關(guān)于科研工作方法和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一些體會(huì)

關(guān)于科研工作方法和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一些體會(huì)陳清北京大學(xué)電子學(xué)系納米器件物理與化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

2011-5-14,北京大綱幾點(diǎn)說(shuō)明一般性的體會(huì)學(xué)科的選擇和培育團(tuán)隊(duì)建設(shè)和管理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理科學(xué)研究方法幾點(diǎn)說(shuō)明這純屬我個(gè)人的體會(huì)，不代表任何單位和其他個(gè)人?？茖W(xué)研究的方法有多種多樣，個(gè)人的資質(zhì)和特長(zhǎng)也各不相同，不同的學(xué)科也有不同的特點(diǎn)，不同的人有適用自己的不同經(jīng)驗(yàn)。我今天要講的只是我個(gè)人的體會(huì)和我個(gè)人認(rèn)為要想做成一些事需要注意的問(wèn)題。只供大家參考。本人才疏學(xué)淺，講的不一定都對(duì)。由于準(zhǔn)備時(shí)間緊迫，講的條理性也不是很好。如有不全面、不十分正確的地方，請(qǐng)大家原諒，也歡迎大家指正。我報(bào)告中會(huì)舉些例子，由于對(duì)我們自己的工作比較熟悉，多數(shù)可能會(huì)是我們自己工作的例子。在此說(shuō)明，毫無(wú)自我宣傳的意思，請(qǐng)大家不要誤解。一般性的體會(huì)必須熱愛(ài)科研工作科研工作是事業(yè)，不只是謀生的手段。需要滿腔熱情，不惜投入自己所有可能的時(shí)間和精力。做自己喜歡做的事比較容易做成功，做科研也是一樣，喜歡是一定要的。只要喜歡了，就不吝惜花多少時(shí)間，就有動(dòng)力要把事情做好。做好科研需要堅(jiān)持科研工作要有連續(xù)性，要耐住寂寞，堅(jiān)持多年研究。特別在遇到困難時(shí)要想辦法克服，堅(jiān)持自己的方向。 日本人多數(shù)并不比中國(guó)人聰明，但他們能堅(jiān)持在一個(gè)方向研究十年、幾十年，最后就沒(méi)有人比他對(duì)領(lǐng)域更了解。大的突破是需要長(zhǎng)期積累的，不要希望一夜暴富，也不要寄希望一夜成功。不要總想走捷徑。要踏踏實(shí)實(shí)，腳踏實(shí)地。從事科研有很多時(shí)間會(huì)感覺(jué)迷茫和困難，對(duì)自己很沒(méi)有信心。這種時(shí)候更需要堅(jiān)持。需要不斷給自己提出更高的要求，不斷超越自己。 ---好好學(xué)習(xí)，天天向上。這實(shí)際上很難做到。不是最聰明的人最易成功，而是堅(jiān)持的人。興趣可以廣泛，心思不能太散，做事要集中。要刨根問(wèn)底對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題一定要刨根問(wèn)底，不要怕問(wèn)的問(wèn)題太簡(jiǎn)單被人笑話。不要忽視簡(jiǎn)單的問(wèn)題。清楚回答顯而易見(jiàn)的問(wèn)題可能意味著重要的發(fā)現(xiàn)。如牛頓在蘋果樹下想的問(wèn)題。要敢于承認(rèn)自己不懂，或不全懂。要敢于向任何在相關(guān)問(wèn)題上比你懂的人請(qǐng)教,包括你自己的學(xué)生。 中國(guó)的課堂通常是老師講授，討論得較少，學(xué)生提問(wèn)題也通常不敢當(dāng)眾隨便提，常要課下悄悄地找老師問(wèn)。美國(guó)的課堂鼓勵(lì)學(xué)生當(dāng)堂提問(wèn)題，不怕問(wèn)的問(wèn)題簡(jiǎn)單，因?yàn)槟悴幻靼椎目赡芤彩莿e人不明白的。 