组内动态

让我轻轻地告诉你,本科生也可以做科研

    发布时间:2017-10-25 12:29:00    
...
 本文转自微信公众号“萤火科研”。原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/wRFnP_YbZ2wHBTY7rS7yRQ
 

写在前言

       以下经验由武汉理工大学新型纳米储能器件团队2017年挑战杯比赛队伍成员撰写,首先分享两位成员的科研和论文投稿历程,然后是论文写作和投稿中总结的经验,希望对大家特别是本科生的科研之路有所帮助,同时也欢迎大家多多交流。



科研经验分享(一) 

     作者马上本科四年级,是武汉理工大学新型纳米储能器件本科生团队成员,研究方向主要是微纳储能器件(例如微型超级电容器、微型电池)的工艺和材料研究。不能说自己是老司机,但科研的日子也是越来越顺畅(主要是习惯了)。科研水平有限,不敢在各位大佬面前说什么发论文的经验。所以我觉得从一名本科生做科研的角度分享一下这几年的心路历程更合适些。

武汉理工大学是全国率先开展本科生导师制的高校之一,鼓励低年级本科生进入研究组做些研究,也就是“导师制”培养模式。我在20156月通过课题组面试后进入麦立强教授课题组开始了系统的创新训练。2015711日才第一次碰烧杯,但这距离我开始看论文已经过去半年了。因为“导师制”还没有开始,我在班主任的帮助下断断续续看了半年的论文,从最初in-situ不知为何意逐渐学习。当然在这半年里,也一边看师兄师姐做实验一边学习,所以实验操作比较顺利。

本科生与研究生相比不管是课业压力、知识储备、毕业要求等等都有很大差别,所以我们也只能用时间弥补。很多比较官方的说法描述本科生的科研为大学生课外学术研究,这里的课外指的可能就是除部分上课和睡觉时间以外的所有大学时光吧。与研究生不同,大部分本科生对他人的依赖性更强,更需要来自导师和师兄师姐的帮助,但这也得建立在有足够时间付出的基础之上。至于愿不愿意付出,那就要因人而异了。

但是有些时候真的谁也帮不了。(催泪ing)每天三餐一个人吃是怎样的体验?如果加上整天没人说话呢?再加上晚上十点多钟在昏暗的路灯下一个人从实验室回宿舍呢?这些不够悲伤?如果恰逢本科生项目没通过,做了小半年的实验方案出问题呢?那是真的悲伤了。宝宝心里苦不是不说,是没人说。经历这些后,当年欢脱的大男孩就再也回不去(好怀念)。

 一年以后的暑假,终于补好了该有的数据。然后在实验室住了一整个八月份,写好了文章,又从八月到十二月改了三十几个版本。最后总结一句:有效的时间付出是一切的基础。


科研经验分享(二) 

 发表第一篇论文确实是件挺难的事情,分享一下自己的经历吧。

大二的时候申请到了大学生国创项目,拿到了一万的资助。尽管这点钱相对于实验室对我科研工作的投入微不足道,但也给了我继续完成手上研究工作的惊喜和动力。而且大二下的节能减排比赛国赛不顺利,虽然校赛第一,但是后期发力不足,拿了国三,没有去现场比赛的机会,于是也没啥可分心的了,就拼命地做实验,补数据。

大二暑假伊始,老师就开始询问文章进展,并且下学期就开始“挑战杯”校赛选拔,时间并不充裕。就这样,数据没搞完整就硬着头皮开始写论文了。第一次写,没经验,和老师、师兄讨论文章思路后建议先写中文的,写起来快,而且逻辑错误容易纠正,所以写了没多久就写完了中文初稿。然后就是漫长的修改和重新测数据。

八月份的时候,周廉院士主编的中文期刊《中国材料进展》邀请我们实验室撰写一篇综述。我抓住机会,积极与老师讨论交流,整理思路规划选题。在老师制定的框架和提纲基础上,读了大量相关文献,利用暑假做实验之外的时间写了这篇综述。因为是第一次写综述,疏漏难免,经过老师以及各位师兄师姐反复修改和讨论后最终提交,也在编辑和审稿人的帮助下继续完善,历时十四个月终于发表,实属不易。

转眼九月份到了,新学期也要开始了。师兄也帮我着急了起来,十月份学校的创新杯比赛就要开始了,这也就是挑战杯的预选赛,要有作品参加呀,在这样的催促下自己也着急起来。手上这个工作是一篇利用微纳器件研究二硒化钒纳米片催化析氢性能的工作,和老师讨论后,觉得这篇论文的创新性比较强,可以试一下子刊,所以就抖擞了精神投了Science Advances,可能工作确实有待完善,没有得到编辑的赏识,被编辑拒稿。拒稿之后,又投了Nature Communications。但是这时候实验室有好几篇文章投了NC在审稿中,最后编辑没有给我们机会,没有送审。

