學習像生物科學家一樣思考

“同學們，不要看這門課只要閱讀匯報6篇到7篇文章，但實際上，為了匯報一篇文章，你需要仔細閱讀的文獻量是三至四倍，甚至更多?！边@是南方科技大學的“生物科學前沿講座與文獻綜述”第一節課上，授課老師廖茂富的“勸退”式開場白。

這門課程是南方科技大學為高年級同學開設的，致力于展示重大生物發現的內在邏輯，著重強調生物問題如何與實驗工具相互成就，幫助學生理解高水平的原創性生物科研是如何開展的。

課程由生命科學學院廖茂富教授統籌設計，由廖茂富、余聰、李顏顏、宋毅四位教授共同授課，采用翻轉課堂模式幫助學生更深入地理解前沿文獻，培養他們的批判性思維和獨立研究能力。

尋找科研思維

與數理學科清晰的邏輯鏈條不同，生物現象往往由多種因素共同作用。教學中，老師們發現，生命科學的復雜性往往令初學者望而生畏。但在日常教育中，相對來說，對科研策略的傳授沒有得到特別重視，甚至很多老師也是通過長期在實驗室里摸爬滾打、走了很多彎路才摸索到某個研究策略。所以，老師們認為，需要把它總結下來并教給學生。

“事實上，生物學研究存在自己的內在邏輯，但是掌握和理解這個邏輯并不容易，許多學生陷入‘只見樹木、不見森林’的困境，無法把握科研探索的內在邏輯。”

基于此，課程團隊著手改革“生物科學前沿講座與文獻綜述”的課程內容，依靠“老師課上講解——學生課下閱讀關鍵文獻——實驗室實踐訓練”模式，使精彩的科研成果具象化為可感知的科研進程，引導同學們領會并掌握科研策略。

在南方科技大學生命科學學院，來自同一科研領域的教授可以擁有完全不同的技術背景。科研領域與技術這兩方面的背景決定了教授會以不同的角度來看待自己的科研工作，以及選擇自己的科研策略?；诖?，課程改為由四位教授共同授課，每位教授分別講授自己最熟悉領域的發展歷程，以及關鍵技術的突破與推動作用。課后，同學們需要閱讀與研究內容密切相關的文獻，在下一堂課就三個問題進行匯報，并互相提問和討論。

PAST，"NOW，"FUTURE

在閱讀文獻前，任課老師會提出三類問題，總結下來就是PAST，NOW，FUTURE（過去，現在，未來）。

課程獨創的“PAST-NOW-FUTURE”三段式學習法，將每個科研課題分解為歷史脈絡梳理、技術原理剖析和未來方向預判三個維度。

歷史之問（PAST）：為何是這個團隊破解難題？

當下之問（NOW）：關鍵技術如何突破？

未來之問（FUTURE）：如果由你接棒，下一步怎么走？

2020級學生張楊洋對此深有體會：“其實這三個問題每次我都很難回答：第一個問題需要查閱很多文獻；第二個問題需要認真閱讀、吃透文獻；第三個問題是最難的，因為要對這個領域有一個更加全面的認知，才能夠去把握。每個問題都需要花費大量的課后時間進行準備?！?/p>

這門課并不只是讓大家欽佩過去的科學家，感嘆他們有多么了不起，而是提出一個設想：如果把你放在當時的環境下，你能否找到這個領域最重大的科學問題，并找到解決這個問題的方案。因此，在這門課上，張楊洋總是要打起十二分的精神。一方面，他需要了解過去10年、20年這個領域的發展，這讓他學會了如何在海量的文章中捕捉關鍵線索；另一方面，他必須回答一些細節性的問題——為什么用A條件看到A現象，用B條件看到B現象？這促使他必須提前思考這些問題，并深刻理解這篇文章?！坝∠笾?，每次匯報前我都要準備一個多星期，直到匯報前一晚可能還在熬夜準備材料。”張楊洋說。

思想交流平臺

張楊洋認為，這門課程給予師生一個交流思想的平臺，而這個平臺是需要師生雙方充分參與的，老師的精心準備和學生的積極參與都必不可少。在生命科學學院，日常同學們會自行組織Journal"Club（期刊俱樂部）、生命科學交流會等由學生主導的活動。

對于任課老師來說，確定一個適合展開講述的科研領域，以及挑選合適的文獻十分重要。“例如，余聰老師的模塊涉及的內容包括什么是相分離？做相分離的關鍵技術在哪？如何判斷一個是相分離，另一個不是相分離？為什么原來大家覺得它沒有辦法研究下去，但是現在越來越火，這里面涉及的邏輯是什么？老師都需要把這些內容講清楚。”

更重要的是，老師需要精心設計整個課程，包括在適當的時機給出關鍵的提示?！拔矣X得老師們的提問都非常巧妙，有的問題甚至很難回答，必須通過師生之間的交流、討論才能得到答案?！睆垪钛蠼榻B。

再好的課程設置、再好的老師，如果同學們沒有真正全身心投入課堂中，課堂體驗也會受到影響。這就是為什么會有文章開頭老師“勸退”的一幕。“留下來的同學是真正對這門課感興趣、能夠認可這門課開設意義的?！睆垪钛笳f，“因此參與度都很高，相互之間交流討論充分。我以前看文獻只關注結論，而現在接觸到新領域時，會主動找開創性文章梳理脈絡、把握前因后果，這種方式比直接讀綜述更有用。”

2020級生物信息學專業的鄭微言是做純干實驗的，閱讀濕實驗文章并理解其思路對他來說并不簡單，這門課不僅教會他閱讀文獻的方法，而且讓他感受到濕實驗的嚴謹與嚴密的邏輯。“現在細讀文獻后，我能尋找感興趣的相關工作，提出新想法、推測課題新發展。不僅如此，設計實驗時，我經常會運用所學證明思路，讓實驗邏輯更嚴密?！编嵨⒀哉f。

廖老師表示：“很多問題都沒有一個絕對正確的答案，但最重要的是引導學生往正確的方向去思考?？茖W研究存在很強的不確定性，科研工作者都會有心理準備——大部分工作可能都是做不出結果的。但是我們到底是基于什么樣的信息去規劃明天要做的實驗？這個實驗是不是目前能想到的最優方向？這才是這門課想要引導同學們思考的問題。這樣，即使將來同學們去探索一個沒有學習過或者不可預測的領域，也能找到合適的策略和方向?！?/p>

責任編輯：樸添勤