作者:沈秋月 来源:科学网微信公号 发布时间:2023/2/4 20:37:03
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“双非”高校本科生Science发声,分享独特科研经历

 

文 | 沈秋月

00后的张宁今年上大五,看起来比一般同龄人更加稳重。

他目前就读于安徽医科大学第一临床医学院2018级临床医学(“5+3”一体化)专业。医学院校本就课业繁重,临床实习更是工作繁忙。在这样的情况下,其他同龄人还没决定日后是否走科研道路时,张宁已经以第一作者(或共同第一作者)在JCR 1区发表了4篇SCI,参与发表论文3篇,申报国家发明专利3项、实用新型专利1项并获得授权。

在安医大这五年,张宁横跨了三个专业并小有建树。近日,他撰写的关于跨学科合作的通讯短评,还登上了Science杂志的NextGen VOICES专栏。

张宁 受访者供图

拒稿是“磨刀石”,每一次打磨都会获得成长

张宁最初的科研兴趣,萌发于高中课堂。

他的学校每年会组织高二学生参与研究性课题,由各科老师指导。当时,张宁所在小组领到的题目是“合肥一六八中学班级桌面细菌种类及密度调查”。

“我们用棉签取样,然后接种到培养皿上面观察有无菌群长出,这个过程让我觉得科研挺有意思的,也从中学习到了一些关于设置对照、控制变量等基本的科研思路。”张宁说。

2018年步入大学之后,张宁跟随当时基础医学院两位老师杜鹃(现香港中文大学深圳医学院助理教授与助理院长)和杜忆南学习。主要方向是基础医学领域,研究癌症的发生机制,并发表了第一篇SCI。

2020年之后,张宁继续跟随杜忆南,研究医学交叉科学领域,即医学与生物工程、人工智能、信息科学等多学科的交叉融合。

当被问及在科研中是否遭遇过挫折时,张宁表示,有一篇论文是在2020年开展的研究,大概2021年写好初稿,但直至目前,还在投稿中。

这个课题难度比较大。一方面,前期建立模型时,需要收集整理目前全球已经报道的线粒体家系数据,大概涉及了千余篇相关文献,都需要人工筛选数据;另一方面,模型比较复杂,涉及到一些超几何方程等,张宁作为医学生从来没有接触过高数知识。

当初在投稿时,因为觉得研究比较有临床价值,张宁一开始就瞄准了《新英格兰医学杂志》(NEJM)、Nature Medicine、Genome Medicine之类的高水平期刊。不过,都失败了。

针对编辑给出的拒稿和修改意见,张宁补充了一些建模数据,重新建立了一些数学模型,制作了新的论文图表,花了几个月的时间把论文改了又改。投了十多个期刊先后被拒,导致时间拖得越来越长。

张宁说,其实每一个科研人在进场前都应该做足心理建设。因为拒稿是家常便饭,不应该称之为挫折,反倒更像是“磨刀石”,每经历一次打磨都会获得成长。

本科生开组会,互助互学

在摸透科研的门路之后,张宁尝到了科研的甜头,加上他是本硕连读没有考研压力,所以有更多的精力投入到科研之中。

张宁所在学院有着浓厚的薪火相传氛围,他就是由师兄“领进门”的,于是他也积极带领低年级本科生参与科研。在通过跨学科合作解决致病mtDNA遗传风险建模的困难之后,张宁充分意识到数理思维与能力对医学研究的重要意义。

基于这份热情与理念,在杜忆南老师的鼓励与指导下,张宁成立了本科生数理医学融合创新训练计划(MITUS),面向全校招募成员,旨在吸引对医学科研感兴趣的本科生一起互助互学。

每个月,MITUS都会开展1~2次本科生组会,组织阅读国际顶刊文献,交流科研技能与心得。在浏览Science官网时,张宁看到NextGen VOICES专栏正在征稿。他抱着试一试的心态,将自己通过跨学科合作解决科研瓶颈的经历写出来并投稿,最终得到了编辑的肯定。

张宁认为,数理医学很适合“双非院校本科生”。团队主要是通过数学建模、人工智能的方法解决医学问题,很少涉及实验室操作,利用计算机或者服务器开展研究,门槛比较低且适合医学院校本科生在课余时间参与。也不受时空的限制,寒暑假在家也可以开展研究。

如果做实验的话,往往需要一个相对集中的时间段,中间不能停下,研究环境也比较局限和稀缺。而医学生课业压力比较大,参与实验室研究的时间紧张。

截至目前,MITUS已经有4位同学以第一作者发表SCI论文、3位同学发表会议论文,另有6篇论文正在投稿,团队亦在“挑战杯”、“互联网+”、“青苗杯”等多项创新创业赛事中获得国家级和省级荣誉。

比起阳关道,更爱独木桥

目前,张宁利用跨学科知识在研的项目,是致病线粒体DNA突变的遗传风险预测模型。“这个项目由第一附属医院生殖医学中心曹云霞老师、纪冬梅老师和杜忆南老师指导,旨在为致病线粒体DNA突变胚胎植入前遗传学检测提供一个参考标准。”

张宁在医院实习 受访者供图

张宁表示,线粒体是人体内唯一含有遗传物质的细胞器,即线粒体DNA (mtDNA)。但是mtDNA容易发生突变,并通过母亲的卵细胞传给后代,进而引起线粒体遗传病。而遗传性线粒体疾病目前无有效治疗方法,致死率极高。由于线粒体DNA遗传无规律可循、致病机制复杂,且没有机构提供单细胞mtDNA检测服务,国内目前少有生殖中心开展针对线粒体遗传病的辅助生殖技术。

“如果能够通过计算机技术构建致病线粒体DNA突变的遗传风险预测模型,我们就能够避免将携带突变mtDNA的胚胎植入母亲体内,帮助线粒体遗传病家庭孕育健康婴儿。这是我正在研究也是未来致力于研究的方向。”

张宁介绍,目前专注于线粒体生殖遗传学的研究比较少,相关领域的期刊数量也不是很多,“但是我对这个方向非常感兴趣。尽管现在路很窄,但是这个研究意义重大,独木桥终将成为阳关道。”

张宁在做实验 受访者供图

除了科研,张宁在学校还创立了“医行者”科普志愿服务团队。从最初的5人,如今已发展至数百人

当被问及“如何平衡各类角色和时间安排”时,张宁说经常有人发出这种疑问,“其实一天24小时,每个人都是一样的,有时候挤占休息时间是在所难免的。”

“不过,科普与科研是相互融合,相互渗透的。在实践中能够激发我的科研idea,而科研idea也能够指导我在实践中如何去服务公众,不用把做的事情分裂开来,就不会有兼顾各类事情的压力。”

张宁说,高考填报志愿时,他有三个理想的专业,一是临床医学,二是计算机科学,三是教育学。

他的本专业是“临床医学”,创立MITUS团队是为“计算机科学”,创立医行者团队是为“教育学”。

“所幸,在安医大的这五年,三个理想专业我都学到了。”

参考链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg1443

 
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