Scholar’s Advanced Technological System ระบบปั้นอัจฉริยะ - ตอนที่ 260 ส่งให้เนเจอร์

แม้ว่าเอกเคมีของพรินซ์ตันจะไม่โด่งดังเท่าฟิสิกส์หรือฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์ แต่มันก็ยังติดอันดับสิบห้าของโลก เอกเคมีอินทรีย์กระทั่งติดอันดับสูงกว่านั้นนิดหน่อย

ในปี 2011 หลังจากห้องปฏิบัติการเคมีฟลิ๊กถูกสร้างขึ้น มันก็ถือเป็นหนึ่งในห้องปฏิบัติการที่ดีที่สุดในประเทศ แม้ว่ามันจะเทียบไม่ได้กับของ MIT แต่มันก็ยังถือเป็นอุปกรณ์ที่ยอดเยี่ยม

ผู้คนมักจะคิดว่าพรินซ์ตันไม่มีห้องปฏิบัติการที่ยอดเยี่ยม แต่นี่เป็นเรื่องเข้าใจผิด ในฐานะส่วนหนึ่งของไอวี่ลีค สมาคมศิษย์เก่าของพรินซ์ตันจึงให้เงินสนับสนุนอย่างดี เรื่องนี้เห็นได้จากเงินเดือนสี่แสนเหรียญสหรัฐต่อปีของลู่โจว

จากคำแนะนำของวิตเตน ลู่โจวก็ได้พบกับศาสตราจารย์ พอล เจ จิริก

แม้ว่าศาสตราจารย์ท่านนี้จะดูเด็กมาก แต่เขาก็เป็นหนึ่งในผู้ยิ่งใหญ่สาขาเคมีอินทรีย์ ปีนี้เขาพึ่งชนะรางวัล Green Chemistry Challenge Award จากวิทยานิพนธ์วิทยาศาสตร์ที่เขาส่ง

ข้อคาดการณ์ของก็อลท์บัคมีชื่อเสียงในสาขาทฤษฎีจำนวน ในสาขาเคมีอินทรีย์สังเคราะห์ มีปัญหาที่โด่งดังที่คล้ายกันเช่นกัน อย่างปัญหา ‘2+2’

ปัญหาของปฏิกิริยาไซโคลแอดดิชั่นของโอเลฟินส์เป็นเคมีอินทรีย์สังเคราะห์ที่พบเจอได้ทั่วไป ปฏิกิริยาไซโคลแอดดิชั่น [4π+2π] ของ Diels-Alder คือการก่อตัวของวงแหวนรูปหกเหลี่ยมจาก Diels(4π) และ olefin(2π) ภายใต้สภาวะความร้อน

อย่างไรก็ตาม อีกปฏิกิริยาที่ดูเหมือนง่ายกว่าของไซโคลแอดดิชั่นของ olefins [2π+2π] ก่อตัวมาจากวงแหวนไซโคลบิวแทน อันที่จริงมันไม่ได้ง่ายขนาดนั้น เนื่องจากข้อจำกัดของออร์บิทัลซิมเมทรี่ ปฏิกิริยานี้มักจะต้องใช้เงื่อนไขปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อเปิดใช้งาน แต่ปฏิกิริยานี้มีโอกาสที่มันไร้ประสิทธิภาพและมีลักษณะเฉพาะที่ไม่ดี

ศาสตราจารย์จิริกได้เสนอวิธีแก้ปัญหานี้ใหม่ในวิทยานิพนธ์วิทยาศาสตร์ที่เขาส่งไปในปี 2015 เขาได้เสนอให้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กเพื่อแปลงโอเลฟินส์แบบง่ายให้เป็นโครงสร้างไซโครบิวแทนภายใต้เงื่อนไขความร้อนต่ำ

เห็นได้ชัดว่าในวงการสนใจเทคโนโลยีนี้มาก สิทธิบัตรของศาสตราจารย์ท่านนี้ทำให้เขาได้เงินปันผลหลายล้านเหรียญ

