本科生如何開啟科研之路?復(fù)旦標兵們這樣做→(本科生如何搞科研)
他堅定夢想
將少時愛好進階為專業(yè)
他持久耕耘
科研遇阻也不怕從頭再來
他重選專業(yè)
在不斷探索中明確方向
他勇于突破
永遠不給自己設(shè)限
作為本科生
如何開啟自己的科研之路?
四位復(fù)旦年度優(yōu)秀學(xué)生標兵
與你分享他們的成長故事
他選擇大氣科學(xué),科普大氣科學(xué)
2011年夏,超強臺風(fēng)“梅花”成為新聞熱點。大氣與海洋科學(xué)系大氣科學(xué)專業(yè)2019級本科生傅正航,那時起對天氣現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚興趣?!啊坊ā诹钊梭@嘆的結(jié)構(gòu)之下,隱藏著巨大的自然災(zāi)害風(fēng)險,這種反差激發(fā)了我極大的好奇心?!?/span>
傅正航第一次接觸到雷達圖,發(fā)現(xiàn)自己能通過它預(yù)測短臨天氣。“我很快把一小時內(nèi)會下暴雨的消息告訴家人,他們不太相信,結(jié)果和我預(yù)報的一樣?!被貞浧鹱约号c天氣的第一次“交手”,他頗有成就感。
初二,傅正航在新媒體平臺上建立自己的社交賬號“川渝氣象愛好者”,分享交流關(guān)于氣象的內(nèi)容。在此過程中,他進一步逐漸感受到大氣科學(xué)的無窮魅力。高考進入復(fù)旦后,他將愛好進階為專業(yè),在專業(yè)分流時毫不猶豫地選擇了大氣科學(xué),圓了自己的氣象夢。
大氣科學(xué)作為一門交叉學(xué)科,需要非常扎實的數(shù)學(xué)和物理專業(yè)基礎(chǔ)。大學(xué)期間,傅正航連續(xù)兩年獲國家獎學(xué)金,還獲得全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽上海賽區(qū)二等獎。
談及成績優(yōu)異的秘訣,他認為最大的動力源于對專業(yè)的熱愛。平時,他喜歡和同學(xué)探討問題,在討論中激發(fā)靈感、深化思考,一步一步挖掘真相?!皩ξ叶?,探討的過程對提升理解分析與解決問題的能力大有裨益?!贝送?,他還時常復(fù)述課程ppt和知識脈絡(luò),加深印象,鞏固學(xué)習(xí)?!坝袝r發(fā)現(xiàn)自己明明懂了,但要把它講出來還是有點困難。如果能復(fù)述出來,才證明我真正掌握?!?/span>
在保持學(xué)業(yè)成績的同時,傅正航也積極投身科研。大二學(xué)年,他通過“啟明星科創(chuàng)計劃”進入葉興南教授課題組,研究上海的空氣污染特征與機制。一年后,他以獨立第一作者身份在SCI期刊上發(fā)表了研究成果。論文分析了上海2019-2020年氣溶膠的化學(xué)和酸度特征,通過熱力學(xué)模式給出了未來長三角地區(qū)的減排策略。
始終關(guān)注臺風(fēng)活動的他,在完成“啟明星科創(chuàng)計劃”后,又開始了“望道計劃”課題研究,開展關(guān)于全球變暖下臺風(fēng)的活動特征和可能機理分析的研究。目前,項目部分成果已形成論文,投稿至國際權(quán)威期刊,另一篇論文也正在準備中。
兩年前,傅正航還加入國內(nèi)最大的氣象科普自媒體團隊“中國氣象愛好者”,創(chuàng)作科普內(nèi)容累計閱讀量近3億。同時,他還聯(lián)合院系學(xué)生會,多次開展線上線下科普活動。
接觸到科研之后,傅正航發(fā)現(xiàn)有更多知識可以分享。2022年4月,他重新啟用2016年建立的“中氣愛科技新知”微信公眾平臺,用平實易懂的語言介紹復(fù)旦大氣系的最新科研成果,講述科研故事和大氣系的學(xué)生風(fēng)采。暑假期間,他參與創(chuàng)作的科普視頻《今年為什么熱成這樣?2022超強高溫的底層邏輯》,全網(wǎng)播放量超500萬,獲b站年度最受歡迎創(chuàng)作者提名。
