來源｜“西湖大學”微信公眾號

作者｜黃嘉興

編者按

Undergraduate:?I want papers, more papers, more more papers.

Graduate:I want papers, more papers, JACS papers.

Postdoc:I want HIJ (High Impact Factor Journal) papers.

如果你也搞科研，看到這樣的心路歷程，是不是代入感很強？這是西湖大學工學院材料科學講席教授黃嘉興，在成為一名獨立PI之前對于發(fā)表論文這件事的心態(tài)變化。

在近日西湖大學研究生會主辦的WeSalon微沙龍活動上，黃嘉興翻出自己在不同階段的“第一篇”論文，首次吐露每篇“第一次”發(fā)表前后的真實故事，并以此引出——如今作為一名資深教授，他對“發(fā)表論文是為了什么”這個問題有了哪些新的理解。

這是一場故事與觀點齊飛、風趣與睿智兼?zhèn)涞姆窒?。黃嘉興提醒，這僅是他一家之言，但如果這樣的分享與傳播能夠啟發(fā)大家思考這個問題，也不失為一件有意義的事。

黃嘉興

2000年本科畢業(yè)于中國科大化學物理專業(yè)，2004年于美國加州大學洛杉磯分校取得化學博士學位。2004-2007年獲得加州大學伯克利分校米勒研究獎資助從事博士后工作。2007年出任美國西北大學材料科學與工程系助理教授，2013年晉升為副教授并取得終身教授資格，2017年晉升為正教授。2021年8月全職加入西湖大學，受聘材料科學講席教授，成為目前西湖大學最年輕的講席教授。

01

本科階段發(fā)論文

接受一次科研訓練

我本科是在中科大念的化學物理，當年中科大的本科讀五年，一般第五年進實驗室。1999年我上大四，當時成績一般，為了獲取研究經(jīng)驗，就提前進了實驗室，充當了相當于科研助理的角色。那時候我想，我的學習一般，說明我沒有把國家和社會對我的“輸入”吸收好，但這也許并不代表我的“輸出”就不行了。

一開始我真的想，能夠起點小作用、打打下手，甚至能幫人洗個燒杯就很開心了。后來帶我的博士生也許是看我還算勤快，把我“拉”進了他的一個工作。文章寫完后，我就抱著使勁讀，偶爾能幫忙改動一二就好開心，覺得我又起到了一點作用。最終他和我的導師愿意把我的名字包含在作者里面，我覺得很榮幸。

人生第一次，我名字的拼音變成鉛字，出現(xiàn)在國際期刊上，對當時的我來說已經(jīng)是開心得不得了的事情，對我個人成長的意義是非常重大的。

大致半年以后，我的導師謝毅教授說你不要滿足于跟在博士生后面當小跟班了，自己折騰折騰，還給了我一沓使用科研儀器設備的機時票（我們稱之為“白條”）。當時我作為一個小小的本科生，就擁有了自己的“白條”，這代表著導師無與倫比的信任，讓我激動不已。

最終，我有幸做出了自己的一些發(fā)現(xiàn)，也有機會開始寫自己第一作者的論文。我把這篇文章當作自己的baby一樣，茶飯不思地在實驗室里關了一個月，完成了人生中第一篇第一作者的文章——第一次自己發(fā)現(xiàn)一個東西、解釋一個東西，再把它寫出來、投出去。

那個年代文章是郵寄的，審稿人意見用傳真?zhèn)骰貋?，每次傳達室電話一來說有傳真，我都好開心，趕緊騎著自行車過去，看看是誰的文章。驚喜的是，審稿人竟然說這篇文章寫得挺好的（it's well written）——迄今為止我都不知道這位審稿人是誰，但是我會一直記得他/她的那次鼓勵。

