機(jī)器之心轉(zhuǎn)載
來(lái)源:知乎
作者:ZhenbangDai
一個(gè)「別人家的孩子」,讀博時(shí)卻被導(dǎo)師嚴(yán)厲批評(píng):「你有認(rèn)真地思考嗎?」「你進(jìn)組已經(jīng)半年了,你學(xué)到了什么東西?」伴隨著這種壓力,他順利完成了自己的博士論文,并收獲了導(dǎo)師的贊許。在這篇長(zhǎng)文中,本科上海交大的賓夕法尼亞大學(xué)博士ZhenbangDai介紹了自己五年的讀博經(jīng)歷,希望讓人們了解到博士生們的工作是什么樣子的,從而對(duì)博士生們多一份理解,也希望給即將或正在讀博的同學(xué)一些鼓勵(lì)或安慰,讓他們能夠更理智地看待讀博并制定相應(yīng)的計(jì)劃。
前言
2022年7月29日,在跟我的導(dǎo)師Andrew和組里的其他人道別后,我在賓大博士生的生活就正式結(jié)束了?;叵胛迥昵皠倓傔M(jìn)組時(shí)的一次組會(huì)上,Andrew在得知一個(gè)馬上要畢業(yè)的師姐差點(diǎn)沒(méi)有按時(shí)提交畢業(yè)論文后,對(duì)組里其他高年級(jí)的博士生說(shuō):
“一定要在答辯前一個(gè)星期把論文提交,知道了嗎Rob,Tian?”,
說(shuō)著便看向了我的師兄Rob和Tian,然后又突然看向了才一年級(jí)的我,
“知道了嗎Zhenbang?”。
大家都笑了,因?yàn)橹繟ndrew在開(kāi)玩笑,他完全沒(méi)有必要對(duì)一個(gè)才剛進(jìn)組的人提醒他五六年后要注意的事?,F(xiàn)在看起來(lái),感覺(jué)這件事就發(fā)生在前幾天,仿佛五年在一轉(zhuǎn)眼間就過(guò)去了。但是五年真的是很長(zhǎng)的時(shí)間,中間經(jīng)歷了太多事情,我的人生也發(fā)生了或大或小的變化,如果不在剛剛畢業(yè)時(shí)記錄下來(lái),過(guò)了幾年后或許真的會(huì)忘記里面經(jīng)歷過(guò)的快樂(lè)和心酸。這也是我在很多年沒(méi)有用中文寫(xiě)作過(guò)后,想寫(xiě)下這篇文章的初衷。
另外一個(gè)想要記錄自己博士生活的原因是因?yàn)?,我發(fā)現(xiàn)很多人,包括我的父母和很多朋友,都對(duì)讀博只有十分抽象的認(rèn)識(shí)。人們往往會(huì)認(rèn)為讀博的重點(diǎn)在于“讀”,是去接受一個(gè)更高程度的教育,因此讀博的過(guò)程無(wú)外乎是單純以一個(gè)學(xué)生的身份去讀更難的書(shū),學(xué)習(xí)更艱深的知識(shí)。但事實(shí)上,從一般的博士培養(yǎng)項(xiàng)目上來(lái)看,學(xué)習(xí)現(xiàn)有的知識(shí)往往只占四到六年讀博時(shí)間的25%,更多時(shí)間,博士生們則是坐在辦公室或者實(shí)驗(yàn)室里,埋頭苦想來(lái)發(fā)現(xiàn)或者發(fā)明人類不曾知道的知識(shí)以及技能,從而擴(kuò)充人類社會(huì)現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備。這個(gè)過(guò)程并不是課堂上的一對(duì)多的傳授過(guò)程,而是充滿了討論和高強(qiáng)度思考以及各種失敗的嘗試。在這種程度上,讀博更像是一份工作,一份對(duì)腦力,體力和耐力都極具考驗(yàn)性的工作。
相比較起來(lái)大學(xué)本科或者碩士研究生,博士生們的年齡一般相對(duì)比較大,而同年齡段的人往往都開(kāi)始進(jìn)入社會(huì)中的各行各業(yè),需要開(kāi)始面對(duì)社會(huì)和家庭的各種期待。但是,博士生們面對(duì)的工作往往對(duì)人的要求都很高,而且因?yàn)槭悄X力工作的緣故,即使在離開(kāi)辦公場(chǎng)所后,也很難停止思考。所以,當(dāng)工作和生活很難分開(kāi)時(shí),如何管理好自己的個(gè)人和社會(huì)生活就變得十分有挑戰(zhàn)性。我是屬于那種一直試圖將工作和生活分隔開(kāi),但是嘗試了五年后,由于各種原因只能說(shuō)是成功了一半。這種期待和現(xiàn)實(shí)有出入的情況就會(huì)讓自己對(duì)自己的生活不是很滿意。因此,我也希望能通過(guò)這個(gè)回憶錄,讓人們了解到博士生們的工作是什么樣子的,從而對(duì)博士生們多一份理解。
記得自己在博士二年級(jí)最痛苦的時(shí)候,讀到了PhilipGuo寫(xiě)的ThePh.D.Grind,里面是他對(duì)自己讀博過(guò)程的回憶。那本書(shū)的前幾章里他寫(xiě)了自己在斯坦福讀博時(shí)頭兩年時(shí)的經(jīng)歷,當(dāng)然其中很多都是挫折。當(dāng)我發(fā)現(xiàn)自己當(dāng)時(shí)所經(jīng)歷的困難其他人也都或多或少經(jīng)歷過(guò)時(shí),內(nèi)心也多少有一些釋然,感覺(jué)自己并不是孤獨(dú)的。同時(shí),我也有些后悔沒(méi)有在讀博前讀到這本書(shū),因?yàn)槿绻軌蛱嵩缌私獾竭@些所要經(jīng)歷的痛苦的話,自己或許能提早調(diào)整心理期待,甚至調(diào)整讀博的計(jì)劃。所以,我也希望自己正在寫(xiě)的這篇文章能夠幫助學(xué)弟學(xué)妹們更了解博士生的生活,給他們一些鼓勵(lì)或者安慰,讓他們能夠更理智的看待讀博并制定相應(yīng)的計(jì)劃
讀博前(2017之前)
科研經(jīng)歷
在讀博前,我多少對(duì)博士有一些朦朦朧朧的概念。在本科時(shí),自己聽(tīng)到的關(guān)于博士生的評(píng)論最多的就是壓力大,但對(duì)于什么是讀博壓力,也沒(méi)有更具體的認(rèn)識(shí)。因?yàn)槲医佑|過(guò)的博士生們看起來(lái)都挺正常的,所以“壓力大”對(duì)我來(lái)說(shuō),只是貼在博士生身上的一個(gè)標(biāo)簽而已,并不代表任何具體的含義。
但是,這也不意味著我沒(méi)有任何準(zhǔn)備地就去申請(qǐng)了博士項(xiàng)目。我本科是在上海交通大學(xué)學(xué)的材料科學(xué)與工程專業(yè),在大一大二時(shí),我就和幾個(gè)同學(xué)一起做過(guò)一個(gè)偏生物材料的研究課題。
當(dāng)時(shí)的工作是合成納米探針,用來(lái)探測(cè)人體內(nèi)的各種組織或者癌細(xì)胞來(lái)達(dá)到診療的效果。雖然這個(gè)概念聽(tīng)著十分的高大上,但是日常的工作卻十分枯燥,基本是在調(diào)配試劑、等待化學(xué)反應(yīng)完成、和洗試劑瓶這幾項(xiàng)工作中循環(huán)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)這種最需要腦力活動(dòng)的過(guò)程基本就被帶我們的博士生師姐們承包了,這也可以理解,因?yàn)椴糯蠖奈覀兿嚓P(guān)的知識(shí)了解的太少了,而平時(shí)繁忙的課業(yè)和社團(tuán)活動(dòng)也不允許我們大量閱讀相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)積累經(jīng)驗(yàn)。所以,在最后看不太到實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展,也不理解自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的情況下,我們的這個(gè)項(xiàng)目草草結(jié)了題,這段科研經(jīng)歷也沒(méi)有給我留下特別好的印象。只不過(guò)當(dāng)時(shí)我的生活重心并不是做研究,而是豐富多彩的大學(xué)生活,所以,即使這個(gè)項(xiàng)目最后沒(méi)有成功,它也沒(méi)有讓我對(duì)科研有特別壞的印象,畢竟,它對(duì)我并不重要。
經(jīng)常逛知乎的人應(yīng)該知道材料科學(xué)與工程是人們口中的天坑專業(yè),因?yàn)槿绻皇菃螁斡斜究苹蛘叽T士學(xué)歷的話,那么我們很難學(xué)到一個(gè)專業(yè)技能可以讓我們找到專業(yè)對(duì)口的工作。所以,在大二下學(xué)期開(kāi)始認(rèn)真考慮本科畢業(yè)后的去向時(shí),讀博便成了一個(gè)看起來(lái)十分合理的選項(xiàng),只不過(guò)我也沒(méi)有放棄直接工作的可能性。
第一段不成功的科研經(jīng)歷并沒(méi)有阻礙我去開(kāi)始下一段科研經(jīng)歷。相反,這一次我想找一些更偏于應(yīng)用的研究方向。我看上了當(dāng)時(shí)很火的3D打印,想著即使讀不了博士,至少也能學(xué)一門(mén)時(shí)髦的手藝來(lái)找工作。所以,我翻閱了我們學(xué)院老師的名錄,找到了一個(gè)自稱做3D打印的教授。我已經(jīng)不記得和他有沒(méi)有面談過(guò),但是我很快就了解到他當(dāng)時(shí)已經(jīng)因?yàn)橐恍├щy不做3D打印了,他的工作還是更多側(cè)重在他的本行,用激光來(lái)焊接金屬或者改良金屬表面的性能。我也許是看在這是一門(mén)和應(yīng)用十分相關(guān)的專業(yè),就最終決定還是在這個(gè)組待下來(lái),即使我對(duì)這個(gè)方向并沒(méi)有特別的感興趣。
現(xiàn)在看來(lái),我當(dāng)時(shí)做了一個(gè)十分錯(cuò)誤的決定,因?yàn)檫@一段科研經(jīng)歷和第一段如出一轍,自己也就是做一些打雜的工作,甚至是純體力活,真的需要?jiǎng)幽X筋的地方還是都被博士師兄們做了,有技術(shù)含量的操作步驟,比如操作巨大的激光焊接儀,我也因?yàn)榘踩珕?wèn)題而不被允許操作。雖然渾渾噩噩待了一年,最后有三篇論文掛了我的名字,但我并沒(méi)有感覺(jué)這段經(jīng)歷很有意義。所以,在大三快要結(jié)束時(shí),我真的開(kāi)始認(rèn)真思考我到底喜歡做什么樣的研究,什么樣的課題能夠真正讓我感興趣。
我從小看一些科普讀物時(shí)就會(huì)被嚇到,因?yàn)槔锩嬷v的一些大的時(shí)間尺度的東西,比如行星的誕生毀滅之類的事,都會(huì)把我嚇得睡不著覺(jué)。不過(guò)往往我能及時(shí)調(diào)整過(guò)來(lái),因?yàn)槲抑肋@些事情在的我有生之年大概率根本不會(huì)發(fā)生。但是,有一件事卻一直讓杞人憂天的我十分擔(dān)心,那就是能源危機(jī),因?yàn)橛帽M傳統(tǒng)能源是可能在我有生之年發(fā)生的事。所以,在意識(shí)到自己內(nèi)心的這層恐懼后,我想也許能源方面的研究可能是我真正所感興趣的。而當(dāng)時(shí)為了能夠申請(qǐng)出國(guó)讀博,我們喜歡在大三暑假時(shí)在國(guó)外做一段研究,從而獲得國(guó)外教授的推薦信。于是,我開(kāi)始找國(guó)外的研究太陽(yáng)能電池的課題組。
