从论文搁浅到领域顶刊：一个博士生的涅槃

科研是不断挑战自我的过程，要坚持不懈充满信心，失败之时换个思路，或许能柳暗花明。

撰文 | 王威（哈尔滨工业大学（深圳）教授）

最近几个月，课题组在化学领域的知名期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie）连续发表两篇论文，十分开心。想借此机会和大家分享两项工作背后，不为人所知的艰辛和曲折。或许与在科研中艰难前行的老师同学们有所共鸣。（注：《德国应用化学》是化学领域的顶级期刊，德国化学会旗舰刊物，JCR一区和中科院一区期刊，2020年影响因子15.34。）

先讲讲第一篇论文绝地反击的故事。

（论文网址
https://doi.org/10.1002/anie.202116041；

也可以听学生在B站的自述：一个平凡的理工科博士生近两年的科研历程

https://www.bilibili.com/video/BV1G34y1C7eU/）

论文网页截图

1 起

2019年入学的博士生彭奕鑫是一个四川都江堰的川娃子，虽然羞涩紧张时会脸红，但乐观大度有幽默感，还有好似山东大汉的浓眉大眼国字脸。

天将降大任于斯人也，必先苦其心志。奕鑫入学没多久，疫情就从天而降，把我们都封在了家里。虽然初出茅庐的奕鑫还很青涩，但有股子年轻人坐不住的热忱。为了不在家虚度光阴，他决定学习模拟软件，来研究一些课题组长久以来一直很好奇的关键科学问题。

我们之前实验中发现，靠化学燃料运动的纳米机器人会像微生物一样形成团簇。如果我们把团簇想象成一个黑洞，周围的小机器人就像试图逃离黑洞的小飞船。有时“黑洞”吸引力很大，边缘的“小飞船”就被进黑洞，黑洞会越长越大，吸力也越来越强。有时小飞船却能逃脱“黑洞”的吸引。这背后的物理化学机制是什么？团簇靠什么吸引小船？又是什么决定了一艘纳米小船能否逃离团簇的“魔爪”？

电影《星际穿越》中飞船在黑洞边缘的剧照（
https://www.sohu.com/a/505775897_120099892）

奕鑫在科研方面的确有些天赋：他通过模拟“小船”和团簇周围的化学物质和流体的分布，计算出了团簇吸力的大小，并和小船的驱动力比较，得出了一些有趣的结论。5月底返校以后，实验结果也和模拟结果吻合的很好。一时间，课题就好像深圳的工地一样，热火朝天；论文的大纲也一版接一版不断迭代。

左：模拟出的团簇周围的化学物质浓度分布；右：实验观测到的团簇吸引周围粒子

2 进

伴随着蝉鸣，人在炎炎夏日也仿佛变得迟钝了。进入暑假，项目的进展始终不温不火，论文也不像之前突飞猛进了。眼见如此，我有点坐不住了，于是在8月底“逼”奕鑫立了一个flag：一个月内写好论文初稿。

彼时，奕鑫的实验还尚未完成，大纲也仍在打磨。要在一个月之内把所有的准备工作做好，并且写几千字的英文论文、做好图，据奕鑫回忆，他当时颇感意外和没信心。在小组会上被迫签订城下之flag的奕鑫的脸红，现在仿佛仍在我的眼前。

其实，我心里也没有底，但我得咬咬牙，从背后把幼鸟踢下悬崖。

还好奕鑫不是一个人在战斗。在课题组其他几位同学的大力协助下，终于在一个月期满的当天，奕鑫把论文初稿发给了我，成功拔掉flag。

我完全可以想象奕鑫这一个月工作之辛苦。但我的科研同行们都应该能够理解，这样的要求和经历，对于科研人员来说简直就是家常便饭。百炼成钢，如何科学、高效的面对deadline也因此是博士生必须经历的锤炼。

奕鑫这个项目的文件夹

3 磨

既然论文初稿已写好，似乎距离成功只有一步之遥？非也非也，所谓行百里者半九十，论文初稿只是漫长的收尾期的开始。

2020年9月，项目开始半年以后，奕鑫、我和美国的合作者开始跨太平洋、跨时区的修订。这期间不只是修改语法、编辑图片，也补充了更多的模拟和实验结果，思考了更多的数据呈现形式，论文的写法也不断打磨。

历经半年、几十个版本的修订，随着奕鑫插入了最终的参考文献，我也写好了给编辑的投稿信（cover letter），2021年3月，在奕鑫开始这个课题之后整一年，论文投稿终于进入了倒计时。完工的“奕鑫一号”巨轮，好似打磨好的璞玉熠熠发光，在船坞等待我们敲破香槟，随时准备扬帆起航。