那么回頭看，這些文章的意義在哪里？

它們沒有帶來重大的技術革新，也沒有帶來理論突破，肯定沒有改變世界，但它們的確在科學文獻中記錄了一個個新合成方法，為后人提供了參考。

對我個人來講，這些經(jīng)歷給了我人生中一個巨大的正面激勵，為我今后的科研提供了一個非常難得的歷練。

那些論文，按今天流行的觀點看，多屬于“低影響，或低影響因子論文”，但是那些論文卻讓好多人在這個過程中接受了人生第一次雖不完美，但卻相對完整的科研訓練，為后來國內(nèi)科學研究的迅速上升提供了人才儲備。

02

讀博階段發(fā)論文

成為別人的墊腳石

后來我到了UCLA（加州大學洛杉磯分校）讀博士，一開始做的是導師給的題目，磨了兩年多，做得很糾結，差點就被虐到轉學。

好在這個過程中，我的“真愛”出來了——我搗鼓出了一個導電高分子納米纖維，這篇文章反而發(fā)表得更早，成了我在讀博階段的第一篇一作文章，發(fā)在美國化學會志JACS上。Science和美國化學工程新聞（C&E News）都為我們這個工作寫了Highlight，我自己后來也沿著這個方向出了幾篇第一作者的文章。這是我的博士導師執(zhí)教十幾年來的第一篇JACS，對我來說，這簡直就是“人生巔峰”了。

當時很多人覺得我們運氣好，這么簡單的工作也能發(fā)JACS：it's a cute little synthesis，說得我自己都這么覺得了。但是時間久了就發(fā)現(xiàn)，這篇文章有很多人在跟進。其實我們合成或制備新材料，方法學越簡單、越普適，能吸引很多人跳進來跟著你做，這絕對是一個好事；如果你沒有教會讀者什么，也沒有讓人從你的工作中受益，即使發(fā)了Science、Nature這樣的明星期刊，那是不是也多為自娛自樂？

Agnes Pockels是我個人很敬佩的一位18世紀自學成才的德國女科學家，她曾說過這樣一句話：“I learned to my great joy that my work is being used by others for their investigations”。我想我們每一個人的工作都應該是后人的墊腳石，這應該是我們發(fā)表論文的一個基本目的。

03

博后階段發(fā)文章

學會啃硬骨頭

我在UC Berkeley（加州大學伯克利分校）楊培東教授課題組做了三年博后。

這是我在博后階段的第一篇文章，我們發(fā)現(xiàn)飄在水表面的納米顆粒在干燥過程中有時會自動排列成非常漂亮且規(guī)整的花紋。我記得第一次在掃描電鏡下看到這些花紋大約是凌晨3點，Berkeley的學生都喜歡半夜上山做電鏡，因為白天電鏡太忙了。我和同組的Franklin看完電鏡，看著山下的夜景悲喜交加：這么漂亮的發(fā)現(xiàn)，但恐怕我們怎么也搞不明白的。

楊老師作為導師，沒有跟著我們一起退縮，我和Franklin每個周會都在糾結該跟楊老師講什么。甚至投稿之后，對審稿人的意見，我們也覺得搞不定，就跑去跟楊老師說要不就算了吧，換個容易的期刊投投？楊老師沒說話，我們倒有點自慚形穢了，咬咬牙再試試吧。

當時有兩個思路，一個是用蠻力，不用分析太多，野蠻重復它100次，應該總能弄出來吧？結果試到第10次的時候，我們就快崩潰了。后來覺得不行，要不我就試試認真理性地分析一下，問題到底出在哪里？我終于冷靜下來，從頭分析、猜想，又做了幾個快速模擬實驗，結果發(fā)現(xiàn)，我還真有可能抓到了關鍵問題的蛛絲馬跡。我跟我?guī)У谋究粕鶶teve說，要不要吃完晚飯之后陪我熬夜拼一把? 如果成功的話我第二天早上帶你吃早飯去，吃很貴的那家早飯。