我當(dāng)時(shí)在四月份開(kāi)始找的,已經(jīng)算比較晚的了,所以并沒(méi)有美國(guó)的教授愿意收我。但所幸的是,我聯(lián)系到了新加坡的一位老師,她的研究方向之一就是研究鈣鈦礦光學(xué)器件。也許自己真的是對(duì)這方面感興趣,也可能是因?yàn)榇笕Y(jié)束后課業(yè)壓力已經(jīng)小了很多,當(dāng)時(shí)的我在了解這個(gè)領(lǐng)域時(shí)格外上心,讀了許多相關(guān)的文章,也參與了一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。雖然最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果也并不是很理想,但是這段研究經(jīng)歷卻是第一次給我留下了正面的印象。從新加坡回來(lái)后,我果斷退出了我的激光研究,并加入了交大一個(gè)做鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的組來(lái)做我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。即使到我最后畢業(yè)時(shí)都沒(méi)有什么真正的產(chǎn)出,但是至少在茫茫的研究方向中,我發(fā)現(xiàn)了一些我確實(shí)感興趣的方向。
出國(guó)申請(qǐng)
真正開(kāi)始操作留學(xué)申請(qǐng)是在大四上學(xué)期開(kāi)始的,當(dāng)時(shí)完成了各種語(yǔ)言考試(這是另一段十分痛苦的經(jīng)歷,比如說(shuō)我托福考了三次才上100,中間還差點(diǎn)抑郁),就開(kāi)始了俗稱“套磁”的過(guò)程,也就是給感興趣的導(dǎo)師們發(fā)郵件,問(wèn)他們有沒(méi)有招新學(xué)生的計(jì)劃。因?yàn)槊绹?guó)的科研資源確實(shí)比較豐富,而且我當(dāng)時(shí)的女朋友(也就是現(xiàn)在的老婆)也考慮去美國(guó),所以我只考慮申請(qǐng)美國(guó)的學(xué)校。
我的計(jì)劃是聯(lián)系一些做太陽(yáng)能電池實(shí)驗(yàn)的課題組,因?yàn)樗麄兒臀易罱难芯拷?jīng)驗(yàn)和興趣相符。不過(guò)其實(shí)我也有一些擔(dān)心,因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)我做實(shí)驗(yàn)的天賦并不是很高,比如說(shuō)我的手在滴試劑時(shí)會(huì)抖,這就導(dǎo)致我制作出來(lái)的一些器件質(zhì)量并不是很高。當(dāng)時(shí)我覺(jué)得這些應(yīng)該都是小問(wèn)題,手抖可能只是緊張,可以通過(guò)練習(xí)來(lái)改善,但為了碰碰運(yùn)氣,我也時(shí)不時(shí)聯(lián)系了一些做理論的教授,他們用理論或者計(jì)算機(jī)來(lái)探究鈣鈦礦的原理。現(xiàn)在看來(lái),當(dāng)時(shí)幸好聯(lián)系了這些做理論的老師,因?yàn)樽詈笾挥兴麄兡艽_定給我發(fā)。
我最開(kāi)始聯(lián)系A(chǔ)ndrew就是看到了他網(wǎng)站上的研究方向里有關(guān)于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的,所以就給他和他組里的學(xué)生發(fā)了郵件。一開(kāi)始Andrew并沒(méi)有回,但他的學(xué)生們(比如Rob)倒是基本都回了,其中有一個(gè)中國(guó)學(xué)長(zhǎng)Lai告訴我他已經(jīng)畢業(yè)了,但是跟我說(shuō)可以把我郵件轉(zhuǎn)發(fā)給Andrew。當(dāng)時(shí)我覺(jué)得這真是個(gè)好心的學(xué)長(zhǎng),并向他表示了感謝。然后一兩個(gè)月就過(guò)去了,我也沒(méi)有對(duì)Andrew太關(guān)注,因?yàn)槲业纳暾?qǐng)重心還是實(shí)驗(yàn)組。直到2016年的十二月份時(shí),我突然收到了Andrew的郵件,里面說(shuō)他明天就要到上海交大訪問(wèn)并做一個(gè)報(bào)告,如果感興趣的話可以當(dāng)面聊一聊。我看到這封郵件后一個(gè)激靈,因?yàn)槲遗笥旬?dāng)時(shí)已經(jīng)收到了賓大的,而我還顆粒無(wú)收,所以我覺(jué)得,這是一個(gè)千載難逢的好機(jī)會(huì)。于是,我花了一晚上趕緊看了看Andrew組里最近發(fā)的文章,然后有模有樣地準(zhǔn)備了幾個(gè)科學(xué)上的問(wèn)題,準(zhǔn)備到時(shí)候去問(wèn)他。
第二天,一個(gè)上海大學(xué)的教授帶著Andrew到了交大。因?yàn)樗麄儗?duì)交大的校園并不是很熟悉,而離Andrew的演講又還有一段時(shí)間,我就帶著他們?nèi)チ艘患铱Х瑞^。在咖啡館里買(mǎi)好咖啡坐下后,我就向Andrew問(wèn)了一些關(guān)于“體光伏(BulkPhotovoltaicEffect)”的問(wèn)題,這是我前一天瀏覽他的網(wǎng)站時(shí)第一次聽(tīng)說(shuō)的一個(gè)概念,感覺(jué)很有趣,但我確實(shí)又不是很懂,所以就向Andrew提出了一些疑問(wèn)。Andrew倒是很耐心的回答了我的問(wèn)題,并且還在紙上寫(xiě)寫(xiě)畫(huà)畫(huà)來(lái)解釋他說(shuō)的話。雖然我最后還是聽(tīng)得一知半解,但是卻留下了“這個(gè)教授好像很厲害”的樣子。Andrew看我對(duì)這個(gè)方向確實(shí)感興趣,就告訴我說(shuō)他兩天后在上海大學(xué)還有一個(gè)專門(mén)講體光伏的演講,可以去聽(tīng)一下。我覺(jué)得如果我去聽(tīng)的話,可能會(huì)給他留下更好的印象,所以即使要坐兩個(gè)小時(shí)的地鐵,我還是帶了點(diǎn)交大的紀(jì)念品,去上海大學(xué)參加了他的演講,并且又提問(wèn)了一些問(wèn)題來(lái)表明我對(duì)他的研究真的很感興趣。最后我問(wèn)Andrew,我可不可以去他的組里讀博士,Andrew說(shuō)可以啊,但是我還有點(diǎn)疑慮。
“化學(xué)系申請(qǐng)的截止日期已經(jīng)到了,我現(xiàn)在申請(qǐng)是不是太晚了?”
“哦這樣啊,那你可以申請(qǐng)材料系,我在那里也有任職,然后我可以請(qǐng)他們把你的申請(qǐng)材料轉(zhuǎn)移到化學(xué)系?!?/p>
雖然很吃驚還可以這樣操作,但我確實(shí)這樣做了,并且在一個(gè)月后的一個(gè)晚上收到了一個(gè)面試。面試很短,只有十分鐘,并且只問(wèn)了一些很寬泛的問(wèn)題,并沒(méi)有問(wèn)與研究相關(guān)的問(wèn)題。面試的最后,我問(wèn)大概多久之后可以收到面試結(jié)果。面試官,也就是我之后一門(mén)專業(yè)課的老師,一副欲言又止的樣子說(shuō)道:
“Let’ssayitwillbeverysoon.(我只能告訴你會(huì)很快。)“。
就這樣,在睡了一覺(jué)后,我收到了賓大化學(xué)系博士項(xiàng)目的。
當(dāng)時(shí)的我十分興奮,感到一塊懸了半年的石頭落了地。我終于可以和女朋友一起去美國(guó)的同一所學(xué)校留學(xué)了,而不用經(jīng)受未知的異地戀。到申請(qǐng)季的最后,我們也發(fā)現(xiàn),賓大是唯一一個(gè)我們倆都收到的學(xué)校。所以,不管之后發(fā)生了什么,即使只因?yàn)檫@件事,Andrew也是我的恩人。(當(dāng)然后面我會(huì)提到,之后確實(shí)也發(fā)生了一些事,讓我懷疑自己是不是還要堅(jiān)持自己的想法。)
第一年(2017夏天到2018夏天)
初來(lái)乍到
在收到后,大學(xué)最后的時(shí)光就幾乎沒(méi)有了任何壓力。Andrew知道我沒(méi)有做理論研究的經(jīng)驗(yàn),可能也確實(shí)擔(dān)心我的基礎(chǔ),便給我推薦了幾本書(shū)和幾篇論文讓我提前做準(zhǔn)備,并讓我過(guò)一段時(shí)間后向他匯報(bào)學(xué)習(xí)的進(jìn)展。當(dāng)時(shí)我對(duì)他這么早的就開(kāi)始對(duì)我提要求感到有些奇怪,但也沒(méi)有多想,畢竟自己的理論基礎(chǔ)確實(shí)薄弱,所以提早準(zhǔn)備也不是壞事??偟亩?,大四下學(xué)期過(guò)得相當(dāng)輕松,在準(zhǔn)備出國(guó)的各種手續(xù)時(shí),一直期待自己在美國(guó)的生活。
2017年6月23日,是我在交大的最后一天。雖然因?yàn)椴荒軈⒓哟髮W(xué)畢業(yè)典禮而感到十分遺憾,但是對(duì)新生活的興奮還是很快就壓過(guò)了遺憾。當(dāng)時(shí)父母專門(mén)跑到上海來(lái)送我,在杭州讀書(shū)的弟弟也來(lái)了上海,在浦東機(jī)場(chǎng)陪著我一起候機(jī)。雖然有很多不舍,但是在等了兩個(gè)多小時(shí)后,分別的時(shí)候還是到了。分別的那一刻我是感到一些膽怯的,對(duì)未知的恐懼開(kāi)始逐漸超過(guò)興奮,并且有一種要跳脫舒適圈的痛感,同時(shí)對(duì)于要和父母分處兩國(guó)而感到十分難受。在進(jìn)入安檢前和爸媽揮手告別時(shí),我看到他們臉上是掛著笑容的。我不知道當(dāng)時(shí)他們的內(nèi)心是什么想法,不過(guò)我估計(jì)也是各種情緒混雜著的忐忑吧。但是,自從揮手告別并轉(zhuǎn)身背對(duì)父母后,我的內(nèi)心逐漸變得堅(jiān)硬起來(lái),那些莫名的恐懼也開(kāi)始逐漸消失了:之后就要靠自己了。
在美國(guó)的第一站是在達(dá)拉斯轉(zhuǎn)機(jī),一下飛機(jī),就趕緊給父母打了電話報(bào)平安,并開(kāi)始四處覓食。長(zhǎng)途飛機(jī)上的空氣質(zhì)量實(shí)在不好,導(dǎo)致我的鼻炎變得很?chē)?yán)重,頭特別痛,自然也就沒(méi)胃口吃飯。所以轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)最想做的事就是吃點(diǎn)東西。但是剛到美國(guó)的我并不知道什么東西合胃口,所以就去了最安全的餐廳:麥當(dāng)勞。就和很多第一次去美國(guó)的中國(guó)人一樣,我只會(huì)用this和that來(lái)點(diǎn)餐,對(duì)服務(wù)員的問(wèn)話也是有80%都聽(tīng)不懂。但好在最后還是成功點(diǎn)到了餐吃到了東西。
這算是我初嘗了語(yǔ)言問(wèn)題帶來(lái)的困難,也許賓大也正是因?yàn)橐庾R(shí)到多數(shù)國(guó)際學(xué)生的語(yǔ)言都過(guò)不了關(guān),所以在正式上課之前,賓大會(huì)要求托??谡Z(yǔ)低于28分博士生參加為期兩個(gè)月的免費(fèi)語(yǔ)言項(xiàng)目來(lái)提高英語(yǔ),而這也是我這么早來(lái)美國(guó)而參加不了大學(xué)畢業(yè)典禮的原因。雖然很多人對(duì)語(yǔ)言項(xiàng)目嗤之以鼻,覺(jué)得英語(yǔ)的提高還是要靠日積月累的對(duì)話,但是我是認(rèn)為語(yǔ)言項(xiàng)目讓我掌握了很多常用短語(yǔ),對(duì)我以后聽(tīng)課或者當(dāng)助教還是起到了很大的幫助。更重要的是,因?yàn)檎Z(yǔ)言項(xiàng)目相對(duì)輕松,我和很多其他一起來(lái)賓大讀博的中國(guó)同學(xué)經(jīng)常約在一起探索費(fèi)城,吃吃喝喝逛逛玩玩,日子還是過(guò)得十分開(kāi)心。
上課
