化学-中科院硕博连读
我高中的时候化学成绩最好,所以选了化学专业。
说实话那时候对化学的理解很肤浅——觉得就是试管烧杯、做实验、写方程式。选这个专业,就是觉得化学课有意思,考试成绩也不错。
入学之后才发现,化学跟高中化学完全不是一个难度等级。实验操作、数据分析、论文撰写……每一样都是全新的挑战。
但我没有退缩。从大一的GPA 2.8,到大四的直博中科院,这条路我走了四年。
大一的挫折
说实话,大一是我最迷茫的一年。
高数、无机化学、分析化学……这些课我一个都没学好。期末考试,无机化学只考了58分,差点挂科。分析化学好一点,62分。但总GPA只有2.8,在班上垫底。
那段时间我很沮丧。我开始怀疑自己:我真的适合学化学吗?
每天上课听不懂,作业不会做,实验操作也总是出问题。
有一次做无机合成实验,我把试剂加错了顺序,结果烧瓶里冒出一股黑烟,差点把实验台炸了。旁边的同学都吓一跳,老师走过来叹了口气:“下次小心点。”
那一刻我恨不得找个地缝钻进去。
那段时间我经常想:要不然转专业吧?
我开始研究转专业的政策。我们学校转专业要GPA达到3.0以上,我达不到。而且转什么专业呢?计算机太卷,金融要数学好……想了半天,没有头绪。
后来我想明白了:不是不适合,是方法不对。高中化学是记忆型的,大学化学是理解型的。不转变学习方法,肯定跟不上。
室友看我很颓,说:“走,出去打球。“那天我们打了一场球,出了一身汗,心情好了很多。从那之后,我学会了用运动来调节心态。
找到方法
大一下学期,我开始调整。
课前预习:化学课内容多、节奏快,不预习根本跟不上。我会在上课前把教材看一遍,把不懂的地方标出来。上课的时候重点听这些地方,尽量当堂搞懂。
课后复盘:下课当天就把笔记整理一遍,把老师讲的知识点串起来。化学的知识点很散,需要自己梳理框架。我会用思维导图把每个章节的内容整理出来。
多做实验:化学是实验学科,实验操作比理论更重要。每次实验课我都认真对待,不懂就问老师。有一次我问了老师七八个问题,老师都烦了,但我不问清楚心里不踏实。
组建学习小组:我和班上几个同学组建了学习小组,每周聚一次讨论难题。我们把各自不懂的地方拿出来一起讨论,有时候讨论到宿舍熄灯才散。
我们学习小组有个不成文的规矩:每周三晚上七点,图书馆三楼研讨室见。第一次开会的时候,大家都很拘谨,后来慢慢熟了,讨论也越来越热烈。
有一道分析化学的题目特别难,我们四个人讨论了两个晚上才搞明白。第二天上课老师刚好讲到那道题,我直接举手回答了,老师还夸我”理解得很透彻”。
这套方法坚持下来,效果很明显。大一下学期期末,无机化学我考了82分,分析化学考了88分,GPA一下子提到了3.2。
大二学年结束的时候,我的GPA达到了3.5,排到了专业前15%。
所以我想告诉那些刚上大学的化学系同学:大一的成绩不能代表什么,关键是找到方法、持续努力。
科研入门
大二的时候我开始进实验室。
一开始只是打杂:洗玻璃仪器、配制溶液、记录数据。但我认真观察师兄师姐的操作,有不懂的就问。
我们实验室是做无机功能材料的,导师是学院的年轻教授,姓王,人很好。他看我态度认真,就让我参与了一个小课题。
第一次进实验室的时候,我穿了一身新衣服,结果第一天就被溶剂溅脏了。后来我学乖了,每次进实验室都穿实验服,再也不心疼衣服了。
慢慢地,导师开始让我独立负责一些小实验。我做的第一个独立课题是”某金属有机框架材料的合成与表征”。
这个课题让我学到了很多:文献调研、实验方案设计、操作技能、数据分析……每一步都是新的挑战。
记得第一次查文献,我完全不知道怎么下手。在Web of Science上搜关键词,一下子出来几千篇论文,看哪个都像,又看哪个都不像。
后来在师兄的指导下,我学会了用”关键词+年份+引用次数”来筛选文献,找到领域内的经典论文和最新进展。
还有一次查文献,我用的关键词不对,查出来的论文跟我的课题完全不相关。白忙活了三天,差点崩溃。
第一次做实验方案设计,我把文献里的方法照搬过来,结果完全复现不出来。王老师看了我的方案,笑了笑说:“文献里的条件不一定适合我们的体系,你要根据实际情况调整。”
然后他教了我怎么设计对照实验、怎么控制变量……
这些经验在课堂上是学不到的。
王老师还跟我说过一句话:“做科研最重要的不是聪明,而是细心和耐心。实验中的很多细节都会影响结果,不细心就会错过重要的发现。“
第一次失败
科研之路从来不是一帆风顺的。
大三上学期,我尝试合成一种新型MOF材料。按照文献的方法试了十几遍,总是得不到理想的晶体。不是长得太小,就是结构不对。
那段时间我很焦虑,每天早出晚归做实验,但结果总是不如人意。
有一次做到晚上十一点,实验室就剩我一个人了。显微镜下还是看不到理想的晶体,我突然觉得很委屈,蹲在实验室门口发了好一会儿呆。
后来实验室的保安大爷过来问:“小伙子,这么晚了怎么还不回去?“我跟他说了一下情况,大爷说:“做实验嘛,哪有一次就成功的,我看你天天来,挺努力的,肯定能成。”
那一刻我差点哭出来。
有一次我崩溃了,跑到王老师办公室,说:“老师,这个方向是不是走不通?要不然换个课题?”
