Dr. Esther Huang
- 西北大学化学博士
- 主要研究方向：太阳能电池和太阳能电池中的传输动力学
在本次的博士讲座中，我们与Dr. Esther Huang进行了深入的对话，了解了化学博士多元的研究方向和申请要求。Dr. Esther对博士的申请，准备，和求职方面都做了非常深入的分享。让我们一起回顾这期精彩的讲座，了解更多博士申请相关内容。
S:您可以简单给我们介绍下您目前所研究的方向吗？
Dr. Esther：
我现在做的方向比较偏向于材料化学还有物理化学的结合。因为太阳能电池其实是由很多不同材料组成的，它有很多不同的层。我现在主要研究的是它的 active layer，还有 charge transfer layer。我尝试去改变不同的 charge transfer layer 材料，使这个太阳能电池的性能得到提升。同时我还会用一些别的表征方法，一些超快光谱去学习里面的传输动力学，比如说电子是怎么传输的？它的寿命有多少？它的提取效率高不高？因为这是直接与我们整个太阳能电池是相关的，最终我们的目标就是提升太阳能电池的效率。
S:化学领域还有哪些研究方向呢？
Dr. Esther：
化学的话主要是分以下几个方向。第一个是无机化学，无机化学主要就是配位化学、金属化学或者一些功能性材料。第二个是有机化学。有机化学的话就是很传统，就是合成有机分子或者有机功能材料。有机功能材料它也可以变成一个产品，比如说用有机分子做成一个 LED，或者有机化学也可以跟药物比较相关，比如说合成小分子。
还有一个方向就是物理化学，也是我学习一个方向。我们就会有学习超快光谱或者其他的表征方式，是更偏向物理的。另外一个方向是材料化学，比如说各种电池的材料，你都可以划分为材料化学这一部分，还有高分子材料，那些生物可降解材料都是属于材料化学。还有分析化学，分析化学主要就是做各种检测表征。比如，我想知道一个物质的性质，我可能会学习分析化学去了解怎样去优化，怎样去得到更多信息，然后用分析化学去做一些检测。还有生物化学。比如说你有蛋白质或者一些就是跟生物相关的，都可以划分为生物化学部分。然后其他还有一个我觉得还挺重要的，就是计算化学，就可以应用到很多不同方面了。比如说我做出一个实验，但是有一些东西我解释不清楚，我可能就会使用计算化学去算，然后再去进行一个解释，然后它可以应用到各个不同化学里面都可以。
S:目前AI对您的研究领域有什么影响吗？
Dr. Esther：
我觉得 AI 是一个非常好的方向，其实现在也有很多文章使用 AI 去计算，更多的是使用 AI 去推测一些新的材料，这样子我们就不用盲目地去尝试。AI会学习以前的材料，去推测我们未来应该去怎么设计材料，它可以设计的是分子，可以是固体材料，各种都可以，就是这通常是一些 AI 的文章，他们会构建模型，然后去推测，推测完之后这个新的材料出来之后，他还会给你提供他的一些 property 是怎样子的，你还可以根据他推测的内容去结合到自己的研究方向中，然后自己再去做实验，去尝试是否真的合适。但是，虽然AI 是一个非常好的助手，但有些时候他的推测可能并不是非常准确，不过确实可以减少我们做实验的时间，帮我们更快速地筛选出怎样子的东西才是有用的，然后我们再去做尝试。
S:在读博士的时候，可以更换课题组吗？
Dr. Esther：
我觉得是可以的。在我们学校的话，我们第一年级会有一个rotation，你可以去不同的课题组先去学习一下。然后到最后你再选择一个你最想加入的课题组去进行你的博士期间的学习。但是如果你读了一两年，你发现其实你对这个不感兴趣，我觉得也是有机会再去换别的课题组的，你可以跟你的导师商量，再跟你感兴趣的导师商量，如果他们都同意的话，是可以换课题组的。
S:想要申请化学工程类方向博士，学生本科需要学习什么课程？
Dr. Esther：
