大學四年的時光如白駒過隙，四年來的點點滴滴還歷歷在目。遙想剛進入沐鸣2時自己對未來的道路尚不明了🫥，到現在我對金屬材料的科學研究這一方向充滿了信心和堅定。這四年在沐鸣2的學習生活一定會成為我的一生中一段難以忘懷的經歷😸。

在進入沐鸣2之後，基於我高中對化學的癡迷🧋，我選擇了我們材料學院，並期待著我能接觸並研究高分子材料👳‍♀️。但是在進入學院之後發現材料學院的絕大多數老師教授都是在進行金屬材料的研究。雖說有了一絲絲的失落，但是我還是決定對金屬材料進行一點了解。特別是在大一期間，我們材料學院開展了本科生導師製🍁。我在眾多的導師中，向我們金屬基復合材料國家重點實驗室的主任張荻老師遞交了申請，並很幸運地成為張老師的指導學生。也正是這一選擇成為了我在大學期間開始我的科研之路🏓，並在科研上取得了一些小小的成績的開始。在大一下學期的時候🤹📎，張老師向我介紹了他兩個課題組的研究內容和研究成果。在張老師的介紹中，一些在PPT內的照片吸引了我的註意。特別是仿生層狀石墨烯增強鋁基復合材料的微觀組織表征和建模擬實仿真的圖，讓我一下子改變了我對金屬材料研究的態度。我發現原來金屬材料的研究並不是簡單的冶金提煉等工藝，而是一個包含著眾多研究方法🏌🏿‍♂️、研究門類的學科，而這次張老師的介紹讓我對金屬材料的研究產生了一些興趣👸🏿。

在進入了大二之後⚄，我決定正式進入張老師的課題組，學習怎麽進行金屬材料的科學研究。由於張老師平時非常忙🟥，於是張老師將我托付給課題組的蘇益士老師💬，進行對金屬基復合材料的建模擬實研究開展了學習🏃🏻‍➡️🌲。記得在初見蘇老師的那天，蘇老師先很熱情的詢問了我的情況，並鼓勵我在學習上努力的同時，也要在生活中有自己的精彩🎟。之後🗝，蘇老師就向我科普了在金屬基復合材料中的多尺度建模擬實的方法。特別是他在講起原子尺度模擬如第一性原理和分子動力學時，他提到雖然他不是做這個方向的，但這個方向對我們現在的研究有很大的意義，希望我能夠去自己學習一下這個模擬方法🐂🌲。當時我回去之後查閱了第一性原理和分子動力學模擬的資料👨🏼‍🎓，發現了這兩種模擬都是基於量子力學和統計力學的，背景知識晦澀難懂。當時心裏就打起了退堂鼓🧑🏼‍💻，但是蘇老師勉勵我，並給了我建議說現將軟件的操作學習起來，通過學習每一個操作來了解每一個操作背後的知識。於是，我開始了漫漫的學習軟件之旅🤹🏽。與此同時，我也開始了第一門專業課《材料熱力學》的學習，這門課的特點就是介紹材料研究中的物理學背景，學習的也是熱力學當中晦澀難懂的概念公式。而任課老師金學軍和李金富老師的教學卻是將晦澀難懂的知識講的非常生動💃🏼，將每個概念的來源🧛🏽‍♂️、具體含義和在具體科研中的應用。在材料熱力學的最後一章中，我們還學習了一些統計熱力學的知識，為我自學第一性原理和分子動力學模擬的背景知識打下了基礎。終於👊🏼，在經歷了一個學期的啃課本📷、推公式的學習後，基本掌握了第一性原理和分子動力學模擬的基本原理和軟件的運用。