中國(guó)人常有面子觀念，向比自己地位聲望高的人問(wèn)比較容易，反之就不太自然。---真理面前人人平等。不要迷信權(quán)威和名人學(xué)術(shù)帶頭人、著名教授、院士、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者都不是圣人，他們可以在自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域做得最好、了解得最清楚，但不可能對(duì)所有領(lǐng)域都最了解，對(duì)其它領(lǐng)域有可能知道得很少。如果你肯花足夠的時(shí)間去研究一個(gè)問(wèn)題，你就可能成為最了解這個(gè)問(wèn)題的人。學(xué)生在一個(gè)方向讀了足夠多的文獻(xiàn)，花了足夠多的時(shí)間，就可能比導(dǎo)師對(duì)這個(gè)方向的了解更多。找好起點(diǎn)要找好起點(diǎn)，從高起點(diǎn)起步。牛頓說(shuō)他自己不過(guò)是站在巨人的肩膀上。所以，要想站得高、看得遠(yuǎn)，就要先站到巨人的肩膀上。要了解和把握學(xué)科前沿?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)和信息都非常方便了，通過(guò)文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)和與人交流也可以站得比較高。注意不要眼高手低。不能看著別人的都很容易；自己做起來(lái)，簡(jiǎn)單的事看不上、不愿意做，難的事又做不來(lái)。實(shí)際上任何事要做好都不容易。任何重要的進(jìn)展和發(fā)現(xiàn)都是從小事開始的。做好科研的素質(zhì)做科研的方法是可以學(xué)習(xí)的，做科研的人不需要一定是天才。但做科研需要一些素質(zhì)： 不怕困難，勇往直前。 有好奇心。 腳踏實(shí)地，認(rèn)認(rèn)真真。 有很好的判斷力，能抓住主要矛盾和關(guān)鍵問(wèn)題。不太被世俗所左右，能耐得住寂寞。學(xué)科的選擇和培育長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)的選擇：科學(xué)研究一方面是為了滿足科學(xué)家的好奇心，更重要的是要促進(jìn)人類的文明進(jìn)步，滿足國(guó)家需求。符合國(guó)家需求才容易獲得支持?；A(chǔ)研究的目標(biāo)不是眼前的小發(fā)明小創(chuàng)造，是在未來(lái)10年、20年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間能顯示出價(jià)值的。一定不能追求立竿見(jiàn)影的效益，不能急功近利。重大突破沒(méi)有5、10年以上的積累是不可能的?，F(xiàn)實(shí)目標(biāo)的選擇：是通向長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)的階段性目標(biāo)。要有前瞻性，也要具備基本條件來(lái)做。要是學(xué)科前沿。也需要是自己有能力做好的。找出國(guó)家需求、具有的研究條件、個(gè)人興趣和特長(zhǎng)三方面的交集要凝練目標(biāo)，集中精力。要追求在一個(gè)小方向做到世界上最好。學(xué)科和研究方向的確定需要長(zhǎng)期的積累，要一直把握領(lǐng)域的發(fā)展前沿，并不斷解決領(lǐng)域發(fā)展急需解決的問(wèn)題，在學(xué)科領(lǐng)域連續(xù)做出有影響的工作。只有在一個(gè)領(lǐng)域做出系列貢獻(xiàn)的人才會(huì)被認(rèn)可。什么是有影響的工作對(duì)基礎(chǔ)研究，多數(shù)需要在有高影響力的雜志上發(fā)表成果

