2016休斯顿大学实习项目实习周记（2）

公共篇

北京时间2016年7月25日15:00，波音777号客机载着我们休斯顿第二分队的五名同学于首都国际机场起飞，由此我们踏上了为期三个月的休大实习之旅。经过13小时左右的航班，我们于美国中部时间7月25日15:30顺利降落在休斯顿乔治布什国际机场。过海关，取行李后，我们乘坐Supper Shuttle到达预订旅馆，并修整一晚。

第二天一早，休大的学长学姐们开车将我们送到休大University Center。有了学长学姐们的热心帮助和第一批同学的经验，在队长常晟源的带领下，我们办理宿舍入住手续的过程比较流畅，经过24小时的system processing，我们于27日下午入住休大学生公寓Cougar Place。

在入住前，我们参加休大实习项目的十人开展了一次orientation meeting，了解相关的法律法规。在会议结束后我们加入了international friendship program，每月由休斯顿家庭带我们购物，参加家庭聚会或观看体育赛事，入乡随俗，体验当地文化。

入住宿舍后的第二天下午，我们由沈秋阳学长带着去Walmart进行第一次采购。初来乍到，多少有些水土不服，我在食堂吃了几餐后便开始怀念中国菜。幸运的是队伍里不乏大厨，有了超市采购来的食材，我们不久就吃上了糖醋排骨，回锅肉，鸡蛋饼，水饺和番茄鸡蛋面，倍感亲切。

来到休大后感受最深的一点是休大是个种族及文化的大熔炉。休大国际学生中最多的是印度学生，其次是中国学生。每个实验室都能看到不同的肤色，听到不同的口音。学长学姐们都很热情，这里尤其要感谢帮我们联系机场巴士和旅馆的曾琦学姐，第二天接待我们入住的余梦萍学姐和沈秋阳学长。五名同学中的三个男生与一个美国小哥合住一间公寓，小哥非常开朗，和我们聊美食，运动，电子游戏。我们请他和我们一起吃了一餐水饺，他也说要带我们尝尝地道的美国菜。

29日即周五，五名同学中的两名已经见到导师，并在学长学姐的带领下了解了相应实验室的研究方向。其他同学也均与导师取得联系，下周我们五名同学便要陆续开始干活。刚适应新环境的我们对接下来的生活都充满期待。

个人篇

李斌

7月25号早上，我和向杰伟、赵雪妍从武汉出发到达北京和商尚炀、陈丽莎汇合。下午就搭乘了前往休斯顿的飞机，经过13个小时的飞行，于当地时间25号下午5点达到了休斯顿。

Scott street 学长家

28日队长带我们和ECE的秘书Jaime会面，相当于在院里进行报到吧。中午我们一起在center吃饭，下午四点半沈秋阳学长带着我和向杰伟、商尚炀在附近的场地打网球。晚上查看邮箱时发现导师回了我的邮件，让我下周一去见他，看到这个邮件时还是比较兴奋的，毕竟等了几天才收到邮件。

赵雪妍

周三下午，ISSSO办公室的Jin Zhang为我们十人进行了暑期实习以及休斯顿大学的情况介绍会，着重强调了相关证件以及安全问题。

搬进宿舍后，“吃”成了一个大问题。好在我们之中有位“大厨”——向杰伟同学。在大厨的掌勺下，我们吃到了色相佳味道好的糖醋排骨、鸡蛋饼、鸡蛋面。

这一周，做的就是办理一些手续和适应当地生活。实验室方面，我已与我的导师联系并约在下周一见面。因为我之前几乎没什么科研经历，内心还是十分紧张和忐忑的，希望接下来可以尽快适应实验室的节奏。

陈丽莎

我的导师是Dr. Roysam，工作比较忙，下周在奥斯丁参加会议，而我幸运地在周五与Roysam教授见面，介绍了我自己的实验室背景，并了解了导师的实验室目前正在做的工作。

我和导师都觉得我们的方向比较匹配，并且认为3个月时间我需要专注在一个具体方向，接下来，导师会进一步了解我的背景和感兴趣的研究方向并且和我讨论以确定我具体的研究方向。

