1

本科階段發(fā)論文

接受一次科研訓(xùn)練

我本科是在中科大念的化學(xué)物理，當(dāng)年中科大的本科讀五年，一般第五年進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。1999年我上大四，當(dāng)時(shí)成績(jī)一般，為了獲取研究經(jīng)驗(yàn)，就提前進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室，充當(dāng)了相當(dāng)于科研助理的角色。那時(shí)候我想，我的學(xué)習(xí)一般，說(shuō)明我沒(méi)有把國(guó)家和社會(huì)對(duì)我的“輸入”吸收好，但這也許并不代表我的“輸出”就不行了。

一開(kāi)始我真的想，能夠起點(diǎn)小作用、打打下手，甚至能幫人洗個(gè)燒杯就很開(kāi)心了。后來(lái)帶我的博士生也許是看我還算勤快，把我“拉”進(jìn)了他的一個(gè)工作。文章寫(xiě)完后，我就抱著使勁讀，偶爾能幫忙改動(dòng)一二就好開(kāi)心，覺(jué)得我又起到了一點(diǎn)作用。最終他和我的導(dǎo)師愿意把我的名字包含在作者里面，我覺(jué)得很榮幸。

人生第一次，我名字的拼音變成鉛字，出現(xiàn)在國(guó)際期刊上，對(duì)當(dāng)時(shí)的我來(lái)說(shuō)已經(jīng)是開(kāi)心得不得了的事情，對(duì)我個(gè)人成長(zhǎng)的意義是非常重大的。

大致半年以后，我的導(dǎo)師謝毅教授說(shuō)你不要滿足于跟在博士生后面當(dāng)小跟班了，自己折騰折騰，還給了我一沓使用科研儀器設(shè)備的機(jī)時(shí)票（我們稱之為“白條”）。當(dāng)時(shí)我作為一個(gè)小小的本科生，就擁有了自己的“白條”，這代表著導(dǎo)師無(wú)與倫比的信任，讓我激動(dòng)不已。

最終，我有幸做出了自己的一些發(fā)現(xiàn)，也有機(jī)會(huì)開(kāi)始寫(xiě)自己第一作者的論文。我把這篇文章當(dāng)作自己的baby一樣，茶飯不思地在實(shí)驗(yàn)室里關(guān)了一個(gè)月，完成了人生中第一篇第一作者的文章——第一次自己發(fā)現(xiàn)一個(gè)東西、解釋一個(gè)東西，再把它寫(xiě)出來(lái)、投出去。

那個(gè)年代文章是郵寄的，審稿人意見(jiàn)用傳真?zhèn)骰貋?lái)，每次傳達(dá)室電話一來(lái)說(shuō)有傳真，我都好開(kāi)心，趕緊騎著自行車過(guò)去，看看是誰(shuí)的文章。驚喜的是，審稿人竟然說(shuō)這篇文章寫(xiě)得挺好的（it's well written）——迄今為止我都不知道這位審稿人是誰(shuí)，但是我會(huì)一直記得他/她的那次鼓勵(lì)。

那么回頭看，這些文章的意義在哪里？它們沒(méi)有帶來(lái)重大的技術(shù)革新，也沒(méi)有帶來(lái)理論突破，肯定沒(méi)有改變世界，但它們的確在科學(xué)文獻(xiàn)中記錄了一個(gè)個(gè)新合成方法，為后人提供了參考。

對(duì)我個(gè)人來(lái)講，這些經(jīng)歷給了我人生中一個(gè)巨大的正面激勵(lì)，為我今后的科研提供了一個(gè)非常難得的歷練。那些論文，按今天流行的觀點(diǎn)看，多屬于“低影響，或低影響因子論文”，但是那些論文卻讓好多人在這個(gè)過(guò)程中接受了人生第一次雖不完美，但卻相對(duì)完整的科研訓(xùn)練，為后來(lái)國(guó)內(nèi)科學(xué)研究的迅速上升提供了人才儲(chǔ)備。

