专栏名称: 研之成理
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普渡大学赵克杰专访:兴趣助推科研梦

研之成理  · 公众号  · 科研  · 2020-04-02 08:00

正文


本期人物介绍

赵克杰 博士是普渡大学机械工程系助理教授。他于2005年和2008年获得西安交通大学学士和硕士学位,2012年哈佛大学工程科学博士学位,2012-2014年在麻省理工学院担任博士后助理。他的研究集中在力学和电化学多物理场的理论模拟和原位实验,研究课题包含电池材料,有机半导体分子聚合物以及电致色玻璃。他曾获得Extreme Mechanics Letters Young Investigator Award, 3M Non-tenured Faculty Award, Energy Storage Materials Young Scientist Award, NSF CAREER Award等荣誉。



活动主题

记录2020新能源技术发展历程



活动目的

通过线上、线下的方式采访和总结新能源技术领域中的100位知名科研者的研究工作,了解新能源的最新研究进展。活动对优秀的工作和课题组进行广泛的推文宣传,以实现更多的技术对接,促进新能源科研和产业的协同发展!



活动主办方




活动支持方



专访内容


1. 简单介绍下您目前的研究方向?

我的主要研究方向是电化学与力学之间的相互耦合作用,比如在电池材料中,由于质量传输和电化学反应,如何造成材料的变形,应力,断裂,以及机械失效对于电池电化学性能的影响。我的研究方向集中在力学,电化学,和材料学多物理场的相互耦合。

2. 什么原因让您选择这样一个研究方向?

我读博时候的导师是锁志刚老师(美国工程院院士、科学院院士),他非常鼓励学生去寻找一些自己的idea,而不是跟着师兄师姐去做已有的课题。这对学生来说是一个非常好的训练过程,也是一个“痛并快乐着”的过程,自己寻找idea的过程中痛苦会加倍,成就感也会加倍。

当初我们意识到力学在锂离子电池中的重要性,就去探寻锂离子电池的相关想法。后来我们意识到,如何理解电池材料的力学变形以及解决机械失效是一个很好的想法。我们认为可以从力学上可以提供一些见解。所以这样就敲定了科研的方向。克服了最开始的困难后,就相对容易一些。

3.Idea对科研很重要,您认为获取一个号的idea需要哪些前置因素?

根据我的理解, 第1是需要对课题方向有一个大局的了解 (big picture),如何去理解这个领域?读文章,读文献非常重要。读文献往往在日常的学习工作中会处于一个较低的优先级。要读很多文章,持续的读,才能对这个领域有一个比较清晰的认识。

第2我认为 沟通非常重要 ,一方面是学生跟导师之间的沟通,学生需要定期给老师提供最新的工作进展,导师可以给学生提供方向性的指导。其次是学生与学生之间的沟通,学生跟学生之间互相交流往往可以学到非常多的东西。另一方面是与其他学者的沟通,比如说参加会议,想法往往源自于某个讨论,随着讨论的深入,idea经常就出现了。

第3个我认为比较重要的是 批判性思维 。中国学生在这方面稍微弱一点,因为包括我自己从小学、中学、大学中批判性思维运用的并不多。国内学生很勤奋很刻苦,交待一个事情很快就可以做完,但往往不去想这个事情别的方面,这个问题来自于什么?这是很重要的,一定要持有批判性的思维去看待一件事物。

第4点我觉得 创造性也很重要 。每个学生的创造性不太一样,但是可以通过训练来实现,通过系统性的训练,可以让你对一些可能产生好的idea的事物变得敏感。

4. 您认为国内和国外的科研环境有什么差别?

我不认为有任何本质的区别。国内的科研进展非常快,相对于十几年前我读本科和硕士的时候,科研条件有非常大的提高。

5. 您在科研经历中,遇到最大的阻碍是什么?
我个人没有经历过特别的挫折或者是困难,但整体上看拥有一个广阔的视野很重要。看清全局,再选择一个比较重要的问题去做。在解决问题的时候,会遇到一系列阻碍。
比较困难的是刚开始去找问题的时候,尤其在多学科交叉的前提下,以我的背景为例,我主要擅长力学分析,对化学了解不多。在了解自己的长处和短处的基础上寻找问题相对容易一些。

6.您觉得兴趣是做好科研的推动力吗?