高影響力雜志的審稿更嚴(yán)格，對(duì)工作的重要性和研究水平的要求更高，更容易被大家看到，讀者對(duì)文章的重視程度也高些。

但也不排除個(gè)別文章是因?yàn)樵谛∪ψ永锶耸於容^容易發(fā)表。

另外，同樣的工作如果是美國(guó)人做的可能更容易被高影響力的雜志接收，如果是中國(guó)人的文章就卡得更嚴(yán)。主要原因，一方面是外國(guó)同行對(duì)中國(guó)人的工作不很了解，另一方面中國(guó)人做的工作有很好的但也有很一般的。對(duì)基礎(chǔ)研究，發(fā)表在高影響因子雜志上的文章才只是開始，重要的是發(fā)表后是否有同行正面引用，是否引出了一個(gè)新的研究方向和研究熱點(diǎn)。

如果在PRL（物理方面的頂級(jí)期刊，影響因子7.3）上發(fā)了文章，但過(guò)了十年文章他人引用數(shù)不到20，這就不是很好的工作，至少不是很重要的工作。如果發(fā)表的雜志影響因子不很高，但5年里被他人引用幾十次，也是重要工作。對(duì)應(yīng)用研究，最后能真正解決實(shí)際問(wèn)題，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人民生活水平提高，創(chuàng)造實(shí)際價(jià)值。團(tuán)隊(duì)建設(shè)和管理要圍繞學(xué)科發(fā)展組織團(tuán)隊(duì)。要能帶領(lǐng)大家向一個(gè)共同的目標(biāo)努力并不斷取得進(jìn)步。提高團(tuán)隊(duì)的凝聚力。要充分尊重團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)個(gè)體，平等對(duì)待大家。對(duì)大家要一視同仁，基本公平。對(duì)做得好的一定要鼓勵(lì)，樹立榜樣。要有比較合理的規(guī)章制度，使做得好的得到鼓勵(lì)，做得不夠好的積極爭(zhēng)取進(jìn)步。不能老是以老板自居，要成員事事都服從自己。要發(fā)揮大家的主觀能動(dòng)性。要充分相信團(tuán)隊(duì)成員，但對(duì)需要指導(dǎo)的成員也要多幫助。對(duì)成員之間的矛盾要盡可能平息，千萬(wàn)不能擴(kuò)大。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理實(shí)驗(yàn)室不是為了建設(shè)而建設(shè)，而是為了做研究的需要。設(shè)備的配備要根據(jù)所做研究的需要。好設(shè)備不是為了擺設(shè)或拿來(lái)說(shuō)事的，是要為科研服務(wù)的。要發(fā)展有自己特色的設(shè)備。比如我們建起的納米材料綜合測(cè)試平臺(tái)。L.M.Peng,etal.,Micron,35(6)(2004)495.

C.Y.Li,etal.,Nanotech.20(2009)175703.In-situexperimentalsystem根據(jù)我們想研究納米材料的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的需要而建設(shè)。掃描電鏡+冷臺(tái)+探針。根據(jù)測(cè)量需要請(qǐng)廠家開發(fā)了接觸探測(cè)功能。發(fā)展了一系列納米操縱，加工和測(cè)量方法。自主開發(fā)了光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)。環(huán)境掃描電鏡可以改變環(huán)境。大設(shè)備、貴設(shè)備并非都必要大設(shè)備維護(hù)也花錢、花精力，不出成果就是浪費(fèi)。研究人員過(guò)多地栓在管設(shè)備上就沒(méi)有精力做研究了。有些人總想自己什么設(shè)備都有，用起來(lái)方便。但沒(méi)考慮浪費(fèi)問(wèn)題，沒(méi)考慮維護(hù)儀器的人力物力的投入。如果一年使用不超過(guò)20次，就沒(méi)有太大必要一定要自己買。并非貴的設(shè)備就是好的設(shè)備。如果一個(gè)功能5年10年都不可能有人用，就完全不必花錢買。5年后儀器可能又有新的發(fā)展，科研方向也可能有新的變化，研究人員都有可能變化。并非有了貴的儀器就一定能做出好的工作。充分利用公共平臺(tái)應(yīng)充分利用公共平臺(tái)

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多地方在儀器設(shè)備方面的條件比有些國(guó)外的研究組要好。特別還可以花錢到公共平臺(tái)去做。國(guó)外，如日本，到別的組做檢測(cè)有時(shí)是很困難的事。美國(guó)好些，大老板的組好些。美國(guó)、歐洲都有公共平臺(tái)，一般的研究組自己不養(yǎng)太多大設(shè)備。不是有了設(shè)備就能做出好工作。關(guān)鍵是要做什么研究、怎么做。到外面檢測(cè)一定要自己清楚工作原理、數(shù)據(jù)的分析和結(jié)果的含義。在可能的情況下要自己作為旁觀者參加實(shí)驗(yàn)并做好記錄。不能交給別人測(cè)，自己只拿結(jié)果。另外，對(duì)結(jié)果的解釋一定要專業(yè)。買設(shè)備要根據(jù)科研需要。并非貴的設(shè)備就是好的設(shè)備。如果一個(gè)功能5年10年都不可能有人用，就完全不必花錢買。國(guó)外很多組在買中國(guó)的、韓國(guó)的、臺(tái)灣的設(shè)備，因?yàn)樽鐾瑯拥氖禄ǖ腻X少。反倒是國(guó)內(nèi)很多人追求美國(guó)的和歐洲的。不是都有必要。要貨比三家。當(dāng)然，國(guó)內(nèi)的儀器設(shè)備水平、穩(wěn)定性和服務(wù)還需要大力提高。實(shí)驗(yàn)室管理實(shí)驗(yàn)室也是為了科研需要的。實(shí)驗(yàn)室要有好的規(guī)章制度，保證安全和大家的正常使用。但規(guī)章不能太死，讓使用的人縮手縮腳。規(guī)章的執(zhí)行需要經(jīng)常檢查。不能怕用的人多容易出問(wèn)題就不開放用。做研究的實(shí)驗(yàn)室一定要讓學(xué)生自己動(dòng)手做，不能全靠操作員。獨(dú)立使用大型設(shè)備前的嚴(yán)格培訓(xùn)和考核是非常重要的。對(duì)違反規(guī)定的學(xué)生要一視同仁，不能對(duì)名導(dǎo)師大人物的學(xué)生就寬松?？茖W(xué)研究方法科學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)1．選題和背景調(diào)研1.1文獻(xiàn)檢索和背景調(diào)研1.2找出關(guān)鍵問(wèn)題2．制定研究方案和研究?jī)?nèi)容3．實(shí)施研究4．結(jié)果總結(jié)科學(xué)研究通常包括幾個(gè)環(huán)節(jié)：