2

讀博階段發(fā)論文

成為別人的墊腳石

后來(lái)我到了UCLA（加州大學(xué)洛杉磯分校）讀博士，一開(kāi)始做的是導(dǎo)師給的題目，磨了兩年多，做得很糾結(jié)，差點(diǎn)就被虐到轉(zhuǎn)學(xué)。

好在這個(gè)過(guò)程中，我的“真愛(ài)”出來(lái)了——我搗鼓出了一個(gè)導(dǎo)電高分子納米纖維，這篇文章反而發(fā)表得更早，成了我在讀博階段的第一篇一作文章，發(fā)在美國(guó)化學(xué)會(huì)志JACS上。Science和美國(guó)化學(xué)工程新聞（C&E News）都為我們這個(gè)工作寫(xiě)了Highlight，我自己后來(lái)也沿著這個(gè)方向出了幾篇第一作者的文章。這是我的博士導(dǎo)師執(zhí)教十幾年來(lái)的第一篇JACS，對(duì)我來(lái)說(shuō)，這簡(jiǎn)直就是“人生巔峰”了。

當(dāng)時(shí)很多人覺(jué)得我們運(yùn)氣好，這么簡(jiǎn)單的工作也能發(fā)JACS：it's a cute little synthesis，說(shuō)得我自己都這么覺(jué)得了。但是時(shí)間久了就發(fā)現(xiàn)，這篇文章有很多人在跟進(jìn)。其實(shí)我們合成或制備新材料，方法學(xué)越簡(jiǎn)單、越普適，能吸引很多人跳進(jìn)來(lái)跟著你做，這絕對(duì)是一個(gè)好事；如果你沒(méi)有教會(huì)讀者什么，也沒(méi)有讓人從你的工作中受益，即使發(fā)了Science、Nature這樣的明星期刊，那是不是也多為自?shī)首詷?lè)？

Agnes Pockels是我個(gè)人很敬佩的一位18世紀(jì)自學(xué)成才的德國(guó)女科學(xué)家，她曾說(shuō)過(guò)這樣一句話：“I learned to my great joy that my work is being used by others for their investigations”。我想我們每一個(gè)人的工作都應(yīng)該是后人的墊腳石，這應(yīng)該是我們發(fā)表論文的一個(gè)基本目的。

3

博后階段發(fā)論文

學(xué)會(huì)啃硬骨頭

我在UC Berkeley（加州大學(xué)伯克利分校）楊培東教授課題組做了三年博后。

這是我在博后階段的第一篇文章，我們發(fā)現(xiàn)飄在水表面的納米顆粒在干燥過(guò)程中有時(shí)會(huì)自動(dòng)排列成非常漂亮且規(guī)整的花紋。我記得第一次在掃描電鏡下看到這些花紋大約是凌晨3點(diǎn)，Berkeley的學(xué)生都喜歡半夜上山做電鏡，因?yàn)榘滋祀婄R太忙了。我和同組的Franklin看完電鏡，看著山下的夜景悲喜交加：這么漂亮的發(fā)現(xiàn)，但恐怕我們?cè)趺匆哺悴幻靼椎摹?/p>

楊老師作為導(dǎo)師，沒(méi)有跟著我們一起退縮，我和Franklin每個(gè)周會(huì)都在糾結(jié)該跟楊老師講什么。甚至投稿之后，對(duì)審稿人的意見(jiàn)，我們也覺(jué)得搞不定，就跑去跟楊老師說(shuō)要不就算了吧，換個(gè)容易的期刊投投？楊老師沒(méi)說(shuō)話，我們倒有點(diǎn)自慚形穢了，咬咬牙再試試吧。

