翟科然,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/中国科学院上海植物生理生态研究所2019届博士毕业生,师从何祖华研究员。以第一作者身份在Nature、Molecular Cell、Cell Host & Microbe、Nature Plants期刊上发表论文,曾获2019届优秀毕业生、中科院院长奖学金、硕士研究生国家奖学金、中国科学院大学三好学生、优秀学生干部等荣誉。目前,在苏黎世大学Cyril Zipfel团队从事博士后研究。
科研是一场马拉松
——我的博士生涯感悟
研究方向及导师的选择
2013年6月,我如愿收到研究所的录取通知书,欢欣鼓舞,收拾行囊,准备出发。这个时候,第一个面临选择的问题如约而至。你要选择什么研究方向?选择该领域的哪位导师?在回答这个问题之前,我们需要自己想清楚我们为什么来到了这里。如果是为了增长知识,为工作蓄力,那么建议你找与生产实践关联比较密切的研究领域,而非基础科学研究。如果你暂时还没有计划(据我观察,身边的很同学属于此原因),那么我认为有必要培养一下自己的研究兴趣。
首先,我们通过阅读研究团队的自我介绍,初步了解每个研究团队利用什么样的科研方法试图解决什么样的科学问题,该科学问题对你是否具有吸引力,筛选出3-5个研究团队进行深入了解。这个时候,需要查找该研究领域的综述及该研究团队所发表的文章,了解其研究水平目前在国内及国际所处的地位及以后的发展前景。当然,更快捷高效的方式就是同已经在该领域进行科研工作的师兄师姐多多交流和请教,而且越多越好。在了解过程中,每个人看待问题的方式不一样,可能会使你获取的信息会有出入,这是正常的。所以,文献的阅读这时就显得十分重要,它会帮你在关键时刻做出适合自己的正确选择。
确定好研究领域后,下一步,就是要选择一个志同道合的导师。每个导师领导下的实验室研究氛围都是独一无二的,而你需要做的就是选择在各方面与自己较为匹配的导师,而不是盲目追随热点,或是逃避竞争。只有在一个情投意合的实验室里,才会让你快乐科研,幸福工作。
我当初选择何祖华老师实验室也正是以上几点原因。首先,我对基因功能及信号转导的研究比较感兴趣,属于基础研究的范畴,所以我想选择一个与生产实践紧密相关的领域展开相关研究。水稻作为单子叶模式植物,具有很强的遗传可操作性,并且还是世界上主要的粮食作物。因此,不管是对其进行前沿的理论研究,还是农业生产上的应用转化探究都具有重要的意义。而何老师长期致力于植物抗病性研究,并以水稻为模式,在作物广谱抗病与其他农艺性状互作上取得了重要研究成果并创建了国际前沿的研究体系,这也正是我感兴趣的研究方向。随后,我申请并到何老师实验室进行暑期实习和轮转。这个阶段是了解实验室学术环境和研究氛围的绝佳时期。因此,我建议大家充分利用暑期的时间,尽快尽早尽多地了解每个自己感兴趣的实验室文化。通过实习,我发现何老师实验室具有自由探索的学术空间,互帮互助的合作意识,愉悦轻松的生活氛围。因此,我当时就决定并有幸加入何老师实验室,开启了自己的博士生涯。
课题研究的磨练
依稀记得进入实验室后第一次PCR的兴致勃勃,Western blot的乐不可支,荧光观察的心花怒放。实验就像恋爱一样,新鲜过后才是真心的考验。短暂的满足感过后,是实验上的各种坎坷与打击,但是不要放弃,坚持会给你满意的答复。也正是这个过程会让你对科研产生感觉,开始规划人生。
我觉得在这个痛并快乐的成长阶段,有几个品质至关重要。
