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还没开学就要放假,还有机会进新实验室?


图片来源:Pixabay
这篇文章将探讨如何为暑期科研做准备(其实也适用于一些其他的短期科研项目),包括项目规划、建立人际关系和学习新知识等方面。虽然很多暑期科研的项目都可能受影响,但有些建议还是值得一看,也许将来有机会就用上了呢?
无论你是在自己大学的实验室里开展研究,还是去往外地的研究机构,一份暑期科研经历都将成为研究者专业、智力与个人发展的基石。整个暑期,你都可以钻研前沿技术,扩展人际关系,并寻找自己真正的兴趣,为将来申请研究生或找工作准备。
但是另一方面,暑期研究项目的的竞争越来越激烈,并且它是沉浸式的,时间又非常有限,这使得参与者可能难以充分利用好这个项目。比如,研究项目的时间尺度通常以年计量,因此参与者可能不清楚如何充分利用时长8到10周的暑期研究。再加上暑期日程繁忙,目标也不明确,参与者最终可能忙于完成实验流程,却没有真正参与到项目中。
为帮助参与者和导师们解决这些问题,本文作者基于团队成员共计16次暑期研究的经历提出建议,希望能够帮助暑研参与者更好地学到东西,同时对实验室做出贡献。更广泛地讲,我们希望通过分享这些建议,能使更多的暑研参与者体会到研究的喜悦,那份使所有研究人员最终选择科研道路的喜悦。
01提前规划
暑研参与者接触的任何项目都很可能是历时多年的长期项目的一部分。为了一份有意义的暑研经历,参与者需要从中划分出一个重要的、短期内能够完成的项目。对指导老师来说,设计出能满足这两个目标的项目显然并不容易。
提前和导师一起规划,保证这份暑研经历能让你充分参与,并有一定产出。一般来讲,负责本科生暑期项目的导师都希望设计出优秀的项目,但繁忙的日程安排限制了他们的规划时间。博士后和研究生们一般会提前一两周得知自己要指导一个暑研本科生,并且要一起规划合适的项目。
被暑研项目录取后,你应该尽快联系研究负责人(PI),并表达:1)你对能够在实验室工作十分兴奋;2)期望尽快与直属导师讨论自己的项目;3)请求推荐阅读材料,以便为进一步合作补充背景知识。在到实验室之前,要重复几次这些要素,作为到达之前的提醒。完成相关材料的初步阅读后,继续与导师就吸引你或者较难理解的部分沟通。这种沟通的成功进行,有助于让师兄师姐们在做出实验动物分配、手术时间规划和试剂采购等细节规划时,做出更有利于暑期科研项目的决定。
02主导自己的项目
尽管暑期科研是一段激动人心的体验,但在整个科研生涯中,它只是时间轴上的一小节。要想真正提高能力,参与者需要投入大量时间和精力,以学习并掌握新技能。如果你被要求用移液管把液体A加入液体B,而不是相反,那么你就多费点心思去充分理解为什么要这样做。要知道,规定操作是有内在含义,并且你有必要认识到这些含义。毕竟,你已经被选中参与暑研项目了,别满足于当个工具人。多想想,是什么让你比实验室的热循环仪更有价值?你在做什么?你为什么要这么做?
此外,掌握自己的项目也意味着在必要的时候寻求帮助。不过这很容易让人掉进不断寻求过度帮助的陷阱。记住,你需要的只是帮助和指明方向,而不是对项目每一个细节的指导。问一次就够了,仅仅因为没把答案写下来就再问一遍同样的问题是很烦人的。
如果你在母校进行过研究就会了解到,实验室技能通常是通过长期试验中的反复试验和出错掌握的。暑期研究时间没这么宽裕,因此通过勤奋高效地工作来优化研究工作至关重要。如果你只是没弄懂某个概念(如果项目中途换了方向,就可能发生这种问题),这时候可以自行搜索资源解决问题,比如阅读论文或教材。
这看起来简单,不过很多本科生自信能够在到达实验室的最初几天内记住听到的每句话。实际情况是,实验室很可能在你到达后发一个笔记本,然后再给你深入讲解某种蛋白质你能想到的每个方面如何运作。所以要记得随身带上笔记本和笔,并把一切记下来,借此记录下关键方法、结果和有洞察力的观察。
03保持谦虚
作为暑研项目参与者,你需要学习新技术,熟悉新实验室,并参与很可能在你离开时还未结束的项目。因此,尽管你可能尽全力做好了研究,并且得出了对实验室有用的数据,你还是很难有突破性发现,或在论文中署名。习惯这些吧。PI和师兄师姐们之所以接纳你,是因为觉得培养下一代科学家很重要,并希望帮助你成为一名更好的科学家。
对导师们和实验室保持尊重。他们选择了你,所以你要证明他们的决定是正确的。完成工作后一定要清理自己的工作区,参加实验室会议,并在师兄师姐们有要求时按时抵达实验室。不要做任何不体谅实验室其他成员的事情。离开时给大家留下一张感谢卡或象征性的礼物。你能给人留下良好印象的时间很短,但你仍有可能与暑研的导师们建立积极的长期联系,尽管那可能不如与母校导师的关系那样稳固。
