秦志海
在多年的教学过程中,我常常问自己:什么是人才?应该培养什么样的人才?一点体会就是人才培养的第一要义是培养有爱心、有责任心的人才,培养为社会服务的人才。秉持这样的理念,在培养创新后备人才的过程中就能通过言传身教对学员进行潜移默化的全方位培养,全面提升学生素质,而不仅仅只是科研素质。
培养理念
长程培养
通过1 年的培养,学员进入了科学的殿堂,但仅仅只是入门而已,1 年的时间主要是启迪思维,提升科研素养。
科研是一个漫长的过程,作为导师,对学员持续的引导、关注,甚至回炉培养,才有可能产生较好的效果,推动后备人才向人才转变。
选材注重学生对科研的强烈兴趣
科研活动与普通的学习活动不同,一般的课程学习是一个闭环,问题和答案都是已知的,而科研活动是一个探索的过程,存在很大的不确定性,探索的是前人尚不知道的客观规律,不走寻常路,摸着石头过河,常常面临失败和迷茫。在这个过程中,为了发现科学规律,需要投入大量的时间和精力,如果只是普通的兴趣,很难坚持下来,如能激发出学员内在的驱动力,保护学员对科学强烈的好奇心,学员就会持续地投入时间和精力,在科学上有所发现。
具体做法及培养效果
对于科研新苗好苗倾心培养
来自北京四中的学员王恩泽,研究乳腺癌微环境中癌相关成纤维细胞(CAFs)的诱变过程,具体内容为血管内皮细胞生长因子A(VEGFA)的动态变化。细胞培养的过程需要连续,细胞长满了要传代,培养基养分耗尽了也需及时更换。平时下了课,王恩泽就到实验室投入科研,经常是赶着末班地铁回家。一路走来,风风雨雨,寒来暑往,日积月累中操作日渐娴熟,从老师的小跟班变成新一批学员眼中的小老师,熟练的操作让新学员羡慕不已,在帮老师带教的过程中,不仅收获了知识,也收获了友谊。
随着时间的推进,王恩泽发现乳腺癌细胞诱导正常成纤维细胞向CAFs 转变的过程中,CAFs 分泌VEGFA 的量居然与诱导时间呈现强正相关关系,并构建了一元线性回归模型,这一结果提示血管新生与肿瘤微环境中的CAFs的形成过程密切相关,也许正是正常成纤维细胞向CAFs的转变,为肿瘤生长提供了新生血管,而阻断这种转变有望成为新的肿瘤防治策略。王恩泽毫不保留地把诱导出来的CAFs 细胞与科研小伙伴分享,用于进行药物筛选或其他研究。最终,王恩泽入选了2022 年国际科学与工程大奖赛(ISEF)国家队。
“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”,积累、长程的培养,是人才成长的必由之路。王恩泽表示他将在课余时间继续投入科研活动,并希望入选大学的“强基计划”,为祖国的科研事业贡献力量。长程培养,是英才计划的应有之意。
强烈的科研兴趣是克服困难的武器
2021 级学员高辰歌来自北京师范大学附属中学,她的课题是研究灵芝孢子油对CAFs 的促凋亡效应,这是一个很有挑战性的课题。灵芝孢子油是否有抗癌效果,社会上众说纷纭,争议很大,凭着初生牛犊不怕虎的劲头,她希望能破解这个谜题。进入实验室后,一切从零开始,首先是细胞增殖实验,采用的是MTT 法,通过该方法,就能知道灵芝孢子油是否可抑制肿瘤微环境中的癌相关成纤维细胞。遇到的第一个拦路虎是灵芝孢子油不溶于水,她想到了助溶剂乙醇和DMSO,但这2 种溶剂本身就有一定的毒性,会抑制靶细胞生长,最后通过学习实验设计,设置合理的对照组,解决了这个拦路虎。
接下来是检测灵芝孢子油的抑制效果,由于操作不熟练,导致组内差异很大,通过一次次的重复实验过了操作关后,实验数据依然让人很失望,组间差异没有显著性。
面对挫折,高辰歌没有轻言放弃,花了7 个月的时间做预实验,终于摸索到了剂量与抑制效应间的基本规律,后面的实验进行得较为顺利,对抑制作用的分子机制也作了一定程度的探讨,并因此被评为英才计划优秀学员,也入选了ISEF 国家队。
结业感悟时,高辰歌深有感触地说:“预实验这么久,一次次怀疑灵芝孢子油的效果,无数次想放弃,可太想知道这个成分到底有没有用,阴性结果是真阴性还是假阴性,是因为实验设计不合理还是效果确实如此,科研的魅力和快乐就在于‘山重水复疑无路,柳暗花明又一村’”。
学生带教学生,弘扬奉献精神
2021 级学员傅俊杰来自北京市第三十五中学,在科研实践过程中,不仅仅只是自己单打独斗,还积极团结科研小伙伴,共同进步。流式细胞仪对于高中生而言比较陌生,傅俊杰凭着日常科研实践中的踏实赢得了带教老师的信任,经过培训,允许他独立操作流式细胞仪,其他学员也是跃跃欲试,傅俊杰毫无保留,甚至牺牲自己的时间帮助北京八中少年班的宋辰遠调试、上机,在相互帮助中共同进步,这种团队精神、奉献精神,也是课题组十分看重的。傅俊杰和宋辰远均获得了2022 年北京市青少年科技创新大赛二等奖,傅俊杰还获得了2022 年北京市中小学生金鹏科技论坛一等奖。奖项只是一方面,综合素质的全面提升才是最有意义的收获。
建议
开辟学生升学的绿色通道
国际竞争比拼的是综合国力,综合国力依靠的是高科技产业的发展,高科技产业需要大量的高科技人才。应试教育可以保证公平性,而对创新性人才的培养可能会有掣肘,选拔人才应该公平和效率兼顾,科研好苗很有可能成长为科研大树。因此,我们建议在强基计划中重点关注这一批完成英才计划培养,并展示出优秀科研潜力的学生,把好苗子从应试教育的负担中解脱出来,从源头上保证人才的选拔效率。
长期资助英才教师队伍
教师是宝贵的财富,担任英才计划导师的专家均为国内专业领域的佼佼者,承担了大量的科研任务,只有对这些专家进行长期资助,让英才导师安下心来,才能起到稳定专家队伍的作用,科技创新后备人才培养工作就能久久为功,枝繁叶茂。
将英才计划纳入国家中长期人才战略储备规划
目前,对于高科技人才,本土培养有其独特的优势,培养成本也将大幅度下降,更容易形成规模效应,国家的财政资金通过科技部、国家基金委对科研项目给予大力支持,其中包括各种高层次人才项目,建议相关部门高度重视英才计划并考虑重心下移、关口前移,在青少年时期就对后备人才提供更大力度的支持,将其作为中长期国家人才战略看待。
课题组加入英才计划已有6 个年头,从摸着石头过河,到逐渐找到感觉,选好苗,扎稳根,培养好科研事业接班人,任重道远,意义重大。
本文作者系中国科学院生物物理研究所研究员,973计划首席科学家。1992 年获柏林自由大学医学博士学位,1993 年在美国Fox Chase 癌症研究中心作博士后,1994年在德国MDC 分子医学中心担任课题组长,2000 年受聘为柏林自由大学终身研究员,2003 年入选中国科学院“百人计划”,多次担任国际会议主席,其代表性成果发表在Nat. Med.,Nat. Immunol. 等国际著名期刊。