两次拒稿以后,终于放缓了投稿进度。我在后来的两个月重新补充了实验,把关键数据重新测了,补了统计数据和误差分析。就这样到了16年末了,这时候老师也格外地关心我的论文情况。一方面创新性这么强的工作如果不能及时发表,是一个很大的损失,而且现在的论文关系到来年3月份能不能拿出好的挑战杯的作品。那时候我也要期末考试了,而且师兄也不在国内。所以老师和其他几个研究生师兄一起帮我改论文,翻来覆去改了n遍,终于决定投稿了。赶在16年最后几天,1229号那天投稿Advanced Materials。这一次终于送审了!!!AM的效率真是高,四个审稿人的意见不到二十天就回过来了。我天,拒稿了!四个审稿人的意见足足四千多词,审稿人2写的意见都快接近论文正文长度了。

在后来的一个多月里,一直根据审稿人的意见补充数据和一些必要的说明,就这样写到了2月份,当时我和师兄都觉得这篇论文要赶不上挑战杯了。所以匆忙改了格式,把新测的数据补上去,然后投了Nano Letters。经过三轮修改,这个工作的创新性和系统性也逐渐被挖掘出来,所以这次还挺顺利,33号投稿,425号回了意见,大修。两个审稿人,一个意见挺好,一个直接要求转投ACS Catalysis。即使如此,意见也没很难回复,我们补了实验,加了有限元的计算。花了大篇幅回复了审稿人2的拒稿意见。但是这个时候已经要赶不上挑战杯省赛了。可以说今年挑战杯也是最艰难的一次了,到参加省赛的时候文章情况都不理想,就一篇一作Nano Research和一篇指导老师一作,学生二作的Energy Storage Materials(成会明院士主编的新刊)。当时想着这个论文大概也赶不上省赛了。然而就在挑战杯省赛决赛的前两天,69号的时候论文接收了。之前一直以为那篇ESM的文章还没被SCI收录,可能不会被认可,但是这篇文章却在我们的湖北省挑战杯比赛中发挥了重要作用,因为评委对成会明院士主编的这个期刊非常欣赏。所以最终还是不出意外地拿到了省赛特等奖。

 论文6月份在线发表了,到此这篇文论文也就告一段落了。


论文写作与投稿经验分享(一) 

      接下来分享一下在第一次投稿过程中许多人都会忽略的问题,在这里我们主要介绍一下关于ACS Applied Materials & InterfacesNano ResearchNano Letters的投稿。首先不论是投哪个期刊,都要先到期刊官网上找到Author Guidelines(在主页的Submission & Review的下拉菜单中即可找到),认真仔细地阅读该期刊对于稿件的要求。如果觉得文件太长看不下去,至少也得下载几篇最新发表在该期刊上的文章,对照着这些文章的格式修改,但是还是建议看看Author Guidelines,如果因为格式问题而被拒稿,那怎么对得起自己付出的一片心血呢。在格式方面主要注意几个问题:

1)投稿时是否需要套上该期刊的模板。像Nano LettersACS AMI是不需要严格的模板,只需要在word里将内容按照期刊要求的格式摆放好即可,而Nano Research则是需要将期刊的模板套后好才可以提交;还有些期刊有很严格的格式要求,一定不能出错,否则很有可能不会送审。

2)字数要求。许多期刊接收的稿件包括CommunicationLetterArticleReview等等,CommunicationLetter一般都有全文字数要求,ArticleReview一般没有严格的字数要求,但是基本上对摘要、结论等也会有字数要求;

3)图表格式。对于图表,最基本的就是美观与统一,格式统一是非常重要的,这一点我的导师对我多次强调,这里的格式包括字体类型、大小、位置,线条粗细,图表外框大小,横纵坐标范围等等,多个图组合时还需要注意每个图的位置,保证每个图的下沿都在同一水平线上,这一点在PPT里很容易实现,同时图上最好加上一些必要的说明,让读者能够只通过看图表就知道你的工作的基本情况。

4)引用文献。这里一般都是改的次数最多,但仍然会出现很多错误的地方,首先是推荐大家使用Endnote来插入引用文献,避免了修改引用文献顺序时手动逐一修改的麻烦;其次就是一定要仔细仔细再仔细检查,这个时候尽量不要对照期刊上新发表的文章,因为这些文章上有可能还有些疏忽大意没有改正的地方,最好还是参考Author Guidelines,确保万无一失;最后就是一定要确保引用的文献跟你想说明的问题是相关的,而且引用的文献必须要是认真读过的,必须引用第一手原始文献,避免引用二手文献的现象。定要确保没有引用错误,作者就因为引用文献的问题被导师批了几顿;

5Table of Contents,即TOCTOC就是在文章摘要旁边一般会附的一个图,有些期刊会要求要TOC,有些不会要求,具体情况参考Author GuidelinesTOC一般会要求附在manuscript的最后,并且单独成页,TOC的作用是使读者能够通过TOC便知道你的工作思路与效果是什么,大多数人会将合成过程图结合扫描和性能图来作为TOC

6)文章查重,有些人文章写好改好后没有查重就直接投稿,这样会留下一定风险,特别是ACS体系期刊,对查重的要求比较高,所以在投稿前一定要查重(某宝有按一定字符卖的),把重复率压低。

