




漫漫知識長路
從陳熹教授的基因治療與核酸藥物講座中,我了解到了當前最先進的基因工程技術包括AAV、CAR-T 等,擴充了我對基因編輯技術的認知。學校物理教師曾說過:“牛頓被一只蘋果砸到了腦袋,可以推出萬有引力定律,而我們就算被一筐蘋果砸了,也不一定能得出什么重大的科學發現,因為我們的知識儲備不夠深厚,即使發現了某種現象,也無法對其作出科學解釋。”知識積累在短期內可能效果甚微,但對于長時間尺度上的能力增長具有重要意義。現在,我的觀念已經從“前人已經有了這么多生命科學的發現,留給我們的研究空間是不是很小了”,轉變為“世界上的未知遠遠大于人類的已知”,這給予了我不斷進行科技探索、科技創新的勇氣與精神支持。
不要想得太多,也不要想得不多
在文獻閱讀過程中,導師告訴我要多關注文獻的“討論”部分,了解實驗已經做過的和還沒有做的。選題絕非一日之事,要選出一個可行性、創新性、應用性兼具的課題,需要著眼于科學界普遍關注的問題,整合文獻內容,學會質疑,學會自主解答問題。
在導師的推薦和引導下,我閱讀了《自然》雜志封面文章《面向空中播種的自發鉆土式種子載體》,研究中的系統可以提高空中播種的有效性。在閱讀過程中,我了解到了“種子尖端自埋”行為,首次聽到“屋面拓撲結構”“曲率變換”等概念。在學習這些概念的過程中,我的專業知識儲備量得到了提升,探究意識也在潛移默化中得到了鍛煉。我向導師請教快速上手英文文獻的方法,他告訴我要先從中文文獻入手,在積累了一定量的文獻閱讀方法和專業背景知識后,再閱讀英文文獻就會水到渠成,不應急于求成,一味貪圖“走捷徑”。
從施一公教授的分享中,我了解到日本科學家下村修、美國科學家馬丁·查爾菲和錢永健因為發現和改造綠色熒光蛋白獲得了諾貝爾化學獎。施一公認為,世界上還存在很多不同顏色的熒光蛋白有待被發現和利用,極大地拓寬了我的選題角度和思路。此外,我還對結構生物學有了初步認識,也意識到剪接體對于當今人類生命面臨的挑戰具有重要意義。
科學研究有方法
在與導師交流的過程中,我腦洞大開,問出了“樹干為什么是直的”這樣一個看似天馬行空的問題,但導師告訴我,我們看到的宏觀結果,大部分都可以在微觀分子上找到原因,基本沒有一個現象是“超自然”憑空出現的。在向我解答這一問題的同時,導師還不斷引導我思考“如果樹干不是直的會怎么樣?”“在太空失重環境下,植物會長成什么樣子?”這樣的方式脫離了簡單的“一問一答”,通過一個又一個小問題,不斷引導我自主發問、獨立思考,并在思考過程中自行查找文獻嘗試解決問題,可謂“一箭三雕”。
在設計實驗的過程中,導師特別提到了探究性課題的實驗思路,需要先從實驗中得出一個結果或現象,并根據文獻假設這一現象的分子機理,再設計實驗證明假設。在設計后續實驗方案時,應有相關文獻與背景知識的支持。考慮到高中生能做實驗的時間較少、實驗技術水平較低等因素,在設計實驗方案時還應充分考慮實驗的可行性。
科研是一種選擇,更是一種態度
在清華大學- 北京大學生命科學聯合中心舉辦的“結構生物學、化學生物學、藥物化學”暑期夏令營中,劉棟教授在開幕式上講了“志趣”的重要性。所謂志趣,在我的理解中更像是一種人生態度與生活方式,樂在其中然后才能奉獻。同時他也提出,人的一生最重要的是“愛與被愛”,我愛這個世界,保護她、照顧她,在受到庇護的同時又反哺于她。
想要了解一門學科,可以只了解其學科知識,而想要真正走進這門學科,了解它的發展史,歷代科學家的探究史是至關重要的。
技術與科學共生
2023 年 4 月1 日,在導師的帶領下,我走進了上海交通大學生命科學學院實驗室。在參觀過程中,我看到了形形色色不同樣式的顯微鏡,與中學的顯微鏡不同,這些顯微鏡都與電腦設備終端相連,操作使用更加復雜,但看到的實驗現象更加清晰,能為實驗結果的得出提供很大的幫助。此外,我還看到了蛋白質氨基酸序列定量分析檢測儀,氨基酸濃度、核酸濃度檢測儀等,這些設備都可實現小量、精準定量測量。同時,我也看到了一些研究生培養的菌種,其培養環境、擺放方式都很有講究,讓我看到了科學的嚴謹性。
暑期夏令營中,從神經科學到化學生物學的學科交叉講座,連接了醫學生物學與生活,交叉學科的崛起日益顯著。正如我研究的磁生物學方向,也涉及生物與物理的學科交叉,需要關注磁學在距離、方向、大小等方面對于生物體的影響。
最令我印象深刻的講座是張辰宇教授的《人工智能生物學機器方法——生物學3.0》,以及薛宇教授關于生物信息學的簡介,這兩個講座將生命科學與計算機信息學有機結合。結合信息時代的大環境,我意識到信息技術與人工智能技術是未來各學科研究的重要幫手。為此,我報名參加了復旦大學的人工智能大學先修課,希望能在擁有一定生物知識、人文知識儲備的基礎上,在人工智能技術的輔助下,更好地完成課題研究。
屬于自己的道路
在暑期夏令營的“論文研討”環節,我們小組就馮國平教授的《Shank3 表達的成人恢復拯救了選擇性自閉癥樣表型》一文作小組匯報,通過文獻閱讀、專業詞匯查詢、背景知識補充,我們最終完成了一個較為完整流暢的文獻匯報,得到了指導教師的認可與鼓勵。
在英才計劃培養過程中,我并沒有得出具有特別重大意義的創新成果,但我對于科研實驗整個過程的了解更加深入。當我發現自己可以結合實驗過程對實驗結果作出較為全面的分析,而不再依賴于導師的不斷提醒時,我覺得自己收獲了很多特別有意義的東西。在此,我對英才計劃、導師和所有幫助過我的人表達誠摯的感謝!
唐卓妍
2023 級英才計劃生物學科學生
就讀于華東師范大學第二附屬中學,師從上海交通大學鄧子新教授,完成課題“3k Gs 磁場對不同植物種子萌發與幼苗生長的影響”。曾獲評上海市青少年科技創新大賽二等獎、浦東新區青少年“明日科技之星”、華東師大二附中“創意?創新?創造”大賽一等獎。