师说|始于城环,落地城规,在北大和佐治亚理工中完成课题“闭环”:陈怡琳老师专访

2023-12-20

Part 1 在漫天繁星中走出自己的求学轨迹

 “做科研带给了我有意思的期待感”

陈怡琳老师在最初填报志愿时选择了更偏向于应用的交叉学科“环境科学”,并在本科和硕士研究生阶段都跟随陶澍院士在科研方面探索、学习。

关于科研,陈老师说自己“也迷茫过一段时间”,但陶澍老师一步一步的指导,耐心地引领着自己和同学们叩开了科研的大门;同时,课题组热忱的学习氛围也使自己的学术理想更加坚定。学生时代的陈怡琳老师与同门每天早出晚归、潜心钻研,也相互帮助、共同探讨,从些许迷茫到坚定选择,从懵懵懂懂到真正发现科研问题的实际意义,科研路上铺满了探索的脚印,也收获了灿烂的成长回忆。回望科研来时路,陈老师回忆起北大城环李本纲老师的一个比喻:“做科研就像听广播,你不会知道下一首歌是什么”,这也是科研带给她有意思的“期待感”。

   

  1   本科毕业合影留念

“来到城规完成了我课题方向的闭环”

“城环学院的环境科学更偏向地理”,当陈怡琳老师谈及自己的研究如是说道。“比如栅格化排放清单的构建很多时候就体现了人类活动的时空分布特征。”有了排放清单后就期望继续探索污染效应评估,出于对大气污染物的快速迁移转化过程以及大气数值模拟工具的好奇,陈老师在申请博士时最终选择了研究大气化学模式的课题组。

“最开始我关注的是大气污染物的排放量化估算,随后便是污染物的迁移转化行为和包括人群健康在内的效应评估,最后自然而然地思考该如何优化减排路径。这就又回到了研究大气污染排放的起点,形成了排放-效应-治理的研究闭环”。陈老师提到回到城规学院正是为了完成这个研究闭环,“在掌握当前空气污染对人群健康造成多少影响的研究结果基础上,下一步便是提出关于空间产业布局以及产业结构调整的建议。”陈老师接下来想要跳出原有研究在环境科学领域的同质化内容,在减排政策等更加宏观的落脚点上做出新的思考,与城规学院以地理学为学科背景、以国土空间规划为发展方向正是非常契合的。

  2   硕士毕业时与同学的合影

“美国的研究生培养‘更形式也更不形式’”

陈老师介绍到,中美研究生教育模式有着很大的不同。在北大,更多的知识获取来自所在的课题组,科研技巧、看待问题的角度也更多地受到导师和师兄师姐的影响。美国的研究生培养则“更形式化也更不形式化”。“更形式化”之处在于:美国研究生四年时间中有两年是密集的理工科基础课程,要通过严格的笔试和口试,并且从开题起就会确认博士培养的committee。极其完整的课程体系以及和committee中老师们高频的交流会迫使学生把体系内课程和研究方向都学得很扎实;“更不形式化”之处在于研究生的课程选择有更大的自由度,在可达范围内以及导师允许的前提下可以选择多个学校的相关课程,最大程度利用学校资源。虽然博士四年中课程占据了近乎一半的时间和精力,但系统的大气物理化学基础知识在往后的科研中也多有助益。对于博士论文,陈老师回忆到导师时常强调,毕业时一个博士生应当在自己钻研的小范围科研领域里站在最前沿,要比导师懂得更多。当她完成了博士论文的前两部分内容,“导师告诉我如果能把土地氨排放的卫星反演优化做出来就能毕业了。”陈老师笑着打趣道:“当时听到能毕业了这个词非常兴奋,也确实觉得论文加上这部分就完整了,但没有意识到把这一部分做出来的难度。”等陈老师意识到时,“自己已经在坑里了,那便也只能往上爬了。”彼时的她完全没有接触过卫星数据同化和伴随模式,而所使用的伴随模式在当时还处于测试完善阶段,即便是自己的博导也只对需要使用的模型有个大概的宏观概念,所有的方法构建都需要靠自己独立摸索。回忆起那段日子,陈老师说“这是自己第一次感受到读博士的孤独感”。最终在陈老师一次次打开思路、不断地做出的各种尝试和努力下,以及在模式、卫星产品开发团队的交流帮助下,这些难关都被一一越过,不仅提升了她对科研探索的信心,也充分体会到了合作研究的乐趣。现在,陈老师的研究也基于伴随模式展开,利用前沿的灵敏度分析工具进行大气污染人群健康损失高效溯源。回忆起来,在海外的求学经历使陈老师受益良多。

  3   博士答辩结束后


  4   在疫情中毕业与博导间隔一米合影

Part 2 给滚滚后浪的一些方向和勇气

“在交叉的背景中找到自己的兴趣和方向”