選題和背景調(diào)研，確定研究目標(biāo)，制定研究方案和研究?jī)?nèi)容，實(shí)施研究，結(jié)果總結(jié)。1．選題和背景調(diào)研目的是確定研究方向和研究目標(biāo)。所選的問(wèn)題必須是重要的，是大家都關(guān)心的,它的解決會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題的解決。是對(duì)基礎(chǔ)研究或應(yīng)用領(lǐng)域有重要意義的。

要做好任何事都需要花很多時(shí)間和精力。把自己有限的時(shí)間和精力投入到重要的事情上。背景調(diào)研和學(xué)習(xí)文獻(xiàn)的時(shí)間是不能省的，不能草率。 做學(xué)生時(shí)可以跟著幾篇重要的文章和幾個(gè)重要的研究組做，其實(shí)主要是靠導(dǎo)師或重要人物指出了大方向。作為成熟的科研工作者不能這樣，要發(fā)展出一個(gè)可以持續(xù)研究的方向就必須做好充分調(diào)研。包括：文獻(xiàn)檢索和收集，文獻(xiàn)閱讀和學(xué)習(xí)，對(duì)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的總結(jié)，提出問(wèn)題，找出關(guān)鍵問(wèn)題和重要問(wèn)題。1.1文獻(xiàn)檢索和背景調(diào)研目的是要對(duì)研究領(lǐng)域有所了解，知道大家在關(guān)心什么，在研究什么，追求什么？

比如半導(dǎo)體技術(shù)路線圖中給出了半導(dǎo)體行業(yè)關(guān)心的問(wèn)題和未來(lái)發(fā)展需要解決的問(wèn)題。其它領(lǐng)域沒(méi)有這樣的路線圖，但很多綜述文章和好的文章中會(huì)提出作者自己對(duì)領(lǐng)域發(fā)展的看法?？梢詤⒖迹x者要有自己的判斷?，F(xiàn)在有網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)，了解研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀方便多了。通過(guò)查SCI，獲得領(lǐng)域的重要文獻(xiàn)和大致情況。多數(shù)科研工作者都了解，WebofScience網(wǎng)也提供培訓(xùn)文件。我這里只簡(jiǎn)單介紹我的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。SCI檢索按被引頻次排列要注意：關(guān)鍵詞的選擇。要會(huì)判斷哪些是重要的文章，需要仔細(xì)讀。有些只需讀讀摘要。要特別關(guān)注：被引用多的文章，重要的研究組的文章，特別相關(guān)的文章……分析哪些組是在領(lǐng)域里有重要貢獻(xiàn)的，比如Lieber組在納米器件方面。哪些是偶爾出一篇文章的。分析領(lǐng)域的狀況（年代分布圖）跟蹤重要的研究組幾年所做的工作，可以發(fā)現(xiàn)一些別人的研究思路和研究方法。Nanowire是個(gè)正在迅猛發(fā)展的領(lǐng)域讀文章三個(gè)階段：1）先看摘要，有時(shí)也需跳躍性地掃掃，看看作者想說(shuō)什么，判斷是否相關(guān)、是否值得仔細(xì)讀。2）Introduction通常會(huì)說(shuō)為什么做這個(gè)研究，Conclusion通常會(huì)給出文章的主要結(jié)果。如果這個(gè)結(jié)論是重要的，你關(guān)心的，要大致讀讀文章，找出文章中最重要的地方，最新穎最有價(jià)值的地方。3）如果是非常相關(guān)或非常重要的文章，要仔細(xì)看內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)怎么做的，用的什么理論，具體結(jié)果和分析，如果得到結(jié)論，還有什么不清楚……帶著問(wèn)題讀文章

