■学生记者 王雨萌 韩鸣筝 李俊元 王婧
志之所趋，无远弗届。穷山距海，不能限也。在求是园，有这样一批科研人，始终心怀“国之大者”，攻关不停步，实验不停歇。我们特邀2021-2022学年四位竺可桢奖学金获得者，分享他们关于科研的心得和体会，希望给学子们带来更多的科研热情，科研之路永不止步！
张叙：扎实求索，大胆创新
张叙，浙江大学物理学院凝聚态物理专业2019级博士生，师从浙江大学物理学院特聘研究员王震与浙江大学物理学院教授王浩华，研究方向为超导量子计算和量子模拟。曾作为骨干参与“天目1号”超导量子芯片的设计和迭代测试，芯片关键性能指标达到国际先进水平；基于“天目1号”芯片，合作完成数字量子模拟Floquet对称保护拓扑相的实验，以一作发表Nature论文1篇；在Science等国际著名期刊上以共同作者的身份发表高水平论文4篇，引用次数超过200次。
世界对基于超导体系的量子计算机研究已有十几年时间，然而在超导量子芯片上创造拓扑时间晶体是一个全新的尝试，具体的设计参数和实验细节都要在测试中摸索。面对指标迟迟无法提升而问题难以定位的逆境，张叙及其团队选择回归“原点”，从根源上寻找关键性问题，从原理上进行创新性阐发：“对于芯片设计，我们一开始遵循的是国际惯用的传统方法。由于最后实验的结果并不理想，我们通过基础原理上的分析，大胆地尝试了前人未有过的新思路，一举解决了这个问题。”
对张叙而言，创新不一定是对高深理论的探索，也可以是对既有知识的发掘。“物理学科的课程虽然不多，但是每一门都是今后研究的基石。我并不是天赋异禀的学生，唯有谦虚好学、持之以恒。”张叙回忆，数学和物理的学习对他来说并不是一帆风顺，在图书馆自己啃书本的时光依然历历在目。为了把基础课程彻底学明白、研究透，他会把所有基础课程“学两遍”：跟着老师学一遍，不清楚的知识点再跟同学请教，保证没有遗漏。“虽然至今依然觉得对其中深奥之处似懂非懂，但当亲眼见证实验所呈现的‘万花筒’能由最基础的理论解释，就能感受到所掌握的知识是古老却富有活力和价值的。”
进入博士阶段的张叙认为应当对自己的身份认知进行明确转变：“我认为做科研是一种半工半读，既要研究专业知识，也要掌握工作技能。”为此，张叙不仅在基础理论中进行深耕，而且重视实验室技术操作的规范、娴熟，从电子设备操作到软件编写等技术，都要求能标准、熟练完成。“这不仅是为了提高效率，更有实验安全性的考虑，”张叙总结，“把口口相传的工作经验，以条例的方式尽快固定下来，并在今后的工作中严格遵照执行，对于规范工作技能至关重要。”
从高二因科普杂志对量子计算机的报道而萌发兴趣，到如今研究成果登上国际顶级期刊，引领张叙一路走来的，是他对物理科学未知领域的探索欲望，以及一颗对真理无限渴求的纯粹初心，而勤奋、坚守与持续思考更让这份热爱结出了累累硕果。面向未来，张叙充满期待：
“量子计算作为量子信息重要的应用落地方向，在多个领域有超越经典计算能力的潜力，被列入国家‘十四五’规划纲要。目前我们远没有达到现有技术路线的天花板，我特别希望能够把我们所设想的东西都一步一步去实现。所以我也会紧跟国家的大步伐，踏踏实实地走好每一步。”
孙轲：科研路上，失败是常态
孙轲，浙江大学光电科学与工程学院电子与信息专业2019级博士生，师从浙江大学光电科学与工程学院微纳光子学研究所所长邱建荣，研究方向为超快激光微纳制造。博士阶段以第一作者在Sicence等期刊发表论文5篇，获得竺可桢奖学金，博士研究生国家奖学金等奖项。以第一作者发表的Sicence论文成果获得Science当期封面推荐，同时被科技日报，科学网，中国青年网，中国新闻网，央视新闻等国内外媒体转载报道，引起广泛的讨论。
激光被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”，飞秒激光更是一种人类在实验室可以实现的超短脉冲激光，具有超快、超强和超宽频谱的特点。孙轲的研究正是基于飞秒激光与物质相互作用的机理，发现了飞秒激光诱导的空间选择性微纳分相和离子交换规律，开拓了飞秒激光三维极端制造新技术，首次在无色透明的玻璃材料内部实现了带隙可控的三维半导体纳米晶结构。这将为新一代显示和存储技术提供新的方向。
