作者: Chris Tachibana / 文 姜天海 / 译 来源: 发布时间:2015-8-27 17:17:0
让教师“研必有用”

 
培养成熟的科学家与出版物
 
生物学教授Malcolm Campbell一直在考虑战略性的研究规划。北卡罗来纳州的戴维森学院总共有大约2000名学生,Campbell仅凭该学院的本科生团队,就推动了他的基因和合成生物学项目。Campbell表示,理论上来讲,学生需要通过推荐和面试等申请环节,在读完一年级后的暑假开展全职的科研工作。这些本科生科研人员在暑假会比平时上课时更有成效,他们必须要在课程和学校放假期间进行实验的计划安排,Campbell表示。他鼓励学生在他的团队接受培训后,利用之后的暑假参与大型研究机构的科研工作。
 
Campbell用美式橄榄球运动的比喻来描述他的项目规划方式。“如果你把一个完整的项目想象成100码,我可能给学生设计一个10码的子项目,因此即便他们只前进了几码也不用弃踢,他们仍然做出了一些成绩,比方说一张海报或是一次展示。”Campbell与戴维森学院的数学教授Laurie Heyer在生物信息学方面有所合作,Campbell对于整体的项目规划则使用了一个计算机学的比喻:并行处理。“我们从没有让学生去互相竞争。”他说,“但有些时候他们会利用不同的方法攻克同一项任务,比方说克隆一个基因。谁先完成任务,我们就会一起庆祝然后继续向前推进。”同时,Campbell还会让学生为自己的项目设计和订购试剂,并进行故障排查,培养他们的独立性。他说:“有时候你需要进行培养,有时你就得让他们自己折腾,这样他们才能获得一份丰富的学习经验。”
 
在Campbell看来,实验室充满来自多元化背景和经历的学生可以产生协同效应。生物信息学项目可以激励数学专业的学生去学习生物知识,也可以让生物专业的学生去理解计算机科学。但比较矛盾的是,实验室培训更多的学生反而要比只有几个学生更容易。“有8个学生就比只有3个学生的工作量小。”他说,“因为学生开始相互依赖,并且互相培训。”办公室距离实验室只有一墙之隔是一件好事,Campbell表示,因为他可以听到学生辩论问题。只要他们迈上正轨,Campbell就会让他们自己解决问题。
 
当然,经费是一个成功的科研项目的基石,同时也可以锻炼处于职业生涯早期的科研人员。Campbell指导学生从实验室新手成长为潜在的研究生,他的第一个策略就是花钱雇学生作为暑期研究员。他建议教师可以申请政府机构的经费如国家科学基金会的本科研究机构,以及私人经费来源如贝克曼基金、Waksman微生物基金会和Sigma Xi协会。
 
经费同时也会影响到博士生的项目规划。在美国很多的研究生课程中,学生在选择论文导师前,会到各个课题组轮流学习。对于其他体系中的研究生来说,比方说在欧洲院校,经费是给予有限时间内的某个具体项目,同时截止日期也非常严格。
 
位于格拉斯哥市比森癌症研究所的Laura Machesky教授表示,她的学生仅能获得几年的支持。有幸的是,他们通常在本科期间已经有研究经验,或者已经有硕士学位。她的临床研究员在入组时已经有医学博士学位,他们有3年的时间去攻读哲学博士。“我在第二年零六个月的时候告诉他们,你们必须现在开始写论文。”她说。经费计划并没有留出时间让他们失败,因此Machesky通常让博士生同时开展几个实验。她说:“有些是比较稳妥的,因此即便总体结果是负数,我们或许也可以发表一些论文。”其中一个案例是改变基因表达并探寻细胞表型是否有所改变。Machesky表示,作为挑战,“我也会给他们更加开放的问题” 。Machesky为了培养自己实验室成员的独立性,喜欢他们追寻偶尔的直觉。“做一个我不了解的实验。”她说,“你可以在之后告诉我它是否成功。”
 