了解到学院里许多硕士生的学科背景不是地理学科,他们在攻读硕士时不同程度地做出了跨方向、跨学科的选择。对于这个问题,陈怡琳老师更倾向于以积极的态度看待。她认为,大家做出跨方向跨学科的选择是有着自己的“初始动机”,可能是他们意识到自己在研究方向上可以做一些不一样的事情。如果知道自己要做什么,对研究方向还需要什么准备工作,那么不管是后期学科知识的积累或是思维的转变,都是可行的。刚开始可能会有点难,需要多看书多读文献,度过这个阶段以后,如果能找到自己的学科背景与研究方向的交叉点,也许能做得更得心应手。

当谈及目前学术研究中的“计算机热”,陈老师鼓励同学们勇于尝试,就像当时自己也是从学习师兄师姐的code开始,一步步到用代码建立复杂模型,“只要逻辑没有问题,顶多就是code比别人难看一点,其他一点问题都没有。”


“多读文章,多读好文章,多读一手好文章”

陈怡琳老师在硕士阶段的一项研究问题是“室内空气污染的健康影响”。在当时的课题组里,她是第一个从模式的角度做室内健康评估的学生,因此需要更独立地探索和研究。陈老师会找到这个方向最经典的文章反复读,每年都翻出来反复读几遍,每次读都会有新的发现和见解。陈老师认为,多读文献是基础,要读好的文献,读多了就能慢慢形成自己的科研思维和能力,这是没有办法用机器学习来替代的,也没有捷径可以走。


“独立思考与自主探索非常重要”

对于研究生阶段而言,独立思考的能力是非常重要的。陈老师说自己喜欢训练学生去写论文中Introduction的第二自然段。同学们在写作训练中回答这个研究领域内哪些问题已经被研究了,研究到哪个环节,还可以由我们做哪些研究去填补,让学生去思考我们做课题的来由,也无形中锻炼了他们归纳总结的能力。

陈老师提到现在语言类的工具都“太”好用了,很多学生会通过ChatGPT来写提纲、读论文,相当于是在消化已经被消化过一遍的知识。但对学生来说,直接阅读一手文献能够给自己带来更丰富的思维互动,从而能打下更好的研究基础。ChatGPT和其它的语言模型可以给我们提供参考和灵感,但它不能代替科研思维训练的过程。

“做研究我们要明白我们能够解决什么问题,研究的结果能够帮助哪些受众”。陈老师举例,“在我的研究领域,很多文章都利用手机大数据做暴露评估,但也仅仅停留在暴露量的评估上,虽然发现了与以往用人口静态数据进行的暴露评估的差别,没有继续深挖这一差异对污染分源分区域精细控制的影响”。“环境是一个应用学科,多往后问一步,往往就是研究的新突破点。”


“敢于交流,学会交流”

每个人都有自己独特的性格,但要做好研究,学会交流也是重要的一步。结合陈老师自己的经验,交流实际上重要的是迈开第一步,建立起良好的联系后慢慢会更加轻松自然。在大多数情况下,要相信师兄师姐不会排斥师弟师妹们问问题,要放心大胆地去请教和学习。对于内向的同学来说,使用邮件交流可能是一种不错的请教科研问题方式,但同时也要抓住面对面交流的机会。陈老师建议同学们在跟老师交流时,学会如何问问题是一项很有必要的能力训练:“比如在乘坐电梯的短暂时间里如何向老师或师兄师姐提问并获得有帮助的回答,要能够准确地对自己的研究情况归纳总结、抓重点,不要期待老师从大篇语言中提炼出你的问题,而是应该先理清楚出自己需要从老师那里获得什么样的帮助,明确问题的关键点,这样的交流相对来说才更高效。”


  5   家庭合影

Prat 3 课程介绍以及对大家的期待

陈怡琳老师下学期将开设《人居环境科学与技术》课程

陈老师谈到,目前学院很多老师的研究方向涉及到与自己研究方向相关的内容,但在规划方向的文章中,相关内容还可以做进一步更新。“比如相比于总颗粒物,更值得关注的是真正影响人体健康的细颗粒物或者超细颗粒物。”陈老师希望能把新兴的方法和关注点带进人居环境研究,也希望课程的内容既能实现科普,又能面向研究。这门课程开设的目标是了解同学们在学习人居环境科学时关注到了哪些问题,以环境科学当前的前沿视角来探究这些问题,并希望通过与学生的互动来寻找人居环境科学与他们自己的研究课题的内容交叉点。


希望大家如何度过在北大的时光?

陈老师表示希望通过培养出更多具有科学思维方式并熟悉前沿的大气数值模拟工具的专业人才,为生态环境治理、智慧城市建设带来新鲜的血液。谈到对学生的期待,陈老师希望同学们在硕士阶段可以合理地把时间精力花在个人成长和对未来职业的探索上。不论是否在硕士阶段对科研产生浓厚兴趣,多了解领域相关知识,完成规范的学术训练,对未来发展都有很大的帮助。


个人简介

陈怡琳,北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院研究员、博士生导师,主要从事区域空气质量与健康影响研究,研究方向包括1)温室气体和大气污染物排放清单编制,2)区域尺度空气污染和暴露数值模拟,3)政策评估和健康风险高分辨溯源。相关成果在One Earth, ES&T等期刊发表。


采访|孟圆 文丝雨

文字|孟圆 文丝雨

图片|陈怡琳

编辑|城规记者团

审核|陈怡琳 邱玉叶