科研對(duì)黎順德來(lái)說(shuō)，是一個(gè)柳暗花明的故事。
一個(gè)平常的早上，黎順德匆匆走入實(shí)驗(yàn)室，調(diào)節(jié)好儀器后，他將手套箱的溫度由最低依次調(diào)到最高，開(kāi)始制備器件。
“就是這個(gè)！”
溫度果然對(duì)器件制備產(chǎn)生了顯著影響，昨晚睡前偶然聊到的idea竟打通了長(zhǎng)久困擾的堵點(diǎn)。黎順德長(zhǎng)舒一口氣，顧不上感受此刻的激動(dòng)，再次投入下一步的試驗(yàn)與驗(yàn)證工作中。
2024年，黎順德共發(fā)表兩篇Nature（含共一），沉甸甸的成果背后是在實(shí)驗(yàn)室度過(guò)的日日夜夜，“這個(gè)過(guò)程就像坐過(guò)山車(chē)一樣起起伏伏，有低谷也有突破，慢慢地學(xué)會(huì)用更平和的心態(tài)來(lái)看待”。
從面對(duì)科研的迷茫，到從95%負(fù)反饋中得到一次正反饋時(shí)產(chǎn)生的巨大喜悅，重復(fù)單調(diào)的科研時(shí)光慢慢生出多樣色彩。
前路迢迢，一路生花。在科研道路的兩側(cè)，黎順德也正創(chuàng)造自己的多重燕園身份，黨支書(shū)、團(tuán)支書(shū)、學(xué)生兼職輔導(dǎo)員、實(shí)踐領(lǐng)隊(duì)……未名湖畔、博雅塔旁，他用“嘮嗑”聯(lián)結(jié)起支部成員；天南海北、城鎮(zhèn)鄉(xiāng)野，他用步履描摹社會(huì)光影。
他是黎順德，北京大學(xué)物理學(xué)院2021級(jí)博士生，2024年學(xué)生年度人物。
他為我們展示的，是一位燕園人的獨(dú)特生命脈絡(luò)：追光逐電，篤行不怠。
發(fā)Nature是一個(gè)“打怪升級(jí)”的過(guò)程
在黎順德看來(lái)，發(fā)表Nature其實(shí)更像一場(chǎng)“打怪升級(jí)的游戲”，創(chuàng)新科研是在強(qiáng)化自己的“裝備”，發(fā)表論文則是對(duì)領(lǐng)域“地圖”進(jìn)行優(yōu)化。盡管山路迢迢又漫漫，科研與投稿的過(guò)程漫長(zhǎng)而艱辛，卻是實(shí)現(xiàn)科研思維躍遷的必經(jīng)之路。
從碩士生到博士生，將來(lái)還可能從事獨(dú)立科研工作，這一過(guò)程中思維的變化是挺重要的。
從課題確定到實(shí)現(xiàn)電池性能提升，再到最終論文接收，大概有兩年半時(shí)間。回想起這段苦樂(lè)參半的時(shí)光，“有兩個(gè)對(duì)我來(lái)說(shuō)屬于瓶頸突破、比較重要的時(shí)刻，一個(gè)是實(shí)現(xiàn)電池效率提升的時(shí)候，另一個(gè)是我們大改文章后完成猜想閉環(huán)的時(shí)候”。
黎順德的主要研究方向是鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其中一個(gè)核心性能指標(biāo)就是光電轉(zhuǎn)換效率。在長(zhǎng)達(dá)近一年半的科研攻堅(jiān)后，2023年3月份，黎順德所在課題組拿到了第三方性能認(rèn)證報(bào)告，證明光電轉(zhuǎn)換效率實(shí)現(xiàn)了有效提升。
“拿到認(rèn)證報(bào)告的那一天，我懸在心頭接近一年半的一塊小石頭落地了。因?yàn)檫@一年半多一直在做電池的性能，現(xiàn)在終于正式拿到第三方認(rèn)證了。”
對(duì)黎順德來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)電池性能提升只是打怪通關(guān)的第一步，論文投稿的過(guò)程才是“玩家升級(jí)”的重要關(guān)卡。從2023的初夏到盛夏，投稿、退稿、修改、再投稿、再退稿……接連碰壁讓原本信心滿滿的團(tuán)隊(duì)陷入低谷，大家反反復(fù)復(fù)開(kāi)會(huì)研討仍不得其解。導(dǎo)師朱瑞教授提出：從基礎(chǔ)創(chuàng)新的思路出發(fā)，才能讓文章呈現(xiàn)出更有意義的創(chuàng)新點(diǎn)。
其實(shí)當(dāng)時(shí)是有一份不甘心，而且我的博士周期還有一定的容錯(cuò)時(shí)間，所以就堅(jiān)持修改文章。
鉚著一股勁，黎順德和團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)始大改文章，將底層邏輯推翻重來(lái)，在僅保留原來(lái)框架1/4部分的基礎(chǔ)上動(dòng)工。“當(dāng)時(shí)我們一邊在修改文章，一邊繼續(xù)提升器件性能。”事實(shí)上，當(dāng)時(shí)研發(fā)出的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能并不夠穩(wěn)定，即使保證制備工藝流程完全一致，仍會(huì)隨著季節(jié)變化而波動(dòng)。性能變化肯定是由某種變量導(dǎo)致的，但變量是什么？團(tuán)隊(duì)先后選定濕度和靜電進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果卻都不盡如人意。
