做一個有理有據(jù)的學術“杠精”是什么體驗?

蘭州大學
2022-2-11 11:11:45 文/余宇昊 圖/杜博
劉曉岳
蘭州大學大氣科學學院氣候學專業(yè)2020級博士研究生
寶鋼優(yōu)秀學生特等獎(2021)
教育部博士研究生國家獎學金(2021)
蘭州大學博士研究生一等獎學金(2020)
蘭州大學優(yōu)秀研究生(2020)
大氣科學學院防疫優(yōu)秀志愿者(2020)
蘭州大學碩士研究生一等獎學金(2018、2019)
西北地區(qū)第六屆研究生英語演講邀請賽二等獎(2019)
蘭州大學第三屆研究生英語演講比賽一等獎(2019)
蘭州大學“三好”研究生(2019)
CET-4 628; CET-6 634;TOEFL 109
……
2021年4月,Environmental Research刊登了劉曉岳以第一作者完成的關于新冠肺炎疫情的論文——The role of seasonality in the spread of COVID-19 pandemic。在短短5個月內,該成果被包括Nature Medicine等權威期刊引用30余次,入選Web of Science高被引論文,在谷歌學術被引41次,在Twitter、Facebook等社交網(wǎng)站轉載200余次。
“蘭州大學位處西部,自強不息、獨樹一幟的堅守奮斗精神是一直傳承下來的!眲栽缽2014年第一次踏入蘭州大學的校園,到現(xiàn)在讀博士已經(jīng)7年了。至今,劉曉岳一直使用本科時學校統(tǒng)一發(fā)的郵箱賬號作為自己常用的郵箱賬號,“本科時用這個賬號聯(lián)系老師,后來形成了習慣,一直在用!彪m然2018年從本科生身份變成碩士研究生身份,2020年又升級為博士研究生身份,每次升學,學校都為他配以新的郵箱,但劉曉岳一直使用舊的郵箱。
舊的郵箱記載著他一路的科研成長,初心未改,熱愛依舊。
“
興趣+求知欲=熱愛
”劉曉岳本碩博均就讀于蘭州大學大氣科學學院,他與大氣科學的“不解之緣”,還得從兒時談起。
12121是氣象局的天氣咨詢熱線,也是劉曉岳小時候最喜歡的號碼。早中晚的天氣情況,劉曉岳都要打電話問一問。每次打電話是三塊,一天三次,很快家里的座機便欠費停機了,“爸媽去電信局查賬單,發(fā)現(xiàn)全是我給氣象局打的電話。”劉曉岳不好意思地笑了。
小學時,經(jīng)常陰雨連綿的武漢竟然出現(xiàn)罕見的沙塵天氣,漫天黃沙。極端天氣給劉曉岳留下了深刻的印象,也在他心中埋下了探索自然氣象奧秘的種子。
“高中有一次天完全是黃色的,呼吸非常困難,當時我就很好奇是什么原因,網(wǎng)上有各種各樣的謠言:霧霾、沙塵、氯氣泄漏等等!钡呛髞碓趯I(yè)學習中,劉曉岳查看了當時的天氣形勢和衛(wèi)星云圖,發(fā)現(xiàn)跟這些都是農民把未處理的秸稈進行焚燒,產(chǎn)生的大量有毒有害的物質擴散到大氣中,在一定的氣象條件下遠距離傳輸,迅速降低周邊地區(qū)的空氣質量和能見度,而且有非常強的刺激性氣味。
高考結束,劉曉岳在志愿表第一項填報了蘭州大學大氣科學專業(yè)。天不遂人愿,一向喜愛氣象的劉曉岳被調劑到了藥學專業(yè),但這個意外的結果并沒有動搖劉曉岳的初心,他開始尋找機會轉專業(yè)。很快,他便通過軍訓期間舉辦的大氣科學基地班的考試,順利進入到夢寐以求的大氣科學專業(yè)進行學習。
劉曉岳認為,本科階段的課程學習,對自主學習能力提出了更高的要求,課堂上所講述的知識還需要自己在課后加深理解。因此每次上完上午的一二節(jié)課,他就會利用早晨時段空下來的時間去圖書館進行復習,將課上的筆記作為輔助,對所學公式進行完整的推導,理清其中的邏輯關系。“很多知識是自己在課下做作業(yè)的過程中,不斷回顧課本才掌握的,所以課下的功夫還是非常重要的。”
本科畢業(yè)后懷揣著對大氣科學的熱愛,劉曉岳以推免第一名的成績,成為蘭州大學大氣科學學院氣候學專業(yè)的研究生,師從黃建平院士,主要從事氣候變化與氧循環(huán)的研究工作,研二時便獲得了碩博連讀的資格。
加入黃建平院士的課題組,劉曉岳切身體會到服務國家需求的科研導向和嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度。團隊自由活潑的氛圍,又緩解了諸多不必要的壓力!霸谖业挠∠罄,黃老師從未對我們發(fā)過脾氣。即是我們有做得不對的地方,黃老師也一直都是在鼓勵和引導學生!秉S老師平時也十分關系學生們的生活和工作情況,對學生的郵件都是“有求必應”——第一時間處理、第一時間解決學生困惑。
本科階段的學習主要局限于掌握課本知識,到了研究生階段,劉曉岳學著內化知識、用批判性思維反向思考結論的正確性,“在科學研究中,我們對于任何接觸到的信息,不能一開始就無條件的接受,要首先去想為什么會是這個樣子。說得不好聽點,我也感覺自己慢慢變成了一個‘杠精’!
