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一个大学研究团队的启示

作者:a123456时间:2021-02-09 22:11 次浏览

是世界上第一张新冠病毒的3D图像,给这个研究方向“很小”的年轻大学学者带来了“流量”。近日,由清华大学李赛实验室、奥地利纳米测绘公司、沙特阿卜杜拉国王科技大学伊万维奥拉合作的新冠病毒高清科普图像发布,首次以影像的方式为公众揭示了新冠魔鬼的真实“形象”。

这一成就实际上是李赛团队工作的第二步,值得注意的是,这一步“不能产生结果”。

去年9月,李赛实验室与浙江大学医学院第一附属医院的李兰娟院士合作,解决了世界上第一个完整的新型冠状病毒真实结构,受到了国际权威期刊《细胞》的审稿人的称赞:“这项工作展示了我迄今为止所见过的最完整的新型冠状病毒图像,这也是利用冷冻电镜层析技术分析完整粒子结构的一个精彩应用。”

按照平时科研的路子,工作可以告一段落了。然而,李赛实验室没有选择这种方式,而是进一步将其成像,为下一次科普奠定基础。

从“抢发顶级期刊论文”到“不发论文”,从攻击前沿到普及科普,李赛团队的新冠病毒研究之路呈现出与以往不同的研究思路,也引发记者思考:在“打破五只”的大背景下,当众多大学科研人员纠结于论文和绳结时,这反映了怎样的初步研究意向?它是从什么样的土壤中诞生的?

“只要这项研究对社会有价值,能够帮助年轻人更多地关注科学,使社会变得更好、更健康,就值得。”

李赛:一般来说,我的专业是给一些包膜病毒“拍照”,并用冷冻电子显微镜断层扫描来分析它们的完整结构。

从去年1月底开始,我和我的团队的工作大致可以分为两个方面:一是与李兰娟院士合作,解决了新型冠状病毒的整个病毒三维结构,展示了迄今为止新型冠状病毒最完整的图像。另一个是最近比较受关注的所谓“没有论文可以发表”。在新冠病毒三维结构的基础上进行了渲染和动画制作,让更多的人看清病毒的样子,了解其特征,相当于贴了一张“全球通缉照”。

记者:这两个工作受到了极大的关注:一个已经在顶级期刊上发表,另一个引起了公众的关注。有什么诀窍?

李赛:从做这个题目开始,我最想的是责任。我的标准很简单,只要研究工作对社会有价值,就能帮助年轻人更加关注科学,让社会变得更好更健康。

为什么我们能如此幸运地获得好成绩,取决于我们的标准和态度。科研,在一定程度上就像和另一家公司竞争开发一个新产品。你有两个选择。一种是在这个产品稍微成型的时候马上推出来抢占市场;另一种思路是把这个产品做的非常完美,然后带到市场上。走第二条路线往往有风险,但我喜欢这种“打法”。

在开始解决关键问题时,我们判断世界上至少有两个团队有能力并且很可能在做同样的任务。科研竞争一直很激烈。当时SARS-CoV-2的完整结构是大家争相争夺的结构生物学皇冠上的“宝石”。事实上,去年5月,我们重建了SARS-CoV-2的表面。此时我们提交的是一流的期刊,具有很强的时效性和影响力。但我“抑制”了这篇论文,因为SARS-CoV-2表面的尖峰蛋白并不难分析,但我一开始就想看完整病毒的结构,却看到外面并不完整。

这种坚持也给球队带来了很大的压力。因为6月下旬,两个国际竞争对手在网上公布了新型冠状病毒“出现”的研究结果。当时很多前辈不断打电话关心科研进展。看了别人的结果,队里的同学也很焦虑的告诉我,竞技队关于病毒表面蛋白信息的结论和我们一模一样。

结果必须尽快写出来并公之于众。那段时间,很痛苦。我一直喝咖啡,不怎么吃饭睡觉。最终我们的出版时间比两家竞争对手晚了10天左右,但还是在顶级期刊上发表了。编辑和审稿人都认为我们是“唯一能看到病毒内部结构的人”,这与其他工作不同,也是独一无二的。

记者:两个工作好像有些矛盾,一个是“赶着发论文”,一个是“不会发论文”。如何看待“破五毒”背景下科研与论文的关系?如何理解科研的初心?

