2023年3月22日,华中科技大学生命科学与技术学院本科生郭敬瑄(生物科学理科基地2002班)、王睿鹏(强基登峰2001班)联合学院陈丽丽博士、熊斐鸿硕士、张永宁博士等完成的题为“Bidirectional Near-Infrared Regulation of Motor Behavior by Orthogonal Emissive Upconversion Nanoparticles”的研究论文,并在期刊《纳米尺度》 (Nanoscale)在线发表。该篇论文的作者中,有两位生命学院的大三本科生,郭敬瑄和王睿鹏。他们在高尚邦和张燕老师的实验室中潜精研思、通力合作,发表了他们的第一篇高质量科研论文。为了深入了解该篇论文发表的过程和两位本科生同学的心路历程,生命学院媒宣中心于佳彤和刘倩妤对两位同学进行了访谈。
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图1. 郭敬瑄和王睿鹏在实验室
论文指导教师高尚邦教授于2008年获得华中科技大学生物物理学博士学位,2008-2015年在多伦多大学Lunenfeld-Tanenbaum研究所担任博士后工作,2015年11月任华中科技大学生命科学与技术学院教授、博导。主要运用分子生物学、电生理、光遗传学和光学成像等技术研究动物运动行为的神经环路与分子机制,系列研究成果对预防和治疗运动神经系统相关疾病具有重要意义。另一位指导老师,张燕副教授于2012年获得新加坡南洋理工大学博士学位,2012-2015年在新加坡南洋理工大学继续博士后工作,2016年加入华中科技大学生命科学与技术学院。主要从事光学活体成像分析等研究,通过对活性标志物可视化成像和精准定量分析,为重大疾病的诊断、治疗和预后评估提供指导。
和两位同学聊起了加入该课题研究的原因,他们都表达了自身对于生物科学方面的兴趣,尤其是强基计划登峰班的特色培养模式下,学院为该班级同学安排了一些科学思维创新训练,实验室轮转,让大家更好的去了解实验室和专业教师沟通。王睿鹏回忆说:“我的科学思维和创新训练全部来自高老师的指导,在实验室轮转时,我选择去到高老师的实验室,对高老师的研究课题的了解更加深入。在与高老师的交流中,他告诉我实验室的方向主要是神经环路与行为调控、衰老与生命的相关研究,以及神经传导和脑科学的相关研究等方向。因为兴趣,我选择留在高老师实验室,然后就跟随老师和师兄师姐继续做下来。” 郭敬瑄同学说,“我来自生物科学基地班,大一上学期的转专业面试中与张燕老师相识,在与张老师进行深入沟通后有幸加入了该课题研究,两位指导老师都对我们一视同仁,遇到任何问题他们都会耐心解答给予帮助。学院为大家提供了各种平台,需要同学们去发现和主动沟通,相信每个老师都会热心欢迎大家的。”
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高质量的论文发表不是一蹴而就的,其中的困难与艰辛,想必只有亲身经历才有体会。当被问到在科研方面遇到哪些困难又是如何克服时,两位同学眸子低垂,缓缓答道“我们科研历程主要是分为三个阶段。第一个阶段是刚进入实验室,因为刚接触课题时还是大二,我们的实验技巧和技能比较生疏,专业知识掌握不够全面,有时会犯一些错误,也遇到过操作不标准,实验不会做的情况。对此我们并未灰心,而是积极地询问师兄师姐,向他们寻求指导,或者征得他们的同意之后观看他们的操作,把这些步骤记录在实验记录本上,通过反复练习来解决此类操作过程问题。”
他们继续说“比如说我们是用秀丽线虫做课题,在养线虫的过程中就遇见了许多困难。因为线虫是活物,不能人为的去要求它怎样生长发育,所以有时线虫发育得不好,导致实验也不是很成功。因此,我们就去向师兄师姐去学习一下如何更好地培养线虫。进一步进行实验的时候,我们会用到激光去照射线虫,但是激光会有热效应,导致线虫因为过热受到伤害。后来我们尝试把它放在液体里,而不是放在之前的固体培养基上去实验,尽量地减少一些热效应,让实验进行的更加顺利。第二个阶段是我们已经熟悉了一些基本的操作,但是可能是因为熟练度不足,有时候会测不出来数据或得到的有效数据非常少,我们会通过增加练习来解决这个问题。比如说大一的时候,我们学习测定线虫的钙信号,就不能像师姐那样测的又快又好,可能一整天下来可能就只测出两个有效数据。于是牺牲掉假期时间,每天坚持去实验室练习,最终完成了足够的数据量。第三个阶段是我们自己正式地去接触一个项目,但是在这个过程中我们同样会遇到各种各样意想不到的问题,这个阶段我们学会了分析问题,探寻问题出现的可能原因,寻找可能影响实验的变量,然后逐步地解决。”
