导师其实不懂学生在干嘛?当年,我也是这么认为的
正文共4460字,预计阅读时间约为14分钟
说来惭愧,回国三年以来我指导的学生不过七八人,毕业的只有区区三名。和其他老师相比,我算不得有资格大谈指导研究生的成功经验,权当借此文跟曾经、现在以及未来会跟我一起并肩走过一段科研路的年轻人,絮叨几句,讲讲我和学生的故事吧。
猜猜谁是我(图片来源:作者提供)
希望我们合作愉快
作为浙江大学的校友,我始终铭记着竺可桢老校长的寄语——诸位在校,有两个问题应该自己问问:第一,到浙大来做什么?第二,将来毕业后要做什么样的人?这份寄语不仅是指引我前进方向的明灯,也是我指导学生的核心思想。
回国后,我第一次和研究生交流还是在高铁列车上。怀着忐忑的心情,我拨通了这位推免生的电话,介绍我的专长和即将开始的研究项目,同时询问她的专业背景和感兴趣的技术与领域。从她冷静中透着沉着的回应中,我逐渐了解到这个学生闪光的履历:本科阶段的各种科研竞赛已经让她具备了对科研的基本认知。我感谢冥冥中的缘分让我们在漫长的人生中有这么短短几年相聚在过程工程所,那一刻我也真切体会到作为一个导师的责任与重担。为如此优秀的年轻人铺平道路指引方向,最终用丰硕的成果编制一顶沉甸甸的博士帽是我们共同的目标。
终于,我也问出自己萦绕心间许久的问题:来到过程工程所想要做哪方面的科研?毕业之后有哪些职业规划,过什么样的人生?这些问题,我并没有要求马上得到答案,而是希望她能通过不断思考这些问题的答案,在未来的学习研究工作中探寻到真正的人生方向。这也成为后来每位加入我们团队的同学都会收到的问题。
共同目标,携手共进,是我对每位同学的期待。所以,每位新生入组谈话的终点,我都会由衷地说:希望我们合作愉快!
共同成长的科研路(图片来源:作者提供)
如何成为导师的favorite student?
国外的博士生们很喜欢在工作闲暇时凑在一起八卦各自实验室的逸闻趣事。我常听大家说每个导师都有自己的“favorite student”,大概类似中文里的得意门生。
当时,我的两位博士生同学可以说是导师的“favorite student”了。他们尽管在背景、个性、实验室风评等方面迥然不同,但都受到了导师高度青睐。其中一个进组不久就成功鉴定并且克隆了一个糖基转移酶的基因,接连发表了3篇论文。虽然导师希望他可以继续进行一些放大转化的工作,但最终还是尊重了他希望尽快毕业工作的愿望,使他成为实验室前后十年唯一一个三年内拿到博士学位的学生。另外一名学生则独立搭建了一套自动化昆虫细胞大规模培养平台,解决了棒状病毒生产过程中难以精准判断接种和收获时间的问题。这套系统不仅结构紧凑使用方便,还为其他同事的研究提供了系统与数据集成化的范本。
有这两位“大神”的对照,我常常觉得自己无论是创意和能力都远远不如,所以恨不得做一个默默无闻的小透明,偷偷思考什么才是导师最为认可的特质。以我的愚钝,想得到的不外乎思想和能力两条。
刚回国成为导师的时候,有人曾经问过我:“你是喜欢能干的学生还是听话的学生?”言外之意,听话的学生不聪明,能干的学生不好管。互联网常说成年人不做选择,我觉得,如何让学生成长为高效推动团队科研产出的引擎,并且能够在个人思想和能力上获得提高,才是导师的重要责任。
得益于过程工程所和全国重点实验室的高水平平台,我在入职不久就有机会开展一系列小规模前沿性的探索研究。我的策略是让学生充分参与到这些课题的设计与申请中,针对实验室发展的具体需要共同探讨出一个可行性的方案。获批立项之后作为研究生毕业课题的一部分。
图片来源:veer图库
通过这一方法,学生首先克服了对于陌生研究领域的畏难和恐惧。看到自己的idea获得评审专家认可,学生也更容易建立足够的信心完成既定的目标。而对于自己通过辛苦努力争取到的项目,我也下放部分财务支配权。学生因此也会更加谨慎负责地推动研究工作的进展。
这不但提升了学生的能力,也深化了师生彼此的了解,进一步强化了团队挑战高水平科研问题的信心。每个人或许都有自己的短板,但每位贡献自己热情与创意的年轻人,都是我的favorite student。
导师其实都不懂你在干嘛?
