這是一個頗有味道的工作！ ——時新建教授專訪
“有天我正在那坐著，我家泰迪熊在旁邊窩里拉了泡尿，真的是‘頗有味道’。我當時就在想，有沒有可能結合我們催化領域的一些技術，將人類和各種動物的尿液進行處理並更好地利用起來呢？”當談及這個工作的靈感時，時新建老師如是説。
2024年10月，這篇以河南大學為主體完成的工作被《Nature Catalysis》（《自然·催化》，5年IF47.0）接收。評委們均認為該工作開創了一個新的思維和研究角度，具有重大的意義。時新建為本工作的通訊作者兼第一作者。《自然·催化》每年在全世界範圍內徵集和發表催化相關的高水準工作100余篇，其中的原創研究類論文通常在幾十篇左右。這是時新建入職河南大學以來的首個工作，也是其個人學術生涯的首篇通訊作者身份的工作。此外，這篇工作還創下了其他的幾個“第一”。首先，該工作是河南省內高校和科研機構第一署名單位的首篇《自然·催化》；其次，在河大新入職的青年教師群體中，這項研究是目前唯一一個入職後首篇通訊作者工作即發表于NS系列核心期刊的範例，同時也是以主要工作單位發表此類期刊中用時最短的一例。作為廣大普通科研工作者的一個縮影，本報對時老師進行了深度訪談，以了解該工作更多的背後故事和心路歷程。以下是整理的採訪過程中的具體內容。
圖1：時老師在實驗室指導學生實驗
問：時老師，您好。創下這麼多“首個”足以看出在同樣條件下獲得同樣成果的難度。據了解，國內在《Nature Catalysis》這個期刊迄今發表的所有研究型論文加起來僅有百餘篇，而您第一個工作成為這新增的百分之一。我們注意到，許多新入職的教師在博士或博後階段結束後，往往會選擇先積累一些較為小型的研究成果，或參與國內外成熟課題組的一些工作，以縮短成果積累週期。而我看您貌似選擇的是由自己來主導“憋一個大的”，您能説説具體的想法嗎？
答：我覺得這幾種選擇各有利弊吧。努力快速積攢出來工作是很穩妥的方式，但過於追求數量的話有時或許會影響工作的品質；跟較成熟的課題組合作有助於保證數量和品質，但有些涉及個人貢獻度和參與度的問題，不利於快速形成自己的特色體系。而嘗試自主做出大的工作，特別是形成一個自己的特色體系以給未來做更好的鋪墊，也是個不錯的選擇，但是很多時候對個人的穩定發展而言也有一定的風險。綜合考慮更高效地推進科學實質進展的話，對於我們在起步階段、人手較少的時候，如果很難實現又多又精的工作産率，那追求自主地做少而精的工作或許更有意義。
問：您剛才提到嘗試構建自己的特色體系，能展開説説嗎？
答：有些綜述論文在提到我們之前的一篇論文（Nat.Commun.，2017，8，701）時會介紹其為首個在實驗上系統論證可以將水通過一些催化的技術直接轉化為雙氧水的工作。誠然，該工作成功地通過理論指導實驗去研究發現2e－WOR的路徑和性能調控的一些關鍵規律並進行有效驗證，能夠對後續的工作和該領域的發展提供指導和參考。但作為當事人，我知道如果從氧化水獲得雙氧水這個概念出發考慮，當時在國際上是有另外一個課題組在並行開展相關研究的，因而較難明確的論證其是否為首篇，即便該工作有幸獲得的關注度更高。從那之後，我一直在想，能不能真正地讓自己從前人從未想過的角度，去嘗試做從零到一的研究。
其實，基於已經被提出來的體系去做優化，包括優化電極材料、器件裏各組件等等來提升性能和穩定性，這些都十分重要，也可以發非常優質的論文。但是，嘗試去開創一個小分支方向，即便在一開始並不能凸顯出絕對的優勢性，也同樣有它的重大意義。然而，在那之後的時間裏，我的一些工作，無論是偏整合我們之前系列雙氧水工作的內容（Chem，2021，7，38）還是被《自然·催化》highlight（遴選為研究亮點）的工作（Nat.Catal.2022，5，465）其實都沒有能夠脫離已經熟知的體系。在我入職時，伴隨著身份轉變的同時，我更想趁這樣的一個時機讓自己對於科研的認知和思維層次發生一次蛻變，對做科研的宏觀意義有更深刻的認識。因而，我強迫自己把節奏慢下來，努力讓自己去積澱、去開創，將緊迫性不高的內容去次要或暫緩執行。在此背景下，我們做了這樣一個工作，並希望以它作為開頭形成自己的特色體系甚至開創一個新的分支方向。