經(jīng)過(guò)了兩個(gè)月的語(yǔ)言項(xiàng)目后,我就正式開(kāi)始了自己的博士生生涯。我們化學(xué)系的博士培養(yǎng)計(jì)劃是第一年全職上課和做助教,之后就開(kāi)始全職做研究。從我們同屆的同學(xué)來(lái)看,大家的背景各不相同,大部分國(guó)際學(xué)生都是剛剛大學(xué)或者碩士畢業(yè),專業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)牢固,而很多美國(guó)本地的學(xué)生則是有不少是工作之后再回到學(xué)校讀博的,所以相對(duì)來(lái)說(shuō)基礎(chǔ)薄弱一些。上課的目的便是讓大家盡量都處在同一起跑線上。與此同時(shí),幾乎所有美國(guó)的博士生項(xiàng)目都會(huì)把當(dāng)助教作為畢業(yè)的要求之一,所以每個(gè)博士生都會(huì)至少教兩門(mén)課。
我第一學(xué)期上的三門(mén)課是學(xué)校分配的,沒(méi)有選擇的余地,但都相對(duì)簡(jiǎn)單,難度來(lái)講說(shuō)是本科生級(jí)別的課應(yīng)該都不過(guò)分,可能唯一難一些的量子力學(xué)也因?yàn)锳ndrew讓我提前學(xué)了一些,因而沒(méi)有感到很吃力。讓我比較吃驚的反而是,原來(lái)大家的水平可以差這么多。和我一起上課的同學(xué)們屬于化學(xué)系下面的“物理化學(xué)”分部,理應(yīng)對(duì)理論知識(shí)的要求會(huì)比較高,但是很多人面對(duì)如此基礎(chǔ)的課程時(shí),仍然會(huì)抱怨課程難度高,甚至在期中考試時(shí)不及格。所以,我們這些自稱基礎(chǔ)比較好的人會(huì)首先滿懷惡意地懷疑這些基礎(chǔ)薄弱的同學(xué)是怎么被賓大錄取的,但之后便會(huì)擔(dān)心他們能否順利畢業(yè)。幾年后,我們的擔(dān)心也確實(shí)部分成了真,因?yàn)榇_實(shí)有一個(gè)考試不及格的同學(xué)在努力了很久后選擇了退學(xué)。總的來(lái)說(shuō),上課對(duì)我們這種在中國(guó)接受過(guò)理工科教育的人來(lái)說(shuō),不是負(fù)擔(dān),而是錦上添花的事。
真的讓我比較有負(fù)擔(dān)的事其實(shí)是做助教。其中,最讓我擔(dān)心的一點(diǎn)自然是語(yǔ)言問(wèn)題。作為從小到大都生活在中國(guó)的人,雖然一直都在學(xué)校里學(xué)英語(yǔ),但英語(yǔ)的聽(tīng)力和口語(yǔ)是絕對(duì)到不了應(yīng)用水平的。即使考過(guò)了托福和GRE,但是這些畢竟只是標(biāo)準(zhǔn)化的考試,而考試就一定會(huì)有一些應(yīng)試技巧。雖說(shuō)這些技巧對(duì)提高英語(yǔ)水平有一些幫助,但這些幫助十分有限,更何況我之前完全沒(méi)有教課的經(jīng)驗(yàn),所以我在第一次上課前十分緊張。
不過(guò),可能學(xué)院是為了照顧國(guó)際學(xué)生,我被安排成為了化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的助教,需要做的是在每次實(shí)驗(yàn)之前向?qū)W生們講授十分鐘左右的實(shí)驗(yàn)流程和注意事項(xiàng),接下來(lái)就是在實(shí)驗(yàn)室到處游蕩,監(jiān)督學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范以及回答他們的問(wèn)題。這樣下來(lái),因?yàn)檎Z(yǔ)言問(wèn)題而導(dǎo)致的心理壓力會(huì)少了不少,甚至還會(huì)因?yàn)轭l繁的對(duì)話而提高口語(yǔ)水平。
但是,取而代之的是身體勞累,因?yàn)槊恳惶脤?shí)驗(yàn)課都是三個(gè)小時(shí),在實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有坐下來(lái)的機(jī)會(huì),要一直走動(dòng)。所以,每次上完課,都會(huì)感覺(jué)自己被抽干了一樣。另外,學(xué)生的作業(yè)也是我們助教來(lái)改,還要抽時(shí)間給他們答疑。所以,如果說(shuō)自己上的課程占了我的一半時(shí)間的話,那么另外一半時(shí)間就完全被當(dāng)助教給填滿了。
在經(jīng)歷了第一學(xué)期的勞累后,博一下學(xué)期我就堅(jiān)決要求不帶實(shí)驗(yàn)課了。加上半年的鍛煉,我對(duì)自己的英語(yǔ)水平更有了信心,所以這次我被分配當(dāng)了一門(mén)入門(mén)化學(xué)課程的助教,雖然每堂課話說(shuō)得多了些,但總歸不用那么累了。
另外,不同于第一學(xué)期,我們有了選課的自由。所以這次我選了一些更有難度,但跟自己之后的研究更相關(guān)的課。讓我印象深刻的一門(mén)課是物理系的“高級(jí)量子力學(xué)二”,它真的讓我體會(huì)到了什么叫“學(xué)不懂”,跟我們化學(xué)系的量子力學(xué)課程比起來(lái),難度真的是一個(gè)天上,一個(gè)地下。
好在勤能補(bǔ)拙,課上學(xué)不懂的話,課下就多花時(shí)間讀老師推薦的閱讀材料,雖然最后還是一知半解,但是大家好像也都是一知半解,所以最后考試時(shí)我在班里的排名也還可以,重新調(diào)整后的分?jǐn)?shù)也能到A。不過(guò)也正是這門(mén)課,我開(kāi)始逐漸意識(shí)到物理系學(xué)的東西和做的研究跟化學(xué)系相比還是十分不一樣,即使大家最后做的研究名義上都是理論研究,但是物理系研究的問(wèn)題還是更根本一些。
斷續(xù)做研究
雖然我們系的安排是第一年全職上課和當(dāng)助教,但是Andrew顯然有不一樣的想法。在我剛到美國(guó)后,他就給我發(fā)郵件說(shuō)希望和我見(jiàn)一面。在見(jiàn)面時(shí),他說(shuō)我現(xiàn)在就可以開(kāi)始做一些研究,來(lái)熟悉一下研究環(huán)境。聽(tīng)到他這么說(shuō)后,我突然開(kāi)始感到有一些壓力,感覺(jué)這個(gè)老師是不是把人抓得太緊了。但是當(dāng)時(shí)的我也沒(méi)什么選擇,一則是因?yàn)樽约捍_實(shí)沒(méi)有做理論研究的經(jīng)驗(yàn),提前熟悉一下應(yīng)該沒(méi)壞處;二則我們當(dāng)時(shí)還沒(méi)有選定導(dǎo)師,而是在第一學(xué)期結(jié)束的時(shí)候再做選擇,并且是雙向選擇,所以理論上是有選不到理想導(dǎo)師或者根本就選不到導(dǎo)師的可能性。就這樣,在上語(yǔ)言項(xiàng)目以及接下來(lái)的一年里,我就在上課和當(dāng)助教之余,便斷斷續(xù)續(xù)往Andrew組里的辦公室跑,開(kāi)始學(xué)習(xí)做一下研究。
實(shí)不相瞞,這種斷續(xù)地做研究對(duì)我是一點(diǎn)幫助都沒(méi)有,因?yàn)閷?duì)我來(lái)說(shuō),想要理解和學(xué)會(huì)某個(gè)概念或者技術(shù),是需要花整塊的時(shí)間來(lái)集中學(xué)習(xí)的,碎片化的學(xué)習(xí)模式并不適用于我。并且由于遲遲看不到進(jìn)步,反而會(huì)徒增焦慮,降低對(duì)自己能力的自信心。如果有哪一點(diǎn)好的話,那可能就是Andrew當(dāng)時(shí)給我安排的項(xiàng)目中所研究的材料,跟我本科畢設(shè)時(shí)所研究的材料是同一種,所以對(duì)這種材料我已經(jīng)有了不少了解。但是,做理論研究所需要的工具,像是“密度泛函理論(Densityfunctionaltheory)”和一些可視化的軟件,我是一竅不通。所以,Andrew給我安排了一個(gè)當(dāng)時(shí)只比我早進(jìn)組一兩個(gè)月的大學(xué)二年級(jí)的學(xué)生來(lái)教我這些軟件。顯然,他也并不是很懂自己在做什么,就更別指望我能從他那兒學(xué)到什么東西。總而言之,第一年的碎片化研究對(duì)我來(lái)說(shuō),與其說(shuō)是研究,不如說(shuō)是純粹浪費(fèi)時(shí)間。我之后也會(huì)對(duì)我的學(xué)弟學(xué)妹們說(shuō):“第一年就好好上課和當(dāng)助教,完全不要擔(dān)心研究的問(wèn)題。磨刀不誤砍柴工?!?/strong>
這一年的研究雖然沒(méi)有進(jìn)展,但也算給我的研究之路開(kāi)了一個(gè)頭,并且由于我?guī)缀趺看谓M會(huì)都參加,再加上會(huì)時(shí)不時(shí)地出現(xiàn)在辦公室進(jìn)行無(wú)實(shí)物表演,所以最后選擇導(dǎo)師時(shí)并沒(méi)有費(fèi)很多力氣就進(jìn)入了Andrew組里。當(dāng)時(shí)很多人問(wèn)我想不想去Joe的組里。Joe是我們化學(xué)系里另外一個(gè)做理論研究的教授,很年輕,聽(tīng)說(shuō)人很好,并且喜歡招學(xué)習(xí)成績(jī)好的人。就是他教的我們第一學(xué)期的量子力學(xué),而我在那門(mén)課上的成績(jī)又很好,所以按理說(shuō)如果我想去他的組,他大概率可能會(huì)收我。但是當(dāng)時(shí)我對(duì)Andrew的印象還不錯(cuò),而且因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)他的幫助我才能來(lái)賓大的,所以抱著一種報(bào)恩的心態(tài),我毫不猶豫地選擇了Andrew的組。雖然有時(shí)候會(huì)想,如果當(dāng)時(shí)去了Joe的組里,我的博士生涯是不是會(huì)完全不一樣,這篇文章寫(xiě)起來(lái)應(yīng)該和現(xiàn)在也完全不同,但是現(xiàn)在看來(lái),不管當(dāng)時(shí)做了什么決定,我們都有能力把它變?yōu)樽詈玫臎Q定。
第二年(2018夏天到2019夏天)
初嘗科研艱辛
如果你讓我選出博士五年,哪一年對(duì)我來(lái)說(shuō)最困難,那么我?guī)缀鯐?huì)毫不猶豫地告訴你是第二年。正是這一年,研究成了我生活的唯一重心,也讓我切切實(shí)實(shí)體會(huì)到了做科研是一件十分困難的事。
第一年斷斷續(xù)續(xù)做的項(xiàng)目,因?yàn)閹缀鯖](méi)有進(jìn)展,我和Andrew都感覺(jué)已經(jīng)沒(méi)有繼續(xù)做下去的必要了,所以Andrew開(kāi)始給我安排了一個(gè)新的項(xiàng)目。
當(dāng)時(shí)組里有一個(gè)十分厲害的博士后,叫Liang,是一個(gè)新加坡人,曾經(jīng)在UCBerkeley讀的博士,來(lái)到Andrew組里后幾乎成為最高產(chǎn)的博后。他其中的一個(gè)項(xiàng)目是研究“雜化鈣鈦礦(hybridperovskites)”里分子朝向的分布。
這里為了能把故事講清楚,我要稍微多講一下這個(gè)材料。Liang研究的材料是“甲基胺碘化鉛(MAPbI3)”,是雜化鈣鈦礦的一種,而它之所以被稱之為“雜化”鈣鈦礦,是因?yàn)樗恼w結(jié)構(gòu)滿足這種八面體相連的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)(如下圖所示),但是不同于傳統(tǒng)的全部由無(wú)機(jī)元素構(gòu)成的鈣鈦礦,這個(gè)結(jié)構(gòu)里還會(huì)有一個(gè)有機(jī)分子。正是由于這種有機(jī)無(wú)機(jī)混合的特性,它才被稱之為“雜化”鈣鈦礦。