那段時(shí)間，黎順德全身心都撲在課題研究上，吃飯想、睡覺(jué)想，“可能進(jìn)入狀態(tài)了，有天睡覺(jué)前突然與羅德映教授聊到溫度這個(gè)因素，第二天馬上到實(shí)驗(yàn)室去試”。這看似乍然一現(xiàn)的靈光卻成為貫通整套體系的密鑰，環(huán)境溫度果然在器件制備時(shí)發(fā)揮顯著作用，對(duì)薄膜高密勒指數(shù)晶面產(chǎn)生關(guān)鍵影響。
以溫度為切入口，黎順德和團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)高密勒指數(shù)（211）晶面的“自鈍化”以及“形成相干晶界”的特性，并利用這種特性實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量微米級(jí)鈣鈦礦厚膜的制備，最終得到穩(wěn)定性好的高性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
黎順德制備的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
接下來(lái)的性能表征與驗(yàn)證工作都一馬平川般順利進(jìn)行，在重新拿到的關(guān)鍵數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，黎順德與團(tuán)隊(duì)再次大改文章，邊寫(xiě)邊討論，邊投稿邊驗(yàn)證。盡管仍在不斷修改、不斷實(shí)驗(yàn)，但初期的茫然躊躇已然一掃而空，取而代之的是把準(zhǔn)本質(zhì)后的平和堅(jiān)定。
秋高氣爽時(shí)，兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)近兩載的Nature原則性接收郵件終于抵達(dá)。
“我們之后還在做驗(yàn)證和猜想。這時(shí)與我們合作的教授提供了一些關(guān)鍵驗(yàn)證結(jié)果，與我們的猜想高度一致。至此，故事完成了閉環(huán)。”
抓住主要矛盾被黎順德反復(fù)提及。在這場(chǎng)“打怪之旅”中，“我們的文章從一個(gè)粗放型的性能導(dǎo)向，轉(zhuǎn)向更深入、更本質(zhì)的一些東西，可以說(shuō)是本質(zhì)矛盾吧。這是朱瑞老師一直在強(qiáng)調(diào)的，也是我更深入理解科研成果意義的過(guò)程”。
在這篇Nature中，黎順德與團(tuán)隊(duì)提出了“高密勒指數(shù)晶面相干生長(zhǎng)”的新策略，發(fā)展精細(xì)溫度調(diào)控方法實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量微米級(jí)鈣鈦礦厚膜的可控制備。以此為基礎(chǔ)，團(tuán)隊(duì)研制出光電轉(zhuǎn)換效率超過(guò)26%的高性能反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，幫助解決困擾領(lǐng)域多年的電池性能季節(jié)依賴(lài)性問(wèn)題，具有很強(qiáng)的原創(chuàng)性及商業(yè)應(yīng)用潛力。
中國(guó)科學(xué)報(bào)、光明日?qǐng)?bào)、北京大學(xué)新聞網(wǎng)等媒體報(bào)道 科研是日久生情的奔赴
“走上科研這條路，其實(shí)有種'上錯(cuò)花轎嫁對(duì)郎'的感覺(jué)。”
其實(shí)直到大三，黎順德都還沒(méi)堅(jiān)定做科研的目標(biāo)，“一個(gè)是不知道做什么，另一個(gè)是聽(tīng)說(shuō)做科研會(huì)比較累、比較苦，也相對(duì)枯燥”。但也許冥冥中自有緣分，本科時(shí)，黎順德便對(duì)材料晶體學(xué)感興趣，在上《材料分析方法》課程時(shí)，黎順德發(fā)現(xiàn)自己對(duì)這方面知識(shí)理解、掌握得都很快，尤其是電子衍射和X射線衍射。
懷著對(duì)專(zhuān)業(yè)方向的興趣，黎順德摸索著走上了科研道路。當(dāng)時(shí)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究還處于起步期。“發(fā)表碩士期間第一篇文章，也是我的一個(gè)非常重要的經(jīng)歷。拿到一個(gè)項(xiàng)目，或是產(chǎn)生一個(gè)小的改進(jìn)點(diǎn)，就能推動(dòng)完成研究、寫(xiě)文章、發(fā)表等一整套流程，這對(duì)后續(xù)科研中抓住主要矛盾相當(dāng)于一個(gè)前期鋪墊。”