李赛:这并不矛盾。“我发不出我的论文成果”是基于我之前的科学研究。我知道它足够扎实,所以我有信心做科普。对于自然科学来说,论文很重要。顶尖期刊能收到的成就,意味着得到了顶尖专家的认可,得到了非常专业的团队的展示,经得起考验。

“破五绝”绝不是避纸。对于科学家来说,发什么样的论文,做什么样的科研,可能更需要考虑。

事实上,我所做的是低温电子显微镜中一个非常合适的方向。读博第三年,很迷茫,因为一直没有发表什么大文章,项目比别人慢。就连我以前的导师也放弃了这个方向。我也想过是不是换个方向相对容易一些,做一些“短而快”的研究,但之后我会成为“跟随者”,而不是“领导者”。我终于坚持下来了,因为做“领导”远比做“跟随者”有意义。就像刚才发论文的取舍一样,我在想我是应该做一个够快的但是和别人一样的研究,还是充满新意的研究。

“科学家肩负的使命离不开公众。虽然这些图片和视频不是发表论文的结果,但社会的价值和意义可能会超过深奥的论文本身。”

记者:你做的第二份工作很有意思,让很多普通人知道了SARS-CoV-2是什么样子的。你的研究有必要这样做吗?

李赛:在解决了SARS-CoV-2中整个病毒的第一个三维结构后,我们立即投入了第二阶段的科学研究。虽然还没有出版,但已经取得了一些非常好的进展。但是说实话,做可视化真的会切断一些能量。

为什么要做?我们的作品发表后,在推特上引起了很多讨论。当时世界上很多人都不相信SARS-CoV-2的存在,认为这是一个“阴谋”,一个“骗局”,根本不在乎。一些反对阴谋论的人经常引用我们的作品。我曾经收到过一个美国护士发来的邮件,问我能不能把实验的视频全部公开,因为在她工作的ICU病房里,很多病人直到去世都不相信自己感染了一种叫“SARS-CoV-2”的病原体。这让我特别深刻的感觉到,人总是把看不到的东西看得很淡。只有当病毒尽快真实、完整、清晰地呈现在世人面前,让大家看到它骇人听闻的形象,才会有更多的人关注它。

当时我们也收到了很多合作邀请。其中,阿卜杜拉国王科技大学的一个专注于微观生物图像的计算机视觉团队,希望与我们合作,开发出更科学、更真实的新型冠状病毒科普图像。经过无数次的邮件和电话会议,我把一个有2TB电子显微镜数据和结构的硬盘送到了沙特。Viola团队基于我们团队分析的整个病毒的三维结构,利用人工智能图像处理的优势,构建了病毒的精细3D图像,并由奥地利Nanographic公司制作成视频。

记者:现在很多大学科研人员都在背论文,评成绩,考成绩。你一定也有同样的压力。这在别人眼里可能是“浪费时间”。你觉得它的价值如何?换句话说,论文发表的时候,科学家的使命就结束了吗?

李赛:科学家肩负的使命离不开公众。科学家有责任让更多的人看到前沿研究的价值,尤其是在面对新的肺炎疫情或国家“瓶颈”关键问题时。这些图片和视频虽然不是发表论文的结果,但其社会价值和意义可能超过了深刻的论文本身。

之所以会有这种“浪费时间”的观点,是因为并不是每一门学科都适合做这个,但更重要的是,在现在的环境下花时间去做科普,并没有给科学家的个人职业生涯增加多少加分,有时甚至可能被认为是“不务正业”。

在国内,基本上你的论文都是在一些期刊上发表的。即使这部作品已经在一般水平上展示过,最多看引用次数就可以了。但在一些国家,对于一篇论文的评价因素比较全面,包括引用次数、国际同行推荐次数、是否收录维基百科、社交网站讨论度、新闻报道等多维度的评价指标,既强调了学术界的重视程度,又包含了社会上的讨论度和公众的影响力,从而对研究本身的价值有一个比较全面客观的认识,力求在更广的范围内推广。

“一个好的研究领导者和一个团队领导者一样重要。他们眼光高,看重的不是眼下的论文数量,而是一个朝阳领域,一个有潜力的人。”

记者:你得到了学校、学院和许多科学家的帮助。有哪些动人的回忆?