实验室的研究主要集中在脑细胞图像分析。感谢热心的李晓扬学姐，带着我熟悉了实验室的环境和学长学姐的研究方向。陆恒洋学长主要做容器中单个细胞图像分割，后面还会做GPU加速和运动细胞跟踪；Jahan的研究是利用机器学习中的active learning做分割正确与否的判断，使得分割结果更加精确；李晓扬学姐的工作是基于classification做feature selection，以选择能够区分正常脑细胞与受损脑细胞的邻域细胞分布的特征。

同时我还了解到实验室有一个刚刚博士毕业的学姐徐焰，本科毕业于华科电信系，下周日她会在休大ECE系做一个关于机器学习的讲座，我也非常荣幸有这样一次与学姐交流的机会。

商尚炀

自飞机落地，倏忽间一周过去。在舟车劳顿的疲惫、报到事务的繁琐、联系导师的周折以及不期而遇的感冒的折磨的重重包围中，七日间我似是隔了一层纱来观察这个我吹捧过的、鄙夷过的国度。

都说太阳底下没有新鲜事，市井间的智慧有时确实有必要尊重一下。没错，生活中确实多了不少新鲜的色彩，更整洁的教学楼、更宽敞的宿舍、更危险的生活环境、更有无数令人称奇的的校园传说。可是这个学校在本质上和我已经体味过的大学教育有何不同呢？我猜其根本不外乎人少两字。人数更少，所以每个学生可以拥有自己的单间；人数更少，所以不必急着在方寸之间挤进数栋楼房；人数更少，所以可以适当在图书馆的桌椅板凳上多花些功夫。所以从外表上看，似乎整个校园的气氛比起国内诸校要从容许多，如此，自然环境、人文设施、学生福利等等便可以一一吹起。

“大学之大，大在人均面积”，这是对休大的表层认知，深层的内容且由我在接下来的几周慢慢体会。

向杰伟

7月25日（北京15:00），飞机准时起飞，从白昼出发前往另一片白昼。我们追赶着太阳，逃离日落。

我们飞过了南极，科雷马平原，因迪吉尔卡河，和数不尽的大城小市。万里云海与无尽汪洋连成一片，高山河流，冰川峡谷，以前见过的没见过的都在窗外若隐若现。临坐的阿姨是20年前的休大毕业生，攀谈着家乡的熟悉，闲聊着异乡的风情。13小时的旅程，飞机缓缓降落。

踏入休大的校园，和我对美国校园的想象还是有些出入的。这里并没有大学校园的人声与喧闹，而是多了几分边陲小城的宁静与祥和。虽然校园周围的街区都不太安全，但校园里的学生或者教职人员都还是十分热情友善。

在校园里进行一些手续的办理（check in，入住），并渐渐融入美国的生活饮食习惯，中午快餐，晚上厨房各种尝试，在家很少洗碗现在是锅碗瓢盆交响曲，没有做过菜的，现在是酸甜苦辣尝百味。八仙过海，各显神通。

29日和导师Professor Wolfe见面。教授是一个很友善的白人爷爷，指导我的学姐来自印度南部的一个小城，待我十分热情，一上午下来，对实验室大体有所了解，电话号码也全数“擒获”。

常晟源

这周周一前，我就和我的导师David Mayerich博士进行了邮件沟通，不过很可惜的是他暂时在外地，不能立即和我碰面，但他和我约好周五见，并且欢迎我随时去参观他的实验室。所以，周一上午我就来到了他的实验室。

一进实验室，大家的目光立刻集中到了我身上，实验室有一位来自中国的学姐，十分热情地和我搭话，并带着我参观。从学姐的介绍中，我了解到实验室主要从事生物医学成像和图像处理等方面的研究，经费充裕，有着优秀强大的软硬件环境。学姐还带着我向几位学长学姐一一打了招呼。可以看出，这里的每个人都和善可亲，乐于帮助和分享，这一点让我感到了如同身在国内的温暖。在实验室逗留了一会，时间已近中午，我便向各位学长学姐告别，并约好周五再来叨扰。