我是同龄人中最晚一个开始博士学业的人,常常听提前“入坑”的同学抱怨自己的导师都不懂自己的课题,不是乱出主意瞎指挥就是这周忘了上周讨论过什么。可以说当年我是带着对未来的忐忑步入了学术研究的队列。没过多久,熟悉的故事果然发生了。
图片来源:AI生成
一开始导师只是简单交代说,需要我在一个用于乳酸发酵的膜生物反应器系统上加一个光学传感器,之后便对我的工作“不闻不问”。半年之后,导师突然通知我汇报工作。他看完60多页的研究报告后,指着里面密密麻麻的图表“质问”我:“你为什么要用这个传感器?”我的大脑几乎立刻宕机,“这难道不是你让我用的吗?!”
“我用它检测反应器系统里的细胞密度。”我尝试让我的回答显得不那么愚蠢,但导师显然并不满意,继续追问道:”为什么要测这个参数?“我一时不太理解他为什么要问这样一个简单的问题,只能硬着头皮说: ”细胞密度会在培养过程中不断变化。““这样做在科学上有什么好处?”导师皱着眉头接着问。”因为细胞密度决定了乳酸产率,但是细胞太多了膜分离的效率又会下降,所以我想通过这个参数把两个过程连接起来。“我脑子里灵光一现。“这就叫耦合!”导师的表情明显舒展了不少。
这次讨论之后,我的工作就围绕着反应分离耦合的过程模型和验证展开,而我也终于明白,不要急于抱怨“导师都不懂我在干嘛”,研究生的意义可能恰恰在于为导师的奇思妙想寻找逻辑与技术上的可行路径。
在自己成为导师之后,研究的深度和广度常常超越我熟悉的领域。随着这些年人工智能技术的迅猛发展,如何在工程科学领域借助人工智能转变研究范式成了全实验室上下最为关切的问题。原来的“领导作指示,导师出方案,研究生出成果”过程面临了不少新问题,其中最大的问题当属对人工智能这一概念的理解和相关工具的开发与应用:一个生物医药分子的生产过程和人工智能的关系到底是什么?那些Python代码和复杂的数据处理背后到底隐藏了什么样的智能?我们这些传统的制备、分离过程要怎么才能和人工智能的工具对接从而产生效果?导师的优势在于既定知识领域和认知方法的轻车熟路,但这样难免带来经验主义的路径依赖。
面对全新的事物,如何起步成了最具挑战性的问题。我的学生选择了从模仿到认识再到理解的道路。学生通过对近年来膜分离领域机器学习辅助的材料和过程开发工作的研读,瞄准了生物医药领域膜分离过程多变量耦合体系难以进行机制分析的问题,采用不同的机器学习模型分析文献以及我前期的研究数据,建立了一套膜分离过程快速分析与预测的方法。虽然我对机器学算法并不熟悉,但我知道智能的第一步是建立数据输入和输出之间的映射。而让我惊喜的事情在于,学生通过机器学习模型的确可以针对病毒分离过程的最终性能做出准确的预测。这项成果不仅让我们认识到复杂数据空间蕴含的膜分离过程隐藏规律,同时也让我们在重新审视这一领域其他工作的时候增添了一份信心。
在产业实践中寻找科研突破点(图片来源:作者提供)
学生们常常会想:为什么老师好像常听不懂自己的工作,但在听报告的时候总能抓住别人工作的关窍?我在学生时代也有这样的疑惑。如今,我更理解了当年的导师:他们的“不懂”是对未知的敬畏,“一针见血”则是历尽千帆的睿智吧。
理解 判断 决策 负责
这四个词应该是每个导师的日常,而我是在一次指导学生的过程中,体会到了它们的份量。
当时,我在德国指导一个研究生课题,有个重要的连续实验卡在装置无法顺利运行。经过反复调试,好不容易在关键时间节点之前能够稳定运行。项目节点需要我们尽快完成数据采集与分析。就在这个只许成功不许失败的关键时刻,不出意外地出现了意外:自动化数据采集平台上主控电脑的硬盘居然满了。由于无法写入新的数据,系统不停报警提示:是否清理硬盘释放空间。
当时我能做的就是在Yes和No两个按键选择一个。但两个选择都很难:选了No,数据记录不进去,前面所有的准备白费,实验硬做也没有意义;如果选Yes,我们将不知道程序会对硬盘进行怎样的清理。
学生对我说:Rong,已经六点半了,我家人到学校来接我回家,我走之前这个实验能开始吗?看着他忽闪忽闪的大眼睛,我想“这个决定必须由我来做了”。犹豫再三,我导出之前所有数据之后点下了Yes键,屏幕上的界面开始不停跳转,一顿眼花缭乱后,终于提示系统清理完成。正当我们松了一口气时,点开系统界面的时候发现软件如此之干净,所有之前同事写好预存的自动化程序全部消失!