即使觉得项目进展缓慢甚至停滞不前,或没产生什么有趣的成果,也别对自己太苛刻。要把做出推进项目的瞩目工作作为目标并为之努力,但也别仅以此定义自己的暑研经历。
04融入团队
你的暑研项目很可能只是一个大项目的一小部分。了解实验室的任务,并找出暑研参与者怎样才能做出更多贡献。有很多因素可以影响这个问题,包括项目所处阶段、指导者职业阶段和实验室利用暑期的方式。
如果指导你的博士后只比你早几个月到达实验室,在这种情况下,有必要学习如何帮助搭建设备和构建分析流程,这些在你完成项目离开后的很长一段时间都能被继续使用。另一种情况是,师兄师姐已经在那里待了六年,马上就要走人了,那么你可以思考新的分析方法,问问是否能研究一下旧的数据,或者在他们整理结果的时候帮忙把结果概念化。而如果带你的人整个暑期都连轴转地参加研讨会,就学习如何在他们离开期间维持实验和研究进度,并努力成为可靠的“能看家的”实验室成员。

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通过对项目情况的了解,决定努力的目标,你就能对实验室产生更大影响,并成为团队中宝贵的一部分。
05成为一个好的合作者
一份优秀的暑研经历很大程度上取决于和直接指导者的良好关系,他们才是给你项目、教你新技术、带你熟悉实验室和帮你解决项目中的问题的人,学会与他们高效沟通十分重要。如果不喜欢项目,或者想要更改方向,就对师兄师姐说出来。暑研项目的方向往往比长期的本科生研究项目目标更集中,这种情况是很正常的。如果你觉得项目太模糊或难以定义,就问师兄师姐或PI能否给出更具体的、目标更明确的工作。
暑期科研的目标不是成为实验室里的技术员,或只是一个能帮忙干点活的工具人。在项目中要以科研伙伴而不是助手自居,要想着构建项目的概念和方法,而不是机械地完成师兄师姐给出的任务清单。一旦投入到理解项目的工作中去,就要批判性地考量它:能否优化实验方法,以给出对研究问题更好的回答?有没有更新的分析策略,能从实验数据中提炼出更具洞察性的分析结果?礼貌地提出你的想法吧。
尽管对暑研实习生来说,研究设计可能看起来复杂且难以掌握,但其实你可能比自己想象中更接近这一水平。并且,暑研项目提供了一个在低风险环境中磨练探究技能的绝佳机会,毕竟有一位师兄师姐能指点你。这样的话,你会对独立研究整体上有更好的掌控感,为实验室留下更深的印象,还能得到一封更积极的推荐信。
06和 PI 当面沟通就成功了一半
在很多实验室里,实习生联络PI的方式有限,见到他们的机会也十分宝贵。尤其是在暑期的几个月,那是研讨会和论文写作的高峰期。即使在这样的情况下,PI肯定是出于某些原因才接受你来实习,并且一般都抱着成为一个好导师的初心。但你也必须自己抓住机会。
如果PI整个暑期都在研讨会路上,那你就发邮件问问下个月他们是否有时间一起吃个午饭;如果PI整天都在各种会议间周转,只有晚上在办公室,那你就晚上在办公室等着,并针对项目或他们的某篇论文提出有见解的问题;如果PI只和博士后面谈,就问问带你的前辈,能不能让你在他们讨论项目相关问题的时候旁听。本科生和PI的良好关系从来不是天上掉下来的,通常只有积极争取面谈机会的本科生才有望成功。
07去了解整个实验室
暑研生涯开始后,你很可能通过文献回顾、电子邮件、访谈和项目描述对实验室正在进行的工作有一个明确印象。但一般来说这种印象都只是冰山一角,除非是在一个特别小或专业化较强的群体中。你的一些新同事很可能正在处理看起来和你项目无关的问题。你周围的本科生和研究生们很可能有着遍及不同领域的科研背景。
了解一下每个与你共事的人,至少粗略了解一下他们的项目。对一个较大的研究团队来说这可能有点困难。比如你的师兄师姐主要研究微生物领域,但团队中的一个小群体主要关注分析化学领域,还有人则主要研究纳米技术。把这么多学术领域的话题过一遍需要大量时间,但你并没有这么多时间。
所以,你应该做的是思考为什么这些不同方向的人会在同一个团队中。也许,纳米技术研究者能为分析化学研究者提供基础优势,而分析化学研究者能帮助微生物研究人员阻止疾病传播?团队的形成必出于某种原因,了解这些交叉学科在不同层面的互动,那么在今后的职业生涯中需要新技术的时候,你更有可能知道该怎么去找。
当然,在短短几周内和实验室里其他成员熟络起来有难度,尤其是在大型实验室里,或者在人们外出参与暑期学术会议的时候。这种情况下就要充分利用实验室会议,并参与实验室社交活动,借此和实验室其他人见面并建立联系。这些聚会都是谈论共同科研兴趣和进行个人社交的机会,而这两方面都有助于建立未来的职业联系。
08培养对数据的感觉