圖2：時老師在辦公室與學生討論課題
問：考慮到本報道的一部分受眾的背景可能來自不同行業，您能否用更生活化的語言去講解您上面提到的一些術語和體系呢？另外能否再具體談談當前這個工作的細節呢？
答：我們可以用日常能夠見到的白熾燈來進行理解。人們發現，在通電、並配合合適的燈芯等幾個核心元素湊齊之後，我們可以獲得一個能夠發光的燈泡。那麼基於這個白熾燈可以繼續開展研究，如找尋更好的燈芯材料，找尋更便宜更環保的方式給它供能，以更優化的方式組裝它等等，讓它發光更強、成本更低、壽命更久，總之，可以做的內容非常多，而且這些都是非常重要的；然而，開發一種與白熾燈完全不同的新型照明技術作為迭代，對於長遠發展也是非常重要的。具體説到我們的這個工作，自然界中的海水是一個在催化領域已經被廣泛研究的對象，但是尿液作為人類社會繞不開的另一種常見大宗水體，在本領域研究的相對較少，因而如何更科學的處理和利用它，是個很好的課題。將裏面的尿素氧化，將其轉變成一些可排放的小分子物質以進行一定程度的尿液純化是一個非常好的思路；但是尿素本身的價值很高，有沒有方法能夠在不破壞尿素分子的情況下，將它從尿液中原位的剝離出來呢？這樣凈化水質的同時，還能將尿液和尿素的價值發揮到最大，既能有利於解決環境問題，又能創造巨大的經濟價值。考慮到這些點，我們在這個工作中設計了一個路徑，直接將尿液中的尿素利用催化的手段分離出來。該工作既涉及科學性的技術路線，也涵蓋了不少貼合生活的應用場景。
問：好的，我這裡還有一些細節的問題。您剛才提到優化已知的體系與嘗試開創新體系的問題，那優化已知體系的性能和效率在您看來重要性如何呢？另外，您怎麼看待現存熱點領域與未來新興領域的關係呢？
答：性能對於一個體系自然是十分重要的，它一定程度上決定了這個體系的市場化前景、進而有時直接影響了大家在研究這個體系時主要的關注點。但就基礎科研而言，性能並不能作為一個核心的著眼點。我們站在前人的肩膀上，努力了解這個世界的本質並加以運用，在前人的認知上能再往前推進一點點，這個過程本身就很有趣。很多時候，你並不一定要執著在性能是不是做到了最高。另外，我也不希望我的學生在討論科學問題的時候，最後總是停留在“你做到了多少的效率，而我又做到了多少”。在基礎科研之後，將所研究的體系進行産業化時，效率將會是一個很重要的衡量標準，然而也並非是唯一的考慮點。或許有些領域會更加追求像性能等一些較為固定的核心參數，但是催化這個領域，它包含了無限的可能性，只要沉下心來思考，你總能找到一個新的點去探索，這也是我熱愛這個領域的一個重要原因。
關於熱點領域與新興領域，我覺得一個領域能夠成為研究熱點，必然是有它的現實原因和意義。成為熱點後也能夠引起人們更多的關注，加速解決其瓶頸問題、促進它的發展；另外，不少學術期刊也會更喜歡熱點領域的文章來提高大家對該期刊的關注，因而在發論文等方面也會更有利，這通常是雙贏的。不過，從人類的科研史來看，很多熱點也伴隨著起起落落，如果一味地追逐熱點未必有利於紮實穩固的科研進展。有時候，提出一個新的問題的重要性甚至要大於解決一個問題。雖然提出和驗證新的可能性所需時間週期較長，且很大概率不能馬上受到業內人士關注和期刊編輯們的喜歡，因而在發文章上的“性價比”會低一些，但是作為一個科研人員，自己勇敢的嘗試甚至引領一個潛在的未來熱點，其價值並不亞於加入一個現有的熱點所帶來的紅利。
問：您剛才提到將所研究的體系進行産業化的事情。您對産學研這方面也有所了解嗎？
答：國家和省市以及學校都非常重視産學研持續穩定結合，鼓勵將所研究的內容實用落地。我個人也在努力響應相關政策，爭取做出自己的微薄貢獻。目前入職兩年多來我們已經與包括清越科技以及惠生集團在內的多家不同領域的企業展開深入合作，利用一些我們已經成熟的技術來分別進行雙氧水的製備與産品開發，以及海水制氫與整合器件構築。目前我們的初代産品已經面向市場，項目運作良好。未來我們還將基於當前這個尿液處理的新工作及其所形成的專利嘗試進行自主産業化或協作開發。實際上，我們在這個工作裏面已經加入了不少的相關內容，從各方面分析和論證其産業化潛力，使得我們的工作既有基礎科研的創新性，又有較好的實用性和現實意義。