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池有正式和反式兩種結(jié)構(gòu)。黎順德碩士時(shí)主攻正式電池，博士時(shí)則轉(zhuǎn)向反式電池，聚焦于反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的缺陷調(diào)控及鈣鈦礦晶體學(xué)研究。博士研究剛開(kāi)始時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎沒(méi)有正反饋，一組組數(shù)據(jù)做下來(lái)鮮有進(jìn)展。
“我抗壓能力算是比較強(qiáng)的，面對(duì)大量負(fù)反饋，我其實(shí)也沒(méi)有特別慌，就是所謂的哀兵必勝。”
黎順德和課題組基于既有經(jīng)驗(yàn)，不斷對(duì)其做微小調(diào)整。慢慢地，在95%負(fù)反饋中間會(huì)偶然出現(xiàn)一次正反饋，“特別開(kāi)心，感覺(jué)自己正在接近研究中一些比較本質(zhì)的東西”。
黎順德在實(shí)驗(yàn)室工作
也是從這時(shí)開(kāi)始，黎順德對(duì)科研的興趣真正被激發(fā)。盡管每天都要投入10小時(shí)左右的時(shí)間到科研里，一天高強(qiáng)度的工作下來(lái)卻不覺(jué)得累。
“朱瑞老師經(jīng)常提醒我要把自己想象成材料中的一個(gè)原子、一個(gè)分子，把人的宏觀感受和材料特性聯(lián)系起來(lái)，去感受這些原子、分子，這樣就能更好地理解一些物理化學(xué)過(guò)程，抓住一閃而過(guò)的靈感。”
發(fā)表Nature文章中的關(guān)鍵數(shù)據(jù) 在科研的道路上，驚濤駭浪不常有，風(fēng)急浪高卻不少。在國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)指引下，在一次次試錯(cuò)的過(guò)程中，黎順德仍在堅(jiān)定求索。
圖片
開(kāi)發(fā)燕園里的多重身份
科研之余，黎順德的校園身份同樣多元：現(xiàn)代光學(xué)研究所研究生第三黨支部黨支書(shū)、研究生團(tuán)支書(shū)、班長(zhǎng)、學(xué)生兼職輔導(dǎo)員、實(shí)踐領(lǐng)隊(duì)……在不同的學(xué)生崗位上，都有黎順德忙碌而輕快的身影。
“我是個(gè)喜歡和人去溝通、去交流的人，平時(shí)打開(kāi)話匣子的時(shí)候，能一直說(shuō)下去。做學(xué)工從初心來(lái)說(shuō)，就是期待能夠做更多有意思、有色彩的事情。”
學(xué)工工作多樣復(fù)雜，擔(dān)任多個(gè)崗位則任務(wù)更重。平衡好科研與學(xué)工的關(guān)系尤顯重要，論及自己的訣竅時(shí)，“時(shí)間是平等的，所以只能增加時(shí)間投入，或者提高時(shí)間利用效率。有時(shí)候就純靠自己的計(jì)劃、執(zhí)行力和意志力。”黎順德分享道，“我工作時(shí)習(xí)慣于列一些計(jì)劃，待辦清單、四象限等方法都有用到。”
被問(wèn)及如何增強(qiáng)支部的凝聚力時(shí)，他用兩個(gè)關(guān)鍵詞來(lái)概括，“一個(gè)是正循環(huán)，準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是指數(shù)增長(zhǎng)式的正循環(huán)；另一個(gè)是立足學(xué)科”。
“其實(shí)最重要的是跳出支書(shū)、學(xué)生兼職輔導(dǎo)員這樣的角色，因?yàn)槲覀兌际峭瑢W(xué)，只是需要一個(gè)把大家聚起來(lái)的契機(jī)。”
初期團(tuán)支部凝聚力不足，黎順德便利用路上相遇的碎片時(shí)間和同學(xué)寒暄片刻，嘮嘮科研日常，一段時(shí)間后就和大家建立起“一對(duì)一”式聯(lián)結(jié)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，辦好活動(dòng)、做好服務(wù)，支部成員之間自然而然地熟悉起來(lái)，活動(dòng)參與積極性也穩(wěn)步提高。
黎順德與支部成員一起參觀北京大學(xué)改革發(fā)展十年成果圖片展
支部建設(shè)如同滾雪球般進(jìn)入正循環(huán)發(fā)展階段，黃花城長(zhǎng)城秋游、新燕園校區(qū)踏春等活動(dòng)順利舉行，參與人數(shù)也不斷增加。