而人們一說(shuō)到鈣鈦礦,往往指的只是這種八面體相連的結(jié)構(gòu),而不一定是由鈣和鈦組成的礦物質(zhì),像Liang研究的甲基胺碘化鉛,就是由碘和鉛組成的八面體。而Liang所關(guān)注的問(wèn)題,就是在一塊真實(shí)的包含了上億個(gè)有機(jī)分子的甲基胺碘化鉛材料里,這些分子他們朝向的分布是長(zhǎng)什么樣子的。他設(shè)計(jì)了一個(gè)模型,可以算出不同分子的朝向所對(duì)應(yīng)的體系的總能量。這樣,他就能算出總能量最低時(shí)的分子朝向是什么樣子,也就是真實(shí)材料中分子的朝向。而Andrew給我分配的新的項(xiàng)目,就是運(yùn)用同樣的模型,來(lái)探究甲基胺氯化鉛(MAPbCl3)中分子的朝向。
聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單對(duì)不對(duì)?我只需要把碘換成氯,然后幾乎完全重復(fù)Liang的工作就可以。我一開(kāi)始也是這么認(rèn)為的。但是里面有很多技術(shù)細(xì)節(jié),對(duì)于之前沒(méi)怎么做過(guò)類似研究的我來(lái)說(shuō),并不是那么容易能理解。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),我花了很久來(lái)嘗試?yán)斫獠⒅貜?fù)Liang的一些前期的步驟,雖然中間走了很多彎路,但是這一步算是比較成功。
可問(wèn)題出現(xiàn)在了具體應(yīng)用他的模型來(lái)研究甲基胺氯化鉛這一步——我并不能得到一個(gè)符合預(yù)期的模型。盡管有很多嘗試,但是就是沒(méi)有辦法得到和Liang一樣效果的模型。我試圖找過(guò)各種原因來(lái)解釋,但是最后都沒(méi)辦法說(shuō)服自己或者別人,因?yàn)檫@個(gè)體系太復(fù)雜了,自由度太高,很難找到某一個(gè)變量能夠解釋發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。最后的最后,我甚至開(kāi)始嘗試用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)做一個(gè)和Liang完全不同的模型,但是最后效果也不是很理想。如果這些都還算做研究時(shí)正常的挫折的話,那么和Andrew的交流則是讓局面更加糟糕。
當(dāng)然我們要理解Andrew已經(jīng)當(dāng)教授二三十年了,很多具體的研究工作他自己并不會(huì)做,而是交給自己的學(xué)生和博士后來(lái)做,所以他對(duì)研究的細(xì)節(jié)并不是很了解,只有一些宏觀的想法。這也是為什么當(dāng)我告訴Andrew我沒(méi)法用Liang的模型來(lái)研究甲基胺氯化鉛時(shí),Andrew并不理解為什么行不通,而是提出了各種天馬行空的建議,并且當(dāng)我提出這個(gè)項(xiàng)目可能就是行不通時(shí),Andrew并不接受,而是讓我繼續(xù)堅(jiān)持嘗試,但是又沒(méi)有提出可以嘗試的方向。這樣的交流模式讓我一度很迷惑其意義,讓我覺(jué)得我并沒(méi)有從我的導(dǎo)師那里學(xué)到什么東西來(lái)推進(jìn)我的研究,并且由于我一直認(rèn)為這種和Andrew的單獨(dú)討論需要向他展示項(xiàng)目好的進(jìn)展,所以在一直沒(méi)有進(jìn)展的情況下,我會(huì)選擇回避和他單獨(dú)討論。誠(chéng)然,這種回避是最壞的一種選擇,這也為之后埋下了定時(shí)炸彈。
但這并不是我當(dāng)時(shí)做的唯一的項(xiàng)目。就在這個(gè)項(xiàng)目開(kāi)始后不久,Andrew有一個(gè)以色列的合作者Omer,他的組里的人測(cè)出了甲基胺碘化鉛(MAPbI3)的“拉曼光譜”,希望我們能夠幫忙解釋為什么拉曼光譜長(zhǎng)這個(gè)樣子。我們并不需要知道拉曼光譜是什么來(lái)理解這個(gè)故事,我們只需要知道Liang曾經(jīng)發(fā)過(guò)另外一篇文章,里面他就用一些方法可以從通過(guò)理論來(lái)模擬真實(shí)材料的拉曼光譜,并且能夠解釋為什么光譜長(zhǎng)這個(gè)樣子。所以,就和我的上一個(gè)項(xiàng)目一樣,我也開(kāi)始重復(fù)Liang的方法來(lái)模擬甲基胺碘化鉛的拉曼光譜。
但是這個(gè)時(shí)候,Liang已經(jīng)離開(kāi)我們組,自己開(kāi)始當(dāng)教授了。所以,有些技術(shù)上的問(wèn)題我沒(méi)有辦法直接問(wèn)他,而且他之前自己做項(xiàng)目時(shí)的某一步用的軟件和我現(xiàn)在用的軟件并不一樣,所以有些時(shí)候也沒(méi)有辦法直接參考他的意見(jiàn)。這樣就導(dǎo)致了在某一步,有一個(gè)關(guān)鍵設(shè)定我設(shè)置錯(cuò)了,從而使得最后的結(jié)果變得十分奇怪。而當(dāng)時(shí)的我既沒(méi)有能力也沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤在哪里,于是,這個(gè)項(xiàng)目也是遲遲沒(méi)有進(jìn)展。就像我的第一個(gè)項(xiàng)目一樣,因?yàn)闆](méi)有進(jìn)展,我也一直試圖回避和Andrew討論這個(gè)項(xiàng)目。
終于,在2019年的一月份,剛剛過(guò)完元旦,Andrew把我叫到了他的辦公室,讓我跟他匯報(bào)我的項(xiàng)目的進(jìn)展。在發(fā)現(xiàn)基本沒(méi)有任何進(jìn)展,并且發(fā)現(xiàn)了幾處他覺(jué)得明顯有問(wèn)題的地方后,Andrew爆發(fā)了:
“你有認(rèn)真地思考嗎?“
“你已經(jīng)把科研降級(jí)為只是盲目地向服務(wù)器提交任務(wù)算一些東西了!”
“你進(jìn)組已經(jīng)半年了,我的朋友!時(shí)間過(guò)得很快的!Liang帶了你那么久,你從Liang那里學(xué)到了什么東西?你什么都沒(méi)學(xué)到!”
“我曾經(jīng)給過(guò)你一個(gè)機(jī)會(huì)進(jìn)入我的組里,”
說(shuō)到這一句時(shí),Andrew突然停住了,估計(jì)他也意識(shí)到如果自己再說(shuō)下去,就會(huì)說(shuō)出類似要開(kāi)除我之類的話了。接著他又說(shuō):
“這樣吧,你這幾天好好想一想,下周一你來(lái)告訴我你讀博的philosophy(哲學(xué))是什么?!?/p>
當(dāng)時(shí)的我聽(tīng)了這些話后,根本招架不住。要知道從小學(xué)到大學(xué),我都是“別人家的孩子”,爸媽和老師都基本沒(méi)批評(píng)過(guò)我,所以這么尖銳的批評(píng),我還是第一次聽(tīng)到,而我的內(nèi)心根本沒(méi)有一個(gè)機(jī)制來(lái)處理這些批評(píng)。我開(kāi)始認(rèn)為Andrew是一個(gè)壞人,一個(gè)只知道找學(xué)生要成果,不能提供任何幫助,而且在得不到想要的成果就只會(huì)罵學(xué)生的人。我開(kāi)始懷疑我進(jìn)他的組里是不是一個(gè)正確的選擇。如果更糟一點(diǎn)的話,那就是那個(gè)周末Andrew還邀請(qǐng)我們組的人去他家里做客,而我不知道我該以什么心態(tài)去參加。
那幾天我想了很多,因?yàn)樗呐u(píng)并沒(méi)有指出哪里可以突破這些項(xiàng)目遇到的瓶頸,而我自然心緒很亂,更不可能知道項(xiàng)目該怎么繼續(xù)做下去。所以,那時(shí)我開(kāi)始認(rèn)真考慮,也許自己并不適合讀博,不如退學(xué)去讀一個(gè)更容易找到工作的碩士。我甚至想過(guò),反正我女朋友已經(jīng)在美國(guó)找到工作了,我完全可以退學(xué)后在家里讀一個(gè)網(wǎng)上的碩士項(xiàng)目,并且已經(jīng)開(kāi)始研究哪些網(wǎng)上項(xiàng)目比較好。但是被Andrew這么一通否定過(guò)后,我甚至開(kāi)始懷疑自己的其他能力,我是不是終歸會(huì)一事無(wú)成之類的,也許連碩士項(xiàng)目我也讀不下來(lái)??傊菐滋煳业膬?nèi)心世界十分黑暗和壓抑,去Andrew家做客只能說(shuō)是強(qiáng)撐著去的。
就這樣內(nèi)心掙扎著熬到了周一,又到了和Andrew討論的時(shí)候。雖說(shuō)我沒(méi)有心思繼續(xù)推進(jìn)項(xiàng)目,但是對(duì)他上次指出來(lái)的幾個(gè)明顯的錯(cuò)誤,我還是改正了過(guò)來(lái)。出乎意料的是,Andrew這次跟我meet時(shí)好像心情很好,先是跟我說(shuō)“Ihopeyoudon’tfeeltoobad(我希望你不要太難受)”,然后十分滿意地聽(tīng)我跟他說(shuō)那些被改正的錯(cuò)誤。最后談及所謂的讀博的哲學(xué)時(shí),我對(duì)Andrew說(shuō),“我一直以為我應(yīng)該在有順利進(jìn)展時(shí)才向你匯報(bào),但是現(xiàn)在看來(lái)不管是突破還是困難,我都應(yīng)該跟你說(shuō),這樣你就更能理解這個(gè)項(xiàng)目的整體進(jìn)程。”雖然我們還是不知道科研項(xiàng)目該怎么繼續(xù)下去,但是當(dāng)時(shí)的討論結(jié)束時(shí),氣氛還是積極的。
這件事發(fā)生后,我和組里的其他高年級(jí)師兄師姐還有博后也都聊過(guò),他們紛紛安慰我說(shuō)組里的每個(gè)人都被Andrew說(shuō)過(guò),甚至是那些你看起來(lái)非常成功的博士生們。Andrew有時(shí)候有些情緒化,所以他的話你要選擇性地聽(tīng),那些明顯帶著情緒的就不要往心里去。雖說(shuō)這樣,我還是無(wú)法完全忘記Andrew那些尖銳的批評(píng),并且之后每每科研遇到困難或者挫折時(shí),“你什么都沒(méi)學(xué)到”這種話就會(huì)重新進(jìn)入我的腦袋。它比任何失敗的科研項(xiàng)目帶來(lái)的心理陰影都要大,因?yàn)樗谥苯臃穸ㄎ易约?。另外,這件事讓我的“孤獨(dú)感”更加深刻,因?yàn)槲腋杏X(jué)我在做的科研項(xiàng)目真的完全就只靠我自己了,即使是我的導(dǎo)師也并不能完全理解它的苦難,并且,沒(méi)人知道這個(gè)項(xiàng)目能不能做出來(lái),它又不是家庭作業(yè)。
我覺(jué)得我理解什么叫讀博的“壓力大”了。
Lingyuan
如果我的科研生活就這么一直下去的話,可能我真的會(huì)在博二結(jié)束時(shí)選擇退學(xué),就和我的很多其他同級(jí)同學(xué)一樣。哦對(duì)了,順帶一提,我們化學(xué)系當(dāng)時(shí)招了36個(gè)博士生,在我畢業(yè)時(shí)只有20出頭留了下來(lái),其他的人都以各種各樣的原因退學(xué)了。幸好,就在Andrew批評(píng)我的那段時(shí)間,我們組來(lái)了一個(gè)新的博后Lingyuan。也許經(jīng)過(guò)那次交鋒后,Andrew也看到了我單獨(dú)做項(xiàng)目的困難性,所以他就要求Lingyuan帶我做那個(gè)模擬拉曼光譜的項(xiàng)目。
當(dāng)時(shí)在和Lingyuan討論過(guò)后,他檢查了一遍我的軟件的一些設(shè)定。還記得我說(shuō)過(guò)我之前一直有個(gè)設(shè)定弄錯(cuò)了嗎,Lingyuan看到那個(gè)設(shè)定后問(wèn)我:
“這個(gè)設(shè)定是什么意思?”