問：聽説您在這個工作投入了大量的時間精力，為此時常採取十六乘七模式。您能詳細説説這個過程中的一些具體的事嗎？
答：精力的投入這塊我覺得看具體情況吧。我所熟知的學術圈的同事朋友們都比我努力得多，也優秀得多。重要的是當你面對一個你非常感興趣的點時，你願意投入全部的激情去努力把它做出來，興趣通常是做好一件事的第一驅動力。我為這項研究組建了一個工作小組，給其取名“衝鴨小分隊”，裏面有我的同事，還有我的學生等等，他們都是非常優秀的科研人員。這個工作能夠順利完成，離不開他們的辛勤努力。我非常喜歡我們在一起討論問題的時刻，思維的碰撞和整合是讓人很享受的過程。而且我也一直覺得，做這些工作的過程，與論文被接收的那一刻同樣令人激動。
這篇工作的意義不僅僅在於它的內容或發表的結果，更主要的是它還是我首個作為核心擔綱的工作。有個工作是由我來設計、我來具體做、我來整理、我來書寫，一件事經歷這樣全套的流程下來，你會將其視作珍寶。因而，它更是我工作模式上的一個轉型，這一點對我的意義更大。該工作初始階段，我的實驗室還沒有成型，那就正好一邊建設實驗室，一邊開展研究，當前工作的一些需求正好能給實驗室設計方案上提供一些參考；剛入學的新生還沒法獨立承擔這樣一個大課題，那就正好邊自己做實驗邊指導學生，用實際的課題來手把手帶學生，學生的體會也會更加深刻。領導們一直在鼓勵年輕人不要脫離科研一線，要多在實驗室裏待著，我也一直以自己的行動來貫徹它，這一點我覺得非常重要。
問：您剛才提到實驗室建設的事情，聽説您來之後受到很高的科研上的重視和堪稱獨一份的科研支援。您能否談一下單位和個人的相互關係？
答：是的。學校和學院在場地、經費、設備及人員配置等軟硬體條件上給予了大力的支援，有力地保障了科研工作的順利開展。俗話説得好，在某種程度上，你在一個環境中的成就不僅僅取決於該環境能夠提供給你的資源，更取決於你能夠為該環境帶來的價值。在這些支援下，我入職後首要想的就是我能給單位帶來什麼。因為我是做催化的嘛，所以我想，能否以我的角度，給我們的催化相關學科貢獻自己的一點微薄力量，促進其學科發展。而嘗試去做從零到一的突破，讓我們在某些領域擁有自主的智慧財産權，在已有的優勢研究方向下開創新的優勢研究方向，進而輻射學科建設和學生教育，抓住創新的魂和進步的根，在我看來比其他策略更有長遠意義。如果將這一點反映到具體的成果上面，《自然·催化》作為催化領域的旗艦期刊，當我了解到我們單位還沒有以主要完成單位在該期刊有論文發表時，我一直把它作為非常具體的目標去努力。
當然了，發表的論文作為成果本身是次要的，“文章機器”這個詞也從來不是一個單純的褒義詞。相較于簡單機械地評價期刊品質或論文數量，我更希望人們關注的是我們科研工作者在嘗試做一件什麼樣的事情，洗盡鉛華後，這些可能是推動單位和個人共同前進的根本所在。
問：我聽説您這個工作一開始成稿的時候有五六百幅圖，加上文本共計700多頁，當時具體情況是怎樣的，後來的一路歷程又是什麼樣的呢？
答：尿液是個龐大的研究體系，它的成分非常複雜，涉及的科學問題非常多，對其處理的過程中還存在不少互相矛盾，或者研究的參數互相干擾的情況。此外，從催化劑的設計、體系的構建、能量的轉化途徑、應用和回收閉環，以及現存的挑戰到對其前景的展望等等涉及的細節非常多。我們這個小分隊共同努力了一年半多，通過一組組的論證和對照、一項項的選擇與排除、一個個的模擬與驗證，嘗試去理解並總結其中的一些規律。在這個過程中獲得了大量的數據及其相關討論，我們將其梳理成線，去有效地支撐整個工作。