李赛:太多了。刚开始没有病毒,所以没有结构可以解决。在我的接触失败后,我把我的研究计划告诉了史院士,他立即联系了院士的团队。当时李院士那里有很多病毒株。听了我对病毒样本的详细要求,他们专门筛选病毒进行电镜研究,并成立病毒扩增小组为我们进行严格的灭活处理和灭活验证。

初稿刚写好,当晚9点就寄到了龚毅。没想到他第二天早上8点就把修改后的稿子发给我了。他其实很忙,我很感动,他大概一晚上没怎么睡。整篇稿子修改了近三成,一些标注的细节没有漏掉。

记者:科学界的这种支持是如何促进你的研究的?对于年轻学者来说,这是你期待的好的科研生态吗?

李赛:实际上,在科学研究方面,直到2020年我都处于相当悲惨的境地,我没有得到任何项目,也没有任何头衔。举个搞笑的例子,一个学生来我实验室面试。报考的原因是“我看了生命科学学院70多位老师的所有简历。你的文章相对落后,但在清华获得资源和支持,肯定有过人之处”。

我觉得对于年轻的科学家,尤其是基础学科的科学家来说,一个好的科研带头人就像是一个群体的“领导者”,一个学术自由和对环境生态的充分支持也特别重要。

首先是非刚性的评价机制。2017年,清华的教授去牛津大学做学术报告,中国科学家张教授向她推荐了我。其实我也知道清华在找我研究领域的人。但是看到清华学者发了那么多论文,我特别气馁,犹豫了半年没有投简历。然而,颜宁发给我的第一封邮件中的第一句话打消了我的顾虑:“清华生命学院不是找有CNS的人(注:《细胞》 《自然》 《科学》)。”。他们的眼光很高很远,他们看重的不是此刻的论文数量,而是一个领域,一个人的发展前景,于是我破格进入了清华。比如我们在评估的时候,还是坚持这个原则。我们不太看重文章数量,而是综合看你的代表作,你的领域,你的个人潜力,这对年轻人很重要。

二是长期稳定的支撑。虽然没有考什么项目,但是很幸运的考上了清华北大生命联合中心和北京结构生物学高级中心。两个中心每年都会给予一定的固定资金支持,每五年评估一次。通过评估后,他们可以继续获得资金。如果我能保持一颗心,做一些长期的科研,这也是很重要的一点。

“我经常告诉学生,我们这些研究病毒的人,和平年代应该坐冷板凳;发生重大疫情时,一定要有挺身而出的勇气;得到关注的时候,不要扩大。”

记者:你在和一群很年轻的学生打架。作为导师,你最想传递给学生的是什么?

李赛:我们队的平均年龄只有28岁。我大大提高了平均年龄线(笑)。在做这个研究之前,他们几乎没有完整的科研经历。第一个赶回学校的学生宋雨桐,穿着雨衣,戴着两层手套从老家回来,才知道她的研究对象是可怕的SARS-CoV-2。在研究过程中,她被电子显微镜下密集的病毒吓哭了。

在新冠肺炎之前,我们研究的包膜病毒远没有登革热和埃博拉那么臭名昭著。它们可能只存在于西非的一些国家。由于其极高的死亡率和极快的死亡率,它们甚至不能传播到一个国家或村庄,因此没有引起国际社会的太多关注。但是,一个团队必须继续研究,一方面防止这些病原体被用作生化武器,另一方面,在当今全球化的今天,任何渠道都有可能把这种小规模的病毒变成全人类的灾难。此外,没有对这种病毒的长期工作的积累,我们不可能在短时间内占领新冠肺炎的要塞。

做基础科学的人一定要耐得住寂寞,有社会责任感。我经常告诉学生,我们这些研究病毒的人,和平年代应该坐冷板凳;发生重大疫情时,一定要有挺身而出的勇气;引起注意时不要膨胀。这是我最希望他们能保持的品质。

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