我的研究方向主要因为比较偏电子工程，所以会需要涉及到很多的电路。如果大家想从事这个方向的话，需要对电路有一些掌握，以及编程。因为我们最终搭出来硬件还是要通过软件来实现的，所以说希望大家还是可以有一些编程的基础。还有一些比如说我们这边会用到一些就是光刻，nano-fabrication这些。可能大家本科阶段能上手做实验机会比较少，因为这些仪器一般比较贵重，但是大家可以稍微了解一下，了解一下它的原理和最最基本的操作。如果大家有时间的话，也可以了解一下这个人工智能。基本上做到最后大家都会搭上一下人工智能，所以说如果大家能掌握一些这方面的知识也会比较有优势。
S:化学博士毕业后，有哪些就业路径？
Dr. Esther：
最常见的就是学术界和工业界。
在学术界的话，通常读完博士还得再做一个博士后，然后就可以申请教职了。可以申请美国的教职，也可以申请其他国家的教职，也可以回国。如果是希望回国的话，最好就是提前地去关注一下国内的一些海外引人才引进的政策，这样子其实还是挺有优势的。
去工业界的话，这取决于你本身学习的是什么，比如说我学物理化学，我可能会做一些激光的实验，做光谱实验，也会同时研究一些材料。这样子我就可以进一些比较偏向器材方面的公司，比如说有些公司他们就是专门研究激光的，就整一套下来是做实验器材的，可以去那种公司去做研发。然后做材料的话，就有不同做材料的公司。因为其实不管你是学习什么材料，公司比较看重的还是你的研究过程，或者是你的思考过程，还有怎么去学习一个新的东西，或者怎么开发一个新的东西，这些都是共通的。所以只要你是本来就是有材料学习方面的经历，各种材料公司都可以去，如果说更偏向应用一点的材料，你可以去一些半导体公司，或者一些做 LED 屏幕那些各种材料的公司也可以去，比如3M这类的公司。
在其他方面，你还可以去国家实验室，在美国这边的话就是不同各种的 national lab，在国内的话你可能就是进不同的科研机构。在国内进科研机构可能就不需要有去做教学什么的。在国内可能还可以去不同制定政策的政策岗位。我也有身边的例子会去做consulting，做可能跟你本来学习比较相关的。其他的话其实你还可以去做编辑，就是一些期刊的编辑。其实还有一条就是如果你想要继续再学习一下法律的话，再考一些法律的考试，你也可以在这边做一些专门帮别人编写专利的工作。
S:化学博士的面试大概什么样的？
Dr. Esther：
面试的话在我当时并不是每个学校都有。它取决于不同学校，有些学校通常是固定每一年都会有面试，他会先看一轮你的材料，然后再进行一轮面试，最后再选出所要招的学生。问的问题通常是会跟你的科研经历比较相关。他通常一开始就会问，请你介绍一下你以前的科研工作、科研项目，之后就会问，你觉得你的这个工作的创新点在哪里？你跟别人不同的地方是在哪里？然后再问一下你这个工作你觉得最大的挑战是什么？你是怎么克服的？其实是跟文书很类似的一些问题，然后你遇到了失败，你怎么做了？你从这个工作中你学习到了什么？大概就是差不多这样子的，然后再问一下你对你自己领域的一些看法。
S:您觉得什么样的学生适合读博？
Dr. Esther：
如果是从技术层面上讲的话，你需要一些做科研方面能力，如果你是做实验的，不是说做 computational chemistry 的那种的话，你需要有一定的动手能力。
如果是个人性格方面，就需要对一个问题有好奇心，你是真正的想要去学习这个问题。在这个过程中也需要有一点耐心，因为可能会面对很多失败。然后你要有自己学习的能力，因为在博士过程中，老师有些时候可能并不是非常了解你在做什么，都是自己在学习我们自己的这个方向，所以要有解决问题自我学习的能力。独立思考能力也非常重要，然后如果你是在组内的话，你可能跟别人有合作，还需要有沟通能力。然后在博士过程中还需要有时间规划，对未来规划的能力。
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