华中科技大学2017暑期美国哈佛大学生物医学研学夏令营日志

时间：2017年8月9日   作者：2017哈佛暑期研学团第2小组

实验设计有妙招

  湛湛青天，艳阳当空，今日与前两天的阴云密布截然不同。这是大家接受哈佛课程的最后一天了，同时也是大家准备结业汇报的最后一天。早上9点，课程准时开始。上午为大家作讲座的是来自巴西的Isabel Emmerick博士，她是哈佛医学院人口医学系药物政策方向博士后研究员，主要介绍人口研究和临床的研究设计问题。

图1 哈佛大学Isabel Emmerick博士和Larissa Nekhlyudov博士为大家授课

  一开始，Emmerick博士问了大家一个基本的问题：哪些研究报告是可以相信的？这个问题让人不知从何答起，即便发表在学术期刊上的文章也有可能是错误的或者说其研究方法是不科学的。Emmerick博士先告诉大家三个原则：没有研究是完美的；分析不能挽救设计的弊端；发表有创新但是结论严重偏颇的研究成果弊大于利。在这三个原则之下，她给大家介绍了很多实验的方式、相应特点以及它们之间的区别，比如随机对照实验（RCT）等，并对实验方式做出了具体的解释，同时还用图片生动形象地向大家介绍了各种研究以及它们的优劣，包括分析研究、观察研究、纵向和横向研究等。有的研究侧重于回顾调查，从已有病例追踪可能的病因；有的侧重于通过大范围数据跟踪与筛查，从较广的意义上研究疾病。最后，Emmerick博士向大家说明了控制变量、干预实验以及设置对照组的必要性，对大家以后的实验设计有很大的帮助。课程期间，Nekhlyudov博士也一同听课交流，并从另外的角度与大家探讨问题。亲切可爱的Emmerick博士从人口和临床角度出发，研究设计问题，让大家在一个完全陌生的知识领域如沐春风、获取了新知识。

图2 同学们为Emmerick博士送上有中国特色的纪念品

框架汇报谋定位

  匆匆午餐过后，大家纷纷回到报告厅中进行结业答辩的项目框架汇报。为了明天的完美呈现，大家都各显神通，拿出了自家压箱底的本领。展示的形式精彩纷呈，有华丽大气的PPT，有活力四射的focusky，也有动感十足的prezi，令人叹为观止。可能也正是因为如此，老师们向大家表达了深深的担忧——是否有点形式大于内容？这引起了大家的沉思，确实每一个小组都应该把更多的精力放在内容的严谨翔实上，这是毋庸置疑的。虽然是令人困倦的午后，有了大家自导自演、如此丰盛的学术盛宴，大家却也显得无比精神抖擞。

图3 课程助教和老师逐一对各小组的框架汇报进行指导

生物能源多奥妙

  下午2：30，大家再次振奋精神开始上课。大家突然意识到一周的时间转瞬即逝，应当以更加珍惜的心态迎接此行在哈佛的最后一节主题课——生物能源和生物炼制。Yesil-Celiktas博士继周一为大家讲述生物技术在健康、环境行业领域的应用之后，再次为大家带来了关于生物炼制——增值化学品和生物燃料方面的主题讲座。
首先，Yesil-Celiktas博士为同学们简要介绍了十种完全可重复利用的未来新能源，并解释了需要在未来新能源中投入资金的理由，以及由此而致的交通方式的改变等等。课程将重点放在生物炼制方向，讲述了生物炼制的基本概念、与传统炼制的比较及其优越性，从而得出结论——生物炼制是取代化石燃料的一个新选择。同时，Yesil-Celiktas博士带领大家回顾了生物燃料的三代发展。具体而言，第一代生物燃料是使用糖类和淀粉类等原料进行发酵产生生物乙醇制得的燃料，还包括从以用做生物柴油的种子油。这些资源虽然易用可循环，但使用起来也存在着不少的弊端，尤其是浪费粮食资源的弊端。世界上本就有大量的人口被食物短缺问题所困扰，用食物来生产燃料更是暴殄天物；除此之外，许多第一代生物燃料极度依赖资金的补贴，加之在市场上与现有化石燃料没有足够竞争力，使得第一代生物燃料倍受诟病。为了克服以上的弊端，第二代生物燃料由此诞生，其优势在于不以食物作为能量来源，而是利用了麦秆、草和木材等农林废弃物。虽然相对于第一代生物能源而言有了很大的进步，但其所面临的挑战依旧存在，比如提取难题：第二代生物能源所利用的能量来源于生物纤维素，如何从这些纤维中提取到有用的原料便是一个难题，使用酸浸提取的传统方法是一种，生物酶解提取也是一种十分可靠的方法，可以将木质纤维素无污染转化为生物乙醇。最后，博士向大家介绍了第三代生物燃料，其来源于诸如藻类等特殊的生物质。培养藻类有三种模式，如室外池塘培养、闭环系统培养、光学生物反应器培养等。显而易见，第三代燃料的优点在于藻类生存条件简单，不受土地空间的限制以及可以在污水中生长等。但也仍存在一些缺点，比如第三代生物燃料的花费远远高于化石燃料；由于藻类中油脂的高度不饱和，由此所得的燃料比其他资源更不稳定等。经过Yesil-Celiktas博士热情的讲解，同学们对于中国生物能源、生物燃料的发展有了更多的想法与建议，对于生物能源、生物燃料也有了更加深刻的认识。