“
將國家的需要擺在最前頭
”劉曉岳是土生土長的武漢人,2019年底,新冠肺炎疫情從武漢開始蔓延。很快,這里就變成了重災區(qū)。武漢“封城”,劉曉岳所在小區(qū)接連出現(xiàn)了20多個確診病例,被嚴格限制出入。置身于全國疫情防控的中心,劉曉岳在擔憂之余也感到十分痛心。嚴峻的形勢下,他主動交出了自己的“請戰(zhàn)書”——到社區(qū)做志愿者。
這個提議很快遭到了母親的反對,“當時情況很不明朗,沒有研發(fā)出疫苗,確實什么都沒有!奔幢闳绱,劉曉岳依然選擇勇敢扛起責任,在無疫苗保護的情況下,向危險逆行。搬運采購物資、清點食品數(shù)量、幫助居民繳納水電費,都是他工作的內容。
劉曉岳做志愿時搬運蔬菜物資
從2月底到武漢解封前,劉曉岳一直堅守在社區(qū)志愿者的崗位上。就在這段時間內,一個來自導師黃建平的電話為他帶來了新的抗疫希望。作為科研工作者,黃建平希望能像氣候預測一樣建立新冠疫情預測系統(tǒng),為全球疫情發(fā)展提供科學預測預警。
“剛聽到這個消息其實是有點懵的,因為我一直從事的是大氣科學研究,從未接觸過流行病學領域的內容!眲栽浪鎸Φ牟粌H僅是零基礎的技術困難,而且倘若接下這項工作,意味著他需要暫時放棄即將取得突破的科研任務,將來的工作進展和論文撰寫都將成為未知數(shù)。
短暫猶豫后,劉曉岳作出了自己的選擇——馬上投入到這項新工作中。從那天起,社區(qū)志愿者的值班室便多了一臺筆記本電腦,劉曉岳決定在這里同步進行志愿服務和科研工作。
參加此次新冠疫情預測系統(tǒng)構建的基本都是低年級的學生,一共只有七八位同學,沒有人有十足的把握能得出完美的結果。一經(jīng)召集,大家便開始日夜搜集國內外更新的各項數(shù)據(jù),不斷進行嘗試調整。
在工作之余,劉曉岳不斷查閱大量文獻,彌補知識漏洞;每日參加老師的線上組會,匯報工作進展,接受專業(yè)指導。
小組成員除了搜集公開的每日新增確診、康復、死亡病例之外,還要搜集氣象數(shù)據(jù)(溫度、氣壓、濕度、風向風速等)、環(huán)境數(shù)據(jù)(污染物濃度等)等信息!斑@些數(shù)據(jù),有些是政府機構公開的,有些則需要通過實地站點觀測、衛(wèi)星遙感等手段進行獲取!
