严格过程培养 培育“六有”英才

英才计划旨在培养一批具有科学潜质的优秀中学生，促进国家科技创新后备人才储备。在生物学科领域，本研究团队从事的空间生命保障技术相关研究属于前瞻性研究，是新兴学科，具有多学科知识高度交叉融合的特点。立足于这一特点，导师团队凝练出了一套从文献阅读到结题汇报的全过程培养模式，使学员在参加英才计划培养期间不局限于提高专业知识和学科素养，更要了解开展科学研究必须具备的创新意识、严谨治学作风和吃苦耐劳精神，强化技能训练，让每一名学员的科学素养都能得到全面提升。

具体做法及培养效果

充分依托优质资源

依托“月宫一号”大型实验装置和“太空生存”慕课课程，同时充分利用高校科研平台，让学员通过实地参观、学习专业课程、参加学术讨论、听取学术报告等形式，了解当前生命保障技术发展现状与发展方向，全面拓展学员对学科的认知，充分激发学员兴趣。

坚持兴趣导向性研究

在培养过程中，导师培养团队结合学员自主申报的兴趣意向，立足于本研究团队空间生命保障技术的相关研究，鼓励学员在此研究范围内广泛阅读文献，充分思考，结合实际，确定选题。导师培养团队坚持鼓励学员大胆思考，支持学员说出自己的想法，让学员在学习探索过程中发现自己的兴趣点，从而更好地参与科学研究。

严格过程培养

导师培养团队注重“文献研读—确定选题—实验探索—结果分析—成果汇报”全过程培养。以开题报告为起点，学员独立完成开题报告后，由导师提出修改意见，学员根据意见进行修改，充分引导学员学习科学的表达方式，培养学员的科学思维，提高学员的逻辑分析能力与学术表达能力。在实验研究中，安排团队内具有丰富经验的博士研究生作为助教，强化一对一指导，重点培训学员的实验技能。学员在实验室中切实体验科研过程，充分感受科研过程的严谨性，学员与助教间定期开展文献研读与讨论，帮助学员更加深入地把握学科研究前沿，提高分析问题与解决问题的能力，学员与博士研究生平均每周进行1 ～ 2 次学习交流。英才计划结束时，学员基本能够独立完成实验结果的分析与处理，在导师培养团队的指导下完成结题答辩。在全过程培养模式下，学员能够充分感悟科学研究每一个环节的严谨性，初步掌握開展科学研究所需的逻辑思维能力和学术表达能力，在实验过程中培养吃苦耐劳、敢于攻坚克难的精神，为学员将来进入高校学习，参与科研工作打下良好基础。

融入思政元素

在培养过程中，导师培养团队不局限于提高学员的专业知识与科研技能，更注重培育学员的“科学家精神”。导师培养团队在向学员讲述“月宫一号”的研制历史及中国生物再生生命保障系统的研究进程中，通过真实案例使学员感悟科研攻关过程中需要突破的重重困难，充分领悟科研人必须具备攻坚克难、迎难而上的精神品质，使月宫人“有梦想、有热情、有豪情、有勇气、有干劲、有担当”的“六有”精神在潜移默化中感染学员，强化学员的意志品质。在学员实验研究遇到瓶颈时，导师团队鼓励学员坚定信心，与学员一同发现问题、解决问题，培养学员坚韧不拔的品质。

培养成效

在近几年的英才计划中，已有多名学员受益于该培养模式，学员在参加英才计划培养期间取得了优异的成绩，有多名学员获评优秀学员，并在“小小科学家”等赛事中获得了优异的成绩。以2019届学员盖亚为例，该学员在与导师团队积极联络后，提出想要研究火星生命存在的可行性。培养团队对盖亚的想法给予充分肯定，指出这一课题具有很强的前瞻性与创新性，但实施难度极大，培养团队在经过充分讨论的基础上，审慎建议盖亚同学对课题进行调整，确立为“微生物在月壤表面的拓殖能力研究”。这一课题虽然与该学员预期有一定的偏差，但对于解答“地外生命是否能够在极端恶劣的条件下存在”这一命题同样具有科学价值，且实施可行性更高。该学员以高昂的热情投入到实验研究中，利用每周末的时间进入学校实验室，系统地学习了微生物学相关知识，掌握了无菌操作、微生物接种、微生物计数等基本技能，不仅能独立开展科学实验研究，还自主完成了课题研究报告。该学员对于生命科学的研究兴趣在参加英才计划期间得到了很大程度的提升，其科学素养也得到了全方位的提高，获评优秀学员，并被推荐参加国际交流。

培养建议

在新冠肺炎疫情的影响下，学员进入高校参加实地培训受到了较为严苛的限制。导师培养团队转为线上指导学员开展全过程培养，并指导学员依托中学实验室开展实验研究，以最大限度降低疫情带来的影响。但线下交流频次的减少，以及中学实验室环境与高校实验室的差异也在一定程度上影响了学员的培养质量。导师培养团队还将持续探索培养模式的优化，进一步支持学员了解“月宫一号”的理论与技术成果，支持学员敢于提出问题、善于思考问题、勇于解决问题，使每位学员在科研能力、科学思维等方面都能有所收获。

本文作者刘红系北京航空航天大学生物与医学工程学院教授，“月宫一号”总设计师、首席科学家，国际宇航科学院院士，曾获全国五一巾帼奖章、全国优秀教师等荣誉。主要研究方向：空间生命保障。刘红从无到有建立了我国自主知识产权的太空长期生存核心技术——空间生物再生生命保障技术，研制出世界上第一个成功的四生物链环生物再生生命保障系统“月宫一号”，成果荣获中国高等学校十大科技进展、国防科学技术发明奖等奖励。