“我如何用這個(gè)信息？”“是否真像作者宣稱的那樣？”“如果……會(huì)怎么樣？”理解文章

不等于明白結(jié)果是怎么得出的。更多地應(yīng)該理解文章的工作目的，作者選擇的研究方法，假設(shè)和假說(shuō)是否現(xiàn)實(shí)合理，文章的工作建議了什么方向，關(guān)鍵問(wèn)題在哪里，此研究方向不斷發(fā)展將遇到的困難在哪里，文章的關(guān)鍵點(diǎn)在哪里……對(duì)于好的文章要仔細(xì)學(xué)習(xí)，不僅學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容,還可學(xué)習(xí)研究方法和寫作方法。并非Nature，Science上的文章就是最好的文章。物理界PRL，納米科學(xué)界NanoLett.，材料界Adv.Mater.，化學(xué)界JACS...都是領(lǐng)域的頂級(jí)刊物。實(shí)際PRB上的文章比PRL上的文章可能包含更多有用的信息，更應(yīng)該好好學(xué)習(xí)。1.2找出關(guān)鍵問(wèn)題在有基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備、經(jīng)驗(yàn)積累和充分了解領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的前提下提出問(wèn)題，找出需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。什么是關(guān)鍵問(wèn)題：這個(gè)問(wèn)題必須是重要的，是大家都關(guān)心的，它的解決會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題的解決，促進(jìn)學(xué)科發(fā)展，發(fā)展出新的研究方向……。要思考，要研究問(wèn)題、從源頭上了解，要解決根本性的問(wèn)題不能看別人做什么自己也做什么。開始時(shí)可以，但長(zhǎng)遠(yuǎn)一定自己明白為什么要做。不能只看沒(méi)人做過(guò)自己就去做。沒(méi)人研究過(guò)的事很多，有些可能不重要，有些可能被忽略，有些是當(dāng)前條件不可能做。需要自己判斷。別人做過(guò)的也不是就不能做。要看別人是否把問(wèn)題研究清楚了，是否有新的手段新的方法可獲得更深入的了解，是否有必要從另外的角度研究同樣的問(wèn)題。讀文獻(xiàn)不能光看結(jié)論，不能輕信它的結(jié)論。要看它的證據(jù)是否真能證實(shí)它的結(jié)論，邏輯是否清楚。有些人的文章里可能會(huì)把話說(shuō)得比較大，要有自己的判斷。即使是著名的研究組的文章里也是會(huì)有錯(cuò)誤的。有時(shí)可能受到當(dāng)時(shí)研究手段的限制對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不夠清楚和深刻。不是說(shuō)什么都不相信，而是要經(jīng)過(guò)自己的思考，相信真理。針對(duì)要了解的問(wèn)題，把領(lǐng)域里的重要文獻(xiàn)都讀了，都了解了，就清楚領(lǐng)域的前沿和關(guān)鍵問(wèn)題了。文獻(xiàn)中的引文，引文中的引文，重要文章的后續(xù)工作……一定要看原始文獻(xiàn)，不能完全聽文獻(xiàn)中轉(zhuǎn)述的，有時(shí)文獻(xiàn)里的轉(zhuǎn)述是錯(cuò)誤的。教科書里的內(nèi)容多數(shù)是經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的。學(xué)術(shù)論文就不同了。作為科研工作者是要站在領(lǐng)域的前沿，了解最新的進(jìn)展。作為最新進(jìn)展的文章，里面的結(jié)果和結(jié)論可能不一定對(duì)或不一定全面。所以要思考。比如氧化鈦納米管的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，是日本人先用二氧化鈦合成出了納米管，由于他們?cè)诮Y(jié)構(gòu)表征方面的經(jīng)驗(yàn)不夠，就輕易地下結(jié)論納米管是二氧化鈦納米管。我們能在這個(gè)問(wèn)題上有突破是基于我們十余年的結(jié)構(gòu)表征積累和對(duì)這個(gè)問(wèn)題的仔細(xì)研究。（舉例1）又比如我們測(cè)量碳納米管力學(xué)特性的工作。（舉例2）關(guān)于氧化鈦納米管結(jié)構(gòu)問(wèn)題的提出研究氧化鈦納米管的目的動(dòng)機(jī)：清潔能源TiO2+H2O