結果實驗出奇的順利，本來想熬到6:00吃早飯，結果不僅3:00多就弄完了，還有新發(fā)現(xiàn)，然后我們兩個人在實驗室枯坐到天亮去吃早飯。

所以這篇文章的經(jīng)歷對我來說也是一次“蛻變”，我從本科到研究生時代的科研是“行云流水”型的，打不過就跑，其實內(nèi)心是比較容易放棄的，碰到難題就不干了，因為總能找到另一個。如果我們在一個熱門領域的好時機進入，或者恰巧發(fā)現(xiàn)了一個“金礦”，那隨手一挖都是“金子”，但這樣就缺少一個啃硬骨頭的經(jīng)歷。

這篇文章的過程讓我意識到，硬骨頭其實是啃得動的，而且往往把硬骨頭分解開來，有時會發(fā)現(xiàn)它其實也沒有那么難的，我缺的是一點堅持的精神和信心。

04

PI階段發(fā)文章

有了更多新的思考

2007年9月，我在美國西北大學找到了一份教職，作為一個PI要開始自己做主，我就是文章的最后一關了。明顯的變化是，我的時間開始變得有限，我要上課，要做很多其他的事情，而一個人的精力是有限的；再加上作為助理教授，我認為我們應該以最高標準來要求自己，應該只發(fā)“有用”的文章，爭取每篇都有影響，還要考慮培養(yǎng)學生，讓他們盡快通過發(fā)表自己的第一作者論文，找到成就感。

后來我們課題組慢慢形成了一些發(fā)表文章的哲學，也還是那個問題：我們發(fā)表文章是為了什么。將我們的科學思想及發(fā)現(xiàn)與人分享，教會別人一些事情，這是發(fā)文章的要義，也是一個最樸素的目的。到了這個階段，我們開始有了一些新的思考：

（節(jié)選自黃嘉興去年發(fā)表在Accounts of Materials Research上的一篇編者按）

比如，我們還可以通過發(fā)文章去指出和糾正領域內(nèi)的錯誤認知。

除了常見的發(fā)表“新東西”的模式，我們也可以大膽地指出和糾正一些錯誤，當然這要求我們的文章有很強的說服力。

舉一個例子，十多年前人們發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯薄膜具有非常高的剛性，這被歸結于一些與二維材料有關的神奇性質(zhì)，吸引全世界眾多研究人員跳進來研究。但我們發(fā)現(xiàn)，這其實是一個不幸的錯誤，早期的工作中，氧化石墨烯膜樣品是使用氧化鋁過濾膜得到的，而氧化鋁在弱酸性的水溶液中會被腐蝕而生成三價鋁離子，從而將帶負電的氧化石墨烯交聯(lián)了。也就是說，前面有一系列關于氧化石墨烯奇妙性能的發(fā)現(xiàn)，其實是基于被污染的樣品，并非反映了這個材料本身的性質(zhì)。

后來聽有的老師說，他們有些學生看到我們這篇文章時，幾乎是淚流滿面的，因為終于明白為什么前人的工作不好重復了。

大家突然意識到，在這一個氧化石墨烯的方向上，整座大廈的基礎假設是不正確的。這篇文章的科學內(nèi)容超級簡單，就是基于一個幾乎高中生都學過的無機化學反應，但是卻糾正了對于氧化石墨烯一個基本特性的認識，成了我們的代表作之一，也催生了我們后續(xù)一系列具有類似風格和功能的文章。

又比如，我們還可以通過發(fā)表論文去發(fā)聲、去呼吁。

這是最近的一個例子，疫情憋家里的時候?qū)懥诉@個東西，目的是想分析一下對病毒的常見誤解，分享一些從物質(zhì)科學角度對疫情中的科學問題的分析，也指出了一些值得做的研究問題。

當時我跟一個非常有名的流感病毒學家聊了一次，他當著我的面跟我說，病毒顆粒是100納米尺寸的，戴口罩沒有用，擋不住的。我當場就呆住了，病人呼出來的病毒絕對不是一個個裸露的顆粒啊，它們是被一堆亂七八糟的從呼吸道里出來的東西包起來的?？谡忠獡踝〉漠斎徊皇且粋€個100納米的顆粒，而是幾十微米、甚至幾百微米的飛沫液滴或者飛沫核。他也呆住了，想了想，說：你說得對。

