如何培養你的下一代科學家?每個有遠見的科學家,幾乎都思考過這個問題。
這是一個科學家超脫生物本性之上,更高級的“延續香火”。近日,Nature邀請了五位資深科學家,來提出他們對這一問題的建議。Nature將這種延續稱為科研遺產(science legacy),如果把中國文化元素糅合進來,稱為科研傳承或科研衣缽更為貼切。
然而,當下的科學環境對于科研傳承提出了新挑戰。
作為受邀分享的專家之一,中國科學院院士、中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心學術主任蒲慕明認為,目前學界競爭更加激烈,高校職位更難以獲得。神經科學領域的研究生和博士后中,只有不到20%能成為獨立實驗室負責人。
作為導師,應該如何因材施教,為學生打造自由試錯的安全空間,讓人才可持續地為實驗室提升影響力,并改善所在領域的科研環境?
打造安全空間
▲ 蒲慕明
中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心學術主任
為了做出突破性發現并確保學術研究傳承,我為學生們打造了安全的空間,讓他們勇于試錯并適應挫折。
在我所處的基礎神經科學研究領域,意想不到的發現常常能產生最大的影響,而這一過程中必然會有起起落落。有了安全的空間,學生可以犯錯并從中吸取教訓,而不會影響他們的信心。
不過,我也給學生三個提示,以減少或避免不當的錯誤。
首先,他們應該掌握技術。這樣,如果一個實驗失敗,那不是因為技術執行不力。第二,他們應該學習各種各樣的技術,以便進行不同的實驗。第三,也是最重要的一點,他們應該接受與研究假設不一致的意外發現。
這些簡單的技巧幫助我和學生專注于驗證假設,而非浪費時間來解決可避免的錯誤。
一個高效的導師不應該回避有關困難的對話。
我開始職業生涯的時候,學術界的職位并不像現在這樣難以獲得。目前,學界競爭更加激烈。
據我估計,神經科學領域的研究生和博士后中,只有不到20%能成為獨立實驗室負責人。我曾不得不建議學生考慮研究以外的職業選擇。
在此類談話中,給學生一些實用的建議會很有幫助,比如解決問題和團隊合作的技能如何轉移到其他工作中去,以及為他們提供一些教學和業界的工作機會。
一個人的科研傳承在很大程度上受兩個因素影響,一是職業抱負,二是如何尋求最大限度地發揮個人潛力的機會。
我的職業生涯流動性很大。在回到中國領導中科院神經科學研究所(ION)之前,我已經是加州大學伯克利分校的教授。
每當我權衡新機會的時候,我都會問自己,我的離開是否會給我現在的機構帶來變化,以及我的貢獻在哪里會最顯著。
轉到ION是一個重大的職業變化,我認為它正在產生效果:我們已經開始了一項倡議,將非人靈長類動物作為研究高級認知功能和藥物發現的模型。我們希望能培養出對這個領域感興趣的下一代科學家。
建立長期合作關系
▲ Kristi Anseth
美國科羅拉多大學博爾德分校化學和生物工程系教授
構建科研傳承體系需要有承擔風險的意愿:許多問題都很復雜,解決這些問題需要創新的、突破常規的方法。
1995年至1996年,我在科羅拉多大學博爾德分校從事博士后研究期間,決定走出自己的舒適區,研究軟材料在生物領域的應用。
這種交叉學科所帶來的風險得到了回報:通過設計新型大分子,以及應用我在博士課程中習得的光化學專業知識,我可以研究干細胞生物學,以促進組織再生。
自1996年任教于科羅拉多大學博爾德分校以來,我的實驗室已經在再生醫學的跨學科領域培訓了100多名博士生和博士后——為該領域培養了科學人才,并創造了長期的科研傳承。
盡管冒險可以帶來回報,但對于處于職業生涯早期的研究人員而言,風險常讓人畏懼不前。
我的建議是,優秀的合作者往往能提供建議,并幫助你把風險降到最低。培養和維護你與這些同事的關系,會有助于為項目、資助和論文出版帶來持續的創新。
尤其重要的是,你要支持你所培養的人才。
我盡力通過提名和推薦信來支持我的同事和學生。例如,Jason Burdick于2002年從我的實驗室畢業,開始在賓夕法尼亞大學擔任助理教授。基于他的創新研究工作,我提名他為2019年美國國家發明家科學院院士。
我為學生的成就感到非常驕傲,他們表現出色,不僅僅了提升我實驗室的影響力,更促進了整個領域的發展。
專注于人才培養
▲ Lisa Kewley
澳大利亞國立大學天文學和天體物理學教授
在我成為教授以來,我的實驗室已經培養了20名博士生和10名博士后。作為2017年啟動的澳大利亞ARC三維全天空天體物理學卓越中心(ASTRO 3D)的主任,我還領導約300名研究人員、教職工和學生。
今年3月,我被任命為哈佛-史密松森天體物理中心的主任,該中心是史密松天體物理臺和哈佛大學天文臺的合作項目。
當我選擇學生和博士后時,我會留意兩個關鍵特征:對科學的熱愛和上進心。
