【我爱创新】刘江:科研创新需长期积累

    激光工程研究院2010级博士研究生刘江,在攻读博士学位近一年的时间里,主要从事新型超短脉冲光纤激光器、高功率光纤放大器以及新型光学器件的研究工作,在国际上实现了碳化硅外延石墨烯被动锁模光纤激光器、石墨烯被动调Q纳秒脉冲光纤激光器、氧化石墨烯被动锁模掺铥光纤激光器、百瓦级输出的全光纤超荧光源等研究成果。他先后获得三好学生、科研优秀奖等荣誉及优秀博士学位论文培育基金资助,并凭借突出的科研成绩,在2010-2011学年摘得北工大学生科技的最高奖项——“科技之星”荣誉。刘江认为,科研是一个日积月累的过程,需要有深厚的理论基础和长期的实验经验。科研创新应着重考虑新材料、新方法、新思路等途径。

    在科研领域,创新能力是评价一个民族、一个团队、一个科学家的重要指标。目前,国内外的科研工作者都非常重视学术论文的质量与数量。而影响力高的权威期刊在筛选学术论文时,首先考虑的是研究工作的新颖性、原创性。无独有偶,为社会发展作出重大贡献的诺贝尔奖获得者,他们的研究工作几乎都是前所未有的,大多是在新思维的引领下,科学技术突破当前瓶颈,得到更广阔的发展空间。2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈?盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁?诺沃肖罗夫(Konstantin Novoselov)正是如此。他们首次通过机械剥离的方法从大块石墨上得到了纳米级石墨烯薄片并分析了石墨烯的一些新颖特性,其工作的原创性、新颖性使石墨烯成为集成电路、光电子领域极具潜力的一种新型功能材料。
我认为,科研创新不外乎三个途径: 新材料、新方法、新思路。
    使用新材料是一种既简单又有效的创新方法。但是我们使用新材料得到的实验结果是好是坏,是不能提前预测的。这就需要我们做大量的对比实验和可重复性验证。有好的实验结果还不够。好在哪里?为什么好?还需要有合理的解释。此外,在新材料的使用过程中,不能只看实验结果,还需要注意观察和发现实验过程中的新现象、新问题。
    使用新材料时,原有的方法可能并不适用,需要借鉴或创新实验方法。这一点,我在参与课题组研究时,感受颇深。在对石墨烯锁模光纤激光器的研究中,我们课题组并没有直接套用剑桥大学在该研究中的成熟制备方法,而是转换了新的思路,将石墨烯制备成了反射式的锁模器件。看似简单的创新,实际上却是重大的改进。采用此方法后,我们得到了更高的单脉冲能量输出。然而,新方法并非无中生有、从天而降,这些新方法都是在原有基础上进行革新、改制而成的。

    创新思维是创新的最集中体现。一个人有没有成果,突破性成果还是一般性成果,思路几乎起着决定性作用。如何才能具有科研的创新思维?我认为这不仅仅是“奇思妙想”,做科研与小发明、小创造不同,科学研究是严谨的,并且很多时候需要花费大量的时间和金钱,为了避免浪费,必需参考前人所做的工作,对自己将要进行的工作的可能性进行仔细分析与考证。
总之,科研是一个日积月累的过程,需要有深厚的理论基础和长期的实验经验。新想法的产生不应该只是偶然,应该是长期“浸泡”在这一领域的思想的结晶。