原标题：访学印象｜杨朕：帝国理工这一年
来源:南京师范大学
化学与材料科学学院杨朕
访学时间：2019.08.22-2020.08.21
访问学校：英国·帝国理工学院
合作导师：Nigel Graham教授
研究方向：污染控制及废弃物资源化
2019年8月22日，与夫人在浦东机场告别、并随后通过视频与在南京的3岁女儿通话后，我独自登上了前往伦敦的飞机，正式开始为期1年的访学行程。彼时，一个在内心已思考许久的问题又一次跃于脑海：我为什么要出国？此前，在年初准备国家留学基金委（CSC）申请材料、愚人节前一天收到CSC的贺信邮件时，这个问题都曾出现。但彼时我能想到的答案似乎始终无法完全说服自己。
2020年8月22日，回国的飞机在流亭机场降落后，坐在前往隔离酒店的大巴上，看着窗外的齐鲁大地，再次想起那个想了一年多的问题，我突然记起不久前重温的影片《建党伟业》中毛主席回答杨开慧同志的一段话：“出去就是为了回来，把先进的东西学回来。”豁然开朗。出去，就是为了更好地回来。
现将一年以来在人才培养、科学研究、以及其他方面的见闻简要总结，与诸位分享。不足之处，还请批评指正。
访学单位
帝国理工学院（Imperial College London，简称IC）是一所主攻理、工、医、商的世界顶尖公立研究型大学，位列2021QS世界大学排名第8、2021THE世界大学排名第11，是英国罗素大学集团、欧洲研究型大学联盟和国际科技大学联盟成员，与牛津大学、剑桥大学、伦敦大学学院、伦敦政治经济学院并称为G5超级精英大学。IC始建于1907年，由英国皇家科学院和大英帝国研究院、皇家矿业学院、伦敦城市与行会学院合并组成；目前，学校由9个分散在伦敦不同位置的开放式校区组成，此次访学期间，我的主要工作地点在其主校区——南肯辛顿校区，该校区位于伦敦核心区，紧邻海德公园、肯辛顿宫，与唐宁街、白金汉宫、大本钟、威斯敏斯特教堂等知名景点亦相距不远。
作为一所位于世界级国际化大都市的顶尖高校，IC的国际化程度非常高，60%的学生和40%的教职员来自英国以外的国家和地区；学校的学科设置专业化程度高、学术气氛自由、鼓励团队协作，与社会公共事务、企业之间的联系密切。
我此次访学的院系是工程学院下属的土木与环境工程系（Department of Civil and Environmental Engineering）。IC的工程学科长居QS和THE学科排行榜10名左右；土木与环境工程系也是IC的老牌强系。1913年土木工程独立建系；随着全世界范围内对城市和自然环境研究的重视，1998年，该系将系名变更为如今的土木与环境工程系。该系下设环境工程、流体力学工程、岩土工程、材料工程、结构工程、系统工程、交通工程等共7个专业方向，紧密围绕城市和自然资源可持续发展开展相关教学、科研和社会服务工作。
帝国理工学院
人才培养
与绝大多数英国高校相同，IC的一个学年也由三个学期组成，包括秋季学期（九月中下旬到圣诞节前）、春季学期（圣诞节假期后到复活节前）和夏季学期（复活节假期后到六月中旬）；每学期课程的考试安排在下一学期的开学初，这样既为学生们预留了充足的复习时间，也使得学生在假期期间也不忘学习、保持奋斗状态。
对于本科生人才培养，以我调研和旁听的所在系的环境工程、及紧邻的化工系化学工程两个典型工科专业的课程体系设置为例，为了给学生在大三和大四预留充足的实践时间，其工科类本科生的课程主要集中设置在大一和大二学年，该期间学生的课程密度高，完成学业、特别是希望最终能以一等学位（First Class Honours，深造和求职的重要指标）完成学业的压力较大。为鼓励学生在第三年到国外进行访学，化工学科还专门设置了“Chemical Engineering with a year abroad”的课程体系供学生选择。
