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今年5月，一篇历时5年的研究发表于Science正刊。 这是通讯作者雷霆自2018年回国以来，长期攻关的交叉学科研究。当初回到北京大学时，他没有想到，这篇文章会经历5年攻关、3轮审稿和1轮大修。 最终，呈现在Science的论文标题仅有3个单词：N-type semiconducting hydrogeln（n型半导体水凝胶）。雷霆认为，这项研究系国际首创，3个单词足以凸显创新性与广泛性。 “发表论文不是最重要的，重要的是搭建一个交叉学科平台。”在这位归国6年的科学家看来，“长期主义”更值得信奉。 
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一篇标题只有3个单词的论文ypS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com
2018年春天，雷霆从美国回到北京大学，担任特聘研究员。 看着“@pku.edu.cn”为后缀的邮箱，雷霆不禁回忆起本科、博士期间在北大的求学时光。那时，他跟随化学与分子工程学院教授裴坚开启了研究之路。如今归国，雷霆希望能在母校实现自己的新想法，做点“不一样的研究”。 他把目光瞄准化学基础、电子器件、生物医学工程三个领域的交叉点，希望能找到一种理想的新材料。 这种新材料首先要足够柔软，具有生物相容性，才能适应人体组织。在生物工程领域，“果冻”般的水凝胶就符合这些要求，爱美人士注射的玻尿酸就是水凝胶的应用之一。然而，传统水凝胶不具备电子导电的性质，不能像电子器件那样捕捉生物体内的微弱电信号。 最初两年，雷霆团队的研究进展颇为顺利，他们开发了一种特殊的有机电子材料，结构和性能都具有优势。最大的问题是，这种材料在水中不能稳定工作，只能被视为一次性材料。当时，雷霆的“开山弟子”、论文第一作者李佩雲尝试了无数方法来增强材料稳定性，但光照、加热等都无法解决这一问题。 直到2022年11月，李佩雲在实验中意外发现，在新材料水溶液中加入一种含阴离子的水溶性交联剂后，溶液析出了凝胶状固体。 “这可能是一种水凝胶！”雷霆敏锐地意识到，这种新型材料可能兼具水凝胶和半导体的性质，将在生物医学领域具有广泛应用前景。然而，当时这一问题在国际上几乎没有研究，雷霆团队也不具备水凝胶的研究背景和生物实验的条件。 为此，雷霆联系上清华大学戴小川课题组、北京大学吕世贤课题组和国家纳米中心朱嘉课题组，分别参与动物实验、细胞实验和能带计算研究。 
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尽管清华与北大只有“一墙之隔”，但跨校做实验仍有不便之处。本文第一作者孙文熙介绍，由于实验设备造价不菲，他们常常扛上20多斤的仪器到清华实验室搭建实验设备。这项持续半年的劳动，让一身“腱子肉”有了用武之地。 今年5月，这项通力合作的研究发表于Science杂志。与绝大部分发表于CNS等顶刊的论文标题不同，雷霆团队的这篇论文标题尤其简洁，只有3个单词：n型半导体水凝胶。 “3个单词，足以凸显我们工作的内容。”雷霆自信地说。在投稿前，团队也尝试过更长的标题，但雷霆认为，这是国际上首次提出半导体水凝胶的研究，不需要复杂的定语来描述，标题变长反而限制了文章的首创性和广泛性。 3轮审稿，再投即中！ypS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com
这篇填补国际空白的研究，审稿阶段颇为曲折，曾一度被Science编辑部“拒稿”，在论文大修后被顺利接收。 2023年6月底，雷霆团队第一次向Science提交投稿。仅仅两周后，编辑部就启动送审流程，其中一位审稿人的反馈相当积极，另一位提出了几个修改意见，并给出6周的修改时间。 很快，雷霆团队补充了实验并再次提交。由于该研究属于交叉学科，编辑部在第二轮审稿中增加了一位审稿人，对方给出了较为正面的评价，但此时第二位审稿人却提出了新的观点。 这轮审稿的邮件反馈中，赫然写着“拒稿（Reject）”。 “其实最早投稿时，我没敢抱着发表的信心，能送审就已经很开心了。”然而，在收到拒稿信的那一刻，李佩雲和孙文熙仍有掩饰不住的失落。那时，导师雷霆反而保持乐观：“审稿人提意见不是坏事，只要不质疑研究的新颖性和科学性，就有修改发表的机会。” 经过近两个月的修改，团队以重新投递的形式，启动了第三轮审稿。这一次，3位不同方向的审稿人都认可了这项跨学科研究，编辑部终于接收了稿件。 论文见刊后，雷霆惊喜地发现，这项研究获得了Science编辑部和专家的随刊评论。 “Li等人创建的n型半导体水凝胶为生物电子-组织界面的原位计算铺平了道路，并引导研究在下一代水凝胶生物电子学中实现半导体功能。”Science编辑Marc Lavine和行业专家Dace Gao与 Simone Fabiano对该项工作进行了评述。 此外，国际顶尖综述期刊Nature Review Materials的编辑也与团队联系，希望对该工作进行亮点报道。 “在交叉学科领域，很难同时得到所有领域专家的认可，因此更考验工作本身的质量。”雷霆感慨。 