“我不清楚?!蔽艺f(shuō)。
“Zhenbang,這些設(shè)定都是要搞清楚什么意思的,要不然你也不知道最后模擬出來(lái)的結(jié)果可不可靠。”
這句看似簡(jiǎn)單的話卻對(duì)我起到了很大的幫助,因?yàn)?strong>這讓我意識(shí)到,我所用的這些軟件的設(shè)定不能只是靠前人的經(jīng)驗(yàn),還要真的理解這些設(shè)定都是什么意思,并根據(jù)自己的需要做修改,即使它們的那些設(shè)定不是那么容易搞懂。更讓我沒(méi)想到的是,Lingyuan雖然當(dāng)時(shí)也不知道這些設(shè)定是什么意思以及該怎么設(shè)定,但是他過(guò)了兩天后跟我說(shuō):
“我看了這么兩篇文章,它們解釋了這個(gè)設(shè)定是什么意思,以及該怎么設(shè)定?!?/p>
這對(duì)我來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直是醍醐灌頂,不光光是這幫我找到了我項(xiàng)目的問(wèn)題出在哪,更重要的是,這種發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程是我之前所不具有的。本科時(shí)的那些項(xiàng)目,我只是干一些苦力活而已,幾乎沒(méi)有參與課題設(shè)計(jì)和分析,而Liang在的時(shí)候,基本上我但凡有問(wèn)題,Liang都可以直接幫我解決。所以,我并沒(méi)有意識(shí)到原來(lái)做研究培養(yǎng)的一個(gè)很重要的能力就是“解決問(wèn)題的能力”。這么簡(jiǎn)單的道理我到那時(shí)才有了切身體會(huì),并且時(shí)刻提醒自己不要忘記思考?!澳阌姓J(rèn)真的思考嘛?“,Andrew當(dāng)時(shí)批評(píng)我的那句話,我現(xiàn)在才算明白什么意思。
當(dāng)修正了那個(gè)關(guān)鍵設(shè)定后,拉曼光譜的項(xiàng)目就變得順利了很多。之后我們又遇到了一個(gè)問(wèn)題,就是如果我們完全按照Liang的方法來(lái)做的話,我們沒(méi)有足夠的計(jì)算資源。所以,我開(kāi)始運(yùn)用Lingyuan交給我的解決問(wèn)題的方法,開(kāi)始讀一些文獻(xiàn)來(lái)理解Liang為什么要用那種方法,并最終意識(shí)到那并不是最高效的方法。雖然Andrew和Lingyuan都覺(jué)得Liang的方法也許更可靠,但我并沒(méi)有完全聽(tīng)取他們的建議,而是用自己方法算過(guò)后,發(fā)現(xiàn)模擬出來(lái)的拉曼光譜和實(shí)驗(yàn)十分接近。所以,最后我成功說(shuō)服了Andrew和Lingyuan來(lái)接納我的方法,并且Lingyuan之后做的一些測(cè)試中發(fā)現(xiàn),我的方法和Liang的一樣準(zhǔn)確。最終,這個(gè)項(xiàng)目成功結(jié)束,并且成為我的第一篇以共同第一作者發(fā)表的論文(論文的審稿過(guò)程很長(zhǎng),最后發(fā)表已經(jīng)到2020年9月了)。
這個(gè)項(xiàng)目的結(jié)束和論文的發(fā)表給我吃了顆定心丸,讓我逐漸重拾了對(duì)自己的信心:也許我是有做研究的能力的。而從實(shí)際的角度出發(fā),論文的發(fā)表也讓我滿足了最低的畢業(yè)要求,所以壓力就小了很多。并且,我好像也學(xué)到很重要的一課,那就是要敢于和別人討論自己項(xiàng)目遇到的問(wèn)題,包括自己的導(dǎo)師。也許他們不能完全幫你解決問(wèn)題,但是他們至少知道你在努力解決問(wèn)題。我的第一個(gè)項(xiàng)目,也就是研究甲基胺氯化鉛分子朝向分布的項(xiàng)目,在經(jīng)歷了各種嘗試后還是沒(méi)有進(jìn)展,而拉曼光譜的項(xiàng)目的順利推進(jìn)也讓Andrew逐漸不再糾結(jié)這個(gè)項(xiàng)目。最后,我們都默認(rèn)這個(gè)項(xiàng)目以失敗告終了。
結(jié)婚
就像我之前說(shuō)的,博士生往往年紀(jì)都比較大,所以社會(huì)上對(duì)他們也會(huì)有些期待。我也不例外。在第二年快結(jié)束時(shí),我的研究慢慢進(jìn)入正軌,我也逐漸適應(yīng)了博士生的生活。我的女朋友當(dāng)時(shí)在另外一個(gè)城市匹茲堡找到了工作,雖然都在賓州,但費(fèi)城在最東邊,匹茲堡在最西邊,所以往返還是要很久。我們都覺(jué)得現(xiàn)在感情已經(jīng)十分穩(wěn)定,并且結(jié)婚也許是克服遠(yuǎn)距離戀情不確定性的一個(gè)好方法。所以,在2019年的夏天,我們回了一次國(guó),并在國(guó)內(nèi)領(lǐng)了結(jié)婚證。這算是我生活上的一個(gè)大的轉(zhuǎn)變,仿佛宣告著我的人生進(jìn)入了一個(gè)新的階段。即使件事對(duì)我當(dāng)時(shí)的研究沒(méi)有影響,但是這讓我意識(shí)到,讀博不是苦行僧的生活,而是和社會(huì)有接軌的一份比較特殊的工作而已,不要為了學(xué)術(shù)而完全放棄自己的私人生活。而且,誰(shuí)又能說(shuō)得準(zhǔn)私人生活不會(huì)對(duì)自己的職業(yè)生涯產(chǎn)生影響呢?
第三年(2019夏天到2020夏天)
開(kāi)始兩地分居
從國(guó)內(nèi)回來(lái)后,我和我老婆就正式開(kāi)啟了兩地分居的生活。美國(guó)不像中國(guó),沒(méi)有高鐵,所以即使以高鐵的速度從費(fèi)城到匹茲堡也就一個(gè)半小時(shí),坐普通火車(chē)卻需要七個(gè)半小時(shí),況且火車(chē)票也并不便宜,因此我們并不能頻繁往返。最后我們決定每?jī)芍芤?jiàn)一次,兩個(gè)人輪流坐火車(chē),這樣對(duì)每個(gè)人來(lái)說(shuō),也只需要一個(gè)月坐一次長(zhǎng)途火車(chē)。等這個(gè)計(jì)劃真的開(kāi)始執(zhí)行后,我卻發(fā)現(xiàn)我還挺喜歡匹茲堡這個(gè)城市的,雖比費(fèi)城小很多,但是麻雀雖小,五臟俱全,亞洲超市和中餐館基本都能滿足我們的日常需要;而且更重要的是,這個(gè)城市的治安比費(fèi)城好很多,走在街上有難得的安全感。所以,我最后反而會(huì)主動(dòng)地要求多來(lái)匹茲堡,即使要多坐幾次長(zhǎng)途火車(chē)。
另外一個(gè)在匹茲堡的好處就是可以脫離日常的科研環(huán)境,從而讓自己的思路也更活躍。因?yàn)槲椰F(xiàn)在的科研內(nèi)容是理論模擬,所有的工作都可以在自己的筆記本電腦上完成,所以理論上我可以在任何地方工作。在匹茲堡的時(shí)候,我經(jīng)常會(huì)找一個(gè)咖啡館一待就是半晌或者一整天??Х瑞^不同于辦公室的氛圍會(huì)讓我更加放松,所以有時(shí)候讀論文或者寫(xiě)代碼的效率反而會(huì)比在辦公室更高。Andrew也非常理解我和我老婆異地的不容易,所以對(duì)我有時(shí)需要周五早退和周一下午才能到辦公室這種情況基本不管,甚至還曾經(jīng)問(wèn)過(guò)我需不需要更多的假期。對(duì)這一點(diǎn)我是十分感激,讓我對(duì)Andrew的評(píng)價(jià)感覺(jué)會(huì)更加全面:雖然很多時(shí)候他對(duì)我的研究并不能起到直接的幫助,并且會(huì)偶爾控制不住自己的情緒說(shuō)一些很尖銳的話,但我承認(rèn)Andrew大部分時(shí)間是一個(gè)很體貼很能理解別人的人。
這種時(shí)不時(shí)的遠(yuǎn)程生活也讓我對(duì)另外一件大事做好了充分的準(zhǔn)備,那就是新冠疫情。我們?cè)?019年夏天領(lǐng)了結(jié)婚證后,準(zhǔn)備在2020年的五月份再回一次國(guó)舉行婚禮。為此我們婚禮的策劃和各種相關(guān)人員都已經(jīng)聯(lián)系好了,場(chǎng)地也訂好了,但是沒(méi)有人能想到在2019年的12月份,新冠突然爆發(fā)了。當(dāng)時(shí)Andrew悲觀地對(duì)我說(shuō),你看WHO都宣布全球衛(wèi)生緊急狀況了,我覺(jué)得五月份時(shí)你是回不去了。當(dāng)時(shí)的我雖然內(nèi)心也這么熱為,但潛意識(shí)里還是希望疫情能夠盡快控制住。誰(shuí)曾想到,中國(guó)在五月份時(shí)幾乎是控制住了疫情,但是從三月份開(kāi)始,美國(guó)的疫情爆發(fā)了。這下,我們回國(guó)辦婚禮的計(jì)劃是徹底被打亂了。
不過(guò),不負(fù)責(zé)任的說(shuō),我和我老婆也算是因禍得福,因?yàn)橐咔榈脑蛭覀儗W(xué)校和她的公司都轉(zhuǎn)為了遠(yuǎn)程辦公,所以在經(jīng)歷了半年多的異地戀之后,我又和我老婆住到了一起。當(dāng)費(fèi)城有第一例疫情的時(shí)候,我就開(kāi)始收拾東西準(zhǔn)備開(kāi)車(chē)去匹茲堡住一段時(shí)間,在看到中國(guó)的疫情在經(jīng)歷了兩三個(gè)月的封城后基本被控制住后,我以為我在匹茲堡也就只會(huì)住個(gè)兩三個(gè)月。但是事實(shí)上,我在匹茲堡住了一年多,并且在這一年多的時(shí)間里發(fā)表了自己博士生涯最重要的一篇論文。
第一個(gè)自己的項(xiàng)目
因?yàn)槲业谝粋€(gè)研究甲基胺氯化鉛分子朝向的項(xiàng)目以失敗告終,而拉曼光譜的項(xiàng)目是和實(shí)驗(yàn)組合作,所以對(duì)我來(lái)說(shuō),我還沒(méi)有完成過(guò)一個(gè)獨(dú)立的自己主導(dǎo)的科研項(xiàng)目。這時(shí)候,我們的老朋友Liang又出現(xiàn)了。他在離開(kāi)我們組之前留下了一個(gè)未完成的項(xiàng)目,具體要做的就是用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬真實(shí)材料里的ballisticcurrent(BC)。BC是我們之前提到的“體光伏”現(xiàn)象的一種可能解釋,但是之前一直沒(méi)有人來(lái)計(jì)算過(guò)它在真實(shí)材料中能多大程度解釋體光伏,所以Liang的這份工作在某種程度上可能十分重要,因?yàn)樗芨徊綆椭藗兝斫狻绑w光伏”現(xiàn)象。