在分配项目时,Machesky会去考虑一个人需要多大程度的指导。本科生或硕士生可能在最开始时会与资深科学家结对工作。博士后特别是临床研究员则被作为同事对待。“我对他们的培训给予肯定,并让他们指导自己的项目。这是一种合作关系,临床医师可以观察基础研究是怎么做的,以及如何将其应用到他们的工作中;而我们的资深科学家则向医师解释其研究的相关性。”对于这些更加有经验的科研人员,Machesky表示,“项目必须让他们去创新:去考虑项目的方向和如何达成目标,并且掌握项目的所有权。”
 
项目所有权是Campbell在本科生中推广的概念,Machesky也在研究生和资深科学家中推广这一理念。这也是哥伦比亚大学生物学教授Martin Chalfie在他的实验室成员身上所寻找的。他说:“特别是博士后,应该作为同事加入团队。他们应该自己写申请书计划下一项实验,或者计划他们会为这个领域带来什么样的新技术。当人们去独立思考项目时,他们会更加兴奋,更专注。”Chalfie表示,即便是研究生,“我也不分配项目。我会询问他们对什么感兴趣。”如果想要完成一个具体的实验,Chalfie说,他可能会要求一个医师去做而不是将项目分给一个学生或博士后。
 
Chalfie表示,他在实验室的构成、项目形成以及研究目标的实现方面,都采用“非常灵活”的策略。他的实验室团队主要致力于解决神经细胞领域发展中面临的主要挑战,而非去逐一打勾经费申请中列举出来的项目。正如Machesky一样,Chalfie鼓励他的团队在探索面前可以保持一个开放的头脑。这也是他为何想到要将绿色荧光蛋白作为基因表达的报告基因,并因此共同获得2008年诺贝尔化学奖。“做这个研究前我从未写过项目建议。”他说,“我只是因它而感到兴奋,而且它符合我们当时正在做的工作,因此我就去做了。你不能盲目地把它与某个具体的计划联系在一起。”
 
建立强大的团队
 
在明尼苏达大学,Robin Wright的同事Nathan Springer采取了更加结构化的团队管理方法——Strengthsfinder优势识别器系统。Strengthsfinder可以识别出一些个人特质,如适应能力、遵守纪律、责任感,而且这个系统也面向明尼苏达大学的新同学开放。微生物和植物基因组学机构的负责人、生物学教授Springer表示:“如果人们愿意分享他们的结果,我会利用这些结果来判断,他们会觉得项目的哪部分更简单或更难。例如,有些人是战略家,喜欢做计划。其他人则适应性更强,可能会需要别人帮助他们规划项目。”Springer并没有使用Strengthsfinder的结果去分配项目或任务——每个人都应该能接触到研究的方方面面,他说。但是这些信息可以帮助他的团队提高效率。“有些时候,学生在某些事上卡壳了。”他说,“这就能帮助我想出如何能够帮到他们。”
 
同时,Springer也会利用社会心理学研究。社会心理学研究发现,“成功又会带来成功”。他在学生开始独立研究之前,先让他们加入比较成熟的项目。“这让他们可以学习到如何完成一个项目并撰写论文。”Springer表示,“我认为首先了解成功的习惯,要好过长期挣扎于某件事情。”而且由于有新学生加入的项目都是由资深学生或博士后带领的,Springer表示,“另一方面,资深的研究人员也可以获得团队领导经验。”
 
尽管Springer并不确信他的项目管理策略是最理想的,但这却是与当前的趋势保持一致的。最近,四位生物医学领域的带头人号召,要在他们的领域开展更加周到的培训,包括给学生提供广泛的技能培训以配合多元化的职业生涯,例如在工业、沟通、法律或政策方面的培训。而像Springer这样的策略可能会帮助教师重新思考他们辅导的学生所具有的天赋,以更好地指导关于职业选择的交流。
 