“风雨之后,总会见彩虹”当谈到实验收获时,两位同学脸上洋溢着笑容,他们谈到在这个课题研究过程中,他们主要负责的部分是行为实验以及行为部分的实验数据分析,同时在毒性试验的部分负责共聚焦激光扫描显微镜的拍摄。这个过程中,他们有很多收获与感想,包括友谊、实验技巧、实验技能、专业知识。更重要的,在与老师和师兄师姐的交流中和实验过程中,训练了彼此的科研思维和创新能力,以及团队合作精神。他们清楚明白了课题不能光靠个人努力,还需要整个团队甚至多个实验室共同合作去做一些很好的工作。
两位同学也真诚的表达了对老师和学院的感激。王睿鹏说:“我之前确实也有想过发论文。在进入高老师实验室后,他经常说一些鼓励我的话:比如拿发论文这件事情来激励我,说‘睿鹏,你多努力努力就可以在本科生阶段发表论文。’可能是高老师的话给了我信心,我就以此为目标,努力地向老师和师兄师姐寻求建议与帮助,用自己的课余时间去认真实验。最终发表了这篇论文,我还是非常高兴的。在课题研究过程中,老师对我们帮助也很大。高老师给我们开放了实验室的所有权限,可以使用所有仪器,使用所有的想要的药品。高老师也会经常和我们进行一些阶段性的进展讨论,给了我们很多很好的建议与指导,帮助我们更好更高效率的完成实验进程课题。学院也给予了我许多帮助,我来自强基计划登峰班,该班很好的建设机制让我们比其他学生有更多优势可以更早的接触实验室和科研课题,学院同时为我们提供了专门的教室用于我们学术研讨和自习。据我了解,登峰班的其他学长学姐也曾在本科阶段发表高水平论文。”
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不同于王睿鹏,郭敬瑄说:“我其实一开始是抱着比较纯粹的学习态度进行实验的,确实没有想到可以发论文。在科研过程中,高老师和张老师,以及师兄师姐不仅在科研过程中给予我们很多专业指导意见,还会关心我们的学习生活。老师经常教导我们要注重过程,不要为了结果去急功近利,培养了我们踏实细心的科研品质。此外高老师和张老师还会带我们参加诸如“中国秀丽线虫学术大会”“生物医用高分子材料前沿论坛等高端学术会议”,带我们去了解相关专业的一些前沿进展,也要求我们加入实验室每周组会,学习如何讲好一个idea,如何读好一篇论文,让我们不仅快速的融入课题组,融入这种科研氛围,同时收获满满,也非常感谢学院提供的鼓励本科生进入实验室的政策与各项物质上的条件支持。”
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最后两位同学也真心的给出了学弟学妹们一些建议。第一点要多去了解科学研究,选择自己感兴趣的方向,去查询网站阅读老师们发表的论文,当看到有感兴趣的方向之后,在学院网站寻找他们的邮箱,大胆地给他们发邮件,不要觉得害怕,学院的老师都是很欢迎大家的。找到方向后要积极的,坚持不懈的去做实验,寻找科研中的乐趣。但不要为了结果而急功近利,导致没有掌握实验技术。第二点是不要因为挫折而放弃,切忌三天打鱼两天晒网。第三是要积极的进行反思和总结,遇到自己无法解决的困难,要积极的寻求师兄师姐和老师的帮助。只要大家诚心的去问,师兄师姐都会很积极的提供帮助。第四就是规划好自己的时间,学习生活还有科研的时间需安排的井井有条,不能相互打扰。最后建议学弟学妹们培养合作精神,多和同学去交流一下各自的实验室的方向,为以后的合作机会打好基础。
习近平总书记曾讲到“要以国家富强,人民幸福为己任,胸怀理想,志存高远,投身中国特色社会主义伟大实践,并为之终身奋斗。心中有阳光,脚下有力量,为理想能坚持,不懈怠,才能创造无愧时代的人生。”希望生命学子们都可以锻造自己不怕困难,百折不挠的科研精神,坚持理想,不负韶华,为实现中华民族的伟大复兴贡献生命力量!