未來,傅正航將繼續(xù)對氣候變化領(lǐng)域的前沿問題進行深入研究,勇攀科研高峰,同時積極開展科普,“不僅要把論文寫在學(xué)術(shù)期刊上,還要把論文寫在祖國大地上,寫在服務(wù)社會的實踐中?!?/span>
立志做解決真問題的真科研
大學(xué)三年連續(xù)三次榮獲國家獎學(xué)金,2019級計算機科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科生葉俊杰是怎么做到的?持久的行動力是關(guān)鍵所在。
他認為首先要保持嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,不管是專業(yè)課程還是通識課程都要學(xué)好學(xué)扎實。為此,他自己搭建多學(xué)科知識框架,融會貫通。其次,要掌握正確的學(xué)習(xí)方法,針對不同類型的課程分門別類,根據(jù)自身情況做好時間規(guī)劃,做到各類課程均衡發(fā)展。
葉俊杰從小就養(yǎng)成了“今日事,今日畢”的習(xí)慣,習(xí)慣把每天學(xué)習(xí)任務(wù)精細化管理,制定計劃并一一執(zhí)行。遇到老師布置的學(xué)習(xí)任務(wù),他也總習(xí)慣第一時間完成。
正是這個習(xí)慣,讓他出色完成學(xué)業(yè)的同時,科研也齊頭并進。大二暑假,葉俊杰就樹立了攻讀研究生的目標,申請加入復(fù)旦大學(xué)自然語言處理實驗室。起初,他跟隨實驗室的博士后學(xué)長學(xué)習(xí)嘗試,一學(xué)期后,在老師和學(xué)長的鼓勵下也開始開展實驗、撰寫論文。選定研究課題后,葉俊杰做了大量調(diào)研和理論設(shè)想,但實踐發(fā)現(xiàn)實驗效果始終不盡如人意,和學(xué)長探討嘗試許多解決方案未果。
就在他們決定寫成3-4頁的短文,即將向期刊投稿時,葉俊杰不甘放棄,又重新審視實驗思路,緊急跑數(shù)據(jù)、做實驗,發(fā)現(xiàn)有個指標代碼出了問題。他修正代碼,發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果很好。和學(xué)長商量后,他們決定將短文改成8頁以上的長文。
此時距離投稿僅剩一周,在兩位老師的幫助下,他們線上協(xié)作,夜以繼日追趕進度,最終在截止時間前將文章投出?;厥渍麄€過程,葉俊杰感嘆,科研不是一帆風(fēng)順,需要從頭再來的勇氣和持之以恒的堅持。
2022年10月初,這篇葉俊杰以第一作者身份撰寫的論文Sentiment-aware Multimodal Pre-training for Multimodal Sentiment Analysis被SCI期刊Knowledge Based Systems(KBS)接收。
日拱一卒無有盡,功不唐捐終入海。數(shù)月前,他成功入選第三期“卓博計劃”,將正式師從實驗室張奇教授和黃萱菁教授攻讀博士學(xué)位。
“進入研究生階段,需要從廣度學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樯疃葘W(xué)習(xí),我會做好轉(zhuǎn)變的準備,盡快找準研究方向,做解決真問題的真科研?!?strong>葉俊杰希望在科研道路上繼續(xù)探索,回應(yīng)時代需求。
他重選專業(yè),拿下國賽特等獎
大一上學(xué)期的某個冬日,上完一天專業(yè)課后,2020級本科生李尚坤在三教埋頭看起《費曼物理學(xué)講義》。那一刻,他燃起了對物理的熱愛。