เมื่อศาสตราจารย์จิริครู้ว่าลู่โจวสนใจวัสดุศาสตร์เชิงคำนวณ เขาก็แสดงความสนใจในตัวลู่โจวทันทีและเชิญลู่โจวให้ไปเยี่ยมห้องแล็บเขา

ในเมืองที่แสนวิเศษอย่างพรินซ์ตัน ศาสตราจารย์มากมายจากสาขาวิชาอื่นก็ให้ความสนใจกับคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ อย่างไรก็ตามแทบจะไม่มีศาสตราจารย์คนใดเลยที่เต็มใจไปวิจัยสิ่งอื่น แม้ว่าคณิตศาสตร์จะทำเงินให้ไม่ได้มากก็ตาม

“แม้ว่าข้อมูลวัสดุคอมพิวเตอร์จะเพิ่มขึ้น แต่หลายคนที่อยู่ในสาขานี้ก็ไปยังซิลิคอนแวลลีย์เพื่อประมวลชิป จะว่าไป ทำไมคุณสนใจเรื่องนี้ล่ะ?” ศาสตราจารย์จิริคถาม เขาให้กาแฟลู่โจวแก้วหนึ่งแล้วเชิญให้อีกฝ่ายนั่งลง

ลู่โจวยิ้ม “เพราะคณิตศาสตร์เป็นสิ่งที่น่าสนใจ ผมตั้งใจจะเปล่งแสงแห่งคณิตศาสตร์ไปบนสาขาอื่น ไม่ใช่แค่หอคอยแห่งทฤษฎีจำนวน”

ศาสตราจารย์จิริคเอนตัวพิงเก้าอี้ด้วยรอยยิ้ม “มุมมองของคุณไม่เหมือนใครมาก เมื่อไหร่ที่ฉันโต้แย้งกับศาสตราจารย์จากสถาบันการศึกษาขั้นสูง พวกเขาจะบอกฉันว่าคณิตศาสตร์ควรบริสุทธิ์”

“และพวกเขาก็พูดถูก คณิตศาสตร์นั้นบริสุทธิ์ แต่ในมุมมองของผม เครื่องมือที่ได้มาจากการทดลองบริสุทธิ์ใช้แก้ปัญหาอื่นได้” ลู่โจวกล่าวด้วยรอยยิ้ม เขาหยุดชั่วครู่ก่อนจะกล่าวต่อ “อันที่จริง ก่อนที่ผมจะมาอเมริกา ผมได้เข้าร่วมกับโปรเจกต์วิจัยที่คล้ายๆกัน อย่างไรก็ตามผมยุ่งเกินกว่าจะทำต่อ ดังนั้นเพื่อให้งานวิจัยของผมเสร็จสมบูรณ์ ผมอยากจะยืมอุปกรณ์บางอย่าง”

อันที่จริงส่วนใหญ่เป็นการเขียนวิทยานิพนธ์ เขาได้จดสิทธิบัตรสำหรับวิธีออกแบบผลิตภัณฑ์ เขากระทั่งได้ทดลองหลายครั้งในห้องแล็บของมหาวิทยาลัยจินหลิง

อย่างไรก็ตาม ตอนนี้เขาเป็นศาสตราจารย์ของพรินซ์ตัน เขาต้องทดลองอีกครั้งเพื่อให้ได้รับความน่าเชื่อถือของวิทยานิพนธ์ วัสดุศาสตร์นั้นต่างจากคณิตศาสตร์ การทดลองต้องถูกอ้างอิงในวิทยานิพนธ์

ถ้าเขาใช้ข้อมูลเก่าจากอีกฟากหนึ่งของมหาสมุทรแปซิฟิก มันก็อาจดูเหมือนเขาทำข้อมูลปลอม มันจะทำให้เขาล้มเหลวในขั้นตอนพิชญพิจารณ์ นี่เป็นเพราะพิชญพิจารณ์จะไม่ทดลองเอง ดังนั้นพวกเขาจึงต้องตรวจสอบผลการทดลองอย่างเข้มงวด