图4：Yesil-Celiktas博士正在向大家介绍第二代生物能源

  今天课程最后部分，Yesil-Celiktas博士又组织大家一起进行了一场与周一相似的知识竞赛。不过这次更加偏重于测试大家对课堂内容的理解，不少题目里都设置了小小的陷阱。好在大家都很灵活，不少人能够及时变通并选择出了正确答案，这让博士更加对大家刮目相看。最后，Yesil-Celiktas博士为这两次竞赛获得前三名的同学送出了小礼品。

图5：Yesil-Celiktas博士为两次知识竞赛的前三名颁发奖品

力臻完美再演练

  傍晚，夕阳西照，大家健步如飞地行走在静谧的街道上，赶忙去继续准备一项重大的任务——结业答辩。短短一会的光景，酒店就被挤得满满当当。大家激情四射地讨论着自己的项目，仿佛忘了一天的劳累。手指在键盘上不断敲动的声音，面红耳赤的争执场面，达成共识的欢笑，夹杂一片。从大家的认真程度可以看出大家对这次结业汇报的重视。虽然中午简单汇报了项目框架，但是大家仍然感受到了这次汇报的压力。不少小组仍然存在着内容上的不足，除此之外几乎所有组都有许许多多的小细节有待改进。

图6 熬夜修改PPT的小组成员们

  老师们从晚上21：00开始一直辅导大家到深夜12点以后，这令所有人都感动万分。占艺老师和陈尚宾老师仔细倾听着每一组的讲稿，针对各个小组的情况给出许多可行有效的改进方案，比如做学术展示要突出一段话重点，不可陈述性朗读；PPT每页要展示关键词，同时注意字体大小；展示要有详有略，在不重要的地方花费时间一定不能太长，刘玉老师则在PPT形式上对每个小组进行了细致的审查：从PPT整体布局和总页数，到关键词摆放位置、每页之间转换连贯性……对于内容，刘老师还提出三个“三的原则”：汇报结构必须三个层次及以上；材料收集后必须加工或分析出至少三个数据并突出显示；最后一页的结论必须有三条且不能同义重复。刘老师一点一点地纠正大家展示的不足之处，要求大家要“用力地思考”，迫切希望大家能在明日的答辩时展现出华中科技大学学生最完美的一面。我们相信：在明日的汇报中大家也会发挥出自己最好的状态！

图7 占艺老师和陈尚宾老师认真地倾听同学们的结业答辩预演

今日小结

  回顾一周的波士顿研学课程：从八个生物医学主题课程、到三位卓越校友讲座以及特邀David Bates教授授课，无不令人印象深刻，收获颇丰。在经历了一场短暂而高质量的学术盛宴洗礼之后，或许大家获得的体会、感悟与成长，在不经意间已远远超过预期。对全英文课堂环境从熟悉到陌生，对西式的教学形式从拘谨到融入，对授予的内容从全盘接纳到敢于质疑……大家收获了太多太多。而明日，结业答辩正是反馈这些收获的最佳契机，每个小组都正竭尽全力将所学所得反馈给诸位老师、同学以及自己。所以，请相信，最激动人心的一刻即将到来，大家一定会给自己交上一份满意的答卷！