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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) 精选

已有 6926 次阅读 2023-4-11 21:35 |个人分类:心得体会|系统分类:科研笔记


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。


科研方面

1. Q:项目设想是导师给的吗?如果导师没有好的设想怎么办?

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。


现在在我们组里,研究方向和最初的想法都是导师提供的,但不能保证都是对的。解决挑战性科学问题的新设想应该都是这样的:挑战越大,风险越高。如何围绕这个初步想法进行研究,并在研究中发展及进行改进,甚至改变,这主要取决于个人的能力和团队的合作。所以同样一个项目,有的能够实现原来的目标,有的不能。导师主要是在大方向上指导,细节上需要一起摸索。回到你的问题,如果导师没有好的设想,这正是锻炼博后的时候。充分利用一切可以利用的条件,向组内外的同事请教,批判性地看看文献,积极思考,不断思考,是产生自己创新设想的必要条件。

2. Q:周老师,我有两个问题。一是怎么算是一个合格的博士生?二是做博士后:你会优先考虑金钱,还是说长经验、发高质量论文重要?更重要是在博士期间,我们应该去锻炼我们哪一方面的技能?

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。


在选择做博士后的时候,金钱不应该最重要,虽然可以用它作为谈判的一部分。更重要的是:这个位置对我下一步事业发展起多大的促进作用。发一篇高质量的论文虽然重要,但在这篇高质量的论文里你起的是不是主要作用?有没有扩大你的技能及知识面,能不能开拓你未来研究的思路为更多的创新埋下伏笔?也就是说,要从事业发展的长远角度看问题。在读博期间应该学习如何做研究,学习什么是创新;当你做博士后的时候,应该思考怎样有自己的创新,刚开始小创新也是好的,因为抛砖可以引玉。而且在这个过程中,至少对博士后结束之后,想研究的2-3个项目有比较清晰的思考和认识。

3. Q:在我做博士期间,我参加了几个项目,但我只是参与到这些项目的一部分,所以在我毕业之后,非常困惑。在做博士后之后换成计算领域了,领域变化大,压力也特别大,该如何面对新的挑战?

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。


在研究时,为了增加成功的可能性,必须是两个或者更多项目同时上,因为我们无法预测哪个会成功,如果没有B计划、C计划,那么当A计划失败的时候,就死定了。所以我总是鼓励每个人都有几个项目,如果一个项目有问题,至少还有另一个存在希望,可以给你一点自信,也可以让你忙碌,没空去悲观。有多个项目,也会让你的导师更有耐心。回到你的问题上,你已经换成一个全新的方向了,也动动脑筋,是不是有什么办法利用一下以前的经验。

4. Q:关于做与众不同的科研,是专注于一个领域还是多个方面?

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。


通过第一个项目的失败,我也意识到一个项目能不能被资助,与这个项目所谋求解决的问题的重要性、复杂性和长期性相关。小问题是得不到资助的,格局要广大,影响要深远。所以,一开始的时候,需要有两、三个不同方向的项目,都一起试试,因为并不是所有的项目都会成功的。

5. Q:“独立思考能力”就是几个字,但是每个人的理解是不一样的。您是怎么理解思考能力的? 

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。


看文章更重要的是找局限,寻漏洞。讨论部分是一篇文章中最重要的部分。许多文章会讨论该工作的局限性,可能的解决办法,当然也有的人会企图隐藏方法的局限性,这就需要你去挖掘。发现工作的局限性就是培养提出问题的能力。提出问题比解决问题更重要,科研能力差的一个具体表现是看不到问题,提不出意见。

学会批判后的第二步是你能不能有办法解决该工作的局限性?这就是思考的开端,创新的起点。现在越来越多的工作特别注意包装,讲故事,不提不符合故事情节的结果,或者把它放在不起眼的附加材料里,所以和你工作直接相关的论文,一定要精读细看,因为在细节里面才能发现魔鬼,进行创新,找到突破点。

6. Q: 项目申请书主要看什么?

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。


(中)将有关于职业规划的问答。


周耀旗课题组网站:http://zhouyq-lab.szbl.ac.cn/

周耀旗科学网博客中的部分相关内容:

克服恐惧,大胆走出自己研究方向的舒适区

我在美国读研时发表20多篇论文的经验及教训

怎样找到一个适合你的博士后老板?一个老板的建议 (博士后系列1)

博士后申请被拒之后所引发的故事(博士后系列2)

博士生():独孤必败是怎样练成的?(博士后系列3)

在美国找教职的那些日子

从申请到获得美国第一笔科研经费的历程

人生是持久战,科研更是持久战







https://blog.sciencenet.cn/blog-472757-1383863.html

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