當(dāng)時(shí)有兩個(gè)思路，一個(gè)是用蠻力，不用分析太多，野蠻重復(fù)它100次，應(yīng)該總能弄出來(lái)吧？結(jié)果試到第10次的時(shí)候，我們就快崩潰了。后來(lái)覺(jué)得不行，要不我就試試認(rèn)真理性地分析一下，問(wèn)題到底出在哪里？我終于冷靜下來(lái)，從頭分析、猜想，又做了幾個(gè)快速模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，我還真有可能抓到了關(guān)鍵問(wèn)題的蛛絲馬跡。我跟我?guī)У谋究粕鶶teve說(shuō)，要不要吃完晚飯之后陪我熬夜拼一把? 如果成功的話我第二天早上帶你吃早飯去，吃很貴的那家早飯。

結(jié)果實(shí)驗(yàn)出奇的順利，本來(lái)想熬到6:00吃早飯，結(jié)果不僅3:00多就弄完了，還有新發(fā)現(xiàn)，然后我們兩個(gè)人在實(shí)驗(yàn)室枯坐到天亮去吃早飯。

所以這篇文章的經(jīng)歷對(duì)我來(lái)說(shuō)也是一次“蛻變”，我從本科到研究生時(shí)代的科研是“行云流水”型的，打不過(guò)就跑，其實(shí)內(nèi)心是比較容易放棄的，碰到難題就不干了，因?yàn)榭偰苷业搅硪粋€(gè)。如果我們?cè)谝粋€(gè)熱門(mén)領(lǐng)域的好時(shí)機(jī)進(jìn)入，或者恰巧發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“金礦”，那隨手一挖都是“金子”，但這樣就缺少一個(gè)啃硬骨頭的經(jīng)歷。這篇文章的過(guò)程讓我意識(shí)到，硬骨頭其實(shí)是啃得動(dòng)的，而且往往把硬骨頭分解開(kāi)來(lái)，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)它其實(shí)也沒(méi)有那么難的，我缺的是一點(diǎn)堅(jiān)持的精神和信心。

4

PI階段發(fā)文章

有了更多新的思考

2007年9月，我在美國(guó)西北大學(xué)找到了一份教職，作為一個(gè)PI要開(kāi)始自己做主，我就是文章的最后一關(guān)了。明顯的變化是，我的時(shí)間開(kāi)始變得有限，我要上課，要做很多其他的事情，而一個(gè)人的精力是有限的；再加上作為助理教授，我認(rèn)為我們應(yīng)該以最高標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求自己，應(yīng)該只發(fā)“有用”的文章，爭(zhēng)取每篇都有影響，還要考慮培養(yǎng)學(xué)生，讓他們盡快通過(guò)發(fā)表自己的第一作者論文，找到成就感。

后來(lái)我們課題組慢慢形成了一些發(fā)表文章的哲學(xué)，也還是那個(gè)問(wèn)題：我們發(fā)表文章是為了什么。將我們的科學(xué)思想及發(fā)現(xiàn)與人分享，教會(huì)別人一些事情，這是發(fā)文章的要義，也是一個(gè)最樸素的目的。到了這個(gè)階段，我們開(kāi)始有了一些新的思考：

節(jié)選自黃嘉興去年發(fā)表在Accounts of Materials Research上的一篇編者按

比如，我們還可以通過(guò)發(fā)文章去指出和糾正領(lǐng)域內(nèi)的錯(cuò)誤認(rèn)知。

除了常見(jiàn)的發(fā)表“新東西”的模式，我們也可以大膽地指出和糾正一些錯(cuò)誤，當(dāng)然這要求我們的文章有很強(qiáng)的說(shuō)服力。舉一個(gè)例子，十多年前人們發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯薄膜具有非常高的剛性，這被歸結(jié)于一些與二維材料有關(guān)的神奇性質(zhì)，吸引全世界眾多研究人員跳進(jìn)來(lái)研究。但我們發(fā)現(xiàn)，這其實(shí)是一個(gè)不幸的錯(cuò)誤，早期的工作中，氧化石墨烯膜樣品是使用氧化鋁過(guò)濾膜得到的，而氧化鋁在弱酸性的水溶液中會(huì)被腐蝕而生成三價(jià)鋁離子，從而將帶負(fù)電的氧化石墨烯交聯(lián)了。也就是說(shuō)，前面有一系列關(guān)于氧化石墨烯奇妙性能的發(fā)現(xiàn)，其實(shí)是基于被污染的樣品，并非反映了這個(gè)材料本身的性質(zhì)。