4 破

但我心中隐隐约约不太放心。因此，准备投稿之前，我再次仔细的读了一遍论文。仔细思考后，一个让人压抑的念头如同幽灵一样慢慢爬上心头：我们所提出的“黑洞”吸引“小飞船”的机制，并不能解释我们所有的实验现象，也和文献中报道的一些实验矛盾。这个错误对论文一击必杀。而我们精心打造的巨轮，好像突然发现龙骨有致命伤一样，尚未出海，就折戟沉沙。

望着搁浅的巨轮，我和奕鑫的心里都十分复杂。奕鑫沮丧于一年以来的辛苦打了水漂。我沮丧于这么晚才注意到这个问题，心中一半恼怒，一半羞愧。或许是功利和虚荣让我们忽视了一直以来心中的隐忧，让我们被自信自大蒙蔽了眼睛，而沉浸在一种“冲冲冲”的盲目推进中。

奕鑫仍不死心，花了近一个月的时间思考、查文献、计算、做实验，看是否能够让项目绝处逢生。可惜事与愿违，只是让我们更加确定我们的失败。

很多年之前，类似的不幸也发生在我的身上。2009年的圣诞节，当时博士二年级的我突然发现，正在努力攻克的一个课题，被另一个课题组抢先发表。我永远忘记不了当时晴天霹雳般的心情：沮丧于浪费了的时间，羞愧于我进展的迟缓，困惑于对方如何做的这么快，茫然于我接下来要怎么毕业。彼时彼刻，恰如此时此刻。或许，当年我的导师，心中也有郁闷无处安放。

而对于在当时博士已经一年半的奕鑫来说，这样的打击不可谓不大：不仅浪费了宝贵的时间，也破坏了我们之前构思的毕业课题整体设计，因此连带着影响到了毕业的进程。或许，这次挫败，还动摇了奕鑫科研的信心和热情。

一朵乌云，似乎萦绕在奕鑫和我的头顶。

5 立

逆境中往往能验出金子真正的成色。度过了短暂的不眠之夜和踱步之后，奕鑫没有一蹶不振，而是通过之前发现的关键问题，转而从新的角度来思考实验现象：为什么我们提出的“黑洞”理论，能够解释部分实验现象，但解释不了所有？是不是不同种的“小飞船”和“黑洞”，有不同的相互作用规律？

奕鑫和我提出了新的猜想，设计了一些新的实验来验证。仅仅一个月后，奕鑫就得到了出乎意料高质量的实验结果，和猜想十分吻合。这一结果让我们大为兴奋，于是奕鑫立刻开始全身心的投入了这项工作中。

仿佛把巨轮拆解后利用了原料一样，之前搁浅的课题中的结果和模型很好的融入了新的工作中，充分发挥了余热。而且，因为之前的经验，这一次论文的写作和修改进度也大大加快了。又过了一个月，新的论文初稿就诞生了。

塞翁失马焉知非福。2022年1月7号，论文正式被《德国应用化学》接收。在这篇新论文中，我们认识到“小飞船”可以分为两类，驱动机制不同，对环境的影响也不同，因此得到了截然不同的团簇。比起搁浅的工作来说，这是更为普适、深刻的科学规律。

“奕鑫二号”这艘闪烁着别样光辉的巨轮，携带着命途多舛的姊妹船的祝福，正式在学术的汪洋大海中扬帆起航。

奕鑫的朋友圈，被几百个点赞淹没了。我也是其中的一个。

6

感悟

奕鑫的总结（https://www.bilibili.com/video/BV1G34y1C7eU/）

这个项目从死亡的边缘绝处逢生，逆势飞扬，一路披荆斩棘，最终能够发表在化学旗舰刊物，为项目划上了强有力的休止符，是我和奕鑫之前绝没有想到的神奇转折和精彩乐章。真真正正的展示了不破不立，也衷心感谢编辑和两位审稿人对这项工作的认可！

回顾这一篇论文的历程，有很多感慨。从课题的构思，到最终发表，大概花了两年时间，这对于当今许多材料、化学课题来说，可以说是龟速了。项目像小说一样跌宕起伏：有辗转反侧，也有柳暗花明，有失败的沮丧，也有看到精彩数据的心跳不已。或许也印证了科研大多是螺旋形上升的。

乘风破浪会有时，但机会总是留给有准备的人。多亏奕鑫两年多以来不断地深挖，阅读了大量的文献，不断地思考，不断地挑战自己。最重要的是，在绝望时他没有放弃，而是以轻舟已过万重山的心态，放下了包袱，走出了新的天地。这对学生来说是一次升华，对我何尝不也是一次震撼教育。

课题搁浅固然是不幸的，但是我们又是足够幸运的，能够从灰烬中寻找到金子。人不可能时时处处都幸运，但我相信有奕鑫这样的准备和心态，即便我们今后遇到更多、更大的挫折，仍然能够在激烈的竞争中寻找到自己的立足之地。愿我们共勉！

王威课题组合影，前排蹲着的就是彭奕鑫同学

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