那些對工作充滿熱情的人聚集在一起,有助于創造一個積極的工作環境。有上進心的人能獨立思考和執行,這是成為領導者的重要品質。
通過前導師的推薦信,我能夠評估候選人的獨立性和領導潛力。我還會讓資深博士后參加面試小組,幫我挑選那些適合團隊的候選人。
在澳大利亞,我們一直在爭取國際交流的機會,因此我特別重視讓我的學生增長國際經驗,并希望他們考慮回國領導前沿研究。
我經常與海外同行和合作者共同發表論文、領導項目,擁有國際合作者也使我能夠交換優秀的學生和博士后。
當我的學生尋找職位時,我會把他們推薦給正在從事有趣研究的海外同事,有時甚至在招聘廣告發出前進行推薦。同樣,同事們也會向我推薦他們的優秀學生。這種辦法可以確保我實驗室的研究產生持久的影響。
科研傳承也關乎我們能夠為更廣泛的科學界所做的貢獻。
在ASTRO 3D,我和我的團隊今年實現了50:50的性別平衡(在整個澳大利亞上,女性只占天文學工作者的30%)。
當我在2017年提出性別平衡的想法時,許多人對此抱有疑問。盡管有這些挑戰,團隊和我還是堅持了下來,因為我們堅信,更好地代表所有性別和少數群體將提升教育乃至更廣闊范圍的榜樣力量,以及委員會的公平性。
當你覺得一項事業值得為之奮斗時,就該無所畏懼地追求它。
因材施教的指導方式
▲ João Mano
葡萄牙阿威羅大學化學系陶瓷與復合材料(CICECO)研究所生物技術學教授
當每個實驗室成員都最大限度地發揮他們的潛力,并在各自領域建立成功的事業時,科研傳承就應運而生了。
目前,我的實驗室已經培養了70多名碩士生、25名博士生和40名博士后,其中許多人現在在其他國家(主要是印度和中國)擔任高級研究員,或在業界(主要在歐洲)工作。
指導對學員的職業發展至關重要。我提倡因材施教,因為沒有兩個學生是相同的。我試圖了解學生的性格和抱負,并根據他們的技能和性格類型來分配合適的項目。
培養良好的指導技能不會一蹴而就。知道應該對學生說什么,如何識別他們的潛力,并幫助他們實現,這些都需要累積經驗。
在我讀博期間,其實并沒有太多應對實驗失敗的經驗。但當我成為助理教授時,我開始看到學生們在受挫的實驗中苦苦掙扎,在無法交付實驗結果時感到沮喪。作為他們的導師,我意識到,如果我不愿承認我最初的假設可能有誤,那么學生可能會更加士氣低落。
通常來說,我會將項目分解成更小的步驟,使其范圍更易于管理。有幾次,我完全改變了項目的方向,因為我相信我的學生已經盡力去重復實驗,我也接受了我的假設就是不正確的。
表現良好的畢業生足以證明,我的實驗室提供了高質量的培訓。當我現在的學生在尋找工作和國際交流的機會時,他們也是重要的聯系人。
在校友的成功和支持下,我們更接近在所在研究領域構建科研傳承體系。
承認每個人的貢獻
▲ David Mooney
美國哈佛大學生物工程學教授
科研傳承是通過許多實驗室成員的努力創造的,理應承認大家的貢獻。
當每個實驗室成員都努力工作時,就會產生良性循環,實驗室就會成為人才的“磁鐵”。因此,承認每個人的貢獻相當重要。
這種承認可以通過各種方式進行,但我最喜歡的方式之一是在我的演講中加入相關研究學員的漫畫。這使我們的作品個性化,并使觀眾對名字印象深刻,還便于其他研究人員在學術會議上找到并接近他們。
顯然,實驗室負責人也應該以論文中共同作者、專利申請中的共同發明人等形式承認他們的貢獻。
做助理教授時,我向博士生承諾建立實驗室和開始新的研究,以吸引他們加入。
實驗室初建時可能很難吸引博士后,因為他們需要考慮什么舉措能最好地提升個人職業生涯。但是,隨著早期研究人員的成功,以及實驗室知名度和美譽度的相應提升,它將開始吸引有才華的博士后。
我非常幸運,目前已經培養了120名博士生和博士后。
善于使用媒體傳播是承認實驗室成員貢獻的另一個方式。好的科研不言自明,但媒體可以幫助你更廣泛地接觸到專業和非專業觀眾。
在哈佛大學——包括我所在的韋斯生物啟發工程研究所——都有優秀的傳播團隊。他們會為大眾生產媒體內容,以便人們了解前沿科學。這也有助于實驗室提升知名度,吸引其他優秀的學生。
創業公司常常是將技術從實驗室引入市場的關鍵。當科學被商業化并造福于社會時,它的影響可以超越你的職業生涯,并幫助你構建科研傳承體系。
我的實驗室已經推出了五家創業公司,其中包括密歇根州安娜堡的Immulus公司,該公司使用先進的材料來制造用于治療的T細胞。
這家公司是由我帶過的兩個博士生創辦的。與他們密切合作實現我們的想法,并將這項技術帶給能從中受益的人們,在專業和個人層面都是美妙的經歷。
參考資料:
https://www.nature.com/articles/d41586-022-00950-6
http://www.ion.ac.cn/zt/fzs/kxjjs/pmm/
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