也許當(dāng)時(shí)我在交大跟Andrew第一次見(jiàn)面時(shí)給他留下了我對(duì)體光伏很感興趣的印象,所以Liang走后,Andrew意識(shí)到這個(gè)重要的項(xiàng)目沒(méi)有人在負(fù)責(zé)了。所以大概在2019年九月或者十月的某一天,Andrew找到我和Aaron,一個(gè)比我低一年級(jí)的博士生,對(duì)我們說(shuō)Liang有一個(gè)關(guān)于體光伏的項(xiàng)目,現(xiàn)在遇到了一些問(wèn)題,問(wèn)我們感不感興趣。因?yàn)槲掖_實(shí)一直對(duì)體光伏感興趣,而且我拉曼的項(xiàng)目也基本接近尾聲了,所以我毫不猶豫地便答應(yīng)了,而這個(gè)項(xiàng)目也成了我之后一年的生活主軸。
Liang其實(shí)已經(jīng)把這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)完成了一半,甚至還要多,他基本完成了理論推導(dǎo),并已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。但是,他遇到的問(wèn)題是有兩個(gè)軟件可以計(jì)算BC所需要的數(shù)據(jù),但是他們給的結(jié)果并不一致,所以,我和Aaron便開(kāi)始嘗試弄明白為什么兩個(gè)軟件的結(jié)果不一樣?;艘粌蓚€(gè)月后,我們基本上能夠搞清楚為什么結(jié)果會(huì)不一樣,并且可以通過(guò)修改這些軟件的源代碼使得它們給出一樣的結(jié)果。之后,我們便開(kāi)始用這兩個(gè)軟件給的數(shù)據(jù)來(lái)嘗試計(jì)算BC。Liang也基本寫(xiě)好了計(jì)算BC的程序,但是仔細(xì)檢查過(guò)后,我們發(fā)現(xiàn)里面有一個(gè)很明顯的錯(cuò)誤,在和Liang溝通后,發(fā)現(xiàn)這確實(shí)是一個(gè)很重要的錯(cuò)誤,所以能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)最后結(jié)果的可靠性至關(guān)重要。但也正因?yàn)檫@個(gè)明顯但又重要的錯(cuò)誤,讓我開(kāi)始對(duì)Liang的公式推導(dǎo)不那么有有信心。于是,我開(kāi)始重新檢視他的理論推導(dǎo)。
Liang的推導(dǎo)對(duì)于我來(lái)說(shuō)并不是那么容易理解,甚至對(duì)于我們整個(gè)組而言都不是那么容易理解。它里面用到一些概念和技巧,比如物理系的人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)的“費(fèi)曼圖”,對(duì)于我們化學(xué)系的人來(lái)說(shuō)都是十分遙遠(yuǎn)的東西。所以,在Lingyuan的推薦下,我開(kāi)始學(xué)習(xí)量子場(chǎng)論。量子場(chǎng)論并不是那么容易去學(xué)習(xí)的,但是好在有一本寫(xiě)得十分清晰易懂的教科書(shū),是由RadiA.Jishi編寫(xiě)的“FeynmanDiagramTechniquesinCondensedMatterPhysics”,推薦給所有想學(xué)習(xí)場(chǎng)論在固體物理的應(yīng)用的人(看完這本書(shū)后,就會(huì)更容易看懂更出名的由GeraldMahan寫(xiě)的“Many-particlePhysics”)。在花了大概一兩個(gè)月學(xué)習(xí)量子場(chǎng)論后,我感覺(jué)自己大概可以嘗試重復(fù)Liang的推導(dǎo)。果不其然,我們發(fā)現(xiàn)了他的推導(dǎo)中的兩個(gè)問(wèn)題,其中一個(gè)像是手誤,所以改正起來(lái)比較容易;另外一個(gè)則是一個(gè)比較有爭(zhēng)議的近似,而這個(gè)近似并不是很容易被合理化。關(guān)于第二點(diǎn)我們有一些前前后后的討論,到最后我們只能接受我們的理論不夠完美,但至少是一步勇敢的嘗試,并且我們也想到一些可能可以不再使用這個(gè)近似的方法。所以,我們最終修正了Liang的推導(dǎo),并開(kāi)始集中精力計(jì)算真實(shí)材料里的BC。
就當(dāng)我和Aaron以為所有的困難都已經(jīng)被解決了時(shí),我們又遇到了一個(gè)意想不到的難題:我們最后使用的公式很難在數(shù)值計(jì)算中得到穩(wěn)定的結(jié)果。究其原因是因?yàn)槲覀兊墓嚼镉小爸髦捣e分”,而幾乎是眾所周知,主值積分很難被數(shù)值計(jì)算。所以,當(dāng)看到最后凌亂的計(jì)算結(jié)果時(shí),我們的心態(tài)幾乎是絕望的,感覺(jué)這個(gè)問(wèn)題也許是無(wú)解的。Andrew和Lingyuan看到后感覺(jué)這也是很棘手的問(wèn)題,但好在他們都愿意給我和Aaron足夠的耐心和時(shí)間去嘗試解決。
就在我以為這個(gè)項(xiàng)目要在這最后階段被放棄時(shí),我突然想到我之前和同學(xué)的一次閑聊里,聊到了主值積分的問(wèn)題,并且當(dāng)時(shí)我們找到一篇很老、排版很難看的文章仿佛能解決這個(gè)問(wèn)題。我趕快找到那篇文章,發(fā)現(xiàn)它確實(shí)能解決一維的主值積分問(wèn)題,但是并沒(méi)有指出三維的主直積分該怎么解決。但是,至少它提供了一個(gè)思路。
我沿著這個(gè)思路,開(kāi)始進(jìn)行各種嘗試,比如嘗試把三維的主值積分轉(zhuǎn)化為一維積分等等。雖然一開(kāi)始的一些嘗試并不成功,但最后我們終于找到了一個(gè)方法可以進(jìn)行三維主值積分,并且在用一些簡(jiǎn)單的函數(shù)測(cè)試后,我驚訝地發(fā)現(xiàn),它的效果出奇得好,并且計(jì)算量相對(duì)較小,十分適合我們的計(jì)算(我們最后BC的公式對(duì)計(jì)算量要求很大,而我們沒(méi)有足夠的計(jì)算資源來(lái)支持高精度的計(jì)算,所以算法當(dāng)然越高效越好。雖然最后這個(gè)工作的另一個(gè)弱點(diǎn)就是計(jì)算資源不夠?qū)е碌挠?jì)算精度問(wèn)題,但是我們?nèi)匀凰愠隽丝梢赃M(jìn)行定性比較的BC)。在把這個(gè)方法運(yùn)用到實(shí)際材料中后,我們終于得到了真實(shí)材料的BC,并且發(fā)現(xiàn)雖然它并不能夠完全解釋體光伏,卻能在很大程度改善現(xiàn)有的關(guān)于體光伏的理論。而正是由于我們的工作是第一個(gè)計(jì)算出真實(shí)材料中的BC的工作,我們的論文最后被物理學(xué)頂尖雜志PhysicalReviewLetters接收。
如果說(shuō)拉曼光譜的項(xiàng)目讓我重拾了做研究的信心并且減輕了畢業(yè)壓力外,那么這個(gè)體光伏的項(xiàng)目則是讓我開(kāi)始認(rèn)為,也許把研究作為自己終身職業(yè)也是不是不可能。另外,說(shuō)不定我還能提早畢業(yè)。哦對(duì)了,忘了說(shuō)Andrew組里的學(xué)生一般都是六年畢業(yè)的,在我之前我只聽(tīng)說(shuō)過(guò)一個(gè)異常優(yōu)秀的師兄是五年畢業(yè)的,所以我們?cè)谶M(jìn)組時(shí)都是抱著六年畢業(yè)的心理準(zhǔn)備的。
但是,在之后和Andrew的交流中,我們發(fā)現(xiàn)之所以會(huì)六年畢業(yè)是因?yàn)锳ndrew覺(jué)得這樣對(duì)學(xué)生會(huì)更好,因?yàn)樽隼碚撗芯客腴T(mén)比較慢,多待一年也許可以發(fā)表更多的文章,從而對(duì)自己的職業(yè)生涯有幫助。但是如果學(xué)生真的認(rèn)為五年畢業(yè)對(duì)自己幫助更大,那么他也不會(huì)反對(duì)。所以,從第三年快結(jié)束時(shí),我開(kāi)始認(rèn)真考慮起來(lái)要不要五年畢業(yè)這件事了,畢竟疫情總有一天會(huì)結(jié)束,而我如果到時(shí)候還沒(méi)有沒(méi)有畢業(yè)的話,就又要恢復(fù)和我老婆異地的生活了。
第四年(2020夏天到2021夏天)
更多的項(xiàng)目
因?yàn)樵诩肄k公的原因,我逐漸失去了時(shí)間感,這也導(dǎo)致了第三年和第四年仿佛是粘在一起過(guò)的,讓我記不清某些事情的具體節(jié)點(diǎn)。所以,接下來(lái)講述的事也許是發(fā)生在第三年快結(jié)束時(shí),也許是第四年的上半年。
之前講到的體光伏的項(xiàng)目,大部分有難度的工作其實(shí)都是在美國(guó)疫情爆發(fā)前基本就解決了,疫情開(kāi)始后,我所做的就是算出更多的結(jié)果讓敘述更完善,并且撰寫(xiě)論文投稿。在第三年快結(jié)束時(shí),我已經(jīng)開(kāi)始考慮下一個(gè)項(xiàng)目該做什么了。在計(jì)算BC時(shí)學(xué)到的知識(shí)和技術(shù)讓我意識(shí)到BC也會(huì)有很多種,而我之前計(jì)算的只是其中一種。因此,我向Andrew提出,我的下一個(gè)項(xiàng)目也許可以算一算另外一種BC。經(jīng)過(guò)上一個(gè)項(xiàng)目,我感覺(jué)Andrew對(duì)我也更有信心,所以他支持了我的想法。就這樣,我的第一個(gè)完全獨(dú)立自主的項(xiàng)目開(kāi)始了。
如果再完全重復(fù)一遍做項(xiàng)目的歷程的話,未免會(huì)有些枯燥,所以我大概可以告訴你,這個(gè)項(xiàng)目經(jīng)歷了從無(wú)到有的理論推導(dǎo)和數(shù)值計(jì)算,中間也遇到了各種各樣的困難,有的被順利解決,有的則必須通過(guò)一些近似被規(guī)避掉。在經(jīng)過(guò)了大概半年的時(shí)間后,這個(gè)我自己提出的項(xiàng)目也算成功結(jié)束了,進(jìn)入了寫(xiě)論文的階段。最后論文的作者只有我和Andrew兩個(gè)人,對(duì)一個(gè)博士生來(lái)說(shuō)是一個(gè)獨(dú)立得不能再獨(dú)立的項(xiàng)目。所以,我漸漸發(fā)現(xiàn),我不僅可以解決一個(gè)既定的問(wèn)題,甚至還可以提出一些新的問(wèn)題。
就在這個(gè)獨(dú)立自主的項(xiàng)目快要結(jié)束時(shí),Andrew收到了一封郵件,是一個(gè)在體光伏的領(lǐng)域的老前輩發(fā)來(lái)的。他們最近發(fā)表了一篇論文,來(lái)研究體光伏現(xiàn)象對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng),而他們的郵件就是來(lái)詢問(wèn)我們的看法。說(shuō)實(shí)話,我們組,包括Andrew,并沒(méi)有對(duì)這個(gè)問(wèn)題有過(guò)很深入的思考,所以在收到這封郵件后,我們開(kāi)了好幾個(gè)會(huì)來(lái)嘗試?yán)斫馑奈恼乱约斑@個(gè)問(wèn)題。在討論的過(guò)程中我發(fā)現(xiàn),也許我們可以通過(guò)做一些數(shù)值計(jì)算來(lái)研究磁場(chǎng)對(duì)體光伏的影響,并且我設(shè)想中的做法應(yīng)該比老前輩的做法更有說(shuō)服力。于是,我開(kāi)始執(zhí)行這個(gè)想法,并把它當(dāng)作我的一個(gè)新項(xiàng)目。