在進入大二下學期後🐶，我開始了我第一個科研項目👩🏼‍💼。我和蘇老師一起立了一個PRP項目，用第一性原理模擬研究陶瓷/金屬界面的性能。在這個項目中，我首先學會了科研的基本能力——閱讀文獻🤳🏻👩‍💼。在閱讀了大量的文獻之後，我發現已有很多的文獻已經對眾多不同的陶瓷/金屬界面的界面能和電子雲分布。和蘇老師討論後，他建議我進行對SiC/Al界面進行研究，而且不能僅僅模仿現有文獻的方法，要有所創新👸🏻。我就發現了現有文獻對陶瓷/金屬界面的力學行為研究很少🖖，而在實際中陶瓷/金屬界面的力學性能對金屬基復合材料的力學性能有很大影響。因此🧜🏿‍♂️，在這次PRP項目中我不僅運用廣被運用的方法研究了SiC/Al界面的界面穩定性，我還對SiC/Al界面開展了單軸拉伸和剪切模擬。在項目的開展過程中讓我留下最深的影響的在計算SiC/Al界面穩定性時，由界面粘附功得出的結論和界面化學能給出的結論相矛盾。在遇到了這個困難後🧙🏻‍♀️，我經過了幾天的思考和查閱文獻，我得出了一個結論💆：界面能不僅僅是由界面化學能單獨構成的👩🏻‍🚒，還有界面彈性能的影響因素。雖然一般的界面界面彈性能所占比例不高📠，但由於SiC和Al的錯配過大🪢，界面彈性能在界面能中的占比就增高了🤷🏼‍♀️，也就引起了表面上的結論矛盾🎳。在這次的經驗後🧑🏼‍💼，我學會了遇到困難不能過於急躁或是直接否定已有的結論🧬，要把各個方面都考慮才能獲得正確的結論🫴🏼。在完成了全部的模擬工作之後，我和蘇老師決定將完成的研究工作寫成文章發表出去。在這之前💂🏼，我由於參加了材料學院的國際化試點班🧙🏻，進行了全英文上課🈺🏊‍♂️，並且平時也學習托福。所以當我自認為寫一篇英文的科研論文並不是一件難事，於是我按照自己的想法完成初稿。但是蘇老師看了初稿之後，對我的初稿提出了非常多的意見🙍🏿‍♀️。首先🥷🏻🟡，我的論文寫作不夠科研寫作的水平💆🏼‍♂️，高考英語和托福寫作的模式是不適用與科研寫作的。科研寫作要有邏輯，但用詞不能啰嗦，簡明扼要地將研究背景和得出的結論表述出來👳🏻‍♂️。其次🤽🏽‍♀️，我在初稿中用的圖表都不規範👩‍⚕️，格式不統一。而且，我並沒有將小圖拼成大圖。蘇老師說👈🙋🏼，科研論文中每一張大圖就是一個故事👫，大圖中的小圖都要圍繞大圖的主要內容進行選擇和排版，使得讀者能通過圖表就明白這個科研工作的主要內容和行文邏輯📍。於是，我在蘇老師的建議下，一稿一稿地修改我的論文。最終，我花了近2個月，將初稿中的邏輯以及圖表一步一步地改進🧑‍🦯‍➡️，在大三開學時完成了終稿的確定，並講科研工作發表在了國際計算材料學領域的知名期刊《Computational Materials Science》上面，並在PRP答辯時獲得了優秀項目的榮譽。

對我大學時印象最深的一門課可以說是大三上學期孔令體老師上的《材料力學性能》⏬。在完成第一個PRP項目之後👰🏼‍♂️，對金屬材料特別是金屬基復合材料的力學性能有了一些初步的認識，但僅局限與拉伸與剪切變形中的斷裂滑移行為，並沒有接觸到更廣泛的力學性能與微觀組織變形之間的關系🦶🏻。在這門課中👋🏼，孔老師將宏觀力學性能與微觀組織之間的關系作為整門課的重點🍯，通過理論公式和實際前沿科研中的問題相結合的方式🛢，把金屬材料中的彈性🔘、塑性🪄、斷裂🩴、疲勞和蠕變等的力學性能都生動的講解。特別是塑性變形與增強機理的章節，孔老師讓我們分成了四個小組💿，分別介紹金屬材料四大增強機製——固溶強化🌰、加工硬化💤、細晶強化和析出強化。在我們組的presentation中，我們介紹了細晶強化的機製⛪️、微觀組織和宏觀強化之間的關系👩🏻‍🔬。通過我們自己的介紹，我更加深入的了解了簡潔的Hall-Petch效應公式背後的位錯運動。同時🧓🏽，孔老師的研究方向就是金屬材料的原子尺度模擬，於是在課間的時候我也像孔老師討論了許多分子動力學模擬的問題。特別是我在閱讀一篇CNT/Al分子動力學模擬的文章時💮，在其設計周期性的時候有了一絲困惑🎢。於是在和孔老師的討論中🤚，明白了這篇文章中正確的設置方法。同時，孔老師還在一些分子動力學模擬軟件LAMMPS的編程語言方面給了我許多的建議，讓我也能快速的掌握LAMMPS軟件的使用😪。