后來(lái)聽(tīng)有的老師說(shuō)，他們有些學(xué)生看到我們這篇文章時(shí)，幾乎是淚流滿面的，因?yàn)榻K于明白為什么前人的工作不好重復(fù)了。大家突然意識(shí)到，在這一個(gè)氧化石墨烯的方向上，整座大廈的基礎(chǔ)假設(shè)是不正確的。這篇文章的科學(xué)內(nèi)容超級(jí)簡(jiǎn)單，就是基于一個(gè)幾乎高中生都學(xué)過(guò)的無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)，但是卻糾正了對(duì)于氧化石墨烯一個(gè)基本特性的認(rèn)識(shí)，成了我們的代表作之一，也催生了我們后續(xù)一系列具有類似風(fēng)格和功能的文章。

又比如，我們還可以通過(guò)發(fā)表論文去發(fā)聲、去呼吁。

這是最近的一個(gè)例子，疫情憋家里的時(shí)候?qū)懥诉@個(gè)東西，目的是想分析一下對(duì)病毒的常見(jiàn)誤解，分享一些從物質(zhì)科學(xué)角度對(duì)疫情中的科學(xué)問(wèn)題的分析，也指出了一些值得做的研究問(wèn)題。

當(dāng)時(shí)我跟一個(gè)非常有名的流感病毒學(xué)家聊了一次，他當(dāng)著我的面跟我說(shuō)，病毒顆粒是100納米尺寸的，戴口罩沒(méi)有用，擋不住的。我當(dāng)場(chǎng)就呆住了，病人呼出來(lái)的病毒絕對(duì)不是一個(gè)個(gè)裸露的顆粒啊，它們是被一堆亂七八糟的從呼吸道里出來(lái)的東西包起來(lái)的。口罩要擋住的當(dāng)然不是一個(gè)個(gè)100納米的顆粒，而是幾十微米、甚至幾百微米的飛沫液滴或者飛沫核。他也呆住了，想了想，說(shuō)：你說(shuō)得對(duì)。

這件事對(duì)我來(lái)講就是一針強(qiáng)心劑，我發(fā)現(xiàn)原來(lái)專門(mén)研究病毒的人，竟然也有這樣的認(rèn)知盲點(diǎn)，看來(lái)這方面需要有人做些事情。于是我找了當(dāng)時(shí)組里的、以前的學(xué)生一起學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)、調(diào)研文獻(xiàn)，也很有幸認(rèn)識(shí)了一些國(guó)內(nèi)一線的醫(yī)生和生醫(yī)專家，在西北大學(xué)居家令開(kāi)始之前一起寫(xiě)了這篇（呼吁物質(zhì)科學(xué)和工程方面的研究人員主動(dòng)思考與疫情相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題的）論文，并在武漢解封那天線上發(fā)表。

當(dāng)然，發(fā)論文有時(shí)候還可以玩得很有趣。

我們有一次受邀評(píng)價(jià)中國(guó)科技大學(xué)俞書(shū)宏老師的一個(gè)工作，用細(xì)菌來(lái)合成纖維素納米復(fù)合材料。我們意識(shí)到，俞老師這個(gè)工作之所以做得好，是因?yàn)樗麄兒苤t卑地把自己與細(xì)菌放到了同一個(gè)時(shí)間和空間尺度上，與細(xì)菌一起同步進(jìn)行合成。這個(gè)亮點(diǎn)一下子讓我們想到了小黃人（minions），頓時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)有趣的標(biāo)題“Working with Minions”。我們實(shí)在太喜歡這個(gè)idea了，所以不惜花了幾百美元找人制圖，又花了幾百美元取得電影公司的形象授權(quán)。這應(yīng)該是所有科學(xué)文獻(xiàn)上第一次出現(xiàn)小黃人的形象。It's really fun，但其實(shí)里面也隱含著科學(xué)意義。

