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香港城市大学雷党愿:做科研保持“超长待机能力”,培养学生讲究“收紧再放松” | 导师有话说

阅读:365时间:2024-10-29 11:01:41

 

如何高效管理时间并展开研究?如何将研究成果凝练成高质量论文、并发表在合适的高水平期刊上?这些都是广大光学青年学者、学子共同关注的话题。近期,爱光学特别专访了Advanced Photonics Nexus 编委、香港城市大学雷党愿教授,就相关话题与大家交流分享。除此之外,在研究生培养方面,如何因材施教,雷老师也有着自己独到的见解。

 

Q1

雷老师您好!首先非常感谢您接受“导师有话说”栏目专访。请先介绍一下您领导的课题组的研究领域吧!

 

A1:我自己的主要研究方向是等离激元纳米光子学,从2005年在香港中文大学读硕士研究生算起,到现在快20年的时间,我一直都在从事这个领域相关研究。2012年9月,我开始在香港做独立PI(Principal Investigator);经过12年的探索,现在团队主要研究等离激元纳腔与低维系统的相互作用,低维系统包括低维材料(比如二维半导体材料和量子点)和单分子。我们目前主要关注纳腔与低维系统相互作用中的量子效应(quantum effects)、超快动力学(ultrafast dynamics)以及非线性光学现象(nonlinear optical phenomena)

 

比如,表面增强拉曼散射Surface-enhanced Raman Scattering, SERS是研究等离激元共振与单分子相互作用的传统研究手段,也是当前用于检测单分子的热门技术之一。然而,该技术只能确定单分子在金属纳腔中的有或无,并不能对单个分子的空间构型、量子电导等化学和物理特性进行表征。为此,我们和合作者考虑能否把基于扫描隧道显微镜的裂结技术(Scanning Tunneling Microscopy-based Break-Junction (STM-BJ) technique)与等离激元纳米光子学的光学研究手段结合起来,这样既可以用STM-BJ方法来抓取单个分子并测量其量子电导特性,又可以使用单个分子来调控等离激元纳腔的光学特性,从而结合基于量子效应的电学测试手段和超快时间分辨的光谱表征技术来深入研究等离激元共振与单分子相互作用中的量子效应、热电子贡献及其超快动力学过程。

 

本质上来讲,上述几个研究关注点在物理上是相互关联的。例如,当涉及非线性效应研究时,就要用到飞秒激光,可以观测纳腔与低维系统相互作用产生的二次谐波或者三次谐波信号;如果用两个脉冲激发耦合的金属纳腔与低维系统,就可以研究四波混频(four-wave mixing)以及受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering, SRS)和相干反斯托克斯拉曼散射(Coherent Anti-Stokes Raman Scattering, CARS)等。更为有趣的是,飞秒脉冲激光在激发金属纳米结构的表面等离激元共振时,在最小化热效应的同时能有效地产生高能布居的热电子,那么我们进一步思考的问题就是这些热电子与纳腔中的分子振动相互作用会出现什么有趣的现象。

 

Q2

您课题组的规模如何您日常是如何培养学生的呢?

 

A2:目前我的课题组有10个博士生和8个博士后。在培养学生方面,我认为主要关注两点:做好领路人并且因材施教

 

做好领路人:导师的角色是把学生带到轨道上来,然后再给予学生更多自由。以博士生培养为例,我会在博一阶段多和学生沟通交流,同时让博士后们多带带博士生,等到了博二、博三阶段就会放宽松些,放手让他们去想去干。学生的思维往往比我们更活跃,经常会有一些很创新的想法,这些都非常值得鼓励。而回忆我自己的研究生经历也是如此。初期导师觉得我们没有什么经验,所以就抓得特别紧,基本每个星期都要见两次,而且导师还经常会到实验室来讨论。慢慢地,导师知道我们走在一个正确的轨道上,管的就比较少了。

 

因材施教:通过沟通等方式了解学生的特长并有针对性地培养。如果是很善于创新的学生,那就选一些具有突破性和前瞻性的课题;如果是踏实肯钻研的学生,就选一些需要静下心来一步一步推进的理论与实验相结合的课题;如果是动手能力很强的学生,那就要尽量多给他们一些实验工作,比如搭建复杂光学测试系统,甚至一些创业的项目。总之,发现每个学生的闪光点并发扬光大,是很重要的。

 

Q3

2024年上半年,您带领团队在各类高水平期刊发表了多篇文章,请问您是如何在繁忙的研究工作中高效管理时间,同时处理多个项目和论文撰写的呢?