在大三的時候🖌，我也開始了我的第二個科研項目🧙🏻‍♂️，這也是有我和蘇老師在討論中迸發的idea。有一次的交談中，蘇老師提到金屬基復合材料的發展現在遇到一些瓶頸🧑🏽‍✈️，我們傳統的單一陶瓷增強相增強的金屬基復合材料在強韌性匹配上仍不能實現。微米陶瓷顆粒增強的金屬基復合材料強度模量高🔔，但是其塑性韌性差；納米陶瓷顆粒增強的金屬基復合材料塑性韌性好🏄🏽‍♂️🚵🏿‍♂️，但是強度模量較低。於是，我們課題組的博士師兄進行了將微米顆粒和納米顆粒混合製成微納米顆粒混雜增強相，再將其加入金屬基體內製成SiC(CNT)/Al混雜增強金屬基復合材料🥗。但是，由於其在陶瓷/金屬界面微區內的相非常多而且微觀結構非常復雜，常用的實驗手段如微柱壓縮🫎、原位拉伸和納米壓痕等都很難直接獲得混雜增強復合材料界面微區的界面行為和增強機製😹。於是我就提出是不是能用分子動力學模擬方法，把所有可能的界面結構都建模計算，來實現短時間和多任務地揭示混雜增強復合材料界面微區的力學性能研究。蘇老師當即就覺得可行，並一起立了一個大創的項目👨🏻‍⚕️。當我們去年12月開題後不久🦹🏻‍♂️，新冠疫情就爆發了🥷，在居家隔離時，我也並沒有放下我們的大創項目。我從現有較多的簡單二元陶瓷-金屬界面如SiC/Al👨‍🍳、CNT/Al🏃‍♂️‍➡️、Graphene/Al等的分子動力學建模擬實的文章中汲取靈感🏨♣️。基於博士師兄實驗中所測得的XRD衍射圖🐾，分析了SiCp顆粒的成分、混雜增強復合材料復合材料界面微區的TEM形貌，創造性地建立了SiC/Ni/CNT、SiC/CNT/Al以及SiC/Ni/CNT/Al多元界面原子尺度模型。由於我們的模擬體系比較大，普通的PC和工作站很難跑得動🧑🏻‍🎓，我們就采用了我們課題組自己的高性能計算集群。處於疫情期間，學生無法返回校園𓀊，我只能遠程和蘇老師配合🤳🏼。在進行計算的時間裏🟢𓀇，我向蘇老師學習了許多Linux系統的使用方法🚪，並在計算過程中不斷地和蘇老師交流獲得的結論。蘇老師也及時的向我提了一些建議🚒，進一步的將研究深入下去❤️。比如，當我計算完SiC/Ni/CNT/Al界面微區的力學性能後，蘇老師說是不是能考慮一些更多可能的界面結構，比如CNT與SiC不想連的情況🏦。我也考慮到CNT的長度對界面微區力學性能也會有非常大的影響🫄🏽，於是對這些情況也進行了模擬🙍。