在全組的滿腔熱血和不懈努力下,這項工作終逐漸有了突破,劉曉岳的辛苦付出也有了回報。
2020年5月,蘭州大學西部生態(tài)安全省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心發(fā)布了“全球新冠肺炎疫情預測系統(tǒng)”。系統(tǒng)上線一年多來,基于大氣領域中“統(tǒng)計-動力”方法建立的預測系統(tǒng)為疫情防控工作提供了重要的科學依據(jù),在北京新發(fā)地、鄭州、南京、廈門等疫情預測中得到有效檢驗。
2021年6月,黃建平指導劉曉岳和其他幾名團隊成員共同在《國家科學評論》(National Science Review)在線發(fā)表了題為《新冠肺炎疫情的震蕩暴發(fā)特征》“The oscillation-outbreaks characteristic of the COVID-19 pandemic”的最新成果,揭示了振蕩中突變上行是全球新冠肺炎疫情傳播的主要特征。其中此起彼伏的振蕩主要受季節(jié)變化和病例上報滯后的影響,而短時突變則主要由人員聚集引起。這項成果為全球新冠疫情的科學建模和參數(shù)化提供了重要的理論基礎。
疫情結束后,劉曉岳收到了兩封沉甸甸的“禮物”:武昌區(qū)新冠肺炎疫情防控指揮部頒發(fā)的“防疫抗疫志愿服務紀念證書”和他所服務的東龍社區(qū)向蘭州大學大氣科學學院黨委發(fā)來的感謝信,過去幾個月的點滴又浮現(xiàn)在眼前。
看到“重啟”后的武漢,劉曉岳發(fā)自內心地感嘆,之前經(jīng)歷的一切都是值得的。
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在科研道路上勇攀高峰
”疫情初期,學界對“氣象要素如何影響新冠肺炎疫情傳播和發(fā)展”的這一問題存在爭議。一些研究發(fā)現(xiàn),隨著環(huán)境溫度的升高,SARS-CoV-2(病毒)在體外存活的時間會出現(xiàn)一定程度的下降。這個結論引發(fā)了公眾的猜想,即夏季到來后,新冠肺炎疫情會得到一定的抑制。
作為氣候學專業(yè)的博士生,劉曉岳對此觀點持懷疑態(tài)度:“實驗室研究僅僅討論在特定的環(huán)境條件下病毒在體外存活的時間,然而影響疫情發(fā)展的因素不僅只有環(huán)境溫度和病毒的體外活性,還包括了群體免疫的比例、人群聚集的頻率和規(guī)模、管控措施的執(zhí)行情況等因素!
他認為,這些復雜因素的疊加效應,才是真正影響疫情最終走向的。為了驗證自己的假設,劉曉岳開始嘗試從大氣科學的角度出發(fā),將氣候學中常用的EEMD(Ensemble Empirical Mode Decomposition,集合經(jīng)驗模態(tài)分解)方法與傳染病模型結合,分離出季節(jié)變化對于疫情傳播的影響。
經(jīng)過一次又一次的嘗試、模擬、驗證,他所建立的模型終于完整重現(xiàn)出過去一年全球疫情的發(fā)展。模型結果表明,季節(jié)變化能在一定程度上確實能影響疫情的發(fā)展,但其影響的程度不足以讓疫情在沒有管控措施的情況下得到控制。
2021年4月,Environmental Resear-ch刊登了這篇劉曉岳以第一作者完成的關于新冠肺炎疫情季節(jié)響應的論文。這項研究通過模型和統(tǒng)計分析,指出季節(jié)變化引起的氣象環(huán)境因素的變化以及它們之間復雜的相互作用,一方面能夠影響病毒在體外的生存,另一方面也會影響人體的免疫力和社交行為。該研究發(fā)現(xiàn),高緯度地區(qū)的新冠肺炎疫情更容易受到季節(jié)變化的影響。
疫情期間的科研經(jīng)歷,讓劉曉岳對科學研究和論文撰寫又有了新的感悟與理解,也逐漸總結出了自己的一套科研方法。
劉曉岳目前正在從事關于氧氣濃度的研究,定期和工程師一起調試觀測設備,對數(shù)據(jù)進行質量控制,剔除異常值、補充缺省值、訂正系統(tǒng)偏差。與此同時,大量閱讀文獻是他的“家常便飯”。在研究中,劉曉岳從實際觀測中得到了大量的數(shù)據(jù),但由于國內外文獻資料較少,拿到數(shù)據(jù)的他,卻不知如何進行處理。