但是，它的初始體量過於龐大，沒有期刊會喜歡，大家曾建議將其在維持核心立意的高度不變的情況下，額外分出八九個工作來，這樣既簡潔、增加可讀性，也能給我們在論文數量上“創收”。但是在我們反覆討論之後，覺得雖然這樣有利於形成更多的工作，但是，我們在中間一環扣一環的邏輯論證在分開後將降低些許整體的效果，更重要的是，從向讀者能夠更系統地展示我們所設計的體系出發，將這個大工作分割並不利於做科研的最終目標。我時常也跟大家説，我們要追求科研目標的性價比而不是發文章的性價比，因而我們更想讓它成為一個高濃縮的電影，而不是節奏相對鬆散的連續劇。在統一想法後，我們將這個初稿進行大幅的凝練、濃縮、刪減和整合，最終形成了當前200多頁的版本。其實該工作所花總時間中，我們有相當一部分時間在做凝練這個事情。
除了想更連貫地展示所設計的整個體系之外，考慮到這是我們團隊首個工作，我們也想讓這篇論文在深度和廣度上不輸于任何一篇優質論文。我們希望它是“因為工作做得不錯所以發表好文章”，而不是“因為發表了好文章所以工作應該做得還不錯”，這二者本質上是有所區別的。從一開始設計它的時候，我們並沒有去刻意追求‘general and broad interest’，而是想把它打造成一個面向催化領域的讀者們盡可能專業和有深度的工作。即便內容較多，但對於本領域的科研人員而言閱讀起來並不會有什麼阻礙。而且，有更充足的內容去詳細展示其設計理念和可行性，也會更能引起大家的興趣，讓更多優秀的科研人員後續加入這個研究方向中來。對於以後的工作，我們的態度也是一樣，希望能做一些里程碑式的工作，而不只是一個很好的頂刊但很快會被其他同樣好的頂刊刷新和淹沒的工作。
問：我了解到您這邊還積著不少其他工作，您是想讓這篇“重磅”的先出來嗎？另外，對於論文被“搶發”的可能性，您是怎麼考慮的呢？
答：謹慎地走好第一步棋自然是十分關鍵的。不過，在這個問題上我們看重的並不是要發表的期刊和內容是否重磅，而是將其設定為首個工作後，裏面涉及的理念會對後續建立我們想要的整個體系所能産生的巨大意義。這個工作投出後，在該期刊近一年的審稿週期中，我們也一度猶豫過要不要同時把其他工作投出去。但考慮到有不少期刊的流程比較快，可能會比目前這一篇先出來。如果那樣的話，我們論述的故事線必須有所改變，一些新的理念不能以很好的方式加進去。因而，在我和學生反覆討論後最終決定耐心等這個工作塵埃落定，把其他工作的故事線安排在這個工作之後，將所有的工作收攏到我們設計的這個大框架下，形成更有體系和特色的工作序列，讓它們對於領域的發展發揮更大的價值。通過這個過程，我們也能夠幫助學生建立對於科研根本意義的認知，有利於以後形成正確的科研價值觀。
你提到論文被搶發的可能性，在我看來，這不應該成為一個讓科研工作者過度困擾的問題。科研不單是功利性的競爭關係。站在人類共同體的角度，我們所有的科研工作者都是協作關係，誰先發出來是次要的，更重要的是確保這個新的認知是以最快的速度被全人類所共用了。如果我在做的東西被別人先發出來了，那我也可以從他那裏學到新的東西，在他的基礎上繼續往前推進，形成科研的良性迴圈。而説到競爭，它帶給我們的應該是督促我們去加速探索未知，提高創新性，盡可能地想別人未曾想、做別人不能做，讓人類的科研進展高效地邁步前進，而不是扎堆在一些低效且機械重復的內容裏，整天擔心被別人搶了先，進而陷入惡性負面迴圈。還有一點，由於發文章本身的流程需要時間，我們看到的論文資訊很多其實都是相對滯後的，這更需要我們擁有超前的思維，才能跟上節奏。總之，每個人跟自己的時間賽跑，用有限的生命創造無限的可能性，這就足夠了，好運終將會降臨，無須花心思在科研之外的東西上。
問：您專注于做這樣一件事，它的準備週期和審稿週期都比較長，那在一開始的階段難免會影響個人快速發展，進而可能錯過一些機會和評選等。這個您是怎麼認為的呢？