1、主动学习并提出问题。不同于其他学习阶段,博士期间的课题大都是领域前沿,没有现成的模板、公式可以套用。而如何迅速找到一个新的有意义的研究方向及突破口,与自身的科学视野和逻辑思维紧密相关。因此,拿到一个研究课题后,要主动全面了解该领域的研究水平,发现亟待解决的重大科学问题,结合自身课题寻找可能的突破口,并针对性解决某个特定问题。我博士期间的一个课题是寻找与抗病蛋白Pigm互作的RNA结合蛋白所介导的信号通路。按照常规逻辑,自己在前期也做了很多RNA调控方面的工作。但是,有意思的是,我们发现在动物中某些RNA结合蛋白被报道可能也调控DNA的转录,但是其是否作为转录因子还不清楚。因此,我们大胆猜测并验证了其作为RNA结合蛋白具有转录因子活性,并详细解析了其所介导的基因调控网络,并首次发现RNA结合蛋白可以作为非经典的转录因子行使和发挥功能。在我们的论文发表在Molecular Cell的4个月后,Cell杂志发表了在动物细胞研究中相似的研究结论。Think big, start small, act fast. 相信当你决定为月亮而战的时候,即使错过了,也会落入繁星。
2、坚持并长时间的付出。创新的思想不是简单的灵光乍现,重大的发现也不是幸运女神偶然的眷恋。任何一个领域里的佼佼者,都必须付出比常人更多的时间,这个准则更适用于科研。如果没有大量文献的阅读,你很难获得理解并捕捉科学前沿,如果没有成百上千次的失败,你很难发现生命运行的精妙。我进入何老师实验室后就加入到“水稻广谱抗稻瘟病基因Pigm基因的克隆与机制解析”研究团队。而该团队的主要参与者邓一文研究员已经在这个课题里深耕了15年。从研究生开始到女儿小学毕业,从基因克隆、机制解析到水稻育种的生产应用,如果没有这种十五年磨一剑的韧劲与决心,没有这15年如一日的坚持与付出,就很难发现这个全新的抗病理念,发掘如此广谱的抗病育种靶点。功夫不负有心人,论文最终也成功发表在Science杂志上。
3、学术交流与合作。一个人可以走的很快,但一群人可以走的很远。困扰你多年的问题,可能换个思路就会迎刃而解。在课题研究中,每个科学家做科研的思路,看问题的角度都是独一无二的。通过交流,换一个视野你可能会看到更美的风景。小到具体实验技术的讨论,大到课题研究方向的走向,每一次与学术同行的交流都会让人受益匪浅,并大大提高你的科研效率。我们实验室的Pigm通过与育种家的合作建立了抗病分子育种协作网络,并被国内30多家种子公司和育种单位应用于水稻抗病分子育种,只有和科研同行一起精诚合作,才能实现共赢。
科研之外
科研会占据你大部分的时间,但它并不是你的全部。健康的身体,愉悦的身心,和谐的交际,美好的爱情。生活中的那些小确幸和成长的烦恼同样会充斥在我们的日常生活中。面对这些形形色色的生活压力,我们每个人都要找到适合自己的排解方式。当我遇到不开心的事的时候,我经常会选择去我们所旁边的后滩江边跑步,那些小的烦恼如同汗水一样不断地被排解。吹着江风,看着江边散步的老人,嬉戏打闹的孩子,还有与你一样挥汗如雨的跑步者,简单生活的写照或许会成为你烦恼的良药。如果遇到自己搞不定的烦心事,我常会和几个知心的朋友出去约个餐,谈谈近况,聊聊未来,你会发现一直困扰你的问题在这个多元的世界里可能真的不值一提。总之,热爱生活,心向阳光,做个打不死的小强。
每个人的成长道路都是独一无二的,那些博士生涯所经历的所有美好、坚持、烦恼都将是我们以后成功的法宝。希望通过分享自己的经历和感悟可以为你们提供一些帮助。奔涌吧,后浪!
水稻广谱抗稻瘟病研究获进展
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