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北大物理

背景介绍 

本科学校: 北京大学

专业: 元培学院物理学-凝聚态实验(CME)

GPA: 3.8+

TOEFL: 113(大三寒假)

GRE:162+170+4(大二到大三暑假)

GRE sub:990(大三上)

科研:本研+MIT暑研

推荐信:三封

录取结果: MIT物理PhD;MIT化学PhD;Cornell物理PhD


申请这条路,不易也不难


我是一个很早就想好要出国学习的人,在本科阶段走过了一个非常典型的道路。我认为,这条道路没有太多困难可言,任何人都可以走下来。在这条道路上行走的过程中,我都会这样说服自己:我所遇到的困难都是微不足道的,是所有选择科研道路的人都会遇到的困难。回顾过去,我发现正是我正视、面对科研道路上的一个又一个看似微不足道的困难,成为了我在科研道路上可能是唯一与别人有所区别的地方。



从搬砖到半独立,多看多思考


大二寒假,我联系北大的老师进组。当时看到老师的组不是很大也不是很小,老师也有名气,工作看起来也很不错。于是联系了老师后开启了我的本科生科研。


第一阶段:打杂搬砖

关于本研,我觉得作为本科生无论什么背景,都要经过一段打杂搬砖的阶段,我当然也不例外。刚进去的时候我什么都不懂。仪器设备测量量子震荡,一周会产生上万个数据点,我的工作是整理这些数据点,让他们以一种有规律有意义的形式,即画成好看的图,展示给师兄、师姐及老师,以便于从中提取出物理的重要性。如果我们的仪器一周连续做测量,那我每周可能需要花上一到两个整天的时间才能把这些数据消化掉。


除此之外,我还烧过炉子制备样品。样品制备时间付出周期长,付出与回报并不成正比。称取原料,按照特定的工序磨碎、混合、加热、花几个星期的时间挥发、冷却、降温、结晶。如果任何一步做得不够好,最后可能都得不到想要的晶体。一招不顺,也许几个星期的努力都白费了。我第一次做的时候,花了近一个多月的时间。但有些人可能一到两年都一直处于这种打杂搬砖的状态,最后终于我想办法走进半独立科研的阶段。


第二阶段:半独立科研,可以做什么呢?

①首先你要取得老师的信任,让老师给你机会操作你想要的实验设备,这样才能得到你想要的数据。因为实验室里的设备是有限的,是彻夜不停地被使用着。你要告知老师你做实验的动机及设想的结果,并且保证在一定的时限内能完成这次实验;


②寻求合作,并向合作方明确想要的结果。我当时花了一到两个月的时间采集数据后,觉得样品已经把我的实验手段推到了极限。但我们并不满足于有现结果,于是开始寻找合作;后来我找到做计算的课题组合作,以他们的结果来支持我的数据。在老师的推荐下我联系了北大量子材料中心一位做计算的老师,一段时间后我去了解计算进展时,发现根本没有得到我想要的结果。直到后来我才明白原因:虽然计算的工作是合作,是委托别人来完成,但是负责项目的人永远是自己,这就需要精确地告知合作方你需要他做什么,精准到细节。明确到每一个数字、每一个大小的时候,他们才有可能给出你想要的结果;


③寻找机会与大佬交流。正是这样,我不仅在摸索做实验的方法,也在摸索如何合作。当遇到无法理解的实验数据的时候,我会这样做:每当中心邀请外校老师来做报告,我会带上电脑、数据、PPT趁他们和导师聊天的间隙,向老师们请教,展示实验结果。如果有比较好的idea,我会多加思考看是否能够解释我的实验现象,就是在这样一个不断推进的过程中,在那一年(大二至大三暑假)的年底,我觉得我做得事情差不多了,我的实验和理论的整合可以告一段落了。

我经历了新的实验室搭建


我以为国外的科研生活很安逸

暑研我是在大三上学期快结束时联系到的。最开始想得很理想,便联系了二维领域的几个大佬,结果都没有回我邮件。后来Nuts的Nancy老师给我推荐了MIT的一位助理教授,于是给老师发了邮件。他接受了我去做暑研。在去暑研之前,我与老师联系的并不是特别多,在去之前的一个月,教授安排他之前的学生和我对接了进行的项目,当时以为项目+思路都有了,去了按部就班就ok了,结果到了那边之后,事情和我想象中的完全不一样。由于教授新到MIT,他当时面对的最大的问题是要建设一个新的实验室。