在这篇高质量论文的背后，是孙轲近三年的不断试错和努力奋斗。研究中孙轲面临的第一个难题是样品的制备，他需要独立烧制均匀透明玻璃。“如果玻璃里面有一点气泡、结石或者条纹都会影响折射率分布，最终导致基于多光子效应的光与玻璃相互作用效果的剧烈变化。”没有专业烧制玻璃师傅的指导，也缺少相应的经验，孙轲只能自己一步步摸索。孙轲回忆，他经过一年多的不断尝试，才最终烧制出达到标准的玻璃。第二个困难是工作中涉及到的大量参数调控问题，孙轲需要进行“地毯式轰炸”般的试验，反复调整，重复实验。“这个过程很无聊，会感觉没有动力，但每次想到获得数据的成就感，就会重燃信心”，孙轲分享到，“但这并不意味着做实验是漫无目的的‘开盲盒’，一定要先进行设计性的尝试，提前规划好研究方向，再踏实地走好每一步。”
“做科研一定得坚持。”回顾自己的科研经历，孙轲这么说。刚刚进入课题组的时候，他曾经三个多月没有任何实验进展，甚至不知道问题到底出在哪里。“但是反过头来看，这些失败也是必要的。因为哪怕是否定设计的可行性，也需要大量的数据支撑。”“凡事预则立，不预则废。”孙轲说，做好规划也很重要。制定科学的短、中、长期学业规划会进一步明确目标、增强动力。此外，孙轲也强调适时调整研究方向的必要性，有时研究方向可能会偏离最初的设想，但只要是科学的调整，最终都能有所收获。
在科研之外，孙轲有时间便会打篮球，篮球场也成为他和其他课题组的同学们进行学术交流的场所。“一次偶然的机会，我和一位球友谈到自己缺少实验场地的难题，没想到他说学院内部就有这样的实验场所，困扰许久的难题一下子就迎刃而解。”孙轲借此强调，科研很大程度上是团队合作的事情，不仅要学会利用导师的资源，而且也要珍惜各种学术会议的机会，跟各个领域的研究者虚心求教会带来很大收获。
“我希望对学弟学妹们说，科研道路上，失败是常态。平常心对待实验失败，并不断改进，终有收获。”孙轲说。
李杨：勤于思考，大胆试错
李杨，浙江大学农业与生物技术学院农业昆虫与害虫防治专业2021级硕博连读博士研究生，师从“百人计划”研究员沈星星，从事昆虫进化基因组学与生物信息学研究。以第一作者发表SCI论文3篇，其中最新研究成果在国际顶级期刊Cell上发表。该研究攻坚算法难题，在国际上首次揭示了昆虫繁衍的“新钥匙”，为农业害虫绿色防控提供了新思路，获得国内外媒体的广泛关注和报道。
为什么选择生态农业这个研究方向？李杨说，这得说回到小时候就喜欢看的纪录片《动物世界》，通过丰富多彩的慢镜头，他了解到了动物的生命历程，知道了地球上最多样的动物群就是昆虫。而儿时的好奇心，也引导着他在后来与农业和昆虫结缘。
“农学专业的学生常常会被问到，这个专业是不是就是种地的？”李杨笑着说，“农学充满了趣味和意义，可不单单只是种地那么简单。它是一部大地传诵的史诗，而我所从事的昆虫进化基因组学与生物信息学研究，正是这部璀璨大地史诗里的一页篇章。”
带着这份热爱，李杨在求是园上下求索。他所在的沈星星课题组聚焦重大科学问题，参与国家级研发计划，研究工作需要多学科交叉融合，也不断面临着新的机遇和挑战。
“面对上百万的昆虫基因信息，必须学习新的技术来批量运行生物大数据，不厌其烦解决代码报错debug；在分子生物学实验时需要控制变量、不断试错，付出和回报常常不成正比。”实验与数据分析中的困难重重，让李杨这么形容，
正是经历黑暗中一次次不言放弃的摸索爬行后，李杨最终在国际顶刊Cell上发表了研究论文。一路走来，他特别感谢导师沈星星的教诲和昆虫科学研究所黄健华教授、范德堡大学AntonisRokas教授的合作帮助。沈老师“大胆做，认真做，不怕错”的“九字箴言”告诉他们，在生命科学领域，随着研究的深入，一些新技术的诞生可能会颠覆现有认知，研究者必须要有批判精神，科研过程更要勤于思考、大胆试错。
除了科研工作，李杨也广泛参加各种学术会议和研讨合作，在互联网上发表科普文，传播昆虫学知识，还在浙江大学农业与生物技术学院昆虫资源标本馆担任讲解员。此外，他还曾赴桐庐县建设“乡村振兴青年工作站”，在当地广泛开展果园基地害虫防治科普、物种丰富度调研等服务工作，将科学研究同基层农业和社会工作联系起来。
