秦志海
在多年的教學過程中,我常常問自己:什么是人才?應該培養(yǎng)什么樣的人才?一點體會就是人才培養(yǎng)的第一要義是培養(yǎng)有愛心、有責任心的人才,培養(yǎng)為社會服務的人才。秉持這樣的理念,在培養(yǎng)創(chuàng)新后備人才的過程中就能通過言傳身教對學員進行潛移默化的全方位培養(yǎng),全面提升學生素質,而不僅僅只是科研素質。
培養(yǎng)理念
長程培養(yǎng)
通過1 年的培養(yǎng),學員進入了科學的殿堂,但僅僅只是入門而已,1 年的時間主要是啟迪思維,提升科研素養(yǎng)。
科研是一個漫長的過程,作為導師,對學員持續(xù)的引導、關注,甚至回爐培養(yǎng),才有可能產生較好的效果,推動后備人才向人才轉變。
選材注重學生對科研的強烈興趣
科研活動與普通的學習活動不同,一般的課程學習是一個閉環(huán),問題和答案都是已知的,而科研活動是一個探索的過程,存在很大的不確定性,探索的是前人尚不知道的客觀規(guī)律,不走尋常路,摸著石頭過河,常常面臨失敗和迷茫。在這個過程中,為了發(fā)現科學規(guī)律,需要投入大量的時間和精力,如果只是普通的興趣,很難堅持下來,如能激發(fā)出學員內在的驅動力,保護學員對科學強烈的好奇心,學員就會持續(xù)地投入時間和精力,在科學上有所發(fā)現。
具體做法及培養(yǎng)效果
對于科研新苗好苗傾心培養(yǎng)
來自北京四中的學員王恩澤,研究乳腺癌微環(huán)境中癌相關成纖維細胞(CAFs)的誘變過程,具體內容為血管內皮細胞生長因子A(VEGFA)的動態(tài)變化。細胞培養(yǎng)的過程需要連續(xù),細胞長滿了要傳代,培養(yǎng)基養(yǎng)分耗盡了也需及時更換。平時下了課,王恩澤就到實驗室投入科研,經常是趕著末班地鐵回家。一路走來,風風雨雨,寒來暑往,日積月累中操作日漸嫻熟,從老師的小跟班變成新一批學員眼中的小老師,熟練的操作讓新學員羨慕不已,在幫老師帶教的過程中,不僅收獲了知識,也收獲了友誼。
隨著時間的推進,王恩澤發(fā)現乳腺癌細胞誘導正常成纖維細胞向CAFs 轉變的過程中,CAFs 分泌VEGFA 的量居然與誘導時間呈現強正相關關系,并構建了一元線性回歸模型,這一結果提示血管新生與腫瘤微環(huán)境中的CAFs的形成過程密切相關,也許正是正常成纖維細胞向CAFs的轉變,為腫瘤生長提供了新生血管,而阻斷這種轉變有望成為新的腫瘤防治策略。王恩澤毫不保留地把誘導出來的CAFs 細胞與科研小伙伴分享,用于進行藥物篩選或其他研究。最終,王恩澤入選了2022 年國際科學與工程大獎賽(ISEF)國家隊。
“寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來”,積累、長程的培養(yǎng),是人才成長的必由之路。王恩澤表示他將在課余時間繼續(xù)投入科研活動,并希望入選大學的“強基計劃”,為祖國的科研事業(yè)貢獻力量。長程培養(yǎng),是英才計劃的應有之意。
強烈的科研興趣是克服困難的武器
2021 級學員高辰歌來自北京師范大學附屬中學,她的課題是研究靈芝孢子油對CAFs 的促凋亡效應,這是一個很有挑戰(zhàn)性的課題。靈芝孢子油是否有抗癌效果,社會上眾說紛紜,爭議很大,憑著初生牛犢不怕虎的勁頭,她希望能破解這個謎題。進入實驗室后,一切從零開始,首先是細胞增殖實驗,采用的是MTT 法,通過該方法,就能知道靈芝孢子油是否可抑制腫瘤微環(huán)境中的癌相關成纖維細胞。遇到的第一個攔路虎是靈芝孢子油不溶于水,她想到了助溶劑乙醇和DMSO,但這2 種溶劑本身就有一定的毒性,會抑制靶細胞生長,最后通過學習實驗設計,設置合理的對照組,解決了這個攔路虎。