我瞬间大脑一片空白——没有自动化采集程序意味着所有控制反馈无法完成,根本不可能实现稳态的反馈控制。学生一脸无奈地望向我,而我只能挥手放他回家等我消息。那个傍晚,我的心比天边的夕阳还要沉重。
在电脑面前思索了一阵之后,我只能硬着头皮尝试编写调试新的控制程序。自认程序白痴的我靠着依稀的记忆和对matlab一鳞半爪的理解一遍一遍调试代码和参数,终于在3个小时后,电器随着天平读数正确闭合,我的心也随着那不起眼的咔哒声重重落回胸口。”Es geht wieder!(德语:成了!)“当我把把这条消息发送给学生的瞬间,我突然意识到了导师的分量:决策很容易,负责很困难。
恰是因为肩负研究生培养这份艰巨的责任,导师的每一个决策都需要异常审慎,这大概也是身为导师需要终生修炼的功课吧。
廿载光阴弹指过,莫问韶华不负卿
和身边许多运筹帷幄、勤勉精进的人相比,我的人生大概算不上目标明确、路径清晰。今年的毕业周年聚会上,不少久未谋面的旧时同窗都诧异于我不仅自己走上了科研的道路,还成为了青年学子成长道路上的陪伴。
图片来源:veer图库
的确,我自己都有些恍惚,当年在心中默默回应竺老校长的答案里,是否也有“前路漫漫,甘为明灯”的觉悟。尽管有时听到朋友对于其弟子“榆木脑壳”的抱怨会面露莞尔,但是同为师者,他的内心深处应该还是甜蜜的吧。
就像深夜收到昔日导师的邮件:“文章已经读过,你的学生很棒,你也是个好老师,恭喜你!”合上电脑,我终能在心中和自己默念:
潮生钱塘月轮倾,风回海淀晚霜晴。
廿载光阴弹指过,莫问韶华不负卿。
作者简介
樊荣,博士,博士生导师,浙江大学毕业后分别在德国卡尔斯鲁厄理工学院和吉森大学取得硕士和博士学位。目前在中国科学院过程工程研究所担任研究员、生物药制备与递送全国重点实验室主任助理。长期从事生物活性物质的制备及膜分离纯化研究,通过将生物转化过程与膜分离过程耦合的方法实现生物大分子活性药物的高效生产与分离。专注于生物大分子药物生产系统中各类生物颗粒对膜分离过程效率与分离选择性的影响以及生物反应与膜分离的动力学匹配机制;通过过程分析技术(PAT)实现膜生物反应器系统在线调控。在Trends Chem., J. Membr. Sci., Chem. Eng. Sci., Bioresour. Technol.,Sep. Purif. Technol., Biotechnol. Bioeng.等刊物发表SCI 收录论文30余篇。
版权说明:未经授权严禁任何形式的媒体转载和摘编,并且严禁转载至微信以外的平台!
文章首发于科学大院,仅代表作者观点,不代表科学大院立场。转载请联系[email protected]
推荐阅读
推荐资源
关注使用“科学与中国”小程序,可观看以院士科普视频为代表的优秀科普视频,第一时间获取中国科学院公众科学日、科学节等科普活动报名信息。
科学大院是中国科学院官方科普微平台,致力于最新科研成果的深度解读、社会热点事件的科学发声
主办机构:中国科学院学部工作局
运行机构:中国科学院计算机网络信息中心
技术支持:中国科普博览
转载授权、合作、投稿事宜请联系[email protected]
大院er拍了拍你:不要忘记
点亮这里的 赞 和 在看 噢~