大一下學(xué)期,李尚坤作出重要決定:從技術(shù)科學(xué)試驗班轉(zhuǎn)專業(yè)到物理學(xué)系。“選擇物理,是因為我想要理解頭頂?shù)纳n穹,而不僅僅是仰望。我想用我的方式去解釋和探究這個世界?!?/span>
憑借滿腔熱愛,李尚坤馳騁在物理的海洋里,學(xué)業(yè)成績穩(wěn)居專業(yè)第一,先后獲評復(fù)旦大學(xué)本科優(yōu)秀學(xué)生獎學(xué)金一等獎、國家獎學(xué)金、復(fù)旦大學(xué)本科生專業(yè)獎學(xué)金。與此同時,他不斷挑戰(zhàn)自我,在學(xué)科競賽、科研道路上嶄露頭角。
李尚坤(右二)與他的CUPT隊友們
轉(zhuǎn)入物理學(xué)系后,李尚坤了解到CUPT(中國大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競賽)并產(chǎn)生濃厚興趣?!拔议_始了解比賽題目中有趣的現(xiàn)象,也聽說了同學(xué)備賽中的趣聞,向往那種從無到有、獨立解決問題的過程。”于是他申請加入了CUPT的備賽團隊。
剛?cè)腙牭睦钌欣ど形词煜ひ堰M行的課題和團隊協(xié)作,于是先選擇了相對基礎(chǔ)的反彈膠囊課題,從讀文獻開始,主動找同學(xué)了解課題進展,做些簡單的數(shù)據(jù)處理工作。不久后,團隊輔導(dǎo)老師分配給他新的任務(wù),他開始與隊里另外兩位同學(xué)合作。就這樣,他慢慢融入了團隊。
2021年7月中旬,李尚坤隨隊觀摩比賽,后通過選拔成為國賽隊員,獨立負責(zé)“接近傳感器”課題,包括文獻檢索閱讀,實驗設(shè)計操作,以及最后的數(shù)據(jù)處理展示部分。通過不斷優(yōu)化理論、反復(fù)實驗驗證,團隊最終奪得全國特等獎。
“通過這次比賽,我慢慢掌握了團隊合作、實驗設(shè)計、學(xué)術(shù)討論等技能。”他說,由于CUPT賽制的獨特性,每位參賽同學(xué)大概有一年時間去準備,完成一次馬拉松式的任務(wù)無疑是對個人意志與工作方法的一次極佳鍛煉。隨后,在導(dǎo)師指導(dǎo)下,他繼續(xù)完成基于CUPT項目的模擬科研——接近傳感器項目,獲評“啟明星科創(chuàng)計劃”最佳項目。
科研上的初步嘗試讓李尚坤堅定了學(xué)術(shù)志向,得益于學(xué)校通識教育平臺,他對應(yīng)用學(xué)科產(chǎn)生興趣,加入了微電子學(xué)院王伶俐老師實驗室。目前,他主要開展高階邏輯綜合工具(HLS)的算法學(xué)習(xí)和功能拓展工作,期望提高集成電路設(shè)計的工作效率。
學(xué)業(yè)之外,李尚坤積極參與院系層面學(xué)術(shù)交流平臺建設(shè),帶動同學(xué)們共同提高。擔(dān)任系學(xué)生會學(xué)術(shù)科創(chuàng)部部長期間,他參與多場學(xué)術(shù)交流活動的籌備工作;組織課題組介紹會,邀請系里不同領(lǐng)域的25位老師作報告;共同策劃物理學(xué)史解謎活動,幫助同學(xué)們了解物理學(xué)史、領(lǐng)略大家風(fēng)范……
為幫助同學(xué)們從本科學(xué)習(xí)過渡到科研工作、掌握物理科研的基本技能,李尚坤還曾組織四場軟件培訓(xùn)活動,為本科生培訓(xùn)Mathematica、MATLAB等軟件。在此基礎(chǔ)上,他進一步深入調(diào)研,從前期準備、講座過程到后期答疑,摸索出類似活動的推廣方案,申報《科研助力——物理學(xué)系本科生科研軟件培訓(xùn)的實踐與探索》實踐項目,獲評A類項目。
“我將始終以‘學(xué)習(xí)’作為自己人生信條?!蔽磥?,他打算在微電子數(shù)字設(shè)計方向繼續(xù)深造,練就扎實本領(lǐng),探索廣大世界。
努力做一名全面發(fā)展的新時代青年