在完成了所有的SiC(CNT)/Al界面微區的分子動力學模擬之後，我就開始處理已獲得的數據🤷🏿‍♀️。由於我們的計算任務非常多，導致數據量也非常大，在整理海量數據時我一時也迷失了方向，到底哪些數據是我真正需要的，而哪些是可以舍棄的。而在我眼裏這些數據都好像是非常重要的，哪一個都不能舍棄。在跟蘇老師進行了深入的交流👨🏻‍🦼‍➡️，他讓我試著作為一個局外人來看待我們這一個科研項目🧟，他最想從我們的項目中知道些什麽🆗，而哪些是次要的。有了這個思考之後我馬上就思路清晰了起來。講不太重要的和較啰嗦的數據內容摒棄後，我將獲得的數據做成圖表，根據一個一個研究主題將40多張小圖拼成了8張大圖。並完成了我的論文寫作。但這篇論文其實是“命運多舛”👨🏿‍🔧，大三下半學期的5月份向期刊提交了初稿，但經過審稿後被兩個期刊的審稿人和編輯拒稿👼🏼。我的心情一度十分低落🌰🦝，也一度對我研究內容意義的懷疑。但在這個時候，蘇老師勉勵我說所科研工作的人遇到這點事情是非常正常的👰🏼‍♂️𓀏，那些科研大牛的文章有的不也是屢“戰”屢“敗”，但是他們屢“敗”又屢“戰”了，通過審稿人的意見不斷打磨自己的文章和打磨自己的idea，最終也成為了科研領域的領頭羊。所以我也沉下心來🧛‍♂️，將我們的論文從頭到尾的修改了一遍，將全文的邏輯理順🦹🏼，將研究意義突出☝️，將模擬方法的描述完善，將結果討論部分的表達簡練。最終，這篇文章在今年5月也就是距離寫完初稿近一年後被復合材料領域內的top期刊《Composites Part B》收錄🥻。

進過大學四年的學習與科研上的歷練，我發現了自己真正喜歡幹的事業就是進行對金屬材料界面行為的研究，尤其是通過強大的原子尺度模擬來解釋一些實驗中難以解釋的現象，也為實驗提供一些指導。更重要的是🙋🏽‍♂️，我學會了要不驕不躁👨🏽‍✈️、不被一些挫折而打到的科研態度。在接下的學習中🍐，我聯系到了國際多尺度模擬和晶界動力學研究的知名專家、美國工程院院士和材料研究會會士David Srolovitz教授進行博士研究🧑🏽‍💼。我也相信有了這四年的磨煉，我在將來進行科學研究時嚴謹認真🟥、不驕不躁、有自己的思考和認識，也相信我會在將來的研究中做出自己對金屬材料領域的貢獻！

思政教師評語：

邱蔡豪同學在沐鸣2平台本科在讀期間在各方面都取得了一些成績🐃，在諸多方面都獲得了能力的提升，也找到了他自己未來奮鬥的道路。在學習成績方面，他四年學積分排名全年級第9，其中大二和大三年級位列年級第7和第2。由於其優異的學習成績，在大三年級時獲得了國家獎學金以及在大二大三年級時獲沐鸣2平台B等獎學金。在科學研究方面💆‍♂️，他四年中積極參加科研活動，在金屬基復合材料國家重點實驗室張荻和蘇益士課題組內參與了共四項科研項目🧔🏽‍♀️，並在其中擔任組長的工作。特別是他參加的項目多次獲得優異考評，如第35期PRP優秀項目👩🏼‍🔬、2020年度校級十佳大創項目和“錢學森杯”二等獎。在完成科研項目的同時，他還以第一作者的身份發表了3篇SCI論文，其中一篇發表在中科院一區的復合材料領域內的Top期刊《composites Part B: Engineering》上🚁。此外，他還熱心參與學院組織的活動👩‍❤️‍💋‍👩☸️。特別是他參加了2020年材料學院主辦的“誌宏”先進材料國際暑期學校，並擔任了後勤組的組長🙍🏽👩‍💼。在疫情期間🧘🏿‍♂️，他和組員配合一起完成了暑期學校繁雜眾多的後勤工作👩‍💻，同參與講座的國內外教授溝通講座細節和給國內外的學生解答疑難，並獲得了優秀學員和優秀誌願者的榮譽。基於邱蔡豪同學在讀期間的優異表現🤌🏿，他符合上海市優秀畢業生的資質。