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“基础研究”创新性的一些认识

已有 42 次阅读 2025-8-12 17:58 |系统分类:科研笔记

 尽管科研工作面临的压力可能一般都较大,但本质上来说作为科研人员还是要秉持科研初心,踏踏实实在相关领域开展有价值和有影响力的研究工作。基于上述考虑,核心还是要做有创新性的研究工作,同时发表高水平的期刊论文或申请高价值专利,因此有必要更多深入思考一下何为“创新”工作,特别是基础研究方面,这也直接关系到日常研究工作中的“选题”思考,可以说一个好的“选题”直接决定了工作的创新和影响力,简单来说就是先想好“要做什么”,再接着“怎么做”,也即先发现好的问题,再思考怎么解决提出的问题。

结合以前听过的一个“关于如何选题”的学术报告,报告人当时提到研究工作的“创新性”应主要有四个方面的体现,大致包括“新材料”、“新理论/新机理”、“新发现/新发明”和“新方法”,另外研究工作选题要关注相关领域的“发展阶段”如初期、中期还是末期。针对创新性的体现方面,我基于自己目前的理解也进行一些更为细化的分析:

(1)   对于“新材料”来说,由于我之前读博期间的学术训练是集中于电化学反应机理的分析,因此在近十年转入“新材料”研究时,会有很多不习惯的地方,感觉新材料研发方面的工作很容易偏入材料设计工艺的研发,而不涉及机理的研究,也就是找不到“科学问题”是什么,很多工作做的都是工艺研发,是“工程师”的工作,而不是“科学家”的“基础研究”工作。当然近些年随着对相关电池材料研究的不断深入,特别是研究论文的不断发表,我可能也有了越来越多的理解,应该说材料基础研究的核心科学问题还是要“阐明材料微观结构与性能的相关性的机理”。此外,之前在外访学期间,我也通过拜访相关领域的资深科学家,当面请教了“电池材料领域什么样的工作是好工作”,也获得了一些解答,主要是八个字“概念设计、卓越性能”,也即要从全新的角度去设计材料,同时能够获得卓越的性能,另外也要关注将材料的研究从小器件(扣式电池)推向大器件(软包电池、电堆)。如目前某个常规电池的电极反应都是一个电子的转移,通过设计出新的材料能够得到三个电子的转移,进而提升电池的性能,至于怎么去设计材料来实现三个电子的转移,则进一步多思考解决,但是首先是能够想到要解决这样一个问题,也就是先提出“概念设计”的设想,再思考如何实现这个设想,进而最终提升电池性能。因此,基于上述分析,也告诉我后续在开展相关电池材料研究时应多思考如何从更新的角度进行材料设计,并最终获得优异性能,而不能只拘泥于传统设计思路“打转转”。

(2)   对于“新理论/新机理”来说,基于我之前的研究经历,应该主要是要善于发现和关注到一些普遍的特别是异常的实验现象,进而提出可能的新理论或新机理假设,然后用于合理解释上述实验现象,另外也应开展一些实验工作来证实所提出的理论或机理假设的合理性,当然要真正证实新理论或新机理的准确性也是需要大量实验工作的,特别是获得相对直接的实验证据。

(3)   对于“新发现/新发明”来说,典型的就是新电池体系的提出了,如首次提出锂离子电池、全钒液流电池的设计理念及装置等。

(4)   对于“新方法”来说,其实也会涉及到新理论及新设备装置,如目前材料领域应用的很多高端测试方法及相关设备,典型如XRD测试方法、仪器设备及背后的X射线衍射相关理论等。

  基于以上分析也可以看出,上述四个方面创新性的体现,其实是有相互交叉体现的,并不是孤立存在的,不过体现某一个研究工作的创新性确实也主要是在上述四个方面的。因此,作为科研人员,在向同行或者期刊编辑推介自己的工作时也可考虑从上述四个方面的创新性去阐述了,而在平时的科研选题和开展具体工作时也应时时思考自己工作的创新性体现在哪里,这也是自己基础科研工作方面的价值和意义了。



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