搭建实验室这段经历,超级宝贵

我很感谢这段搭建实验室的经历,在这个过程中会遇见各种各样意想不到的问题,如果这些问题在之前已经被我的师兄师姐解决了,自己完全没有这方面的经验,之后到需要的时候再学习可能就已经晚了。所以对我来说,我一直很感谢这段经历,我能够亲身参与到一个实验室的建设。我在MIT的导师经常讲到,大家普遍会以为在国外做科研会很舒适、有自己的时间。等到了MIT才发现,这很大程度上是谎言。至少在MIT,无论是学生还是老师,无论是亚洲人、欧洲人还是美国人都非常努力。在那里,老师并没有很多资源,需要招很多访问学生来帮助他搭建实验设备。但正是在这些有限的资源下,他们取得了杰出的成果,因为他们是最有创造力和最敢作敢当的人。而如果我今后的科研想要在这样的环境中进行,我需要更努力地变成这样的人。这也是新的科研经历带给我的感受。


我的项目简而言之就是根据新的原理搭建一个光谱仪。我当时认为很简单,结果花了两个月的时间搭建的初步产品测试后发现完全不能用。不知道大家对《我和我的祖国》里的一个人物有没有印象,为了天安门的升旗仪式,他在自己院子里做了一个小模型,其中每一个部件用最省的材料、最经济的方式把它造出来,看它能不能用,如果不能用就继续改进。我一共做了四、五个小模型,而每做一个都要花上约一个星期的时间。但我也必须要做:因为资源有限,不能把材料投入到有风险的模型中。在MIT暑研中,一方面是帮助教授搭建实验室,另一方面是完成这个项目、发现问题,六个月时间很紧,压力也很大。


本科生科研的意义不在于最后成果


回顾这两段科研,我认为都没有做出很好的结果。本研虽然发表了论文,但并不是很重要。而在MIT,到最后我也没有完全达到光谱仪的设计目标。我认为本科生做科研,如果是厉害的人,可以做出很好的结果;但我觉得自己很一般,做出好成果的目标还很难实现。但是本科生做科研意义或许不在于最后的成果,而在于向老师展示独立承担项目的责任与潜力。在这一过程中要开拓眼力,多读文献,多与同行甚至是不同专业的人交流。久而久之,你会对最初选择这个实验方向的原因及未来的科研方向渐次清晰。

申请季timeline


申请季的时候我还在MIT做科研,时间安排很紧凑,科研压力较大,对申请无思路,无把握。在Nancy的帮助下,两个月的时间就搞定了,虽然10月初才开始选校跟申请准备,但到最后时间安排的很顺利。10月初开始选校,浏览了六大加上Cornell和Columbia物理系的老师,咨询老师和学长后立马定下来初步名单了。文书修改花了一到两个月的时间,Nancy帮我修改了四五次之后定稿。因为和写推荐信的老师都很熟悉,所以12月初才开始联系老师帮忙写推荐信。在这里说明一下,物理系的DDL通常是每年的12月15日前后,化学系会提前一点。


Nuts给我的帮助


帮助我科研的第二课堂

Nuts教会我如何在科研中与老师沟通。Nancy提醒我每隔一、两个月给老师写一封邮件,汇报总结我的进展。我第一次给老师写进展的时候把它写成了一个流水账,就好像每周汇报的合集。Nancy告诉我,你经常在科研的过程中与老师交流和沟通,那么你更要在邮件中体现你学到的东西并说出自己最想给老师说的话。我当时觉得很有启发,后续也是这样做的。


帮我找到暑研

最初我找暑研的时候很理想化,但大佬都没回复我。Nancy建议我联系MIT的一位助理教授,我因此收获了一份难忘的暑研经历。


定文书思路并督促

Nancy帮我定思路,不厌其烦地帮我修改文书,给我信心。差不多修改了4-5次。在时间特别紧凑的情况下做到了有条不紊地把申请材料准备好。


给学弟学妹的意见


我觉得在本科阶段可以多做尝试,从而更清晰地认识到自己的motivation在哪里。一方面,需要对自己的研究用心;另一方面,stay open,多阅读文献,从中发现自己最想要的是什么。


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