以上介绍的都是些比较基本的东西,是大多数人第一次投稿过程中经常遇到的问题,当然,作者毕竟资历尚浅,经验不足,看待问题还比较片面,若大家觉得这些经验介绍比较粗浅,可以多关注些科研方面的公众号,多学习学习前人的经验。

 

论文写作与投稿经验分享(二) 

     首先是工作的内容决定了论文的档次,好的工作才有希望投好的期刊。实验的创新性一定要强。然后就是性能指标一定要测上去。要是创新性本来就不强,性能还一般般那估计拒稿的几率就很大了。论文是写出来的,只要自己的数据是正确的,没有作假,科学性和创新性是足够好的就应该大胆的写出自己的想法和结论。没有谁可以保证没有得出过错的结论,发过错的文章。但是在现有的科学发展的条件下,得出最优的结论是最合理的。一定要把自己工作的创新点突出出来这样才能够吸引编辑和审稿人的注意,得到满意的结果。

然后是写论文方面。第一次写论文,特别是英文的,一定是件困难的事情。我这种先写中文然后逐字逐句的翻译,虽然是个笨办法,但至少保证了老师在修改和讨论的时候可以一下子把握住你的逻辑和其它关键问题。写出来的英文句子有时候自己也不知道具体是啥意思,自己都感觉有歧义的那肯定是不行的。写完还是要多找些水平高一些的人改。我这篇文章几个师兄逐字逐句地改了,最后还是会有些错误。我到现在还记得我去找老师的时候,拿着打印好的文本,屁股还没坐热,老师就看到了几处语法错误的尴尬场面。而且这个场面发生了不止一次,我觉得肯定给老师留下坏印象了。论文并非不能存在一些问题,但是不能有硬错误,有些错误会直接导致审稿人和编辑打上不专业的烙印,拒稿的几率也是大大增大。

论文的标题也很重要!我的论文标题有点模仿Chhowalla NatureMaterials论文The role of electronic coupling between substrate and 2D MoS2 nanosheets in electrocatalytic production of hydrogen的意思。不是指格式像,其实是啥呢?就是用了些专业性很强的词汇,显得好像很厉害,让读者希望一探究竟。能吸引编辑和审稿人的眼光是很重要的。

还有一点就是要选对期刊。首先一定要是合适的期刊,然后很重要的就是避免盲目地从高往低试。即使被拒稿了也要保持一颗平常心,别气馁。好好揣摩审稿人和编辑的意见(十分重要),补充修改实验才是最应该做的事情。

    写下经验的时候,我们今年挑战杯的作品已经入围全国决赛啦!今年参加挑战杯的队伍由四名本科生同学组成。目前已在Nano Letters,Nano Energy,Nano Research等国际期刊发表论文数篇

 

 

以下是代表性论文:

1. Dai Y, Li Q, Tan S, et al. Nanoribbons and Nanoscrolls Intertwined Three-Dimensional Vanadium Oxide Hydrogels for High-Rate Lithium Storage at High Mass Loading Level[J]. Nano Energy, 2017, 40: 73-81.

2. Yan M, Pan X, Wang P, et al. Field-effect tuned adsorption-dynamics of VSe2 nanosheet for enhanced hydrogen evolution reaction[J]. Nano Letters, 2017, 17(7): 4109-4115.

3. Hong X, He L, Ma X, et al. Microstructuring of carbon/tin quantum dots via a novel photolithography and pyrolysis-reduction process[J]. Nano Research, 2017: 1-11.

4. Zhu J, Tang C, Zhuang Z, et al. Porous and Low-Crystalline Manganese Silicate Hollow Spheres Wired by Graphene Oxide for High-Performance Lithium and Sodium Storage[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9(29): 24584-24590.

5. Tang C, Zhu J, Wei X, et al. Copper silicate nanotubes anchored on reduced graphene oxide for long-life lithium-ion battery[J]. Energy Storage Materials, 2017, 7: 152-156






团队简介

   武汉理工大学新型纳米储能器件团队依托于武汉理工大学-哈佛大学纳米联合重点实验室,开展新型纳米储能器件领域科研创新。是2014年全国100个小平创新科技团队之一,2017年被授予“湖北省青年文明号”称号。该团队连续多年获得校自主创新研究基金本科生项目支持,通过“导师制”活动每年选拔优秀在读本科生,形成跨年级的人才梯度培养模式,保证持续创新,多年来涌现一系列优秀科研成果和学生。团队成员本科阶段就在Nature Communications、PNAS、Advanced Materials、Nano Letters等国际著名期刊发表多篇学术论文,获得多届“中国青少年科技创新奖”(2003,2013,2016)、连续多届获得“挑战杯”全国二等奖(4次)、“挑战杯”全国一等奖(1次)、“挑战杯”全国特等奖(1次)。其中“中国青少年科技创新奖”按照邓小平同志遗愿设立,是我国青少年科技创新领域的最高荣誉,迄今为止武汉理工大学共有5位同学获此殊荣,而其中3位获得者都来自本团队。



团队成员风采

(团队作品“电子/离子双连续传导的高倍率纳米电极材料”获得2017年湖北省第十一届 “挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖)

 

(团队成员与石墨烯发现者,诺奖获得者Konstantin Novoselov爵士合影)