這個(gè)想法其實(shí)十分簡(jiǎn)單,只不過(guò)執(zhí)行起來(lái)的話需要注意很多細(xì)節(jié),所以也相對(duì)來(lái)說(shuō)比較花時(shí)間。但這個(gè)時(shí)候,也許是自己到了高年級(jí),Andrew讓我肩負(fù)起了更多責(zé)任。首先有很多合作的項(xiàng)目他會(huì)開(kāi)始讓我直接負(fù)責(zé),其次他開(kāi)始讓我?guī)退麑徍艘恍┩陡宓恼撐模⑶易屛议_(kāi)始參與寫(xiě)一個(gè)基金申請(qǐng)書(shū),也就是所謂的proposal。這些對(duì)我來(lái)說(shuō)都是一些雜七雜八的事,但是十分占據(jù)我的時(shí)間和精力。所以,即使再簡(jiǎn)單的想法,也因?yàn)闆](méi)有時(shí)間而遲遲無(wú)法得到執(zhí)行和仔細(xì)分析。不過(guò),因?yàn)橐呀?jīng)有了三篇論文,我倒也沒(méi)有很強(qiáng)的要發(fā)表新的論文的焦慮。于是這個(gè)項(xiàng)目就一直在做做停停,逐漸拖到了第四年末。但是這樣的拖沓倒也讓我逐漸堅(jiān)定了一個(gè)想法,就是希望能夠五年畢業(yè),去一個(gè)能夠更加專注做研究的組當(dāng)博后,也許這樣對(duì)我的整體發(fā)展會(huì)更有好處。所以,我的腦里已經(jīng)開(kāi)始醞釀怎么跟Andrew提畢業(yè)的事。
重回費(fèi)城
在第四年快結(jié)束時(shí),美國(guó)的疫情也到了一個(gè)拐點(diǎn),因?yàn)橐呙绲钠毡榻臃N以及新變種的毒性減弱,人們已經(jīng)變得不那么擔(dān)心疫情,反而對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的抗疫措施感到厭倦。于是,各行各業(yè)開(kāi)始著手重返辦公室辦公,我們化學(xué)系的博士生們自然也不例外。好在,我老婆的公司還是允許她遠(yuǎn)程辦公,所以我們?cè)?021年的六月末從匹茲堡又搬到了費(fèi)城。剛剛重返辦公室時(shí)甚至充滿了一些新鮮感,不過(guò)這些新鮮感很快就消失了,因?yàn)檫@時(shí)那些雜事基本都做完了,而我又開(kāi)始投入了做研究的過(guò)程。
我本來(lái)預(yù)期這樣簡(jiǎn)單的想法會(huì)給出十分簡(jiǎn)單易懂的結(jié)果,但是最后的結(jié)果卻非常的反直覺(jué)。一方面我認(rèn)為肯定是自己哪里做錯(cuò)了,所以我一遍又一遍地檢查自己寫(xiě)的程序,看看能不能找到哪里出了問(wèn)題;另一方面我有種直覺(jué),那就是如果我的程序沒(méi)錯(cuò),那么我一定發(fā)現(xiàn)了新的物理。
我把這些想法跟Andrew說(shuō)了后,果不其然他覺(jué)得這些反直覺(jué)的結(jié)果一定是我哪里做錯(cuò)了,讓我一定要找到一個(gè)方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。這是非常典型的和Andrew討論問(wèn)題的情況,就像我第二年一樣,他會(huì)根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)來(lái)判斷一個(gè)結(jié)果的對(duì)錯(cuò),但是很少給出更具體的建議。
所以如果沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)第二年的那段痛苦的話,我怕是會(huì)再次陷入抑郁中。事實(shí)是,我確實(shí)仍然短期地陷入了抑郁中,因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目也經(jīng)歷了一段不知道該如何前行的過(guò)程,而且Lingyuan這時(shí)也已經(jīng)離開(kāi)了組里去了另外一個(gè)地方當(dāng)博后,所以那種久違的孤獨(dú)感就又回來(lái)了。不過(guò),還好有第二年的經(jīng)歷,讓我知道該怎么即使調(diào)整心態(tài),而且經(jīng)過(guò)這幾年的科研訓(xùn)練,我對(duì)自己的想法和研究也更有了自信。于是,在和Andrew辯論時(shí),我變得更加強(qiáng)勢(shì),不會(huì)讓步,雖然有時(shí)候這種爭(zhēng)執(zhí)會(huì)讓氣氛十分僵硬,但是這樣也算給自己找到了壓力的疏解口。
其實(shí)做研究到現(xiàn)在,我已經(jīng)意識(shí)到有時(shí)候科研就是會(huì)到瓶頸期,就是會(huì)有一個(gè)很難的問(wèn)題橫亙?cè)谀忝媲?,讓你短時(shí)間內(nèi)找不到解決的方案。對(duì)于還沒(méi)有發(fā)表論文的博士生來(lái)說(shuō),這是最難熬的一個(gè)坎,因?yàn)槟阌斜仨氁鉀Q它的必要性和緊迫性,但對(duì)于我來(lái)說(shuō),我反而能從容地看待它,并且甚至想,如果這個(gè)項(xiàng)目能一直做到我畢業(yè)的話還挺好的,因?yàn)檫@樣我就不用花費(fèi)精力去想下一個(gè)項(xiàng)目該做什么了。所以,你們大概就可以理解為,我一直卡在了這個(gè)項(xiàng)目一個(gè)階段,在這個(gè)階段我的算出來(lái)了可靠的結(jié)果,但我沒(méi)辦法解釋這個(gè)結(jié)果,而我如果要突破這個(gè)階段,那么我必須能夠給出一個(gè)合理的解釋,或者能夠通過(guò)其他不同的方法得到更好理解的結(jié)果。而我的第五年的研究,也正是沿著這兩個(gè)方向進(jìn)行的,并且在畢業(yè)前基本兩個(gè)方向基本都走通了。
第五年(2021夏天到2022夏天)
申請(qǐng)博后
我們化學(xué)系的慣例是每年秋季時(shí)都要和自己的導(dǎo)師進(jìn)行一場(chǎng)直擊心靈的對(duì)話,看看自己博士讀得怎么樣,以及制定接下來(lái)的整體的計(jì)劃。所以,在第五年的這次對(duì)話中,我跟Andrew提出了五年畢業(yè)的計(jì)劃。當(dāng)時(shí)我跟Andrew提出了以下幾點(diǎn)考慮:
“我發(fā)的文章的數(shù)量已經(jīng)基本滿足了畢業(yè)要求,而且自己做的研究基本上成了一個(gè)體系,所以應(yīng)該可以寫(xiě)成一篇畢業(yè)論文了?!?/p>
“其次自己掌握了做研究的一些技能,并且逐漸有了自己的想法,可以進(jìn)行下一階段的科研培訓(xùn)了。”
“當(dāng)然最重要的是,我希望能夠搬到一個(gè)城市,那里我和我老婆都有工作機(jī)會(huì),這樣我們就可以結(jié)束兩地分居了。“
Andrew聽(tīng)完后,基本沒(méi)有猶疑,就立刻同意了我五年畢業(yè)的要求。不知道是他真的認(rèn)為我已經(jīng)達(dá)到了他對(duì)畢業(yè)生的要求,還是我的家庭原因是他無(wú)法反駁的一個(gè)理由,但總歸而言,Andrew跟我說(shuō):
“你可以開(kāi)始聯(lián)系博后想要去的課題組了?!?/p>
在那之后,我開(kāi)始了密集地發(fā)郵件和準(zhǔn)備面試的過(guò)程。由于我準(zhǔn)備得比較早,所以得到的很多回復(fù)都是“啊,現(xiàn)在太早了,我還沒(méi)辦法確定我明年夏天經(jīng)費(fèi)的情況,你能明年年初再聯(lián)系我嗎?”或者“我現(xiàn)在沒(méi)辦法確定自己的經(jīng)費(fèi)情況,但你可以申請(qǐng)一些獎(jiǎng)學(xué)金啊”之類的。而我也確實(shí)著手準(zhǔn)備了一些獎(jiǎng)學(xué)金的申請(qǐng)。這些獎(jiǎng)學(xué)金往往競(jìng)爭(zhēng)力極高,所以我對(duì)自己能獲得它們本就沒(méi)報(bào)什么期望,但本著見(jiàn)世面和多認(rèn)識(shí)學(xué)術(shù)圈大佬的想法,我還是申請(qǐng)了它們,并且參加了一些面試。
這些準(zhǔn)備過(guò)程比我預(yù)想的要更花費(fèi)時(shí)間,因?yàn)樗鼈兺鶗?huì)要求你寫(xiě)一些陳述來(lái)表明自己的研究興趣和之后的研究計(jì)劃,而研究計(jì)劃不是憑空能想出來(lái)的,所以伴隨而來(lái)的是大量閱讀論文,并從中提煉出未來(lái)可能的研究方向。這導(dǎo)致我那段時(shí)間雖然沒(méi)有什么科研壓力,因?yàn)槲乙呀?jīng)把做科研的優(yōu)先級(jí)降低了,但是腦力活動(dòng)的強(qiáng)度并沒(méi)有減弱,反而因?yàn)槊總€(gè)獎(jiǎng)學(xué)金申請(qǐng)都有截止日期而變得更有緊迫感。
與大多數(shù)給我回復(fù)的教授所不同的是,F(xiàn)eliciano說(shuō)可以直接給我一個(gè)面試,而我自然沒(méi)有推辭,因?yàn)檫@個(gè)是工作量最小的一個(gè)準(zhǔn)備工作。所以在約定好的時(shí)間我和他進(jìn)行了一場(chǎng)遠(yuǎn)程面試,并且在面試完后他找我要兩封推薦信來(lái)確保我在面試時(shí)并不是在吹牛。雖然他的態(tài)度一直給人一種不溫不火的感覺(jué),但我卻覺(jué)得他異常真誠(chéng),不會(huì)為了表現(xiàn)友好而友好。而我在找了兩個(gè)推薦人給他發(fā)了推薦信后,他也很快給了我一個(gè)。這次面試這么順利讓我著實(shí)沒(méi)想到,但是這個(gè)實(shí)在是十分理想,因?yàn)镕eliciano絕對(duì)是我們這個(gè)圈子的大佬,我在做體光伏的項(xiàng)目時(shí)就用到了他寫(xiě)的軟件;另外他所在的城市在得州奧斯汀,那里也有我老婆公司的辦公室。所以在向他組里已經(jīng)離開(kāi)和現(xiàn)在的組員打聽(tīng)了一下具體情況后,我便幾乎沒(méi)有任何顧慮地就簽下了這個(gè),并拒絕掉了其他地方的一些面試。就這樣,在2021年結(jié)束之前我就把博后的位置定了下來(lái)。
在這以后,我開(kāi)始對(duì)Andrew給我安排的雜活幾乎沒(méi)有了任何怨言(他也確實(shí)又給我安排了兩個(gè)基金申請(qǐng)書(shū)來(lái)寫(xiě)),因?yàn)檫@種生活已經(jīng)可以看得到頭了。
參與會(huì)議