經(jīng)過3個月的“折磨”,他終于在一堆毫無規(guī)律的數(shù)據(jù)最終提取出了關鍵信息!拔蚁霝楦纳瞥鞘幸司有、率先實現(xiàn)‘碳中和’做出自己的貢獻!痹诎l(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、付諸實踐、得出結論、查漏補缺的過程中,責任感始終作為強大的內在驅動力,鼓勵劉曉岳探究到底。
上午查閱文獻,輸入知識;下午進行論文寫作、數(shù)據(jù)整理,已經(jīng)成為劉曉岳的每日日程。他也總能在科研中獲得拓寬思維邊界的突破感,求知欲和好奇心也隨之得到滿足。
圖為劉曉岳科研工作的進展記錄和規(guī)劃
圖為劉曉岳文獻閱讀筆記
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想做就做,給生活加點料
”一直以來,劉曉岳將科研作為主業(yè)的同時,積極培養(yǎng)自己的各項愛好,充實課余生活。
本科階段,劉曉岳成為了院學生會宣傳部的一員。初入社團,對從未接觸過ps的他來說,突如其來的設計海報任務是個巨大的“下馬威”。劉曉岳虛心請教有經(jīng)驗的學長學姐,在多次“發(fā)過去”“打回來”的過程中,漸漸掌握了ps的基本技巧。
無心插柳柳成蔭,當劉曉岳開始真正接觸科研后,便收到了一個延遲到來的驚喜!霸谡撐淖珜憰r,我們往往會用直觀的圖表來總結一個現(xiàn)象背后的影響機制,這些圖表需要用ps等專業(yè)繪圖軟件去制作!边@個曾經(jīng)看似與劉曉岳所學專業(yè)無關的技能意外發(fā)揮了它的作用,成為科研工作中的加分項。
Huang and Liu et al., NSR, 2021
除此之外,劉曉岳還積極加入校廣播電臺外語部,將最新資訊報道給大家。面對新鮮的事物,劉曉岳一直秉持“想做就做”的原則,他堅信,在“勇敢嘗試”和“用心體驗”中走過的每一步,都會在生命中留下獨特的意義。
談到學習英語的“入門秘訣”,劉曉岳總結道:“興趣是最好的老師,有一個好的啟蒙老師也是興趣培養(yǎng)的開始!背踔袝r,被英語老師的講課風格所吸引,劉曉岳漸漸喜歡上了英語課,開始享受英語世界的快樂,F(xiàn)在的劉曉岳,仍然堅持日常學習英語:在課余時間觀看美劇、英劇時,沉浸劇情時也不忘把其中好的句子記錄下來;在瀏覽英文文獻時,把專業(yè)的用詞和精煉的語句摘抄下來,化為己用……
同時,劉曉岳也十分注重英語表達能力的提升。他認為,練好英語口語需“反其道而行之”,關鍵是練好英語聽力,在聽的過程中規(guī)范標準的發(fā)音,在腦中建立正確的音準,之后再進行口語流利度的練習。他常隨機錄下自己對某一問題的看法,再一遍遍對照自己英文發(fā)音和標準的發(fā)音,尋找差距!斑@都是積累的結果!2019年,劉曉岳先后獲得蘭州大學第三屆研究生英語演講比賽一等獎、西北地區(qū)第六屆研究生英語演講邀請賽二等獎。目前擔任“中國知網(wǎng)”兼職英文編輯。
劉曉岳在主持晚會
在蘭大,你還能夠在各大晚會上看到劉曉岳的身影。他曾多次擔任蘭州大學研究生元旦晚會主持人,扎實的語言功底和獨特的主持風格讓他在舞臺上脫穎而出。對于劉曉岳來說,主持的經(jīng)歷不僅是對日?蒲猩畹难a充,也是開闊視野和結交摯友的不二捷徑。
通過主持,劉曉岳結識了草業(yè)、醫(yī)學、法學、物理等不同學院的學生。他們不僅是彼此傾訴情緒的對象,也是相互學習的伙伴!拔覀儭畧A桌會議’的小伙伴們總是不約而同的聚到一起,法學院的同學去律師事務所實習,會和我們聊一些有趣的案子;醫(yī)學院的同學也經(jīng)常給我們科普一些專業(yè)的健康知識。大家一起進步,共同成長!
談到未來的規(guī)劃,劉曉岳說:“如果可以的話,我希望一直在科研這條路上走下去,希望可以通過自己的努力為社會創(chuàng)造更大的價值。”這位朝氣蓬勃、禮貌謙虛的男孩,將繼續(xù)把飽滿的熱情和斗志投入到科研中去,用好奇點燃未知,用信念開拓未來。
內容來源|黨委宣傳部(新聞中心)
文字|陳雨欣 李蕾
編輯|趙靜雯
責任編輯|王雯琪
主編|肖坤