袁民航

摘要

时光如歌，岁月如梭，转瞬间，值得一生铭记的硕博生涯已悄然逝去。回望匆匆而过的几年，我经历过无数次的失败，也品尝过努力后的果实。于我而言，科研工作像是一场“马拉松”，也像是“走迷宫”，在这场“马拉松”中，有原地踏步也有百米冲刺；在“走迷宫”中，有回到起点也有奔向出口。做研究需要我们保持充足的体力和极大的热情加上坚韧的毅力，同时要有敢于质疑、勇于创新的精神。在科研中，不仅要及时追踪最新进展，更需熟练掌握经典文献，因为只有站在巨人的肩膀上才能使我们看得更高、行得更远。科学研究除需动脑更要动手，稳扎稳打才能步步为营。失败其实并不可怕，可怕的是没有从头再来的勇气，愿历尽千帆，归来仍是少年。

二十一世纪被标榜为“生命科学”的世纪，这促使一批人在选择大学专业的时候，首选了生命科学相关的专业，期待能在该领域有所作为。而我自己也不例外，大学二年级便主动加入实验室，从事黄麻群体多样性与进化关系研究。虽然现在看来科学研究事实上远比当时自己所了解及从事的内容大太多，但当时的自己却乐此不疲，觉得科研就是很酷的工作。每天倒腾一些在外人看来是瓶瓶罐罐的东西，但自己内心知道这是一项富有特殊意义和价值的工作，因为探索未知就是为人类认识自然、改造世界提供重要的理论支撑，如果没有一代代科学家的努力付出，就不可能有现代我们所享受的一切科技产品。也正是由于自己的这份兴趣，在大学毕业后，我顺利地取得了中国科学院分子植物科学卓越创新中心的录取通知书，幸运地成为了中科院大家庭的一员，向科研又迈进了一大步。

初入科研 理论与技术齐头并进

本科时做科研，导师会清楚地告诉我们需要做什么，该怎么做，得到的结果该怎么分析等等，我们只需按部就班完成即可。而进入硕博阶段，你会发现除需动手做实验，自己更要主导自己的课题。在确定课题组以后，导师往往会先给我们一个课题进行探索。而这就好比走“迷宫”，导师将我们每个人放到不同的“迷宫”当中，然后大致跟我们描述下这个课题以及我们初步该如何做。当然，课题的难易程度往往相差较大，因此“迷宫”到底有无出路以及有多少条出路需要我们在导师的帮助下漫漫求索。

我的导师辛秀芳研究员课题组的方向是植物与微生物互作，因此一开始辛老师给我安排了一个植物免疫相关的课题。由于我初入植物免疫学领域，而辛老师给我的课题涉及的背景知识较多，因此我需要花大量的时间消化课题和掌握基础知识。为了快速起步，我首先查阅了一些领域内的重磅综述文献，先大致了解整个领域的大体框架。之后花一到两个月的时间查找对自己课题可能有帮助的研究论文，并对其进行精读，找出对自己课题可能有用的知识点，然后摘抄到PPT或笔记本中，便于随时查看。这就像我们在知识的海洋里寻找解决我们课题的一个个零散的“拼图元件”一样，正是由于前辈们的卓越贡献，才给我们的研究提供了坚实的基础和重要的提示。之后基于自己掌握的知识点提出每个可能的假设，再将这些假设拿出来与导师进行深入的交流讨论。彼时辛老师虽刚回国组建实验室，但却拥有着极高的科学素养、敏锐的科学目光和严谨的科学态度，每次与她讨论课题几乎都要花将近两到三个小时，充分讨论后使我收获颇丰，这对我而言，不仅修正我的假设，更让我学到了优秀科学家应该具备的科学素养。

掌握理论的同时，实验技能也是必修环节。我的实验材料是拟南芥植物和一种致病能力极强的叶际细菌病原物，由于所做的课题属于植物与微生物互作，因此这对苗的状态要求特别高，因为植物在生长过程中一旦遇到其它生物或非生物的胁迫，往往一批苗就没法使用了。因此一开始就要从如何养好植物入手，而在这一过程中辛老师都会亲力亲为地从材料如何种植管理到如何接病进行一步步细致地教学，对我们快速掌握实验提供了非常重要的帮助。实验的过程中，我们需要全身心投入，所谓细节决定成败，在这里会体现得淋漓尽致。在课题进展过程中，我们可能还需随时学习新的实验技术，往往动手能力得到很好锻炼的人，其快速掌握新技能的速度也会比较快，这样才能保证高效地开展课题研究。