建設(shè)科研型支部是支部工作的另一特點(diǎn)。考慮到支部成員都是光學(xué)專(zhuān)業(yè)的博士生，日常專(zhuān)業(yè)儲(chǔ)備非常豐富，黎順德便組織開(kāi)展了多場(chǎng)學(xué)科科普志愿活動(dòng)，帶領(lǐng)支部成員進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享，先后舉行了南京市第二十九中學(xué)光學(xué)科普、本科生專(zhuān)題分享等活動(dòng)。在提供學(xué)科幫助的同時(shí)，成員們也收獲了科研之余的成就感與獲得感。
支部成員們參與集體志愿科普
輸出型與輸入型工作同時(shí)進(jìn)行。黎順德積極組織支部同學(xué)一起學(xué)習(xí)黨和國(guó)家政策方針，關(guān)注學(xué)習(xí)科技創(chuàng)新動(dòng)向，在支部營(yíng)造出“以國(guó)家戰(zhàn)略為引導(dǎo)，不斷提出新理念、新思路、新方法”的濃厚氛圍。
從“嘮嗑”出發(fā)，支部凝聚力不斷提升；立足學(xué)科基礎(chǔ)，科研攻關(guān)與支部建設(shè)齊頭并進(jìn)。在黨團(tuán)工作中，黎順德始終堅(jiān)持“黨旗所指就是團(tuán)旗所向”，組織團(tuán)支部開(kāi)展二十余次理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，帶領(lǐng)支部獲得北京大學(xué)“優(yōu)秀團(tuán)支部”稱(chēng)號(hào)，個(gè)人獲得“十佳團(tuán)支書(shū)”稱(chēng)號(hào)。
“學(xué)術(shù)科研要求心靜專(zhuān)深，學(xué)工實(shí)踐要更需要靈活思辨，這樣的結(jié)合很好地鍛煉了我在靜、動(dòng)綜合的局面下保持沉浸學(xué)習(xí)的能力。”
從未名湖畔、博雅塔下走向城鎮(zhèn)鄉(xiāng)野、祖國(guó)四方，黎順德多次帶領(lǐng)實(shí)踐團(tuán)隊(duì)到福建福州、安徽金寨、廣東深圳等地進(jìn)行調(diào)研學(xué)習(xí)。
走走看看，去做一些更深入的了解，學(xué)習(xí)效率是很高的。這比自己在電腦上檢索要深刻得多。
黎順德在2024力行計(jì)劃暑期社會(huì)實(shí)踐中擔(dān)任福建福州領(lǐng)隊(duì)，“印象最深的是去建甌調(diào)研的經(jīng)歷，當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)大部分同學(xué)都發(fā)揮了很強(qiáng)的能動(dòng)性”。
當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)的實(shí)踐主題是“涵養(yǎng)文化自信”，在了解到與福州相距不遠(yuǎn)的建甌市重新開(kāi)戶“朱文公祠”和“五經(jīng)博士府”后，黎順德和隊(duì)員意識(shí)到這是了解朱子理學(xué)、豐富實(shí)踐成果的寶貴機(jī)會(huì)。通過(guò)分工協(xié)作、多方溝通，團(tuán)隊(duì)向北大團(tuán)委、建甌市政法委、建州旅發(fā)集團(tuán)等進(jìn)行爭(zhēng)取，最終得到實(shí)踐支持，成為北京大學(xué)第一支赴建甌調(diào)研朱子文化的實(shí)踐隊(duì)。
憑借豐富詳實(shí)的實(shí)踐成果，黎順德帶領(lǐng)實(shí)踐團(tuán)隊(duì)從70余支隊(duì)伍中脫穎而出，獲得“力行計(jì)劃”十佳團(tuán)隊(duì)、優(yōu)秀領(lǐng)隊(duì)等榮譽(yù)。
黎順德在力行計(jì)劃團(tuán)隊(duì)風(fēng)采展示會(huì)上作匯報(bào)
“生命需要?jiǎng)谝萁Y(jié)合”
盡管在科研學(xué)工中，黎順德是實(shí)打?qū)嵉腏人，但在日常生活中卻是松弛開(kāi)朗的ENFP。有計(jì)劃的勞逸結(jié)合是黎順德平衡日常與工作的關(guān)鍵方法，“我會(huì)不定期徹底地放松一下，相當(dāng)于回血充電”。
高強(qiáng)度工作一段時(shí)間后，黎順德便進(jìn)行短暫的抽離，和搭子打打羽毛球、約飯聊聊天，或者帶本書(shū)去逛公園，“學(xué)校周邊大大小小公園我可能已經(jīng)逛了近20個(gè)，有的去了不止一次。春秋時(shí)節(jié)，陽(yáng)光曬著，看看老人小孩，就很放松”。
在黎順德看來(lái)，身處北大這樣一個(gè)充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)的地方，無(wú)論是自然科學(xué)專(zhuān)業(yè)還是人文社科專(zhuān)業(yè)，只要堅(jiān)持拾級(jí)而上、不斷探索，都能找到屬于自己的前進(jìn)方向。
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