幾乎每個(gè)讀博的人都要經(jīng)歷的另外一件事,就是參加學(xué)術(shù)會(huì)議。在會(huì)議里,每個(gè)人都會(huì)展示自己做的研究,并且和世界各地的同行交流各自的成果,是一個(gè)很好的提高自己的曝光度和建立人際關(guān)系的機(jī)會(huì)。
在2022年時(shí),人們對(duì)疫情的關(guān)注度變得更低,所以很多已經(jīng)停辦兩年或者轉(zhuǎn)為線上舉辦的會(huì)議,在今年重新線下舉辦了。而我為了體驗(yàn)一下大型學(xué)術(shù)會(huì)議,便注冊(cè)了“美國(guó)物理學(xué)會(huì)年會(huì)(APSMarchMeeting)”。今年的APS在芝加哥舉行,也是我之前從來(lái)沒(méi)去過(guò)的一個(gè)大城市,所以這次參加會(huì)議時(shí),甚至還有一點(diǎn)旅游的感覺(jué)。我會(huì)在會(huì)議時(shí)做一個(gè)十分鐘的報(bào)告,由于時(shí)間的局限性,我們提前還練習(xí)了很久來(lái)保證不超時(shí)。但最后可能是因?yàn)槲易龅姆较虮容^不那么火,也可能是因?yàn)槲疫x錯(cuò)了分會(huì)場(chǎng),導(dǎo)致我的會(huì)場(chǎng)里人特別少。
雖然比較失望,但也算是一個(gè)比較輕松的會(huì)議。在這次開(kāi)會(huì)時(shí)我還見(jiàn)到了我未來(lái)的導(dǎo)師Feliciano,并和他簡(jiǎn)單聊了兩句。和他的交流感覺(jué)和Andrew完全不同,但依然讓人感覺(jué)十分舒服,這讓我對(duì)之后的組也更加放心了一些。另外,在開(kāi)APS我還遇到很多其他人,有多年沒(méi)見(jiàn)的大學(xué)同學(xué),也有Andrew組里更早的組員,仿佛有一種在開(kāi)同學(xué)會(huì)的感覺(jué)。外加上自己聽(tīng)了很多很有意思的報(bào)告,雖然不可能完全理解他們的工作,但是至少開(kāi)拓了眼界。這些都讓我對(duì)學(xué)術(shù)會(huì)議這項(xiàng)活動(dòng)都留下了十分不錯(cuò)的印象。
在畢業(yè)前我還參加了另外一個(gè)會(huì)議,是在紐約舉辦的“電子結(jié)構(gòu)討論會(huì)(ElectronicStructureWorkshop)”。相比于APS的無(wú)所不包,這個(gè)會(huì)議更加細(xì)分,來(lái)參與會(huì)議的人也都是我研究的領(lǐng)域的大佬。巧的是,F(xiàn)eliciano也來(lái)參加這個(gè)會(huì)議了,所以我們又尬聊了一會(huì)兒奧斯汀的天氣,并在這次進(jìn)入了他們組的Slack聊天群組(Slack是國(guó)外常用的一個(gè)工作聊天軟件,類似于國(guó)內(nèi)的釘釘和飛書(shū))。
而不同于APS,這次我會(huì)給一個(gè)invitedtalk(受邀報(bào)告),有30分鐘,所以即使參加的人數(shù)少了,但是卻更加緊張了,因?yàn)槲液芮宄易龅墓ぷ骼锏娜觞c(diǎn),而很擔(dān)心大家會(huì)揪住這些弱點(diǎn)不放。但最后我發(fā)現(xiàn),雖然參與會(huì)議的教授們都是業(yè)界大佬,但是每個(gè)人也只是專長(zhǎng)于自己的那一畝三分地,對(duì)其他領(lǐng)域的細(xì)節(jié)并沒(méi)有那么了解。不知道為什么,這竟然讓我內(nèi)心也好受了一些,因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn),即使再厲害的人,他們的知識(shí)面也有很大的局限性。另外,雖然緊張,但我也把這次會(huì)議當(dāng)做了一個(gè)很好的練習(xí)機(jī)會(huì),練習(xí)三天后就要進(jìn)行的畢業(yè)答辯。
畢業(yè)答辯
Andrew說(shuō)他基本不會(huì)改學(xué)生的畢業(yè)論文,因?yàn)樗X(jué)得之所以一個(gè)學(xué)生能夠拿到博士學(xué)位,是因?yàn)樗綍r(shí)做的研究,而不是因?yàn)樗厴I(yè)論文寫(xiě)的好。所以,受他這種態(tài)度的影響,我對(duì)畢業(yè)論文的撰寫(xiě)也不是很上心。我所做的就只是在復(fù)制粘貼自己發(fā)表的論文,然后加一些背景介紹和更多的技術(shù)細(xì)節(jié)。所以我的畢業(yè)論文大概就只花了兩周就寫(xiě)完了。而我最后答辯委員會(huì)的人也都是我相對(duì)熟悉的教授,他們都幫我寫(xiě)過(guò)推薦信,所以對(duì)公開(kāi)答辯我也沒(méi)有特別緊張。當(dāng)然,該有的練習(xí)還是要有的,因?yàn)楫吘共荒艹瑫r(shí)太多,而且答辯要用的幻燈片也該認(rèn)真制作。不過(guò)還好,因?yàn)橹伴_(kāi)會(huì)已經(jīng)做過(guò)了很多幻燈片,所以我做的也只是拼接而已,外加上開(kāi)會(huì)時(shí)的練習(xí),最后自己在答辯上花的時(shí)間真的可以說(shuō)是不值一提。
值得一提的是,答辯真的很累。先是在公開(kāi)答辯階段自己大概演講一個(gè)小時(shí)左右,然后接受觀眾的的問(wèn)題。再然后是私下答辯階段,觀眾都被請(qǐng)了出去,只剩下自己的導(dǎo)師和答辯委員會(huì)的人,他們會(huì)問(wèn)你更多更細(xì)致的跟答辯相關(guān)的問(wèn)題,這個(gè)階段也持續(xù)了大概一個(gè)小時(shí)。最后,在他們的討論后,便會(huì)恭喜你成為博士。不少人說(shuō)這是走流程,但是即使是走流程,花的時(shí)間和精力也是出奇的多,當(dāng)天答辯完后,我已經(jīng)沒(méi)有精力做其他需要?jiǎng)幽X子的事了,能做的就是找一家中餐館大吃一頓。
離開(kāi)—很多人答辯完后,就基本會(huì)立刻離開(kāi)組里,而我相對(duì)特殊一些,因?yàn)锳ndrew希望我能在組里多待一些時(shí)間,帶一帶組里的新人,所以我又在組里待了兩個(gè)月。這兩個(gè)月我把磁場(chǎng)對(duì)體光伏的影響的項(xiàng)目寫(xiě)成了論文并投了出去,也把一篇很長(zhǎng)的綜述論文寫(xiě)完了。而Andrew感覺(jué)也是不想給我那么多壓力,就沒(méi)有給我安排很多雜活,而是讓我爭(zhēng)取把手里的課題做完,所以這段時(shí)間我是難得過(guò)得比較輕松的時(shí)間。另外,讓我比較意外的是,我的心態(tài)在答辯前并沒(méi)有很大的轉(zhuǎn)變,甚至在真的離開(kāi)組里后也沒(méi)有一種如釋重負(fù)的感覺(jué)。也許我已經(jīng)徹底適應(yīng)讀博這種高壓的生活狀態(tài),所以不覺(jué)得博士生活是一種負(fù)擔(dān)很大的生活。
這段時(shí)間少不了的是各種聚餐。畢竟是一個(gè)人生的重要節(jié)點(diǎn),而我也快要長(zhǎng)久地離開(kāi)費(fèi)城這個(gè)城市,所以想要和很多人好好告別。在餐桌上,大家回憶著這幾年共同經(jīng)歷的一些事情,一起吐槽Andrew,大家特別喜歡“哲學(xué)課”這個(gè)梗,它就是我第二年時(shí)Andrew爆發(fā)時(shí)說(shuō)的話而產(chǎn)生的。他們還對(duì)我的未來(lái)充滿了美好的祝福,認(rèn)為換一個(gè)環(huán)境終歸是對(duì)我的成長(zhǎng)和職業(yè)生涯會(huì)更有幫助。大家也紛紛表達(dá)了不舍,幾年的朝夕相處所建立起來(lái)的感情是相當(dāng)濃烈的,最后的告別自然也是十分傷感。這讓我想到了自己本科畢業(yè)時(shí)所經(jīng)歷的類似的情緒,不同的是那時(shí)的我對(duì)未來(lái)未知的生活充滿了期待,而現(xiàn)在的我則發(fā)現(xiàn),生活就是生活,它永遠(yuǎn)是平坦和崎嶇并存,只有不在平坦時(shí)過(guò)于得意,不在崎嶇時(shí)過(guò)于悲傷,才能以平和的心態(tài)過(guò)好每一天。
尾聲
在組里的最后一天時(shí),Andrew把我叫到他的辦公室,沒(méi)有跟我談任何關(guān)于研究的事,而是扎扎實(shí)實(shí)給我上了一堂哲學(xué)課:
“Zhenbang,就像我在你答辯開(kāi)始前介紹你時(shí)說(shuō)的那樣,我十分珍惜這種命運(yùn)的巧合。如果不是你在大學(xué)時(shí)聯(lián)系了我,我們可能就沒(méi)辦法在上海相遇,你也可能就不會(huì)來(lái)我們組。所以,我一直把這一點(diǎn)當(dāng)作我們的相處中第一個(gè)特殊的時(shí)刻。當(dāng)然我們之間有很多特殊時(shí)刻,但那一刻也許是最重要的一刻?!?/p>
“我希望告訴你一點(diǎn),那就是你是一個(gè)非常勇敢的人。你敢于去做自己并不熟悉的領(lǐng)域的項(xiàng)目,并在這個(gè)過(guò)程中逐漸讓自己成為這個(gè)領(lǐng)域的專家。這是一個(gè)難能可貴的品質(zhì),因?yàn)殡m然你現(xiàn)在做的研究集中在某一個(gè)領(lǐng)域,但是你在日后的職業(yè)生涯中肯定會(huì)不可避免地接觸其他領(lǐng)域。你的勇敢能夠幫你適應(yīng)并處理這些領(lǐng)域的難題。”
“你之后的職業(yè)生涯必然也會(huì)遇到難題。像我,在你加入我們組之前的一年,我所有的項(xiàng)目基金都沒(méi)有成功續(xù)約,所以那一年我們十分困難,我也一度很消沉。但我最終勇敢地面對(duì)了這些困難,并且沒(méi)有放棄,并一點(diǎn)一點(diǎn)地克服了這些困難。他們不想繼續(xù)給我經(jīng)費(fèi)?那我就繼續(xù)申請(qǐng),因?yàn)槲覉?jiān)信我們提出的研究方向是新穎且有意義的。第二年,這些基金又全部給了我經(jīng)費(fèi)。我現(xiàn)在能夠泰然地說(shuō)出這段經(jīng)歷,仿佛很容易一樣,但相信我那段時(shí)間真的很難。而我告訴你這件事,是為了讓你知道,在遇到困難時(shí),請(qǐng)記住自己是一個(gè)很勇敢的人,你可以克服這些困難?!?/p>
“像導(dǎo)師-博士生這種師生關(guān)系永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束,即使畢業(yè)十年二十年后我們也會(huì)因?yàn)楦鞣N事而有頻繁的交流。所以讓我們繼續(xù)保持聯(lián)系,讓我們的合作繼續(xù)進(jìn)行下去!”
說(shuō)罷,Andrew和我握了握手,結(jié)束了我在這個(gè)組里的最后一天。
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