陷入迷茫 坚持与乐观缺一不可

经过两三个月的学习，我的实验技术有了一定的进步，接下来就开始对之前跟辛老师一起讨论确定的方案进行逐一验证，检验哪条路能够真正地走出“迷宫”。理论上快速走出“迷宫”的秘诀之一应该是站的比较高，能够俯视整个“迷宫”，这样能先确定有没有出口，以及可能有多少条路通向这个出口；秘诀二就是同时验证多条路，快速验证哪条路能够通向“迷宫”的出口，而反映在科研上就是设计最简单易操作的实验来验证某个假设是否正确。

为了快速高效地找到出口，在设计及执行实验的过程中，我基本同时进行多个实验验证，因为一条接一条的检验，势必浪费更多宝贵的时间，而且一旦花了很多时间一直得不到结果的时候，人就会更加疲惫，会促使我们产生想要放弃的念头。所谓“一鼓作气，再而衰，三而竭”，做科研的过程基本也遵循这个原则。在执行实验的时候，辛老师常常告诫我们，无论实验结果如何，都必须利用不同批次长势健康的材料重复三次及以上才能相信这个结果，因为生物学实验不确定性太多，唯有多重复才能靠近背后的真相，得出真理。

虽然我按照上述的方法对我们一开始讨论的多条路径进行了实践探索，但不幸的是，经过近一年的尝试，这一课题回到了起点，验证的多条路还是无一正确，课题进入迷茫期。于是导师便给了我另外一个课题，并安慰我做科研失败有时是常态，同时做两个课题至少成功的概率会高一些，这样也能保证顺利毕业，但这并不意味着第一个课题就放弃掉，仍需要再接再厉继续探索。经历了不断地打击，有时心态可能会比较容易波动，这就需要我们及时做调整，试着探索另外的课题，重拾信心，或许停一段时间再回头做这个课题就会比较顺利。只要我们始终抱以积极乐观的心态，那么挫折终将会成为我们通往成功路上的垫脚石。

渐入佳境 努力与合作终有收获

幸运的是，在同时做两个课题的半年后，第一个课题终于出现了转机，可能发现了表型背后的原因。我赶紧把这一好消息分享给了辛老师，辛老师看到后也很开心，随后她跟我说“再重复重复，实验科学得需要多次重复，同时最好用不同的方法进行验证，这样的结果才可靠”。兴奋过后，接下来就是趁热打铁地重复第二、第三次，防止结果是偶然性的事件。重复了几次后，我们得到了一致的结果，暗示我们已经找到了“迷宫”的出路。接下来就是继续查找这方面的文献，利用不同的方法检测这一现象出现的背后机制，虽然找到了突破口，但后续的有些实验也未必都是一帆风顺的，这就需要我们多与课题组的同学乃至相关领域的专家进行合作交流，这样是保证实验高效进行的一个非常必要的条件。在这个课题进行的过程中，我们与国内外顶尖实验室（周俭民老师团队及何胜洋老师团队）进行了高效地沟通与合作，最终经过三年多不断地努力攻关，我们成功解析出了课题背后的机制，相关成果发表在Nature杂志上。

事实上从投稿到接收，最终也经历了近一年的时间，审稿人虽然对我们的成果表现出了极大地兴趣，但他们也提出了一些非常有建设性的科学问题，我们需要相应地设计出实验方案来回答审稿人的疑惑。由于补实验期间需要高效快速地完成审稿人提的问题，因此有些实验需要多人同时合作完成。印象最深的是，需要补一个自身磷酸化抗体检测多跨膜蛋白在某个突变体下的磷酸化水平，由于转基因材料需要周期长，因此我们采用瞬时转化原生质体的方法进行实验，这一实验不仅得到了周老师实验室的博士后毕国志师兄的大力帮助，我跟课题组的王易平博士也在反复优化条件，以期尽快完成这个实验，这个实验经常要连续熬到凌晨一两点钟，结果一个多月过去了，我们均未得出结论，要么蛋白不表达、要么苗的状态不好，表达量极低或者Beads不好用，蛋白富集不下来，前前后后优化了几十次不同条件。当时实在做不出来的时候，导师安慰我说“别太着急，我们可以先把其它实验尽量做到完美”。幸运的是，在2020年国庆节前，我们利用不同批的苗，终于做出来了，重复了四次一致的结果，并将结果整理返回，得到了审稿人的认可与赞赏。

在科研攻关过程中，首先需要我们查阅并熟练掌握课题相关的背景并大胆地提出科学假设；其次是多与导师及身边的同学交流想法，从而不断地修正模型；然后就是需要小心地求证并且对实验进行多次重复；最后需要我们始终保持好奇心、平常心及责任心，踏踏实实，一步一个脚印地向前进，这样我们才能越来越靠近真理。

最后送给大家我最喜欢的一句诗集：我不去想，是否能够成功，既然选择了远方，便只顾风雨兼程。