答：其實早在一開始入職時，我的一些朋友就曾建議我，氧化水産雙氧水這個領域我佔著先機，讓我先基於這個角度，發表一些論文作為身份轉變時的鋪墊。但是我深知，想要實現真正的科技快速發展，創新的理念必須刻進每一個科研工作者的骨髓裏。即便是自己去跟自己，很多時候核心層面的創新性已經不足了。目前，氧化水産雙氧水這個領域也已經有不少人陸續在加入，算是個小熱點了，它的後續發展是有充足保障的。而我這個人不喜歡待在舒適區裏，如果讓我在比較熟知的體系裏、用我比較熟練的套路去開展工作，即便論文可以發得更好、更快，也並不是我想要的；反過來説，基於我之前的經驗進而去闖一些相關但又不完全熟悉的方向，比較適合我愛折騰的性格。入職以後，我跟領導們彙報了我的想法，他們都很支援我的計劃，願意給予無條件的信任，這也讓我開展起工作來更加有底氣。
你問到人生機會這個問題，我個人覺得，人生的賽道可以很漫長，這一路上的鮮花和掌聲不一定、也沒必要屬於特定的某個人。我的一個人生導師曾經告訴我，一切的榮譽和項目，都是為了更好地開展科研工作而服務的，不可以本末倒置。發表論文是將自己的成果共用給其他人的手段，但發論文本身不是最終的目的。公眾層面需要一個較公平且易執行的評價體系來引導和激勵大家，這個是非常合理的。而對於我們每個做科研的個體，我們自己對自己的工作是最為熟悉的，因而基於自己的認知選擇一個可能更有利於國家和人類長遠發展的探索方式，比起選擇更有利於短期內自己發展的方式，或許更有意義。古人説過，為一身謀則愚，而為天下謀則智。因而我們作為起步階段的科研工作者，既要看到它的積極意義，又要避免盲目地追求導致的焦躁影響了自己的節奏。對於我而言，過度追求短期的激勵會讓我做研究的理念和方式方法跑偏。因而，我經常告誡自己，不要被外界與自己科研內容無關的波瀾打擾，心無旁騖的潛下心來做自己熱愛的事情。
其實，從另一個角度想，不少人的學術生涯可以達到四五十年，在這個時間尺度下，很多一時的榮辱得失都會被淡化或抹平，而永遠不變的，是對於科研孜孜不倦的追求。科研之路無論經過怎樣的繁花似錦，最終還是要回歸到科學探索本身。真正的突破不是靠資源、人力或者論文數的簡單堆砌，而是需要清晰的認知和堅定的信念。因此，不如從一開始就好好地貫徹這一原則，做好一個科研工作者分內之事。我堅信，不論處在所屬群體的什麼位置，也不論處在個人人生的什麼階段，永遠保持對於科研的初心，儘自己最大的努力發光發熱，才是最關鍵的。我們最平凡的科研工作者們也可以擁有最崇高的夢想。
問：您説得非常好。除了夢想，還有一些現實的問題也需要考慮。現在很多“青椒”都面臨崗位考核的壓力，即便是不談機會的問題，但是考核還是必須面對的。您能否談下這方面的看法呢？
答：這個是當然的。不過考核通常是針對一個崗位所擬定的平均標準。科研是我的熱愛，如果一個人投入全部的熱愛尚不能滿足某個崗位的這個標準，那説明可能並不適合它，也沒有什麼遺憾的。相反，很多事情如果盯著較低的標準去採取行動的話，有時難免會去追求短平快的路徑，進而影響自己真正的發揮。所以，不如沉下心來，基於貼合自己的目標、配合適合自己的節奏去穩步前進，將我經常被人提到的所謂“名校背景”“英文水準”等轉化為真正的科研上的優勢，以自己的行動為人類的科研發展和技術進步做出微不足道的貢獻也是極好的。當然，很多時候在你追尋夢想的同時，一些現實的考量也會水到渠成。
問：採訪的最後，作為我們的通用環節，您有什麼對未來的您和學生説的嗎？
答：我希望我們都能夠保持對科研的初心，抬頭看方向，低頭做科研。不貪多，不圖快，不逐熱點，不炒冷飯，穩紮穩打，志存高遠、目標清晰、立足當下，沿著一個既定的方向堅定地走下去。在蝸牛與青蛙的故事中，踏實地做好那只蝸牛，一點點地積累、進步，或許是個不錯的選擇。（文／張瑋）
圖3：時老師在會議室與校外專家交流
個人簡介
時新建，美國斯坦福大學博士、博士後。曾獲得化學和機械工程雙碩士學位，併發表包括多篇Nat.Commun.，以及Chem，Energ.Environ.Sci.等期刊在內的學術論文36篇。現任河南大學傑出人才特區特聘教授、奈米科學與材料工程學院新能源與催化方向（PECat團隊）課題組長。入選境外博士國際交流計劃、河南省高層次人才，主持在研國家和省部級項目5項。課題組誠邀各位專家學者蒞臨指導工作，溝通合作，不勝榮幸。