对于有些科学家来说,建立研究团队和指派项目可能是关乎生存的问题。斯克里普斯海洋研究所教授Helen Amanda Fricker的研究包括在南极洲等深海进行样品收集。Fricker表示,在她的团队里,每个人最后都需要坐在电脑前分析数据,但他们会对数据源进行一些自行整理。不是极地探险家出身的人可以使用卫星数据或计算机模拟来开展项目研究。有些人在加入Fricker的团队时特别要求到现场收集冰川学的数据,Fricker会努力为他们提供帮助。然而,她表示,“做出这样选择的人需要毅力去忍耐艰苦的条件以及工作时间。因为极地夏季日照时间很长,很容易忘记时间,一工作就到半夜。人们必须要能够思维敏捷,而且愿意分担营地的做饭和清洁工作。”
 
“适应能力(resilience)”是优势识别器中的词汇,用于描述实地研究所需要的品质,田野研究协会Nettlecombe Court中心的负责人Nicholas Lapthorn表示。田野研究协会是英国的一个非营利性组织,与中学和高校合作,通过野外工作促进人们对环境的理解。对于野外数据收集的需求,Lapthorn表示要包括“能够在大雨和寒冷的天气中工作,能够在天黑时工作,并且能够在厌倦了走路和搬运设备时继续坚持工作。你必须能在复杂的环境下现场解决问题,并且与其他人沟通合作。”就此而论,实地研究团队是所有研究团队的加强版,因此Lapthorn关于建立高效团队和分配任务的建议是普遍适用的。研究团队需要技能的多样化,Lapthorn表示,“并不是所有人都能成为领导者。分配好角色是团队成功的关键。”
 
与Chalfie和Machesky一样,Lapthorn强调项目所有权的重要性,并表示人们如果能够自己全身心地投入到项目中,他们的效率就会最高。他说:“当学生在他们的研究工作中有发言权时,就会更积极地收集数据,因为这会让他们更容易进行之后的分析工作。”为了培养适应能力并且能够个人投入到项目当中,Lapthorn表示,学生应该尽早接触有风险的、干预较少的科学研究,如果可能的话最好是在上大学之前。这会向他们展示研究的真实面貌——数据并不总是能证实你的预期,还可能走向让人意想不到的方向。
 
但有些矛盾的是,培养团队灵活性、适应能力和应变能力的最好方式,却可能是课题组长所采取的精心、超前的规划。事先考虑好如何处理潜在的人员问题,经费的时多时少以及突发事件,例如院系的改变可以帮助一个研究团队继续迈向它的长期目标。一个管理良好的研究团队随时有能力去识别并开发创新的成果。
 
大多数科学教师是在建立和管理研究团队的过程中 “边做边学”。然而,管理领域的工具和资源如Strengthsfinder系统等类似的项目也逐渐出现在学术科学领域。美国细胞生物学学会等专业组织会召开项目规划、经费预算和人力资源管理等研讨会。宝来惠康基金与霍华德·休斯医学研究所也在线上发布了免费的科研管理培训手册(scim.ag/1zVuVQt)。
 
Fricker表示,她很希望能够开展科研项目管理的培训工作,例如多项科研经费预算管理的研讨班。“特别是对新来的教师来说,这会非常有用。”她表示,“有些人在这方面有天赋,但我没有。如果能在经费和项目的管理上进行简单、基础的技能培训,这是非常理想的。” ■
Chris Tachibana 是丹麦哥本哈根和美国西雅图的科学作者。
    DOI: 10.1126/science.opms.r1500152
    鸣谢:“原文由美国科学促进会(
www.aaas.org)发布在2015 年1 月30 日《科
学》杂志”。官方英文版请见
http://sciencecareers.sciencemag.org/career_magazine/previous_issues/articles/2015_01_30/science.opms.r1500152。
 
《科学新闻》 (科学新闻2015年8月刊 科学·职业)
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