ท้ายที่สุดแล้ว ลู่โจวก็ไม่อาจไปขอให้ผู้อื่นทดลองให้เขา

การตรวจสอบทั้งหมดขึ้นอยู่กับผู้เขียนวิทยานิพนธ์มีความซื่อสัตย์ไหม โดยมีชื่อเสียงทางวิชาการเป็นตัวสนับสนุน บางครั้งวิทยานิพนธ์จะผ่านและถูกตีพิมพ์ แต่เมื่อผู้เชี่ยวชาญสังเกตเห็น สุดท้ายก็จะถูกเพิกถอนออกจากวารสาร

สถานการณ์แบบนี้พบได้มากที่สุดในสาขาชีววิทยา เพราะการทดลองชีวะจำนวนมากลำเอียงและเน้นอารมณ์ส่วนตัว

เมื่อศาสตราจารย์จิริคเห็นรายชื่ออุปกรณ์ที่ลู่โจวต้องการ เขาก็เปิดลิ้นชักอย่างใจกว้าง

เขารู้ว่าไม่มีอุปกรณ์ชิ้นไหนที่ลู่โจวยืมเป็นอันตราย ดังนั้นเขาจึงส่งกุญแจให้ลู่โจวอย่างมั่นใจ

“ไม่เป็นไร! เอาไปสิ ตอนทดลอง ระวังหน่อยแล้วกัน”

ลู่โจวเอากุญแจใส่กระเป๋า จากนั้นเขาก็เผยรอยยิ้ม “ผมสัญญาว่าจะคืนให้แล็บให้ในสภาพเดิม”

“ไม่ ผมจะบอกว่าอย่าให้ตัวเองบาดเจ็บ” จิริคกล่าว “ผมอยากให้อุปกรณ์พังมากกว่าคุณบาดเจ็บ ไม่งั้นคนจากสถาบันขั้นสูงคงไล่ผมออก”

ลู๋โจวหัวเราะ “ไม่แน่นอน”

จากนั้นเขาก็บอกลา

…

ลู่โจวเคยทำการทดลองมาก่อน การทำซ้ำอีกครั้งจึงเป็นเรื่องง่าย

เขาแค่ออกแบบขั้นตอนการทดลอง รวบรวมข้อมูล ใส่ชื่อวัสดุ และแม้แต่เวลาสถานที่การทดลอง

พูดตามตรงนี่เป็นครั้งแรกที่ลู่โจวเขียนวิทยานิพนธ์วัสดุศาสตร์

แม้เขาจะส่งเคยวิทยานิพนธ์ออกแบบวัสดุ SCI แต่วิทยานิพนธ์นั้นก็ไม่มีอะไรมากกว่าวิทยานิพนธ์คณิตศาสตร์ประยุกต์ มันเกี่ยวกับแบบจำลองคณิตศาสตร์และการคำนวณอัตราส่วนวัสดุซีเมนต์และวัสดุคาร์บอนนาโนทิวป์ มันไม่ได้เกี่ยวข้องกับการทดลองเลย

อย่างไรก็ตามมีหลายสิ่งที่เชื่อมโยงกัน

ตราบใดที่ลู่โจวเรียนรู้รูปแบบ การเขียนวิทยานิพนธ์ก็ไม่มีอะไรยาก

เขานอนดึกสองวันเพื่อทำการทดลอง ในวันที่สามเขาก็หลับจนเที่ยง พอเขาตื่นขึ้นมา เขาก็นั่งบนโต๊ะแล้วเริ่มเขียนวิทยานิพนธ์บนคอมพิวเตอร์

[หัวข้อ: ฟิล์มอินเตอร์เฟส PDMS ที่มีความเสถียรสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมแอโนดประสิทธิภาพสูง]

