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博士的职业和人生规划：与周耀旗教授的座谈录（上）
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本文为深圳湾实验室博士后联谊会每月例会的主题分享内容，会议全程主要使用英语交流，周耀旗老师首先围绕主题讲了半小时，然后大家自由提问了问一个多小时。以下内容经周耀旗老师和深圳湾实验室公众号编辑重新修改、翻译和整理。
时间：2023年3月31日
主持：张哲 博士
主题：职业和人生规划
分享嘉宾：周耀旗 资深研究员
今天见到大家，很高兴，因为你们选择做博士后，就已经在学术研究的道路上走出了正确的一步。当我在美国石溪大学读博的时候，从来没有想过下一步，因为出国前在国内受到的训练是：工作是分配的，也没有听说过博士后。在我博士快毕业、对未来感到困惑的时候，我的朋友告诉我他在加州创业，问我是否愿意加入，于是我就去了那家公司，并在那里待了整整三年半。虽然公司发展得非常成功，我也成为了实验室主任，但我意识到这并不适合我，做研究才是我的最爱，因为科研能让我时刻有新鲜感，总是在做以前没有做过的事情。我这才从博士后重新开始，又过了六年半才找到大学的职位。
在国内，博士后点往往要求两年出站。但是，两年不仅仅很难完成什么有份量的工作，而且也没有足够的时间去发展自己独立工作的能力。我在读博时研究的是“简单液体的统计热力学”，而博士后做的是“蛋白质的动力学计算”。我非常受益于博士后期间进入新的研究领域对自己思维开拓的这个过程。而新旧领域的关联使我能够比较快地、以不同的视角和技能进入新领域，为今后开辟自己的研究方向，作好充分准备。博士后期间是学会自己进行独立研究的关键阶段。
在这个充满竞争和内卷的时代，战胜竞争的方法是拥有自己的想法，并在独特的小领域上有一席之地，获得同行的认可。也就是说，要学会引领，而不是跟随别人的步伐，只有领导者才会被人们铭记。我举个例子，2014年前，蛋白质从头设计一直是通过能量函数来发现和优化能够折叠成指定结构的蛋白质序列。但是局限于没有准确的能量函数，成功率很低。于是我们课题组就另辟蹊径，寻求不用能量函数，而是通过AI神经网络来直接从结构预测序列。做这个基于AI的方法折腾了很久，因为那时深度学习算法还不存在，所以同时预测每个结构位置上的20种氨基酸机率的挑战非常大。我们不得不在设计特征上花大功夫，挑选训练数据时非常小心，最终实现了可泛化的、与当时基于能量函数的最佳方法比肩的原序列恢复度。这个基于AI的蛋白质设计方法是在一个小杂志上发表的，似乎不值一提，好几年也基本没有什么人引用。但谁能想到，由于这几年深度学习方法软件和计算机硬件的快速发展，以及AlphaFold2在蛋白质结构预测上的革命性突破，基于AI的蛋白质设计成了不可阻挡的主流，并有望不久最终解决蛋白质设计这个重大问题。无疑，这个2014年的“0到1”原创需要超前的思考和探索，因为没有前人的步伐可以跟随。这也说明，解决问题虽然非常重要，但提出原先不存在的问题更具有挑战性。
所以在做未来研究计划的时候，一定要把自己的特殊优势和不一样的研究视角想清楚。博士后期间是思考这些问题的最佳时机，因为可以把百分之百的精力放在研究上。如果没有想清楚，就不要过早去大学开展独立研究。大学里的杂事太多，压力过大，无法全心全意去深入思考，很可能会导致一辈子在原来研究的基础上小打小闹，无法打开大的局面。我觉得博士后做两年是远远不够的，特别是生物方面的研究，那么复杂，那么多因素在起作用，又有那么多地方容易犯错。我当年做了六年半的博士后，相当一部分的原因是当时在美国作为一个亚洲面孔，又是做计算的，工作位置少。如果没有1999年发表的Nature论文，也许找不到合适的大学教职。但那段较长的博士后也为我独立后能够快速成长打好了基础，所以起跑线不是太重要，能够到达什么样的终点才是关键。我今天就介绍到这里，接下来大家可以有更多的时间提问。
问答分成三个方面：科研、职业规划、生活，分上、中、下三篇，本期为上篇。
A: 我刚开始读博的时候，项目的设想都是导师给的，我实现了他的许多设想，但发现结果都与原来的设想相反，导致有一段时间，我一度认为我不是做科研的料。导师对我非常好，主动让另外一个导师一起带我，这个新导师不再给我设想，只给我论文看，让我自己去想，没想到这样自由的方式更加适合我。在博士后期间，所有的设想更是我先提出来的。
A:一个合格的博士生，我认为至少在一篇文章里面的大部分实验或者计算是自己做的，并且初稿是自己写出来的，而不是只做其中的一小部分，要拒绝做螺丝钉。要同时学会平行做几个项目，这是步入社会必须具备的能力。此外，在某些方面要超出导师的预期：例如遇到问题时，能够主动通过文献、和同学一起找原因，准备预案，和导师讨论；拿到数据时，要主动分析，而不是把原始数据直接交给导师；在组会时，能够主动提问；在同学遇到问题时，能够主动帮助，因为帮人就是帮己。所以在自学、思考和动手能力各方面的技能都要全面发展、主动出击。
A:是很难，特别是领域变化太大了，相当于要重新拿一个博士学位，我一般不建议。找博士后的时候，虽然一定要离开自己的舒适圈，但也必须能够用上一部分自己原来的技能（50%），再学一部分新技能（50%），因为有交叉，才有创新。用上自己的一部分技能，才能让项目的进展比较稳妥。千万不要做和博士研究一模一样的课题，这样你学不到新知识，未来局限非常大，很难有更大的发展。
A: 当我开始做助理教授的时候，我先后启动了三个不同方向的项目。第一个项目是血红蛋白的分子动力学模拟，这是我在博士后未完成工作的延续；第二个项目是在博士后发表的Nature论文的拓展：把非连续动力学的蛋白质折叠研究的工作从粗粒化转成全原子模型。这两个方向都是博士后导师同意我带走的项目，毕竟都是我做博士后自己开拓的。第三个项目是全新方向：开发从蛋白质结构提取蛋白质统计能量函数的新方法。围绕着第一个项目，多次申请了基金，反复失败，在发表了一篇论文后就放弃了，我也永久性地离开了分子动力学这个领域。后两个项目，因为前期工作结果漂亮，两个都得到了NIH的资助。
A: 我认为培养独立思考能力的第一步是学会批判别人的工作。不要看到别人做了一个漂亮的工作，就认为这个领域已经做到头，没有什么可以做的了。事实上，往往相反，一个问题的解决常常会带来更多的问题。正如目前AlphaFold2所解决的蛋白质结构预测这个问题，其实只是解决了一部分问题，更多的问题，如预测复合物结构，可以去研究一样。
A: 方方面面都要注意，问题的重要性、解决方法的创新点、具体的计划、过去工作的成果与所建议研究的关系等等。这些必须写得尽可能简单易懂，同时又必须在科学上描述准确，传达出独特的、与众不同的思路：这是一个前人从未做过的重要方向，所以他们必须给你经费来完成这个独特的研究。说实话，虽然在过去的二十年，在美国、澳洲和中国我一直连续不断地获得了基金资助，但我的总成功率并不高，靠不断地写来磨练，失败是在为成长筑路。我现在还在学习怎样写好国内的项目申请书，已经多次失败，偶然成功。进步永远在路上。
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