上课过程中，教师和学生对于现代化电子设备（如笔记本、平板电脑等）的使用较多，且多使用常规办公软件。师生互动较多，以旁听者的观感，氛围较轻松，大多数课程教学中，学生可随时自由提问，相对的，这种轻松氛围背后也对任课教师提出了较高的学识要求和备课要求。我感触特别深刻的一个细节是，平日里不同教师的穿衣风格可能有所不同，但我看到的每一位老师在理论课授课时一定是穿着正装（且多数打着领带），这种仪式感也从侧面体现了他们对于教学工作的重视。
工程学科教学包含大量的实验类课程，IC环境工程的实验课程没有单独的教学实验室，而是直接在科研实验室中开设：每次教学实验课前，在实验室内划分出一块区域用于教学实验；在下课后，该区域复原，继续由博士生、博后和访问学者开展科研工作。这样的设置虽然对我们在其中做实验的人员可能有一定影响（但实际影响也很有限，因为学期初会通知每一位实验室成员具体的教学实验时间，大家都会提前合理安排好实验、在教学时间预留空间），但其好处也非常明显：实验面积得到了充分高效的利用；更让本科生可以更充分的接触真实科研环境，而非虚构的科研环境。
旁听课堂教学
对于研究生人才培养，无论是硕士生还是博士生，IC作为一所全球顶尖的研究型大学，对学生的入学条件要求很高。以中国留学生为例，其原先在国内就读学校的国际知名度和排名较为重要，特别是中国留学生早已大量涌入的情况下，很多IC的教授对所在专业内的一些中国顶尖高校也是如数家珍。
在培养要求上，硕士生和博士生间的区别很大。以我所在的环境工程专业为例，硕士生培养周期约为11个月，学生以高强度课程学习为主，进入实验室的科研时间短（2-3个月，不及国内大多数理工科本科毕业论文的科研训练时间），毕业论文提交后无传统答辩环节，而是集中进行面向全系教职工开放的海报展，在啤酒饮料三明治小零食的氛围中进行师生之间和学生之间的交流互动。短流程的硕士生培养方案吸引了很多国际留学生，据我随堂旁听时的观察和课间与学生的聊天，环境工程硕士生班级中一半以上为华人。
相比于硕士生，博士生的培养周期为3-4年，要求也更为严格。尽管学校和学院对博士生没有明确的文章要求，但导师可以直接决定博士是否可以毕业，且多数导师对博士生的要求较高，特别是在博士生的知识体系构建、工程科学问题的凝练和解决问题的方法论上有着很高的要求。同时，无论是英国本国博士还是国际博士生，多数也在做出读博决定时就已对未来有了较为明确的职业生涯规划，自身也会非常努力。
由于欧洲以外的留学生需要支付数倍于欧洲学生的学费，绝大多数导师自己的科研基金不会用于资助欧洲以外的学生。对目前在IC环境工程专业就读的中国博士生而言，CSC奖学金、欧洲企业的奖学金（多需要导师协助联系）、以及自费是常见的三个学费来源。对于非洲、东南亚等一些国家的博士生，生源地国家资助的奖学金也是他们求学的主要外部经济资助，但受经济发展水平所限，他们的资助规模远小于我国的CSC。
同系科的访学老师和博士生好友们
科学研究
科学研究是我此次访学的主要任务。在英期间，与IC的几位同样来自国内高校、受CSC资助的访学老师和挚友交流时，大家常说，我们在食堂吃着炸鱼薯条午餐的英镑花销，都是要感谢CSC的资助；而CSC这么大的资助规模，又离不开祖国的高速发展。几位挚友都心存感激，也能更加清醒地认识到，这资助的背后，是祖国对我们的期待。
于我而言，在IC报到后的第二天，就紧锣密鼓地投身到了科研工作中。我心中常在想，祖国帮我解决了出国学习的经济压力后，在这样更纯粹的一年时间中，我一定要做出更多有用的东西、学到更多有用的东西。访学后半程，受疫情影响，3-5月按英国政府要求居家办公，在5月末高校有限度解封和开放后，我也于第一时间申请了重回实验室，在全天候带口罩、及透明面罩的条件下继续开展科研工作。
