科研創新是各學術領域從事研究的每位學者的追求。但若沒有勇於質疑的精神以及善於質疑的思維，恐怕是無從發現問題，也不會產生創新靈感。這是眾所周知的。我攻讀博士時取得科研創新成果就是一次例證。    
我是自2001年讀博課程結束並進入實驗室後才開始做甲烷等離子體常壓偶聯課題研究的。在這之前，從未接觸過甚至都沒聽說過此類學術領域。當時，我從剛剛畢業答辯後離開的師兄弟那裏接過了此課題，繼續研究。我從查閱並研究文獻開始，先瞭解本領域的相關研究前沿狀況，結合本實驗室的最新研究進展，發現：（1）文獻記載的相關實驗研究幾乎全都是在單尖-平板（針-板）電極基礎上，在兩電極之間試著加入各種各樣的化學催化劑，幾乎涉及化學元素週期表中的全部元素，但是如此僅僅變換化學催化劑所得到的結果，都是超不過碳二烴目標產物單程收率25%的上限；（2）單尖-平板電極設備中，反應過程積碳嚴重，常壓下的甲烷氣體放電根本無法長時間連續進行。因為，常壓甲烷在放電反應器石英管中開始放電後，立即冒出的濃重黑煙彌漫在反應器中，沉積在器壁上，並在單尖與平板電極之間迅速生長出碳絲，眼看著只有一釐米左右的兩電極間隙之間的碳絲很快就相互接近到幾乎相連，此時若不立即斷電，就會因碳絲相連而發生短路，燒壞作為等離子體發生器的高壓電源。即使是在單尖-平板電極之間插入化學催化劑，也是積碳滿滿，產物收率50多年如一日無法提高到產業化標準（30%）。     當我瞭解到上述當時的基本現狀之後，就在想，我接下去怎麼幹？還是跟著化學界前人的研究思路走嗎？再作更換化學催化劑的進一步嘗試？無望！那麼，原先研究瓶頸的原因在哪里呢？既然是大量積碳導致無法連續放電，那就應該從解決這個根本問題上想辦法，而不是僅僅在化學催化劑的變換上折騰到窮盡。既然甲烷等離子體放電屬於等離子體化學，這是物理和化學的前沿交叉學科，我化學專業的人也可以在等離子體放電物理的根本問題上做文章。 於是，產生了創新思路： （1）分析甲烷放電形成積碳（碳單質）的物理化學原因：甲烷偶聯的目標產物是碳二烴，是甲烷斷裂一個、兩個或三個碳氫鍵後的分別偶聯產物，即乙烷、乙烯或乙炔，而積碳是甲烷放電中斷掉四個碳氫鍵的徹底分解產物，即碳單質和氫氣。那就是說，單尖-平板電極放電通道中能量太大了。 （2）考慮如何使單尖-平板電極放電通道中的能量降低：如果把一條放電通道變成若干條，那麼，在輸入電場總能量即總輸入功率不變的前提條件下，每一條放電通道的能量就會降下來，就會減少積碳！於是，我設計並制做了一套“多尖端-平板”電極。但當我興高采烈地安裝好接有新電極的反應設備並開機操作時，卻發現多尖端電極中只有一個尖放電！大失所望！我想了一下，哦，明白了，這是因為多尖端電極不可能制做得嚴格控制在同一個平面上，只要不在同一個平面（也許是納米級的或是其他水準的），靜止多尖端電極就不可能同時放電，而只能是最突出的那一個尖端電極與平面電極之間的單尖-平板放電！ （3）於是又查資料。終於查到了一個當時的最新研究成果，日本的一個研究團隊發明了一套“旋轉弧形刀刃-平板電極”用於甲烷等離子體放電。他們以高速自轉的刀刃狀轉動電極與固定平板電極間產生常壓甲烷等離子體反應區，但其工藝只獲得甲烷轉化率22.5%，相應C2烴收率只有15.2%，很可憐，並且還是遭受大量積碳。不過，因為有一端是旋轉電極，所以嚴重的積碳並不會使兩極相連，一定時間段內還不至於影響連續操作，這就是一個實質性進步。     據此報導，我先是設計制做了一套文獻報導的“弧形刀刃旋轉電極對平板電極”。研究發現，刀刃上的放電是遊動式的（不是整個刀刃線狀放電，而是沿著刀刃的一個遊動的點狀放電），實際效果仍相當於單尖-平板電極放電，旋轉刀刃還是幾乎等於白轉了。     然後我又想，原先設計的多尖端電極轉起來會是什麼結果？