獲評復(fù)旦大學(xué)優(yōu)秀學(xué)生、連續(xù)兩年獲得國家獎學(xué)金、奪得全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽一等獎、榮獲軍訓(xùn)優(yōu)秀學(xué)生、加入Echo學(xué)生合唱團、積極參加志愿服務(wù)……大學(xué)期間,生命科學(xué)學(xué)院2019級本科生李哲楷努力做一名全面發(fā)展的新時代青年。
提及學(xué)習(xí)方法,他認為高效利用時間、學(xué)會排解壓力至關(guān)重要。期末季時,他習(xí)慣通過音樂來釋放壓力和調(diào)節(jié)情緒,再專心投入到下一步復(fù)習(xí)任務(wù)中。
“永遠不要給自己設(shè)限?!痹谧⒅貙I(yè)基礎(chǔ)知識的同時,李哲楷也樂于探索未知,積極拓展學(xué)科視野。他選修《發(fā)育生物學(xué)》以補充胚胎發(fā)育的有關(guān)知識,選修《物種起源導(dǎo)論》以拓展對生物進化的認識,選修《現(xiàn)代顯微成像技術(shù)的應(yīng)用》去掌握如何選擇和搭建顯微鏡進行生物研究……
這些知識為李哲楷描繪了一個更完整的生物科學(xué)“宇宙”,給予他更多元的視角和更開放的觀點,更在他心中種下了從事生物科學(xué)研究的種子。
利用課余時間,李哲楷時常前往江灣實驗室進行科研實習(xí)。在導(dǎo)師指導(dǎo)下,他開展了“內(nèi)源性大麻素AEA調(diào)控脊髓損傷后神經(jīng)痛的機制研究”項目,研究一種抑痛藥物在疼痛中的多重作用。該項目在第三屆上海市暨第五屆全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽中獲得上海市特等獎和全國一等獎的優(yōu)異成績。
“這段競賽經(jīng)歷,讓我更加了解如何做實驗、提問題,也增強了組織實驗結(jié)果的能力,學(xué)會如何‘講一個科學(xué)故事’?!彼f。
科研實習(xí)的過程中,李哲楷逐漸對神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生興趣。他將目光鎖定在生理學(xué)與神經(jīng)生物學(xué)系,在導(dǎo)師指導(dǎo)下自主選擇課題“皮膚外用薄荷醇對機體溫覺感受的影響機制初探”,研究薄荷醇導(dǎo)致機體異常感受的機制。
作為一名學(xué)生黨員,李哲楷也積極承擔(dān)青年責(zé)任、發(fā)揮黨員先鋒模范作用。去年上半年疫情期間,他參與送餐、核酸檢測信息錄入等志愿者工作,累計服務(wù)數(shù)萬人次,服務(wù)時長60余小時。
“合唱豐富我的精神世界?!崩钫芸S學(xué)院隊伍參加學(xué)校“一二·九”合唱比賽,斬獲銀獎和一等獎。現(xiàn)在他是復(fù)旦大學(xué)Echo學(xué)生合唱團的一員,時常隨團進行日常排練和報告演出,未來將在更大的舞臺上和團員們一起展現(xiàn)復(fù)旦學(xué)子的風(fēng)采。
2022年寒假,他和合唱團隊員一起組織“合唱藝術(shù)進基層”社會實踐活動,舉辦“勵精不輟·砥礪當歌”復(fù)旦大學(xué)學(xué)生與職工聯(lián)合音樂會?!拔覀兿M麑酆脦Ыo我們的力量傳遞給更多人,看到他們燦爛的笑容,我們也收獲到快樂與滿足?!?/span>
入選“卓博學(xué)員”的他,將在復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院攻讀神經(jīng)生物學(xué)博士學(xué)位。他勉勵自己,懷抱為祖國生物醫(yī)學(xué)科研事業(yè)作貢獻的理想,腳踏實地,行穩(wěn)致遠。
組稿:校融媒體中心
文字:章佩林
圖片:受訪者提供
制圖:汪洋
責(zé)編:章佩林
編輯:白妤佳