在科学研究方面，我感触比较深的几点有：
一、大多导师的时间管理非常严格。他们会非常详细有序地、以半小时或一小时为一个时间块提前紧密规划好自己每日的工作时间安排。因此，与导师的交流讨论一定要提前数日约好时间，并根据讨论内容多少计划好所需预约的讨论时间。
二、导师非常重视与博士生的一对一指导和交流。几乎每个博士生每周都有1-2次正式的与导师一对一汇报，且需提前准备好书面汇报材料。我在访学期间，向导师申请了也希望自己像博士生那样每周与他进行汇报，现在回想起来，这样的交流和讨论形式对自己的帮助很大。
三、科研实验室配备专业实验技术员，业务能力极强。他们在工作时间常驻实验室，负责药品管理和采购、仪器维护、特殊仪器搭建和组装，能够及时帮助解决实验中遇到的绝大多数突发性问题，很大程度减少了琐碎杂事对科研过程连续性的影响。
四、大型仪器开放化程度高。所有大型仪器，在经培训通过后，均可提前预约并独立使用。例如：我所做的课题中涉及痕量高风险污染物的检测，在提前预约后，常可以连续一周“抱着”液相色谱-飞行时间质谱使用，极大程度地提高了科研工作效率。
五、研究人员非常重视交流。这既包括了本学科方向内部的交流，还包括不同学科之间的交流。土木与环境工程系各个方向专业差别很大，但绝大多数研究者都非常乐于在闲聊中分享自己的研究内容。这样的分享过程即有助于开拓彼此的视野，还时常能够获得交叉学科之间新的研究灵感。
六、硬件实验条件一般。尽管IC位列全球大学排名前10，但整体上，其科研硬件条件（特别是在近年来最新出现的一些科研仪器方面）不及我国国内综合实力排名靠前的985高校和科研院所。与国内的很多211高校相比，IC的科研硬件条件也没有明显优势。这种硬件条件投入上的差别可能也与两国的经济发展现状有关。
科研实验室
生活见闻
在英期间，与“书非借不能读也”的感受类似，我从一开始就总是感觉到一年时间的短暂和紧迫。访学过程中，除了紧密的科研工作和抽空旁听上课之外，由于常规情况下我所在的实验室周末不开放，在访学前半段，我几乎抓住每个周末的机会，走访英国各地的高校、球场、博物馆或自然风光。后半段疫情来临后，更加庆幸自己之前没有浪费时间。
英国高等教育产业发达，名校林立。我与几位同时在IC的访学挚友，通过各自的学术联系，一同走访了包括牛津大学、剑桥大学、拉夫堡大学、杜伦大学、兰卡斯特大学、伦敦大学学院、华威大学、巴斯大学、利兹大学、伯明翰大学、布里斯托大学、曼彻斯特大学、利物浦大学、卡迪夫大学等知名高校的环境、化工、化学、材料等相关专业，与其中部分高校的研究人员进行了交流并参观了他们的实验室。例如，今年年中登上了《自然》杂志封面的利物浦大学的“机器人”研究员，我们在去年10月就曾现场观摩过它开展实验工作。
这些走访和交流丰富了我们的见识，也有助于大家拓展各自的学术联系。通过与英国学者建立的合作联系，今年上半年，我们共同申请了我国国家基金委的国际合作研讨会项目，并成功获得资助。
走访英国高校
英国是现代足球的起源地，足球文化浓厚。英超是全世界商业化程度最高、受球迷关注程度最高的职业足球联赛。作为球迷，在走访不同城市的高校之余，参观球场和球队博物馆，也成为我们在周末的常规动作。在英期间，我们参观了包括温布利、安菲尔德、老特拉福德、伊蒂哈德、斯坦福桥、酋长、维拉、古迪逊公园、伦敦奥体、克拉文农场、洛夫特斯路等在内的多个球场，深入了解了不同球队的发展历程及其球员培养体系。