怎麼轉？如果多尖端電極在一個平面上轉，恐怕還是一個最突出的尖在平面上畫一個圈，還是一個放電通道，還是積碳嚴重，而且反應物不可能全部通過放電區，會浪費很多電能。如果讓反應物進料氣流全部通過放電區呢？那就必須使放電電場場強方向與反應物氣流流動方向相互垂直。假如氣體流動方向是豎直的，那就需要“多尖端旋轉電極對平面電極”放電方向是水準的。這一天，我苦思冥想這個電極構形直至宿舍熄燈後，我躺在床上翻來覆去睡不著。最後，我用手比劃著設想，右手五指張開，對著左手心，隨著五指轉動，左手跟著走，走到半個圈時，突發奇想：有了！讓“多尖端旋轉電極”對著“固定的同心圓筒形電極”轉起來！我一下子興奮得差點兒叫出聲來，但馬上意識到另外兩位正在睡覺，戛然而止，只是吐了下舌頭。那一夜感覺好長啊，幾次醒來都還沒有天亮。第二天，我就開始設計，連續制做了三套電極。一套是，在一個金屬杆上接三個同心圓金屬片，每個金屬片上開出9個同心圓電極尖，然後是一個配套的圓筒形電極；另外兩套中，同心圓筒形電極構形不變，只是同心圓金屬片的尖端數不同、金屬材質不同以及半徑不同，以便獲取對比實驗數據，作定性與定量研究。    
在多尖端旋轉電極做好之後，我還是用之前用過的化學實驗室的攪拌器支架及其馬達作旋轉電極的驅動設備。石英反應器也作了重新設計，除了在反應器上下側面留有進料口與出料口外，還在中間一側器壁上留有反應器內的筒形固定電極接外部電路的密封口。在對反應器的上下封口如何與所穿過的旋轉電極杆間做好密封的問題遇到困惑時，導師指導我，可以用聚四氟乙烯薄膜試一試。我一試，果然可以。在開機放電實驗前，在甲烷進料幾十分鐘後，氣相色譜線上監控分析顯示，反應器內空氣含量小於爆炸極限。所有的設計制做與準備實驗完成後，一天晚上，我經過一天的精心實驗準備，終於一切就緒了，我一刻也不想拖延地開機放電了！晚上9點多鐘，首次新實驗成功了！當我看到那一片海藍色的甲烷-氫氣輝光放電時，激動地馬上打電話告訴了導師。第二天，當導師到實驗室看到這一幕時，像個孩子似地高興地拍著手跳了起來說“啊！真好看！真好看！”  
 “多尖端旋轉電極對同心圓筒形電極”構成的常壓甲烷放電反應腔是藍色明亮穩定的閉合環形等離子體反應區，此放電反應區及其所形成的等離子體鞘帶電粒子層場強方向與反應物氣流方向垂直，幾乎全部反應物連續通過放電區。此創新電極工藝在等離子體甲烷常壓偶聯實驗研究中，不飽和C2烴的選擇性大大提高，積炭量大大減小，取得了常壓下甲烷放電可長時間連續操作的突破性研究成果。隨後，又為解決少量積碳問題，研究發明了僅切換進料為純氫氣就可以消積碳的便捷方法。定量研究結果顯示，常壓等離子體條件下多尖端旋轉電極甲烷偶聯反應的最高轉化率73.9%，相應的C2烴最高單程收率71.3%及C2烴選擇性96.5%，這是突破本領域50多年研究瓶頸的成果。我博士畢業就職於遼寧師範大學化學系（現改稱化學化工學院）後，與大連理工大學合作，又在指導博士生的後續研究中，在理工大學等離子體物理專家指引下，親赴杭州磁流體技術科技公司，協商設計了相關磁流體密封圈，從而完善了此項創新發明。進一步的實驗研究證明，此項研究創新成果有進一步作中試放大與產業化的重大價值。因為，以此創新工藝技術可充分利用現有世界大儲量的可燃冰（海底固態甲烷）與可再生能源沼氣（主要成份是甲烷）作為製備高分子材料單體（乙烯和乙炔）的可再生材料能源，並同時可用於二氧化碳等溫室氣體的轉化利用（此專案急待進一步研究，以控制全球氣候變暖），實現人類可持續發展的偉大戰略目標。     以上創新思維過程說明，創新成果需要創新思維，創新思維就是在充分瞭解相關前沿狀況的基礎上，要相信事實，而不是迷信權威；要敢於否定，而不要定勢思維；要善於揭出實質性問題，而不是急於做表面文章。