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e人导师和i人学生ypS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com
在课题组的学生们眼里，导师雷霆是个实打实的“学术e人”。这种外向型科学家擅长沟通交流，并能从学术交流中获得能量。 他所在的材料科学与工程学院是一个新兴整合学院，由于办公楼空间紧张，学院便将研究员和学生安排在同一间办公室。办公室外间分布着学生的“工位”，仅有几步之遥，就能迈进导师的办公室。 雷霆的办公室不大，只有桌椅与一张小沙发。“在这里，我总能第一时间和同学们沟通问题。”雷霆介绍，这种办公室布局能够提高效率，让导师和学生之间没有距离感。 孙文熙同学却更像“学术i人”，平时不会经常找老师讨论，更习惯用周报方式与导师交流。好在雷霆没有“学术拖延症”，邮件在手机上即看即回复，即使是耗时耗力的论文修改意见，也大多都在一周内反馈。 孙文熙回忆，在申请博士时，前后发了十几封邮件作自我介绍，但只有雷老师第一时间回复邮件，明确说明自己今年有博士名额，还安排了线上面试。在课题组的同学们看来，这样“事事有回应”的导师，给学生带来了满满的安全感。 
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“同学们都很优秀，也有更多的选择，所以我也得表现出积极的态度。”雷霆笑道。 虽然在同一间办公室，但化学、电子和生物工程的实验室分散在校园的各个角落，分散的工作环境使得课题组的工作节奏较为自由。雷霆认为，每位同学应该根据自己的学术目标、诉求来安排工作。雷霆说，科研进展应该是靠自驱力实现的。 “和导师一个办公室，刚开始还有点小紧张。”李佩雲笑着说，不过时间久了就会发现，导师不仅完全没有架子，而且这种沟通模式效率非常高，任何问题都能及时讨论、解决。 目前，学院正在为研究员们安排更宽敞、更独立的办公室，但雷霆仍想保持当前的交流模式，不太愿意离开这方小天地。 回国搭平台，比发几篇论文更重要ypS即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com
如今，雷霆已在北大求学、任教15年。在那间小小的办公室里，雷霆工作之余常常眺望窗外，那里有成荫的绿树与北大标志性的黛瓦红墙。 他常回忆起2017年底，那时他还在美国斯坦福大学担任博士后，导师是业内赫赫有名的鲍哲南院士。当时，他可以获得海外高校、企业的工作，但他最终决定回到中国，回到北大。 在雷霆看来，31岁的自己作出了一个正确的决定，原因有三。 在雷霆看来，国内不同学科的交叉、融合仍方兴未艾，而国内近20年科研经费增长迅速，为自己这样具有化学和电子器件背景、计划开展生物电子应用的“跨界科学家”带来新的机会。 “从我2013年到美国，就观察到越来越多制造业的撤离，同时也伴随着投资人的撤离。”雷霆感慨，对于材料和电子行业来说，上下游产业链至关重要，而国内在“腾笼换鸟”的同时，能保障完善的制造需求，让前沿科技不停留于概念。 他举例说，1987年华人科学家邓青云在美国发明有机发光二极管，日本首先实现实验性屏幕生产。而最终实现量产的国家，是当时拥有丰富显示设备制造基础的韩国。如今，中国已经成为世界手机制造中心，更是电动汽车、锂电池、太阳能电池“新三样”的重要制造地。 观察雷霆课题组的主页不难发现，近两年正是团队的“成果井喷期”，仅今年上半年就有4项成果见刊，但雷霆认为，发表不是最重要的，更重要的是6年来的团队布局。 2018年回国至今，雷霆课题组已吸引了近20位学生，其中约1/3专业为化学基础、1/3擅长器件加工，还有1/3专攻生物医学等应用场景。例如，最新这篇Science论文的第一作者李佩雲本科在华中科技大学就读功能材料学专业，而孙文熙的兴趣点则在于器件加工和生物医学工程应用。 “做研究讲究长期主义，搭建一个学术平台、选择一个合适的方向，远比发表一两篇论文更重要。”雷霆说。 https://doi.org/10.1126/science.adj4397
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