有时细想起来，职业球队的发展和职业足球运动员的培养与科研团队的发展和青年人才的培养也有很多共同之处，例如，都与长期的积淀、悠久的传承、系统的规划、正规的训练、严格的选拔、耐得住坐板凳的孤独、以及为适应新形势和新变局而不断的创新息息相关。
走访各大球场
英国拥有种类繁多的博物馆和美术馆，是一个绝对让博物馆美术馆爱好者们不失所望的国家。这里拥有各种类别大大小小的博物馆和美术馆，无论是科学价值、艺术价值还是文化历史意义，展品都见证了英国乃至世界的社会发展，以一种独特的方式诉说了这个国家辉煌的过去。
我的实验室出门不到3分钟，就有包括自然历史博物馆、科学博物馆、维多利亚和阿尔伯特博物馆三个知名博物馆。午饭过后，与好友常于这三个博物馆散步，看看自然历史博物馆的天然矿石结晶、科学博物馆里克里克与沃森的双螺旋模型、以及维多利亚及阿尔伯特博物馆的精美装饰艺术，总是能够收获平静和喜悦。有幸结识了在维多利亚及阿尔伯特博物馆访学的四川大学艺术学院的老师，多次在他的讲解下，参观了大英博物馆、英国国家美术馆、泰特现代美术馆等展馆，陶冶了自己的艺术情操。
博物馆和艺术馆的展品大多与目前自己所从事专业的直接相关性不大，但隐约觉得，心灵的舒适放松与科研工作中迸发的灵感，总有着千丝万缕的联系。
走访博物馆和美术馆
英国的自然风光也有着自己的特色。有时按照在国内的生活经验看，除伦敦核心区可以算作大城市外，其他地方都是乡村。
即使在伦敦，从建筑风格看，除核心区外，也很难有大城市的感觉。例如，从核心区向外扩散，伦敦地铁分1/2/2/4/5/6等区域，我所租住的地方在伦敦二区边缘，按道理上讲可类比我国首都的二环地区，但实际上，合租的室友与其在国内的家人视频时展示窗外街景，其家人一度认为他住在偏远的乡下。原生态的自然风光也给我留下了很深的印象。纵使在伦敦1、2区，也有着像海德公园、肯辛顿公园、圣詹姆斯公园、摄政公园、荷兰公园、虫木林等这样的超大面积绿地公园，供市民亲近自然、热爱自然，并增强保护自然的意识。
英国境内的国家公园众多，游走于湖区、峰区、约克郡谷地、北约克沼泽、布雷肯比肯、斯诺多尼亚等国家公园的山林之间，总是能够更深地感受到自然界的美好和对自然应有的敬畏。
英国自然风光
小结：
一年的访学经历丰富而难忘。除以上所述外，还有其他一些难忘或感动的事情，例如：领取大使馆的抗疫健康包、聆听庆祝祖国成立70周年马列主义讲座、走访英国国家石墨烯中心、感受巨石阵的神秘、参加全英华人“彩跑”、拜谒马克思墓并走访马克思故居、参观第一国际成立地、参与校友会为祖国抗疫募捐、参加顶尖国际学术会议等，受篇幅所限，不再赘述。
一年的访学时间转瞬即逝。有很多收获、有些许遗憾。收获方面，除以第一作者和通讯作者发表的领域内多篇TOP SCI论文、与欧洲和英国合作者联合申请并获资助的两个国家自然科学基金委国际合作项目外，更多的收获，包括英国高校教职员负责任专业化的工作态度、积极开放严谨的科研理念等。虽暂时无具体数字指标，但我认为却更重要。这些值得我学习的地方，将对自己今后的教学工作和科学研究起到重要的积极影响。
访学后期因疫情在英国全面爆发，实验计划略受影响，也未能如愿去包括贝尔法斯特女王大学、克兰菲尔德大学等名校拜访相关专家，略有遗憾。但英国疫情期间，我所看到和感受到的英国两极分化和相对混乱社会现状，与回国后看到的祖国现状形成鲜明对比后，自己更加坚定了“四个自信”，更加深刻地感受到祖国的发展和强大，也更强烈的感受到了自己身上所肩负的为祖国社会主义现代化建设做出更大贡献的责任。
借此机会简要小结访学见闻，并以此文感谢教育部国家留学基金委、学校和学院的各项支持，感谢我的合作导师Nigel的学术指导和热情接待，感谢我国驻英使馆、国内和在英挚友的关心和帮助，特别感谢夫人和女儿的理解和支持。