發(fā)表論文還有一個(gè)好處，是可以讓你結(jié)交異時(shí)異地的朋友。

2016年，我受邀去日本做了一個(gè)巡回報(bào)告，從南到北訪問(wèn)了七所大學(xué)和研究所。在此之前，我基本上不認(rèn)識(shí)日本學(xué)術(shù)圈的朋友。提名我的京都大學(xué)教授，是因?yàn)閹啄昵皩忂^(guò)我的一篇論文，甚為喜歡，便主動(dòng)到我的實(shí)驗(yàn)室來(lái)訪問(wèn)，先考察了一下我的"人品"，然后熱情地邀請(qǐng)我去日本訪問(wèn)。在名古屋大學(xué)，還碰到一位挺有名的老師直白地問(wèn)我，說(shuō)他的研究興趣好像和我沒(méi)有任何交集，納悶我見(jiàn)他要聊什么？幾句話之后，他激動(dòng)地打開(kāi)書(shū)柜，翻出幾篇論文說(shuō)：這個(gè)“Huang”就是你嗎？原來(lái)，他不久前恰巧讀到了我十幾年前博士期間發(fā)表的幾篇論文，沒(méi)想到我竟然直接送上門(mén)來(lái)了！接下來(lái)自然談得甚是愉快，也成了朋友。再后來(lái)到了筑波的日本國(guó)立材料研究院，給完報(bào)告之后，一位知名的教授上來(lái)跟我道歉，說(shuō)他曾經(jīng)審過(guò)我的一篇論文，意見(jiàn)是拒稿，但剛剛聽(tīng)我講完后意識(shí)到，他當(dāng)時(shí)并沒(méi)有認(rèn)真讀我的文章，草率地做出錯(cuò)誤的判斷。我為他的坦誠(chéng)所感動(dòng)，也感嘆這份由論文而引出的緣分，當(dāng)然從那以后我們就成了好朋友。

最后回到我們的問(wèn)題：我們發(fā)表論文是為了什么？

我想并不是每一篇文章都要去改變世界，也許我們自己有時(shí)也沒(méi)有意識(shí)到自己論文背后更高遠(yuǎn)的意義，但你要守住的底線和初心是，不要抱著“刷單”的心態(tài)去對(duì)待你的或者別人的每一篇文章。發(fā)了“大文章”自然值得祝賀，但是“小文章”也無(wú)需妄自菲薄，無(wú)論文章是大是小，作為第一作者，你必須對(duì)自己的工作了如指掌，概括承受，隨時(shí)能娓娓道來(lái)。

除了大學(xué)以外，還有很多地方，例如一些公司或直接以重點(diǎn)目標(biāo)和任務(wù)為導(dǎo)向的機(jī)構(gòu)里，也開(kāi)展高水平的科技研發(fā)工作。我認(rèn)為大學(xué)里的科研有一個(gè)根本性的不同，“大學(xué)”這個(gè)含義里的科研，是要為全人類創(chuàng)造公共知識(shí)產(chǎn)品，我們工作的價(jià)值往往也體現(xiàn)在它能讓多少科學(xué)家的工作受益，以及最終怎樣回饋社會(huì)，說(shuō)穿了大學(xué)里的科研帶有教育屬性。

所以，我和我的學(xué)生們發(fā)表論文的根本目的是廣義的“教育”——把我們的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、心得，還有思想，教會(huì)其他的研究者，還有將來(lái)那些異時(shí)異地的好朋友們，讓他們能從中受益，以推進(jìn)他們的工作。So we publish to share, to teach and to educate.

文章來(lái)源：西湖大學(xué)WestlakeUniversity、中科院高能所