這件事對我來講就是一針強心劑，我發(fā)現(xiàn)原來專門研究病毒的人，竟然也有這樣的認知盲點，看來這方面需要有人做些事情。

于是我找了當時組里的、以前的學生一起學習基礎知識、調(diào)研文獻，也很有幸認識了一些國內(nèi)一線的醫(yī)生和生醫(yī)專家，在西北大學居家令開始之前一起寫了這篇（呼吁物質(zhì)科學和工程方面的研究人員主動思考與疫情相關的科學問題的）論文，并在武漢解封那天線上發(fā)表。

當然，發(fā)論文有時候還可以玩得很有趣。

我們有一次受邀評價中國科技大學俞書宏老師的一個工作，用細菌來合成纖維素納米復合材料。我們意識到，俞老師這個工作之所以做得好，是因為他們很謙卑地把自己與細菌放到了同一個時間和空間尺度上，與細菌一起同步進行合成。

這個亮點一下子讓我們想到了小黃人（minions），頓時產(chǎn)生了一個有趣的標題“Working with Minions”。我們實在太喜歡這個idea了，所以不惜花了幾百美元找人制圖，又花了幾百美元取得電影公司的形象授權。這應該是所有科學文獻上第一次出現(xiàn)小黃人的形象。It's really fun，但其實里面也隱含著科學意義。

發(fā)表論文還有一個好處，是可以讓你結交異時異地的朋友。

2016年，我受日本學術振興會邀請去日本做了一個JSPS的巡回報告，從南到北訪問了七所大學和研究所。

在此之前，我基本上不認識日本學術圈的朋友。提名我的京都大學教授，是因為幾年前審過我的一篇論文，甚為喜歡，便主動到我的實驗室來訪問，先考察了一下我的"人品"，然后熱情地邀請我去日本訪問。在名古屋大學，還碰到一位挺有名的老師直白地問我，說他的研究興趣好像和我沒有任何交集，納悶我見他要聊什么？幾句話之后，他激動地打開書柜，翻出幾篇論文說：這個“Huang”就是你嗎？原來，他不久前恰巧讀到了我十幾年前博士期間發(fā)表的幾篇論文，沒想到我竟然直接送上門來了！接下來自然談得甚是愉快，也成了朋友。

再后來到了筑波的日本國立材料研究院，給完報告之后，一位知名的教授上來跟我道歉，說他曾經(jīng)審過我的一篇論文，意見是拒稿，但剛剛聽我講完后意識到，他當時并沒有認真讀我的文章，草率地做出錯誤的判斷。我為他的坦誠所感動，也感嘆這份由論文而引出的緣分，當然從那以后我們就成了好朋友。

最后回到我們的問題：我們發(fā)表論文是為了什么？

我想并不是每一篇文章都要去改變世界，也許我們自己有時也沒有意識到自己論文背后更高遠的意義，但你要守住的底線和初心是，不要抱著“刷單”的心態(tài)去對待你的或者別人的每一篇文章。發(fā)了“大文章”自然值得祝賀，但是“小文章”也無需妄自菲薄，無論文章是大是小，作為第一作者，你必須對自己的工作了如指掌，概括承受，隨時能娓娓道來。

除了大學以外，還有很多地方，例如一些公司或直接以重點目標和任務為導向的機構里，也開展高水平的科技研發(fā)工作。我認為大學里的科研有一個根本性的不同，“大學”這個含義里的科研，是要為全人類創(chuàng)造公共知識產(chǎn)品，我們工作的價值往往也體現(xiàn)在它能讓多少科學家的工作受益，以及最終怎樣回饋社會，說穿了大學里的科研帶有教育屬性。

所以，我和我的學生們發(fā)表論文的根本目的是廣義的“教育”——把我們的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、心得，還有思想，教會其他的研究者，還有將來那些異時異地的好朋友們，讓他們能從中受益，以推進他們的工作。So we publish to share, to teach and to educate.