接下來是檢測靈芝孢子油的抑制效果,由于操作不熟練,導致組內差異很大,通過一次次的重復實驗過了操作關后,實驗數據依然讓人很失望,組間差異沒有顯著性。
面對挫折,高辰歌沒有輕言放棄,花了7 個月的時間做預實驗,終于摸索到了劑量與抑制效應間的基本規(guī)律,后面的實驗進行得較為順利,對抑制作用的分子機制也作了一定程度的探討,并因此被評為英才計劃優(yōu)秀學員,也入選了ISEF 國家隊。
結業(yè)感悟時,高辰歌深有感觸地說:“預實驗這么久,一次次懷疑靈芝孢子油的效果,無數次想放棄,可太想知道這個成分到底有沒有用,陰性結果是真陰性還是假陰性,是因為實驗設計不合理還是效果確實如此,科研的魅力和快樂就在于‘山重水復疑無路,柳暗花明又一村’”。
學生帶教學生,弘揚奉獻精神
2021 級學員傅俊杰來自北京市第三十五中學,在科研實踐過程中,不僅僅只是自己單打獨斗,還積極團結科研小伙伴,共同進步。流式細胞儀對于高中生而言比較陌生,傅俊杰憑著日??蒲袑嵺`中的踏實贏得了帶教老師的信任,經過培訓,允許他獨立操作流式細胞儀,其他學員也是躍躍欲試,傅俊杰毫無保留,甚至犧牲自己的時間幫助北京八中少年班的宋辰遠調試、上機,在相互幫助中共同進步,這種團隊精神、奉獻精神,也是課題組十分看重的。傅俊杰和宋辰遠均獲得了2022 年北京市青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎,傅俊杰還獲得了2022 年北京市中小學生金鵬科技論壇一等獎。獎項只是一方面,綜合素質的全面提升才是最有意義的收獲。
建議
開辟學生升學的綠色通道
國際競爭比拼的是綜合國力,綜合國力依靠的是高科技產業(yè)的發(fā)展,高科技產業(yè)需要大量的高科技人才。應試教育可以保證公平性,而對創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)可能會有掣肘,選拔人才應該公平和效率兼顧,科研好苗很有可能成長為科研大樹。因此,我們建議在強基計劃中重點關注這一批完成英才計劃培養(yǎng),并展示出優(yōu)秀科研潛力的學生,把好苗子從應試教育的負擔中解脫出來,從源頭上保證人才的選拔效率。
長期資助英才教師隊伍
教師是寶貴的財富,擔任英才計劃導師的專家均為國內專業(yè)領域的佼佼者,承擔了大量的科研任務,只有對這些專家進行長期資助,讓英才導師安下心來,才能起到穩(wěn)定專家隊伍的作用,科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)工作就能久久為功,枝繁葉茂。
將英才計劃納入國家中長期人才戰(zhàn)略儲備規(guī)劃
目前,對于高科技人才,本土培養(yǎng)有其獨特的優(yōu)勢,培養(yǎng)成本也將大幅度下降,更容易形成規(guī)模效應,國家的財政資金通過科技部、國家基金委對科研項目給予大力支持,其中包括各種高層次人才項目,建議相關部門高度重視英才計劃并考慮重心下移、關口前移,在青少年時期就對后備人才提供更大力度的支持,將其作為中長期國家人才戰(zhàn)略看待。
課題組加入英才計劃已有6 個年頭,從摸著石頭過河,到逐漸找到感覺,選好苗,扎穩(wěn)根,培養(yǎng)好科研事業(yè)接班人,任重道遠,意義重大。
本文作者系中國科學院生物物理研究所研究員,973計劃首席科學家。1992 年獲柏林自由大學醫(yī)學博士學位,1993 年在美國Fox Chase 癌癥研究中心作博士后,1994年在德國MDC 分子醫(yī)學中心擔任課題組長,2000 年受聘為柏林自由大學終身研究員,2003 年入選中國科學院“百人計劃”,多次擔任國際會議主席,其代表性成果發(fā)表在Nat. Med.,Nat. Immunol. 等國際著名期刊。