+sunlight

H2+O2

光催化性質(zhì)，環(huán)保材料問(wèn)題：可見(jiàn)光吸收弱可能的解決途徑：納米化

改變能隙，增加表面積日本科學(xué)家于1998年首次合成出來(lái)，在國(guó)際上引起了巨大的關(guān)注。但他們認(rèn)為納米管結(jié)構(gòu)為TiO2結(jié)構(gòu)。T.Kasugaetal.,Langmuir14(1998)3160;Adv.Mater.11(1999)1307氧化鈦納米管的發(fā)現(xiàn)從TiO2出發(fā)制備納米管

Needle-shapedTiO2productswereobtained….Theneedle-shapedproductsarenanotubeswith…我們首次合成出了高純度的納米管樣品，得到了高質(zhì)量的X射線衍射數(shù)據(jù)，證明了氧化鈦納米管的結(jié)構(gòu)不是基于三維TiO2結(jié)構(gòu)的。G.H.Du,etal.,Appl.Phys.Lett.22(2001)3702對(duì)TiO2納米管結(jié)構(gòu)的否定XRD結(jié)果TiO2納米管核心問(wèn)題：TiO2

為三維封閉結(jié)構(gòu)

從本質(zhì)來(lái)講不喜歡管結(jié)構(gòu)150nm鈦酸納米管結(jié)構(gòu)模型Q.Chen,etal.,Adv.Mater.14,(2002)1208

Q.Chen,etal.,ActaCryst.B,4(2002)587通過(guò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)表征工作提出并確定了鈦酸納米管的結(jié)構(gòu)模型碳納米管的力學(xué)特性研究Science283(1999)1513.主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn):利用在電鏡中的原位實(shí)驗(yàn)測(cè)量了碳納米管的電激發(fā)諧振，并通過(guò)諧振頻率測(cè)量碳納米管的楊氏模量。利用上述方法測(cè)量了碳納米管的楊氏模量隨其半徑的變化。發(fā)現(xiàn)該方法可用來(lái)測(cè)微小質(zhì)量或做Kelvin探針來(lái)測(cè)量納米材料的功函數(shù)或表面勢(shì)。問(wèn)題:用歐拉梁模型公式，基于單點(diǎn)測(cè)量結(jié)果計(jì)算關(guān)鍵問(wèn)題之前的實(shí)驗(yàn)研究都是用歐拉梁模型計(jì)算楊氏模量。但歐拉梁模型是忽略了切變和旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)化的經(jīng)典模型。碳納米管是各向異性的材料，理論研究也已經(jīng)證實(shí)。---問(wèn)題:經(jīng)典模型是否還適合碳納米管的力學(xué)特性，歐拉梁模型是否還適合碳納米管這種各向異性的納米材料之前的實(shí)驗(yàn)都是基于單點(diǎn)的測(cè)量，無(wú)法驗(yàn)證理論是否適用。---問(wèn)題：是否能通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的適用性。2．制定研究方案和研究?jī)?nèi)容要選擇能給出明確結(jié)果的研究方法，切忌做了研究還是說(shuō)不清。前沿的問(wèn)題有時(shí)也是挑戰(zhàn)現(xiàn)有研究手段的極限，要盡可能排除各種可能因素，把實(shí)驗(yàn)做的干凈清楚。另外，要從不同的角度研究同一個(gè)問(wèn)題，排除其它可能，使結(jié)果沒(méi)有懸念。研究要全面,要提供不同角度不同層次的充足的證據(jù)。3．實(shí)施研究研究過(guò)程要細(xì)致，認(rèn)真，要充分關(guān)注細(xì)節(jié)。實(shí)驗(yàn)記錄和工作記錄要詳細(xì)清楚。要知道自己在做什么，為什么做。做實(shí)驗(yàn)要認(rèn)真仔細(xì)，要特別注意與自己預(yù)期不同的現(xiàn)象和結(jié)果。要從多方面多角度去證明自己的結(jié)論。特別要注意親自做研究，要檢查學(xué)生的原始結(jié)果，由合作者完成的部分要詳細(xì)了解細(xì)節(jié)。最好實(shí)驗(yàn)一起做。不能光聽別人說(shuō)結(jié)果。比如：

鈦酸納米管的工作(舉例1) 比如碳納米管力學(xué)特性的研究（舉例2）關(guān)于氧化鈦納米管結(jié)構(gòu)的確定我們首次合成出了高純度的納米管樣品，得到了高質(zhì)量的X射線衍射數(shù)據(jù)，證明了氧化鈦納米管的結(jié)構(gòu)不是基于三維TiO2結(jié)構(gòu)的。G.H.Du,etal.,Appl.Phys