創(chuàng)新成果”。
“就像在跨海公路大橋上再開出一條磁懸浮軌道。”李國(guó)崗告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，兩項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn)的結(jié)合，形成了“雙劍合璧”的效應(yīng)，有效提升了這項(xiàng)工作的科學(xué)價(jià)值。
“這項(xiàng)研究讓原本‘沉睡’的材料具備了前所未有的潛力，如同將一個(gè)‘餅狀圖’中原本被認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)雙曲現(xiàn)象的區(qū)域成功解鎖，使可利用的材料范圍在理論上擴(kuò)大了約25%?！贝髦靖呓榻B。
“雙劍合璧”帶來的突破固然令人振奮，但將其凝練成一篇經(jīng)得起多角度推敲的頂刊論文，依然是一場(chǎng)艱苦的戰(zhàn)役。
從初稿到定稿，論文經(jīng)歷了60余次修改打磨。指導(dǎo)老師常在深夜逐條批注邏輯漏洞和文字表達(dá)問題，劉璐則反復(fù)完善細(xì)節(jié)，逐字逐句推敲。
“為了一個(gè)物理機(jī)制的準(zhǔn)確描述，往往需要整段重寫；為了一個(gè)坐標(biāo)軸的精確標(biāo)注，常常需要多輪返工?！眲㈣椿貞洝?span style="display:none">9Mu即熱新聞——關(guān)注每天科技社會(huì)生活新變化gihot.com
這種近乎嚴(yán)苛的推敲增強(qiáng)了論文的嚴(yán)謹(jǐn)性。
令他們意外的是，投稿過程非常順利。該團(tuán)隊(duì)于今年1月底投稿，4月份根據(jù)審稿意見完成修改，5月20日就被接收。
“5·20”當(dāng)天收到論文被接收的消息，劉璐卻沒顧得上開心，因?yàn)樗o張地準(zhǔn)備幾天后的畢業(yè)答辯?！坝么骼蠋熃涛业姆椒ㄈシ治?，當(dāng)時(shí)把畢業(yè)答辯做好是第一優(yōu)先級(jí)的事，高興和慶祝并不著急。”劉璐說。
這遠(yuǎn)超團(tuán)隊(duì)預(yù)期的發(fā)表速度，固然令人欣喜，但也帶來一些“遺憾”。一方面作為劉璐博士畢業(yè)論文的核心內(nèi)容，該成果5月20日才被接收，已錯(cuò)過了學(xué)校優(yōu)秀博士論文的評(píng)選時(shí)間；另一方面，這一原創(chuàng)突破本打算申請(qǐng)專利，但因投稿至接收、發(fā)表來得太快，最終沒來得及申請(qǐng)。
讀博四年最主要、最直接的感受是什么？劉璐想了想，“焦慮”不是主要的，“疲憊”也不是，說“快樂”也不全面……她給出的最終答案是“充實(shí)”?！俺鋵?shí)”既包括她緊張的科研過程，也包括科研之外的舞蹈和羽毛球時(shí)光。
問及“研究取得成功有何經(jīng)驗(yàn)”，她回答得倒是干脆——“選準(zhǔn)一個(gè)好導(dǎo)師，并且充分信任TA”。
相關(guān)論文信息：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09288-1
文中圖片均由受訪者提供
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