本科生怎么入门？快来看CSU科研“小白”进阶之路！
CSU
近日，中南大学物理学院三名本科生
朱安宇、丁瑞雪、徐颢庭
在国际高水平期刊上发表论文的消息
引起了大家的广泛关注
本科生如何入门科研？
如何坚持进行科研？
跟着小南一起看看
科研“小白”的进阶之路！
九层之台垒土起
科研没有捷径可走，遇到了合适的机会，也需要努力抓住、打好基础，才有可能有所产出。
2021年，学院学生群里一则课题组招聘的信息引起了大家的注意：本人坚持一线指导每一位学生的科研工作，欢迎有志青年加入！消息一发出，同学们踊跃报名，希望抓住这难得的机会。过五关，斩六将，朱安宇、丁瑞雪通过面试、英文翻译等重重选拔加入了童传佳老师课题组。一年后，徐颢庭也以同样的方式进入课题组。本科进组学习绝非偶然。三人在高中时期就已经对科研产生兴趣：朱安宇热衷于参加各种竞赛并获得湖南省青少年科技创新特等奖；徐颢庭空闲时经常与同学一起推导公式、自学大学高数；丁瑞雪对数理化展现出极强的兴趣。
从左到右依次为：朱安宇、丁瑞雪、徐颢庭
进入实验室后，三人开始从心底把自己当成一名研究生，从最基础开始学起。
入门科研，首先得通过三大难关：英语、软件与专业知识，三人花了半年才啃下这三块硬骨头。
虽然三人的英语能力都不差，但纯英文文献在表达逻辑、用词用句上有很强的专业性。刚开始读英文文献时，他们差不多要花一周多的时间才能读完一篇文章，一个句子需要反复研读才能读懂意思，而翻译完之后大量的专业名词又需要去广泛阅读才能明白意思。“一开始读文献，可能读几分钟就不想读了。”徐颢庭说道。这时就需要坐得住冷板凳，不断积累英语语法习惯与科研写作方法，进行大量阅读积累语感。
理论物理方面的研究需要运用到大量科研软件进行数据分析、计算与建模，三人自学VASP、VESTA、Materials Studio等专业科研软件，并通过实际运用、讨论操作等方式熟练掌握。
而在专业知识方面，三人都是在大一大二期间进入课题组，与专业课程的接触较少。科研前沿的内容与课本内容也相差较大，三人只能自己去大量阅读专业书籍与文献，增加自己的专业知识储备量。
良师引导破难题
高速运转的超级计算机、舒适的办公条件、轻松愉快的实验室氛围……在童老师课题组，这些良好的科研条件应有尽有。
伴随着每周一次的组会、短于同龄人的寒暑假、下课就往实验室飞奔的效率，进入课题组的朱安宇与丁瑞雪的科研基础也慢慢提升。童老师看到了两人身上锲而不舍的精神，决定放手一把让他们独自做课题。“我有一个课题想让你们独立做，但不知你们有没有信心？”两人互相看了一眼，先是腼腆地笑了一下，后来很坚定地说：“是的，我们可以的。老师！”
物理学院特聘副教授 童传佳
手把手教如何去查文献、如何对图像进行分析、如何培养科研思维……“先是他们做一个图像出来，自己分析，然后拿给我看，我们再一起讨论哪里还可以改进。”在童老师的指导下，课题组聚焦于铜锌离子间的异层无序研究。过往学者集中于研究同层阳离子无序交换，忽视了异层无序。朱安宇等人在晶体建模、计算相关性质的过程中，发现了一些结构的数据异常。经过更加广泛深入地查阅文献，反复对比检查数据，他们判断这些异常数据正是前人忽略的科研盲区。
意识到Cu2ZnSn(S1-xSex)4这类结构特殊性后，项目组独辟蹊径，摒弃了传统的计算方法，采用了新的泛函从而实现对结构特别是Sn-S/Se键的精确模拟，而这次方法的创新在提高效率的同时使问题更加直观明显。最终，他们通过分析Cu-Zn阳离子无序同层无序和异层无序的两种情况下对材料性质的影响，证实了自己的推测。这将为如何制备高效的铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池提供强有力的理论指导。在童老师的指导下，他们与英国约克大学Keith P. McKenna教授合作在国际高水平著名期刊ACS Energy Letters（IF=22）上发表了题为“Cu-Zn Cation Disorder in Kesterite Cu2ZnSn(S1-xSex)4 solar cells”（铜锌阳离子无序在KS相铜锌锡硫太阳能电池中的研究）的原创学术论文。
谈及他们取得的成果，童老师说，“本科生能发表论文实属锦上添花，更重要的是培养他们的科研逻辑思维能力。”从入组第一天起，童老师就强调本科生应以文化课学习为主，专业知识是将来立身之本，不能本末倒置。也正是受益于童老师的教诲，三人始终不骄不躁，踏踏实实完成专业学习。
互助互帮共前进