王老师没有直接回答我。他问我:“你查了多少篇文献?”
我说:“十几篇。”
他说:“远远不够。这个领域每年发表几千篇论文,你要系统地读,总结规律。我建议你至少读100篇,再来判断这个方向有没有希望。”
我按照王老师的要求,花了一个月时间系统地读了100多篇论文。读着读着,我突然发现了一个规律:文献里提到的合成方法有一个共同点,都用了某种”助溶剂”来促进晶体的生长。
我按照这个思路重新设计了实验方案,结果真的成功了!
那一刻我激动得差点跳起来。当显微镜下出现漂亮的晶体时,我感到前所未有的成就感。
科研就是在失败中前进的。失败不可怕,可怕的是放弃。
后来我把这个经验写进了我的科研笔记第一页:遇到瓶颈不要慌,先大量读文献,找规律。
发表论文
大三下学期,我的课题终于有了成果——成功合成了一种新型MOF材料,并测试了其吸附性能。
在导师的指导下,我开始写论文。英文写作是我的短板,第一稿被王老师改得面目全非——满篇都是红色批注,连语法错误都标出来了。
记得王老师指着我的论文说:“这句话你想表达什么意思?“我看了看自己写的句子,自己都读不懂。从那之后我明白了,写英文论文要简洁明了,不要炫技。
我后来找了英语老师帮忙润色,又花了一个月修改,终于把语言关过了。
投稿的过程很曲折。我投的是《Inorganic Chemistry》(IF=4.3),这是一个中科院一区期刊。
第一稿投出去,两周后收到审稿意见。两个审稿人提了20多条意见,有的问题很尖锐。
我按照意见一条一条修改,有些实验要重做,有些图要重新画,有些论述要重新组织……改了整整两个月,才把修改稿返回去。
有一道审稿意见特别难回复,审稿人问的是关于材料稳定性的问题,我做了大量补充实验才回答清楚。
又等了一个月,收到二审意见。又提了10多条意见……
最后,历时半年,论文终于被接收了。
当收到编辑的”Accept”邮件时,我激动得差点流泪。这是我人生中第一篇SCI论文,第一作者。
那天晚上我请王老师吃了一顿饭,感谢他的指导。王老师说:“这是你自己的成果,我只是帮你指了方向。”
这篇论文成为我申请中科院直博的核心材料。
申请中科院
大三下学期,我开始申请中科院的直博项目。
说实话,申请的时候我很忐忑。我的本科学校只是211,跟中科院比起来差距不小。我担心自己背景不够,申请不上。
但王老师鼓励我说:“你的科研经历和论文成果很扎实,完全有竞争力。勇敢去试。”
王老师还亲自帮我写了推荐信,开头第一句是:“该生在本科期间展现出了优秀的科研潜质,是我见过最有前途的学生之一。“我看完有点受宠若惊。
直博申请需要:成绩单、GPA排名、英语成绩、个人陈述、研究计划、推荐信、已发表论文。
我的背景:GPA 3.5(前15%),英语六级520分,有SCI论文一作,有推荐信。论文是最重要的砝码。
个人陈述我主要写了三点:对化学的理解和热情;我的科研经历和成果;为什么想读博以及未来的研究兴趣。
写个人陈述的时候,我把自己做MOF材料的经历详细写了出来,包括失败和成功的整个过程。我觉得真实的经历比虚假的完美更打动人。
研究计划我花了很长时间写。王老师给了我很多指导,帮我确定了研究方向的框架:MOF材料在气体吸附领域的应用,这个方向既有科学意义,也有实际价值。
推荐信我找了王老师和一位上过课的教授。王老师的推荐信重点介绍了我的科研能力,说我是”他带过的最认真的学生之一”。
面试:紧张的一天
申请提交后两个月,我收到了面试通知。
面试地点在中科院化学研究所,北京。面试是全英文的,包括:英文自我介绍、科研经历介绍、专业问题、综合问题。
面试那天我很紧张。早上五点就醒了,又把自我介绍背了十几遍。
从学校到北京的高铁上,我一直在看专业课笔记。旁边的大叔问我:“小伙子,你是去北京考研吗?“我说:“去面试博士。“大叔竖起大拇指:“厉害,年轻人加油。”
