科学研究的感觉【转载】
[转]科学研究的感觉
2008/12/16 10:24:17
科学研究对我来说，曾经是个神秘的词。大学里看到研究生进实验室，当时不知道他们做什么，感到科学的殿堂很高。经过十多年摸爬滚打和观察，特别是在国外学习和工作以后，对科学研究和科研工作者这个群体有了更直接和深入的了解。
1）科学研究并非极为艰难，它是个循序渐进的过程。科学研究讲究方法学，即如何提出问题、分析问题和解决问题。科学研究有一定的流程，即查阅文献、开展研究和整理出文章发表。任何课题都是基于前人的工作的，没有什么是绝对新的。经过一段时间的坚持，就能成为所从事课题的专家。而如果中途放弃，很快就跟不上科研的前沿。
2）要做一些有意思的东西，不要做一些不做实验也知道结果、没有功劳也有苦劳的东西。比如很多人已经把Al掺入MCM-41分子筛了，这样的文章十年多来已经发表不下一百篇了，到如今再研究如何把Al掺入MCM-41分子筛，就没有创新性。再比如把Cr掺入MCM-41，用XRD表征，证明中孔还在的。用BET表征，发现Cr的量越多比表面越小。用UV-Vis表征，发现Cr的量超过单层分散阈值，CrOx的晶体出来了。催化实验表明单层分散效果最好。这样发表了一篇文章后，下一篇文章把Cr掺入MCM-48，后一篇文章把Cr掺入SBA-15，都说单层分散最好。这样的系列文章也没有多大创新性，因为不做实验就知道结论了：物理化学性质和催化效果随着Cr含量的不同而不同。
3）在做科研的时候要坚持自己的阵地，形成自己的体系，突出个性特色，不要遍地撒网，不要出零星的、不成体系的文章。只要在一个课题坚持十年以上，发表几十篇好文章，就能成为该课题的专家，别人就会积极引用相关的文章。
4）课题和课题之间互相连通，有乐趣。比如课题组曾有个博士后在Au/TiO2上面用液相方法添加了SiO2覆盖物，发现这样做以后，黄金颗粒不容易烧结。当时我参与了这个文章。他们在提出这个点子时，并没有参考过其它文献，但是后来在写作期间我读到一篇发表在Catalysis Letters上日本Toyota汽车公司的文章，说在Pt/沸石上盖SiO2覆盖物也能防止白金在高温烧结。看到这篇文章，也许常见的心理是“哎呀，别人报道类似的东西了，就当作我没有看到，不引用它。”但是我读了这篇文章，感到有异曲同工之妙，能够从侧面证明这种催化剂设计是可行的。于是我写文章时不但大方地引用这篇文章，而且专门进行了介绍。有时候写文章，面前一堆数据，遇到了难以解释的问题。于是我阅读了大量文献，发现有的文献虽然不是描述我这个体系，却从侧面旁证或者解释我实验得到的现象，这样的话，我就有豁然开朗的感觉。
5）综述是有奥妙的。最近读到三篇介绍中孔碳的综述，虽然我完全不是做这一行的，只是出于好奇心读了一下，但是感到很有收获。我感到，写得好的综述非常好，能够把庞杂的文献梳理得很清楚。它不是罗列“谁谁谁做了什么，他们发现了什么”，而是有合理的写作结构、概念介绍、方法学体系、评述和展望。写综述的人如写历史书的人。中国历史上发生了很多事情，每天每户人家都有日常小事，朝廷里面也有大事小事，但是好的史书作者就能把最重要的最经典的事情有选择地说清楚。读了这三篇综述，感到科学研究的奥妙之一是这样的：一个领域一开始是荒芜一片，后来出现几个拓荒者，各自独立开展研究。经过十年的研究，跟风的文章不断涌现，这个领域也成了热门领域，学科体系的框架不断清晰，于是就有人写综述来总结方法学的东西。
6）做科研、写文章一定要有通透性。很多文章是“单点法”，报道一种所谓“新的策略”，说在某一个条件合成出一个特殊的晶体，或者说在某一个测试条件观测到一种奇特现象，但是却没有系统实验，没有“上下文”！读了以后不知道这种所谓奇特现象真的是奇特现象还是在其它条件都能观测到的普遍现象。比如报道在某个精心合成的纳米催化剂上某种反应同时存在两种机理，说这是首次报道奇特现象。读者不知道如果把纳米催化剂换成普通催化剂，还会有两种机理存在吗？做这个催化反应，必须要两种机理同时存在吗？你观测到有两种机理存在，你能说必须要两种机理同时存在催化剂才有活性吗？如果一个催化剂只有一个机理，那它还工作不工作？两种机理的比例是多少？什么是主要矛盾，什么是次要矛盾？你说你的催化剂上发现两种机理，那么换一下组成和配比，这两种机理还存在吗？“通透性”就是说工作要系统，要说清楚再其它条件下发生什么现象，而不是简单地说这是蓝的，那是绿的。这是白的吗？这是白的，但这是你在特定实验条件下观测到的现象，不一定具有通用性和可扩展性，说得严重一点，这是误导。