[บทคัดย่อ: วิทยานิพนธ์นี้ใช้วัตถุดิบ PDMS ผ่านการกัดกล่อนของกรดไฮโดรฟลูออริก เพื่อพัฒนาฟิล์มชนิดรูพรุน PDMS ซึ่งเคลือบบนผิวของวัสดุอิเล็กโทรดขั้วลบโดยการเคลือบแบบหมุนเหวี่ยง ผ่านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน SEM มันจะพบว่าฟิล์ม PDMS มีโครงสร้างแบบรูพรุน ซึ่งช่วยพัฒนาการส่งผ่านลิเธียมไอออนที่มีประสิทธิภาพและยับยั้งการเติบโตของลิเธียมเดนไดรต์อย่างมีประสิทธิภาพ…]

ลู่โจวอ่านจุดเริ่มต้นของวิทยานิพนธ์แล้วพยักหน้าอย่างพึงพอใจ

สำหรับสิ่งประดิษฐ์ที่น่าตื่นเต้นอันนี้ เขาจะพูดเกินจริงมากขึ้นก็ได้ แต่การโอ้อวดต่อผู้ตรวจสอบ มันจะสร้างความประทับใจที่ไม่ดีให้

ไม่ต้องพูดถึงเนื่องจากเขายังเป็นเด็กใหม่ในสาขาวัสดุศาสตร์ เขาไม่รู้ว่าคนในสาขาวัสดุศาสตร์จะยอมรับเขาไหม

หลังจากลู่โจวเขียนหัวข้อและบทคัดย่อ เขาก็เริ่มเขียนตัวเรื่อง

นี่แตกต่างจากการเขียนวิทยานิพนธ์คณิตศาสตร์ เมื่อไหร่ที่ลู่โจวเข้าสูตรคณิตศาสตร์บน LaTex เขาก็จะทบทวนอีกครั้งว่าปัญหาที่’เห็นได้ชัดเจน’มัน’เห็นได้ชัดเจน’จริงไหม

อย่างไรก็ตามสำหรับวิทยานิพนธ์วัสดุศาสตร์ ตราบใดที่มีความเข้าใจต่อข้อมูลการทดลอง การเขียนวิทยานิพนธ์ก็จะเป็นไปอย่างราบรื่น

ลู่โจวใช้เวลาสามวันในการเขียนวิทยานิพนธ์ เขาตรวจซ้ำสองรอบและไม่พบปัญหาใหญ่ๆ

ส่วนตัวเลือกการส่งวารสาร หลังพิจารณาอย่างถี่ถ้วน เขาก็เลือกวารสารเคมีธรรมชาติของเนเจอร์เป็นเป้าหมาย มันมีปัจจัยกระทบ 25.87

สำหรับวิทยานิพนธ์ระดับผู้เชี่ยวชาญแบบนี้ มันควรถูกส่งไปยังวารสารกระแสหลักดีกว่าวารสารที่เน้นวิทยาศาสตร์

อัตราการส่งวารสารเนเจอร์ล้มเหลวมีถึงเก้าสิบเปอร์เซ็นต์นี่หมายความว่ามีเพียงหนึ่งในสิบเท่านั้นที่ส่งผ่าน

แม้จะมีอัตราล้มเหลวขนาดนี้ ลู่โจวก็ยังตัดสินใจท้าทายตนเอง

เขาเข้าเว็บไซต์ กรอกรายละเอียดส่วนตัว และกดอัปโหลด

ลู่โจวคิดถึงปัจจัยกระทบมากกว่ายี่สิบและเผยรอยยิ้มออกมาอย่างอดไม่ได้

ไม่ต้องสงสัยเลยว่านี่เป็นวารสารที่มีปัจจัยกระทบสูงสุดที่เขาเคยส่งมา

อย่างไรก็ตามลู่โจวก็อดขมวดคิ้วไม่ได้

เขาไม่รู้ว่าทำไม แต่เขารู้สึก…

เขารู้สึกเหมือนขาดทุน?

………………………………………