 

A3想要出好成果,效率是很重要,但时间投入是更重要的。研究就是要不断地往深入去做,而越深入的课题,要学的东西就越多,花时间也就越多,有时候无法完全靠时间管理来解决。比如我之前做助理教授时,经常一周6天半,每天工作长达14小时,我和当时的同事们开玩笑地说我们比香港的Seven Eleven (711)便利店“待机时间”还长。现在我们团队是鼓励周一到周六都到岗(但是我从来不查岗),这个强度是不低的,所以我也会提前和报考的学生和想来做博士后研究的申请人讲清楚,双向选择。

 

另外,状态调节也很重要,做科研需要保持健康的身体状态和心理状态。我每天早上肯定是少不了一大杯咖啡来提神醒脑的,偶尔还会去跑步和登山;团队聚餐是大家最放松开心的时候,不像在办公室讨论问题那么严肃。适当的放松有助于保持良好的状态。

 

Q4

身处香港这样的国际化城市,您觉得香港高校在培养学生方面有哪些独特的优势或做法?

 

A4铁打的营盘流水的兵。香港与北美类似,一般来讲导师在课题组内面对的一直是新的学生、新的博士后。这也倒逼着我们去不断地迭代思考和积累经验 ,培养效果也越来越好。另外,香港高校和北美高校一样,大多数课题组没有“小老板”的说法,导师跟学生之间平等的感觉会更强一点,没有很明确的层级感,还是比较自由的。

 

Q5

您担任Advanced Photonics Nexus等多种期刊的编委和审稿人,结合过往的审稿经历,您觉得如何写好一篇好文章,以及大家该如何判断、选择适合的期刊?

 

A5:文章写作方面,我觉得主要有以下几点需要注意:

 

注重文献调研。要做一个课题,肯定不是研究整个大领域,而是专注里面的一小部分;做这一小部分时,就要多去看看文献,清楚了解“历史”上做到了什么程度。只有彻底理解和消化了“历史”,才能知道导师给的课题是不是具有足够的创新性,以及为什么这个工作很重要,这直接决定了学生在拿到一定结果后,能否掌握撰写文章的方式和策略。写文章的时候,要努力让人觉得它是娓娓道来的,有本领域的历史传承,并在此基础上有新的发现和创新,这样到后面讲结果的时候,自然而然地新意就讲出来了。

 

细节把控和数据可靠。花心思构思整个文章的所有方面,尤其要注意图片、标题和摘要,够新够吸引人,这些都是能很快吸引编辑的地方。当然,对于任何一个研究工作,最重要的还是原始数据可靠,数据处理方法合理,否则研究结果即使发表在顶级期刊,最终也会在领域内贻笑大方。

 

寻求专业的帮助在写作的过程中,我的个人经验是师兄师姐和博士后才是更容易能帮助博士生们提高文章写作水平的人,包括文章构思、英语写作和结果构图,一定要跟他们建立良好的沟通,让他们给予建议,这个是最有效的方法;导师真的很忙,特别是研究组较大的时候,学生要把自己写得最好的版本给老师,老师在此基础上再不断地润色拔高

 

投稿方面,我不认同从高影响因子往低影响因子的杂志依次投稿。如果作者都不清楚自己的工作到底应该在哪个水平的杂志上发表,那就说明作者对自己的工作不甚了解,盲目地尝试是浪费自己的时间;而且不只个人声誉受影响,整个课题组在优秀期刊的编辑那里也会留下不好的印象。

 

导师及团队简介

 

雷党愿,香港城市大学教授,香港青年科学院院士,国家优秀青年科学基金(港澳)获得者。长期从事纳米光子学及低维量子光学材料的超快非线性光谱研究,特别关注金属纳腔增强的光与物质相互作用物理及在能量转换、光电子器件以及生物传感方面的应用。迄今共发表学术论文240篇,总引用近14000多次,h-index是67;担任Advanced Photonics Nexus编委。

 

编辑 | 徐睿