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第35期:How to choose and develop a research project

主讲人:赵云德 教授

主持人:和玉兵

前言:
今天很有幸请到赵老师来参加我们Journal Club。
昨天,也是这间会议室,赵老师给我们做了关于生长素合成的学术报告。今天赵老师主要是想和大家交流下学术之外的一些事情。
今天,来参加这个交流会的人数是我们这个JC开办以来最多的一次,这也能看出大家对这场活动是很期待的。
赵老师从事生长素尤其是生长素合成的研究已有10多年的时间,并且在生长素合成领域获得了一些里程碑意义上的突破。突破与困难是共生的,我们在做科研的时候大大小小的困难都会有,当我们把这个困难解决了就是一个突破。今天,来参加交流的有正在钻研课题的博士生,可能你正遇到研究上的瓶颈;也有刚刚开始课题的硕士生,可能你正面临课题上的选择;当然也有一些老师,想交流一些做导师的经验。赵老师通过自己切身经历的两个例子来和大家分享一些经验。

内容:
第一个例子,赵老师给我们介绍了他博士阶段的一个课题——动物中NO受体的功能研究。
动物中NO受体是一个GTP酶,当时的研究已知该酶具有两个亚基,可以结合NO,将GTP催化为cGMP。赵老师加入实验室后的课题即为研究该GTP酶的作用机理。当时实验室有两个高年级的研究生和一个博后也在同时对这个酶进行研究,所以容易做的事情基本上都被做完了,这就需要赵老师自己去寻找新的视角来进行这个课题。
赵老师通过收集信息分析发现该酶最关键的部分在于NO的结合部位。他就分别分段合成两个亚基的多肽片段,并且检测这些区段结合NO的能力从而最终确定NO的结合部位。这种方法在当时是具有独创意义的,它避开了当时该酶全酶合成困难,分离纯化工作量大的问题。之后,经过五年的研究他们在该酶应答NO的作用机理方面做了大量的工作,并取得了一系列的成果。
另外赵老师也讲到因为他们的研究结果在当时是对传统教科书上某些观点的颠覆,也遭到了某些权威科学家的批评,但是现在科学家普遍认同他们提出的观点。最后,赵老师开列了读博士5年期间在这个课题上他所发表了10多篇比较好的文章,并风趣的讲述当年所在实验室至今仍保留名为“云德配方”的试剂配方。
通过讲解这个故事,赵老师给大家分享了他对做研究生的一些看法:做研究生最重要的就是要培养分析问题解决问题的能力,要培养自己独特的视角,从问题的最关键部分入手,还有就是尊重数据,不迷信权威。
第二个例子,赵老师给我们介绍了他在Salk 做博后的一个课题,也就是他一直到现在还在深入研究的课题——YUCCA。在赵老师接手这个课题之前,已经有两个博后分别克隆了YUCCA基因,但都没有对它进行过多的研究。当赵老师拿到这个课题的时候,实验室的一些博后就告诉他这个课题并没有太大的前景,这些善意的建议对刚入门做植物分子遗传的赵老师来说是一个很大打击。但是赵老师觉得这个课题的突变体材料的表型还是比较明显的,应该可以做一点文章。
随后,赵老师就从以往发表文献里面去寻找信息,发现该基因的突变体yucca(为YUCCA基因超量表达突变体)的表型与生长素含量升高的突变体表型有很多相似之处,于是就提出了YUCCA基因参与生长素的合成这一假说。之后,赵老师针对该假说进行相关的实验,不断的提出问题,解决问题,最终提供证据证明该假说的正确性。这些证据不乏有很多创新性的实验,譬如说在不加生长素的MS培养基上进行yucca突变体的组织培养(其结果就是野生型并不能被诱导,但是yucca突变体的组织却可以生根,该实验可以为YUCCA基因参与生长素的合成提供证据),这一创意也成为生长素合成研究中的经典实验。还有就是赵老师首创的体内原位合成生长素来弥补生长素缺陷型的表型这一实验也成为生长素合成研究的必需实验。最终,赵老师用一年左右的时间就将文章发表在了Science上。
在讲述这个故事的过程中,赵老师也提到我们做科学研究要从最基础的事情做起,要对自己所面临问题进行全面地考虑,经常主动地质疑自己的实验结果,做到无可挑剔。还有就是要有广博的知识面,赵老师自身的专业转换(本科读生化,硕士读的是微生物,博士读的是物理化学,而博后至今研究的却是植物分子遗传)对自己知识面的扩展就很有帮助。而我们终极的目标却是为了培养分析问题解决问题的能力,正如赵老师虽然在不同专业之间转换,却依然能够在不同的专业中做的很好。

交流环节:
在最后的交流阶段,大家提到多课题的选择,导师的作用,学生与导师之间的关系,如何拥有创新思维,以及做科研的乐趣等问题。赵老师也从自己的经历出发给出了自己的见解。
关于课题的选择,赵老师回答说其实每位研究生在刚进实验室的时候都会有多个课题的,这些课题可以同时开始做,当然最后自己可以去挑选自己最感兴趣的并且有潜力的去做深入的研究。同时开始多个课题的时候需要比较用心的去一一开展,这样才能看出那个比较有潜力,否则自己做的多,但是都比较浅,那样自己也不知道该选那个去深入研究了。当然,自己也需要大方一些,除了主要课题,自己手里的其它课题可以给实验室其他人做,这样会有更多的成果出来,是利人利己的
赵老师认为导师应该是提供平台,提供合作者给学生并使学生充分发挥主动性去解决问题这么一个作用。另外,导师的视界也是有限的,所以也需要学生更多的参与到实验室的运行中来。
至于学生与导师之间的关系,赵老师说学生与导师之间应该要有顺畅的交流渠道,导师不应该让学生产生恐惧的心理,而学生能够在导师面前言无所忌。他提到与自己导师一直保持的师生之谊。提到美国的实验室,他每周都会抽出时间来与每一个学生进行面对面的交流,以便很多问题能够尽快解决。对于国内的学生,则是采用视频的方式交流,凡事都可以发邮件来迅速解决。
谈到如何拥有创新思维,赵老师认为我们要有广阔的知识涉猎面,而具体的做法就是阅读文献。赵老师谈到自己每天都会读一篇文献。也倡议在座的研究生能够照做,最低的限度也是每天坚持花半个小时的时间来读文献。至于创新思维的得来还有一方面就是交流合作,赵老师认为做科研者最要紧的就是idea,我们还要善于交流,与别人合作。不要怕自己的idea被窃取,如果你有足够的idea,别人拿走了,你还可以继续再生,怕只怕我们闭关自守。
赵老师对于科研的兴趣溢于言表,他对科研的乐趣也有自己的看法。赵老师认为做科研在外人眼里是很苦的,又要耐得住寂寞。但是发现的乐趣却是其他行业,工作所代替不了的。他也提到自己实验室当初因为一个基因的发现而满室欢呼的场景,这种快乐只有身处其中的人方能感受,他也希望我们在场的每一位都能在某一天感受到这种快乐。

总结:
一个小时的报告,一个小时的交流,半个小时的追问,这种场景自JC创办以来是首次出现。整场报告赵老师语近于平直,而其理甚深,总结起来,他对做science的观点是:选择时慎重,选择后坚持;与其它成功之路一样,科研之路也没有捷径,多少付出多少收获。整场活动他所表现出来的兴趣和睿智激发着在座的学生,使大家受益匪浅。
临末,我想起一句话“大道至于行”。用这句话来形容赵老师的科研之路是比较贴切的。我们也衷心地希望赵老师的大道能够越走越宽阔,为生长素的研究开拓更广阔的领域。