时间过得飞快，周五上午十点，我如约来到David博士的办公室。David是位平易近人的人，他听完我的背景介绍之后就很客气的和我讲，我们这里没有什么super-advanced optics的东西，希望我不要觉得失望。之后，他又大致地和我聊了一下他的想法，基本上是做一个柱状肿瘤组织的3D荧光成像系统，取代以往的切片染色的方法，并且便于进行后期处理。随后，他又带我去了实验室，把我介绍给了两位师兄师姐，让他们教一教我IR光谱仪的使用方法。不仅如此，他还带着我申请了实验室钥匙，安排了我的座位并且建立了我的系统账户。看来要学的东西还有很多，下周注定是忙碌的一周，我也要好好努力，不让大家失望。

白小龙

经过第一周的适应，在着手办理了入住和注册各种事情之后，我们也马上开始实验室学习的准备。

一开始，我被分配到电气学院的Stuart A. Long教授手下，他的研究方向是天线研究。由于专业不对口，我十分困惑，问他我该从哪里学起。而他想出调换导师的办法，很快就联系了休斯顿大学机械工程学院的宋教授（Dr. Gangbing Song）。宋教授人也很热情，让我先加入振动控制方向下的一个水下涡流调谐质量阻尼器的项目。项目的搭档是一个联合培养计划在休斯顿学习的博士生王博士以及休大这边的大三本科生Dakota。能和这样优秀的peer一起合作，我感到满心的期待。

接下来的几天，便开始投入项目的工作了。后来我了解到，我到这里时，原本十周的项目已经进行到第八周，因此快到结尾阶段，但是仍然存在一些没解决的问题。我尽可能的帮助两位解决问题。首先，王博士给我讲解了项目的大致内容，即针对于水下管道的一种涡流调谐质量阻尼器（ECTMD），其工作原理大致就是给水下管道添加附属装置，减少管道的振动，增加水下管带结构的稳定性，从而便于石油开采和运输等的进行。其实这些内容我是可以很快接受的，因为专业课学习过振动与噪声的课程，对于基本的原理可以马上回忆起来。

接着王博士向我演示了装置和仪器的基本操作方法，以及如何进行数据采集。结构原理大致描述就是：管道模型对称的固定在基座上，在左端安装一个电机，电机的轴上安装一个离心重物块，通过旋转产生激振力，带动管道的运动。在U形管道的下端部分安装固定的磁铁。而质量调谐阻尼器（TMD）则是由铁丝和铝片制作的悬臂梁简易装置（对于TMD本身的质量要求在10g以内，其结构因此采用最简洁的形式）。悬臂梁两端的铝片在振动时会对磁铁的磁场进行切割，由电磁的原理会产生涡流以及抵抗力，再由内部阻抗产生热量消耗振动能量。

再在管道一端连接激光位移传感器（laser sensor），获取振动的位移信息。

为了让我有更多的了解，我从Dakota那里copy过来8篇相关的论文，把论文看一看熟悉工作的内容作为头几天的任务。除此之外，我还根据需求安装了Labview软件和DAQmx模块，以便今后对采集到的振动信息进行频域的处理和进一步分析。

后来，经过几天的调试调整，我们发现之前数据不正常的原因——在没有安装TMD的情况的那组实验，我们把磁铁从管道上拆下来，却没有考虑到质量对于管道系统的振动频率的影响。于是我们在代替磁铁原有位置处安装了等质量的重物。终于获取了我们理想的水下振动的情况的幅值-频率曲线，和水下无TMD、水下无涡流的TMD的情况形成良好的对照，并且满足了理论数据分析的频率值（约在3.0-3.3Hz附近）。接下来，下周的计划是把数据图表作整理，写出article,准备进一步的发表。

马雅尧

这周在实验室主要是看文献与熟悉器材，做简单的实验。

由于石墨烯的方向偏向于材料，没有修过相关课程，开始看论文时就遇到各种专业词汇，晶体结构，生物材料的检测与制备以及一些化学反应。自己需要把论文反复看过多变才能掌握其核心内容。

来自浙大的朱师兄带着我熟悉了一些实验器材，比如说UV2001，测物体（薄片或粉末状）的红外吸收光谱，还有测能带大小的。知道了仪器的使用方法，注意事项与基本原理。

然后做了薄片的Zscan与石墨烯溶液的Zscan实验。Zscan是通过测物体在光轴不同位置的透过率，反应物体的非线性光学特性（SSPM）。最后结果没有达到预期，我们分析一是由于飞秒激光器峰值功率太高，我们在一个位置的采样点数太多，导致样品被烧坏；二是由于样品取得较薄，没达到单晶，未能展现出非线性特性。