兴趣非常重要,如果对科研没有兴趣的话,那我建议不要做。大部分情况下做科研不会带来很高的薪资,而且比做其他的工作辛苦。在学术界每天工作十小时以上很正常,周末加班也算正常,科研算是低时薪工作。如果觉得做科研这个过程痛苦而无法享受科研成果的乐趣,那或许更适合做别的工作也或者是课题选得不对。

7.对于2019年诺贝尔化学奖的三位得主,您有什么看法?

我觉得这是迟到的的奖励。锂离子电池对社会已经产生了巨大的影响,诺贝尔奖当然是对储能技术和电池的激励,但或许不会对行业带来更多具体的改变。目前来看,各个国家地区尤其是亚洲国家,投入了大量的人力、财力、社会上的力量去推动储能技术,锂电池不可或缺,它给我们的生活带来巨大的转变。从这方面来看诺奖也是必然的,它让大家普遍意识到锂电池对社会经济的重要性。

8.作为一个学者,您觉得最重要的素质是什么?

在不同阶段有不同的要求,我觉得对于博士阶段,自驱动力非常重要。要有一个自我的推动力,推动自身去解决一些科研的问题,这是第一个重要的素质。

第二个是专注力,博士期间受到的诱惑和选择都很多,要能静得下心来,把科研这件事做完做好。

第三个是坚持,科研不是一拍脑袋,今天有想法明天就能做出来,解决一个问题需要的时间很长,大概一年甚至更长,当然也有可能做完发现别人已经published(大笑)。所以你选择了一个东西,要把它做出来,需要的是几个月或几年,甚至更长时间,拥有坚持的信念非常重要。

9.有人说科研就是回馈社会,您认同这句话吗?

我认可。科研是一件很有意义的事情,享受这个过程,让别人获得新的知识,都是科研带来的回馈。科研的回馈方式,不限定于产业化,有的学者将某些机理阐述的非常清晰,增加了大家的理解,这也是一种回馈社会的体现。

对于我来说,我自己的工作有很多教学部分,我享受跟学生交流的过程。当学生学到了新的东西,这让我感觉非常开心,这其实也是一个作为科研工作者的福利。我喜欢教学,学生通过课堂回馈给我,我通过教学回馈给社会,这是一个双向的传递。学生在最初觉得不感兴趣的事物或机理,通过我的教学让他感受到了乐趣,想要探索未知的领域,这对于一个老师是莫大的肯定与成就。

硕士生提问:
1.研究生可能面临出国深造或是国内深造的选择,您更推荐哪个方向?还是因人而异?

应该是因人而异的,科研没有一个统一的路径。我刚才也提到,科研环境没有本质的差别。国内有国内好的地方,当然国外也是如此。在国外深造可以开阔眼界,也可以掌握一门外语,以及不同文化的交融碰撞。整体来看,如果有一段出国读书或交流的经验都是很不错的。

很多在读的PHD学生都希望出国访问一年或两年,有的学生发现国外的科研项目和国内的科研项目难以接轨。我希望想要出国深造的学生在时间上做好安排,对自己的未来要有一个长远打算。想清楚自己想要做什么再行动,不要盲目跟风。

2.看文献的时候,有关机理性的问题不同作者有不同的结论,这时候应该怎么看?

批判性思维很重要,应该形成自己的观点,而不是全盘接受别人的论点,从某方面来说也是这是科研进步的一个必然途径。大家在做科研的时候往往是一种盲人摸象的状态,这里不是贬义词,就是大家会根据自己的理解去描绘一个图像。比如我的长处在力学分析,我会根据力学的角度选择科研方向,但是对于同一种体系别人会从不同的角度去理解。这是一种健康的模式,最终大家把分散的知识拼凑起来就会组成一个更加全面和深刻的体系。

在有些情况下不同的文章会形成不同的观点,甚至相左。同一种现象由不同的机理造成是可能的,也或许是相关联的,也或许其中有的文章是错误的(笑)。所以在阅读的同时有批判性的思维很重要。

研之成理各版块内容汇总:
1. 仪器表征基础知识汇总
2. SCI论文 写作专题汇总
3. Origin/3D绘图等科学可视化汇总
4. 理论 化学






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