进入面试房间,三个教授坐在对面,中间那个看起来很严肃。我深吸一口气,开始自我介绍。
自我介绍还算顺利,虽然有几个词卡壳了,但整体还行。
然后是科研经历介绍。我把自己做过的项目从头到尾讲了一遍,从文献调研到实验设计,从失败到成功……讲完之后,中间那个教授点了点头。
有一个教授问我:“你的材料在什么条件下最稳定?“我结合自己做过的实验回答了,还补充了一些文献里的证据。教授们听了之后表示满意。
接下来的专业问题问的是有机化学和无机化学的基础知识。有一道题我没答上来,是关于立体化学的,我诚实地说”这个问题我还需要进一步学习”。
综合问题问的是职业规划。我说了自己对科研的热爱,以及想成为优秀的化学家。
面试结束后,我感觉还可以。虽然有一道题没答上来,但整体表现还行。
第二天,导师给我发了邮件,说面试通过,欢迎加入他的课题组。
那一刻,我悬着的心终于落地了。
最终结果
我拿到了中科院化学研究所的直博offer。
从211学渣到中科院直博,这条路我走了四年。
拿到offer那天,我给王老师打了个电话,感谢他这四年的指导。王老师说:“是你自己的努力,我只是引路人。好好干,别让我失望。“
读博感受
目前我博二在读。
直博的节奏跟硕士不一样。硕士是两年,专心做课题就行;直博是五年,要有更长远的规划。
第一年主要是上课+熟悉实验室。第二年开始正式做课题,每周要汇报进展,压力不小。
导师给了一个研究方向,让我先读文献、熟悉实验操作。组会的时候要汇报文献阅读进展,有时候会被问得哑口无言。
有一次组会我汇报一篇Science论文,被导师问了十几个问题,我答不上来七八个。那次之后我花了两周时间把论文彻底搞懂,终于能回答上导师的问题了。
但我不后悔自己的选择。化学研究很有意思——每发现一个新现象,每解决一个小问题,都是在推动人类认知的边界。
我现在做的是MOF材料在CO2捕集领域的应用。这个课题有环境意义,也有科学价值。虽然发不了CNS,但在我这个细分领域,发个JACS/Angew还是有可能的。
博士待遇
中科院的博士补贴比高校高一些:
- 国家助学金:1500元/月
- 导师课题补贴:2000-4000元/月(看导师经费)
- 各种奖学金:国家奖学金30000元/年、学业奖学金10000元/年……
算下来一个月大概4000-6000元,够基本生活了。虽然不能大富大贵,但读博期间不用担心经济问题。
我有个师兄在高校读博,补贴只有2000多,日子过得紧巴巴的。相比之下,中科院的待遇算不错的了。
我的规划
1年规划:确定博士课题的核心创新点,开始做实验,争取有所突破。
3年规划:发表2-3篇SCI论文,通过博士答辩。
5年规划:去海外做博后,或者去高校/研究所工作。
长期规划:成为某个领域的专家,建立自己的课题组。
碎碎念
很多人觉得化学是”天坑”专业,就业难、薪资低、环境差。
我觉得关键看你的定位。
如果想做科研,化学是可以的——虽然不能大富大贵,但能做自己喜欢的事,也有稳定的科研岗位。现在高校和研究所都在扩大编制,机会比以前多了。
如果你只想找工作,那确实要提前规划转型。可以往分析化学、化妆品、食品、检测等方向走,这些相对好就业。我有师兄去了华大基因做基因测序,有师姐去了欧莱雅做配方研发,都还不错。
还有,不要被成绩定义自己。大一的成绩不能代表什么,关键是找到方法、持续努力。我大一GPA 2.8,照样直博中科院。
最后,送化学人一句话:愿你我都能在化学的世界里找到属于自己的光。
做实验的时候可能会失败很多次,但只要不放弃,总会有成功的那一天。
加油!科研人!
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