Zscan曲线 测量平台

还有观摩了实验室师兄的化学实验，洗试管，称样品，打磨物体，每一个步骤都有很严格的要求。

除此之外利用每天的空档时间修改论文，解决一些光学的问题，网上补一些有关固体物理，生物材料方面的知识。

宿舍楼每天星期一晚上，7点到11点休大女生们都会在健身房进行排练，为开学在TDECU Stadium的球赛做准备，气氛非常好。

接下来的一周会完成石墨烯的全部测量，开始纳米孔材料的制备与特性测量。

陈宇遥

这一周我就正式的开始了在实验室的学习生活。首先在和包教授进行谈话之后，包教授认为我可以先从基本的仪器操作等入手，向实验室的学长们多去学习，同时他还带我参观了实验室的不同仪器。

上图为飞秒激光器，实验室中利用飞秒激光大多是去测量不同材料的光学性质如透过率等。

上图是实验室中的FTIR光谱分析仪，实验室中用这个仪器测量不同材料的光谱响应，通过在原来的样品切片的上方放置一个全反镜，可以利用放在反射镜上的样品粉末改变在反射镜内面被反射的倏逝波来测量粉末的响应。

实验室中还有其他各种仪器，如UV-VIS光谱分析仪，气象色谱仪等。正所谓工欲善其事必先利其器，实验室的各种仪器正是科研成就的坚实基础。

同时包教授还给了我的第一个任务，就是去了解实验室的不同仪器的使用方法。我在接下来学习实验室内的基本操作过程中发现实验室中的化学实验室的部分竟然占了很大一部分的比例，虽然与我之前对于实验室的期待有些不同，但在化学实验的过程中自己拓宽了视野，比如之前不是很了解的化学试剂样品的名字，在帮学长配溶液，称量的过程中逐渐识记，同时对于许多实验的基本操作比如清洗试管，洗涤样品等进行了回顾。并且在帮学长进行Co片阳极氧化实验的过程中，我也学习到了有关电化学的新知识。

开尔文探针的系统图

这一周内我仔细看了开尔文探针的具体操作说明，实验室里的开尔文探针是振动非接触式的宏观开尔文探针，主要是利用的测量样品和振动的金箔之间接触电势差不同来测量不同样品的功函数。并且对于具体的操作方法有了初期的了解。在周五的时候学长用金箔示范了如何使用开尔文探针，首先将系统所处环境用泵抽真空两小时，再开始测量，测得的实验金箔对参考金箔的功函数差的数据稳定在了0.115eV，金箔的功函数范围在4.6-5.1eV，可以认为仪器测量准确。下一周准备对学长给的FTO样品进行测量，并自己看看Labview上怎么实现利用示波器进行数据采集的自动化，免去繁杂的守在示波器旁边记数据的过程。

王冉

第二周，终于开始见导师进实验室了。我的导师是一位比较年轻的副教授Atilla，本科和我一样，也是机械，他向我介绍了实验室主要的3个项目，其中一个就是去年来这个实验室的学姐参与的REX，由于他们现在主要的工作是做Cybathlon比赛，这是一个由残疾人和人造设备共同完成的比赛，我们参加的是动力外骨骼组，赛道一共有6个部分，首先从沙发上站起来，然后绕柱子，上坡开门，下坡后是一组石头，最后是上下台阶。这个项目似乎是今年初才启动，所以老师说是from scratch。实验室比较小但是设备还比较齐全，有一台看起来相当不错的3D打印机，学姐去年来打印的3D大脑模型也还在实验室放着。

我分到的任务是设计拐杖的控制部分，让使用者通过拐杖控制动力外骨骼，跟Jeff,David商量了一下细节，后来Prasad来给我找了一块Arduino Due的板子，来代替不够用的Teensy。之前稍微懂一点点嵌入式，所以周五就把程序写好了，等周一快递把买的LED，摇杆和按钮送到，就可以调试了，预计Bug会很多，希望能顺利吧。