量化技能在研究和工业领域的职业道路中都变得越来越重要。不管你的暑期项目是否包含编程课程,你都可以开始自学编程技能。
学习量化分析最简单容易的起手是数据分析和展示。为了在海报、论文或演示文稿中交流信息,你需要解释并展示数据。虽然在大多情况下你可以靠Excel之类的软件蒙混过关,但通过钻研更灵活、更复杂的工具,你不仅能得到更加激动人心的科研体验,更能掌握一套灵活多用的数据分析技能——即使不从事科研,你也能从中受益。因此,别只用Excel或SPSS分析和展示结果,尝试学习一门编程语言,例如R和Python。网络上就有很多针对数据分析的教程和资源。

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除了统计和数字,你还可以用定量的技巧探索研究的理论基础。生物系统就通常能借助数学模型,展示系统随时间的变化,神经元、心肌细胞、昼夜节律、基因网和代谢过程都可以用微分方程组表示。学习如何通过编程语言构建相关模型并实现仿真,不仅能够加深对研究主题的理解,更有助于发现生物系统的新机制。而且对于暑期研究来说,编程计算是很好的辅助项目,因为它不占用额外的实验室资源,可以随取随用。并且,无论你对计算技能的掌握程度如何,未来又选择怎样的职业道路,这种技能都将对你有所帮助。
09掌握文献阅读与实验的平衡
理解科学文献是研究过程中不可或缺的一部分,暑期研究项目则提供了加强阅读能力的好时机。参加暑研后,你的暑假很可能从阅读师兄师姐提供的背景文献开始,之后你也能每周参加实验室的期刊俱乐部,继续探索相关概念。讨论论文内容是检查自己理解程度的好方法,用电脑浏览之后再把文章打印下来并添加注释,也能加深对文章的理解。
对每篇论文都要考虑实验过程,分析其如何进行,以及最终如何与作者的结论联系起来。如果仍有疑问,可以浏览科研文献以寻求参考,也可以向师兄师姐和同伴咨询他们的阅读技巧。
但暑期科研项目只有10周,而阅读文献会占用项目时间,寻找平衡点就十分重要了。掌握平衡有助于充分利用时间,这完全取决于你的背景和项目。一些定义明确的项目可能只有几篇相关论文,而对于需要你自行设计或选择方法的项目,要读的论文数目可能较多。如果你的暑研项目和你之前在母校的研究领域相同,就更多地关注项目和实验室的具体情况。但许多暑期研究会给学生分配到实验室和项目,所以即使你希望从很熟悉的方向开始,也可能最终进入完全不同的领域。如果你进入了全新的领域,比如一个癌症研究人员进了植物实验室,就多花些时间补充这个领域的基础知识。
某些时候,别人可能会要求你对实验室其他人的工作或某篇整个实验室都读过的论文发表意见。“不知道”当然也是个可接受答案,但你不能一直用它。
10劳逸结合
如果上述所有建议你都做到了,你将会收获一段激动人心的经历,完成一个令人满意的项目,收获支持你的团体。你的工作日可能从和同事们共进早餐开始,之后就是深入的研究和小组会议,再晚些时候就是跟进实验日志和讨论。但如此过度投入很容易让人筋疲力尽。
不时强迫自己远离科研是有益的。你可以利用周末在工作场所周围探索。如果在一个新的地方,那么你有无数机会去发现附近的新场所。即使呆在母校,这也是一个走出大学象牙塔的机会。最好的灵感可能来自艺术画廊或一部电影,因为“科研大脑”的休息有助于让潜意识建立某些突破性的联系。
如果对自己花时间休息感到愧疚,就这样想:你可能是唯一一个没休息的。一天的工作结束之后,你的师兄师姐们会回去找家人或室友一起吃晚饭,或许还会陪孩子看电影。周末他们也许会去远足,去一个很酷的新美术馆,或去市中心看表演。
研究是一场马拉松而不是短跑,所以休息一下,让自己有足够的耐力留在比赛中!
通过“10条建议”和相应的叙述,本文描述了暑期研究中遇到的困难和体会,希望能提升你的暑期研究体验,并帮助你增强信心,实现更多目标。
应该注意到,暑期研究并不是以最后一天结束。你的共事者们,从师兄师姐到 PI,都会对你之后的发展轨迹和成就感兴趣。和他们保持联系,汇报你之后的成就,把你所建立所有人际关系都看作最重要的职业资源。你的师兄师姐们会乐于指出这个领域中热门的机会,也许还会比其他人更乐于谈论科研之路中的经验教训。珍惜这种支持,并在职业进步之后付出回报,比如当你有机会指导别人的时候。
撰文:Toby P. Aicher;Dániel L. Barabási;Benjamin D. Harris;Ajay Nadig;Kaitlin L. Williams
翻译:祖玮佳
审校:戚译引
引进来源:PLOS Computational Biology
本文来自:中国数字科技馆
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