于童老师来说，朱安宇、丁瑞雪、徐颢庭三人是他任教后的第一批学生，而于他们三人来说，童老师也是科研路上的第一位引路人。他们是彼此的“科研搭子”。在实验阶段，三人经常会出现计算错误、自我怀疑的时候。有时候，到了计算的最后一步，才发现算错了，就需要一步步往前推，找到最初算错的地方。这是个细致活，极考验耐心。很多时候推算了一天也找不到出错的那一步，三人就会互相鼓励，换着计算彼此的数据。而在阅读文献时，不时会出现与他们意见相左的文章。面对经验丰富的学者们的文章，三人也经常想，是不是他们错了？是不是在做无用功？这时，童老师就会跑过来给他们打气：“只要步骤没有错，就没问题，我相信你们。”
他们也是彼此的“生活搭子”。除了一起在实验室里学习，童老师经常会和学生们在一起运动、聚餐。他们在挥汗如雨中释放压力，在吃饭闲谈中疏郁解闷，在一次次熬夜后加深彼此间的友谊。
凭借热爱从懵懂潜入科学海洋
不畏辛勤捡拾出真理的贝壳
朱安宇、丁瑞雪、徐颢庭
你们，好样的！
本科生科研？他们有话说
你在本科阶段参与了什么科研？你认为它们有什么意义？
我参与了锌离子电池领域的科研和大创项目。我觉得本科生的科研重点在于过程的体验，检索与阅读文献能力、实验技能都为科研之路做了准备。做科研少不了学术参考或数据支持，虽然英文文献的阅读非常困难，但一点点去读总会更熟练。一般常用的网站包括：中国知网和High Wire等。另外，化学是一门实验科学，掌握一定的实验技能也非常重要，例如前沿仪器XRD的使用学习等。
——化工院2022级本科生 易嘉新在科研过程中是否遇到了什么困难，你又是怎么解决的呢？
我们专业的课比较多，但我认为学习和科研并不是相互排斥的，它们之间有一定的共通点。例如，老师在一门课程的开始就会列出推荐阅读书目，而如果我们要从事这一学科相关的研究，这些书目是帮助我们开展研究的重要基础，论文的参考文献有时也与这些书籍重合，因此，有时候在学习专业知识的同时也就是在为学术研究做准备。此外，在时间安排上，我有时会利用两节课间的十至二十分钟来阅读或者修改论文。如果能把这些碎片时间灵活地用起来，也可以极大地提高效率，把控平衡。
——人文学院2020级本科生 廖妍对于想要参与科研的本科生有什么想说的吗？
注重过程而非在意结果。可以抱着拓宽视野的心态去做科研，但不能强求自己一定要做出成果，也不能顾此失彼，丢了专业课的学习。本科生做科研应该积累自己的科研思维，锻炼自己的实验能力，同时判断自己是否适合做科研。在科研的过程中，遇到困难是很正常的事情，甚至做了一年的实验可能都没有成果。享受这个过程，而非对结果失望。
——湘雅医学院2022级学生 何权请问老师们对于本科生参与科研有什么建议吗？
本科生参与科研有利于同学们以后更快地进入学科和领域前沿。在学有余力的情况下，同学们可以跟着实验室的师兄师姐着手从事一些小的课题比较好。在参与科研的过程中，最重要的是要有扎实的专业基础能力、团队合作能力。专业基础能力包括专业知识、文献查阅、实验习惯、实验技巧、数据整理分析等方面的素质；另一个是团队合作能力，因为本科生很难把控一个独立的课题，而且一个好的团队是要相互交流、学习和进步的。
——冶金与环境学院 张文超
过去大家把时间用在上课、刷题上，还不具备人文学术素养。进入大学就是一个新的开始，在大一大二时大量阅读本专业的理论书籍、参考文献、文学经典，在大三时有了理论素养和对学术史、文史哲通识的基础了解，才具备了开始参与科研的能力。本科生如果有读研的目标，应该在本科阶段以研究生的标准来要求自己，去尝试在高水平的期刊发表论文。
—— 人文学院 晏杰雄
本科生首先需要成为一名熟练的操作员,掌握实验常用仪器的操作方法，并能进行基本的数据收集和分析。在此基础上，本科生可以进一步学习更多高阶的知识和技能，如提出问题并设计对应的实验方案，训练撰写科研论文能力等。不要过于期待在本科阶段参与科研训练会对你的未来带来某些具体利益，或者担心自己不能在科研上取得辉煌的成就，重要的是把握现在。
——化学化工学院 张旗
记者手记
本科生做科研，是一次大胆的尝试。在学有余力的情况下，积极提升自己的科研能力，不过度地看重结果，而是秉持着锻炼自身为将来科研之路打好基础的理念，选择自己感兴趣的领域开始耕耘，才能有创新创造的输出，有意想不到的收获。
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来源 | 大学生通讯社
作者 | 赵云逸 王馨瑶 易嘉新 袁昕月 张名泽
图片 | 受访者本人
编辑 | 李心婷
审核 | 韩艳 邓皓迪 李子妮
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