“我所理解的‘求是精神’，不仅仅是对专业和学科的热爱，更重要的是继承先驱遗志，传承求是文脉，担起当代青年的责任。这是我们农学人的情怀，也是钻研学术的源动力。”他说。
“未来路很长，能找到自己喜欢的方向是非常幸运的。我也深知，无论想成为哪个领域的佼佼者，都必须付出比常人更多的时间和心血，”李杨说，“作为新时代的农科学子，必须肩负起时代赋予的使命，以强农兴农为己任，为保障国家粮食安全贡献自己的一份力量。”把论文写在祖国大地上，李杨走地扎实而坚定！
张会冰：找到研究价值，坚定走下去
张会冰，浙江大学医学院生物物理学专业2019级博士生，师从浙江大学基础医学院副院长张岩教授，主要致力于创新药物靶点的结构药理学研究和药物发现。以第一作者发表高质量论文5篇，其中一篇Nature，四篇Nature子刊，曾获国家奖学金、浙江大学优秀共产党员、浙江大学三好研究生、浙江大学优秀研究生等奖励荣誉。她的研究工作获得“浙江大学2021年度十大学术进展”，成果入选浙江省科技创新馆展品。
血清素，又名5-羟色胺（5-HT），是一种可以产生愉悦情绪和幸福感的信使分子，因此也被称为“快乐激素”，其在人体内含量的变化常常与情绪的变化有关，比如血清素的缺乏会导致抑郁的发生。但血清素是如何让人产生幸福感，抗抑郁药物如何通过血清素受体系统发挥作用，可否根据以上信息设计更安全有效的抗抑郁药物？这些生物学过程和药理学机制一直亟待破译。
2021年，北京时间3月25日，浙江大学基础医学院博士生张会冰以共同第一作者身份在国际顶级期刊Nature上发表论文，成功解析了不同化学物质和多种血清素受体亚型的精细三维结构，并详细阐述了血清素和化学药物在人体内发挥作用的机制，对药物开发选择精准靶标具有积极作用。
科研不是一蹴而就，这个亮眼成果的背后，是张会冰与合作者耗时3年的联合攻关。从2018年取得这篇文章的第一个成果，即5-羟色胺结合受体的结构，到2021年文章发表，将近三年的时间里，张会冰及合作者不断根据结构中观察到的信息，设计功能实验进行验证，最终完成了“快乐激素”生物学过程和抗抑郁药物发挥作用的药理学机制的解析。
2018年实验室刚刚成立，5-羟色胺结合受体的结构是她们解析的第一个结构。张会冰回忆，伴随课题研究的不断深入，实验室以5-羟色胺受体信号转导复合物的高分辨率冷冻电镜结构解析为基础，与合作者共同推动功能实验验证，深度解析了“钥匙（5-羟色胺及化学药物）”打开“锁（5-羟色胺结合受体）”的精细调节机制，助力高效、低副作用抗精神疾病的药物研发。“研究出更好的药物就是我们不断进行科研探索的动力和目标”，张会冰说。
相比人员招募，器材购置，张会冰认为实验技术体系的建设和完善是实验室成熟过程中更关键的一步：“各种研究成果都离不开实验室实验技术体系的建设，它决定了我们后面研究课题的深度和广度。”作为张岩教授实验室的第一个博士生，张会冰在实验室建设中付出了很多心思，也得到了极大的锻炼。在这项重大成果完成过程中，实验室构建了完善的蛋白表达体系、蛋白纯化体系、受体功能验证体系和药物筛选设计体系等。实验室的体系完善后，张会冰个人和整个结构药理学与药物发现团队都有了更加激动人心的研究成果，就个人而言，后续她还在Nature、Cell research等期刊上发表了多篇高水平论文。
张会冰说，个人的成果也是实验室共同的荣誉，每个成员都受益于团队的支持和帮助。实验室每周都会有研究进展汇报和文献分享的活动，大家积极分享自己的研究成果和生命医学领域最新的技术和研究进展，互相学习，共同进步；实验室中有小伙伴的研究遇到瓶颈，大家会一起讨论，集思广益，同事们发挥个人所长，一起推动课题进展。“在这个过程中，导师的引导和支持至关重要，他领航掌舵我们科学研究的大方向，整合资源、促进合作，为整个团队创造了良好的科研环境。”
“科研百味，有时也会让人感到疲惫，要找到自己研究的价值和成就感，享受科研的过程，才能吸引人不断坚持下去。”对于张会冰来说，她所做的基础领域的研究对指导药物研发的巨大应用价值便是她的动力来源。找到研究价值，并坚定走下去，她这句话也送给所有孜孜以求的科研工作者！
心之所向，身之所往；道阻且长，行则将至。听了四位身边人的心得分享，你是否更加充满了科研的信心和动力？