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诺贝尔获得者,是如何做科研的?

2019-05-13  本文已影响12人  田心小妹

诺贝尔获得者是如何做科研的?

文:田心

2016年8月由机械工业出版社出版的《匠人匠心: 愚直的坚持》,是根据山中伸弥老师与日本企业实干家、日本全球500强企业创始人稻盛和夫的访谈录整理汇编而成。

山中伸弥是ips细胞(诱导多功能干细胞)技术的始祖,他利用小鼠细胞实验发现可以通过人体表皮细胞来培养获得胚胎干细胞,从而得到多种功能的人类器官细胞。这一发现为人类医学领域难题提供了无限的可能。他也因此于2012年获得诺贝尔生理学或医学奖。

在书中山中老师谈到了自己从事科学研究一路以来的成长、疑惑和收获,质朴德学的访谈内容,为广大科研人员提供了许多值得学习和参考的信息。

我总结了以下几个方面,希望能给广大研究者一些启发和帮助。

一、实验室的“三无规则”

由山中老师带队成立的京都大学iPS细胞研究所汇集了日本各领域众多优秀学者,是一个庞大的组织机构,因此实验团队的管理便显得尤为重要。在本书中山中伸弥老师提到了自己研究所一直沿用的“三无规则”,即:

1、禁止做没有目的的实验。
2、禁止没有做没有对照结果的实验。
3、禁止做事后不进行整理收拾的实验。

山中老师强调为了实验而做实验,没有清楚明确的目的,这样做的实验是没有意义的。因此作为科研者我们的每一次实验都应该有的放矢,都应有清楚和必要的意义。

山中老师也会要求在做实验之前必须提交阳性对照和阴性对照标本,即绝对可以发生的、可以检测出来的有效结果和绝对不会发生的、不能检测出来的无效结果,在山中老师的研究所,只有提交了这样的标本报告才会别允许做实验。

山中老师强调实验结束后对实验笔记和实验台的及时整理也是一个应当培养的良好习惯。尽管事情很小,但同样会对我们的实验结果产生很大的影响。

就拿做实验记录来讲,山中老师在对与稻盛和夫谈话时也表示,认真详细的实验记录对实验成功起到至关重要的因素。                                                                                                                                                      很多我们往往做成功了的实验,第二次实验时,却总难重复再现出来,很大原因归因于我们并没有做好完整又详细的时间记录。

实验记录除了包括即当时的时间、温度,湿度等物理因素,还更应该包括当时操作人员的心理状态等。任何微小的因素变化都会影响我们的实验结果。

关于如何做实验记录?山中老师建议实验记录是应避免使用活页本,需要修正的内容也应留下改正的足迹,更不能直接用橡皮擦掉,应当留下你犯错的记录,避免以后再犯类似的错误。

二、也许你也需要一间开放式的实验室

现在很多研究人员的实验室都是一个个隔间,但山中老师反其道而行拆除了研究所所有的隔板和墙壁,形成了一个开放式的实验室,所有的实验操作台都是在一个开放式楼层里排成一列。

这样研究所内人员之间的更容易交流,可以第一时间获取其他研究人员的实验进展,从而迅速地改正或者修订自己的实验方案和研究方向。

IPS细胞研究所开放式实验室

                                                        三、如何高效完成课题研究?

1、学习高效利用你的时间

山中老师在谈话中谈到了一个让我很感兴趣的关于时间管理的话题,他说,“我总是尽量把时间表安排的满满的,我在研究所里呆的时间差不多是其他研究者的三倍,我做实验的次数应该也比别人快三倍。我在进行一个实验的时候,会利用等待的时间去做另外一个实验,即使这样做了,也没有感到疲惫,而且实验本身本身也的确有很大的进展。这种习惯让我的实验更加高效。”

因此,如何高效利用自己的时间加快实验进度,从山中老师的身上我们可以学到很多。

2、停止胡思乱想,就是干

山中老师在做研修医生的时候,他的的魔鬼指导医生经常骂他,“你这个大脑袋不行啊!患者的病情在恶化,你却还在胡思乱想,赶快行动啊,光想有什么用?”

这件小事对山中伸弥产生了很大的影响。后来,在决定去做一件事的时候,山中老师便不会让自己想太多,而是先着手去做。顾虑太多,做起事来反而畏手畏脚。想的再多,不如动手去做,让结果说话。

四、做科研要有不断探索、深究到底的精神

因为ips细胞的贡献,山中老师于2012年获得诺贝尔生理或医学奖,但对ips细胞这一领域的涉足,也是他一开始从未料想到的。

一开始山中伸弥跟随团队研究动脉硬化,后来不小心发现了对于动脉硬化很关键的基因却能致癌的现象。这样的实验进展完全超出了当时的课题范围,不少研究者都在此停止了自己的研究,只剩下山中老师一人仍怀有兴趣继续研究癌症。后来经过深入的研究发现,这个基因实际上与ES细胞有着巨大的关联。山中老师继续更深一步的探索,到最后竟成功开发了ips细胞技术。

稻盛和夫先生也曾问道:你是一开始就发现了ips这一独创性的研究吗?显然,这一创造性的研究得益于山中老师孜孜不倦的深入探索。

ips细胞技术的成功可以说是一个巧合,也是山中伸弥不断深入研究的必然结果。

我们作为一名科研工作者,在实际实验中难免会遇到很多偏离预期的实验现象。对此不应该忽视,应时刻保持好奇,不断探索的精神,才能看到别人看不到的风景。

五、做科研最重要的是要保有热情

很多人都会说做科研是一件枯燥的事情,确实一个小小的数据背后,有时就是几天甚至几周的通宵达旦。只有对科研怀有极大的热情,才能投身到这一行列中,孜孜不倦的奉献自己的青春年华。

但随着时间的推移,很多研究者的热情也会慢慢消失殆尽,甚至对自己的研究产生质疑。因此,山中老师在书中谈到,想要研究者和教职工更好地维持他们的热情和斗志,首要的任务就是要明确的给他们指向目标,“我们就是要攀登那座高峰”。树立高远的目标,胸怀大志,才不会因为眼前的暂时失败而迷茫,而保有长久的热情朝着目标奋进。

而山中老师团队的学者们也正是怀着“实现IPS细胞技术的临床应用为患者减轻痛苦”这样的高远目标,得以不辞辛劳、忘我的投入科学研究中。

六、不要让已有的知识和经验禁锢你的脚步

生活中我们会往往会根据已有的知识和经验来判断一件事,进而决定是继继续还是放弃。但很多时候,这这些经验反而会成为阻碍我们进步的石头。

正如我们固有的认为,人体只有的卵子和精子细胞才带有人体所有的遗传信息,而其他细胞如表皮细胞只带有所需要的信息,但ips细胞技术的发展却证实了人体其他细胞也是可以通过诱导分化培养成为带有人体全部遗传信息的ips细胞。

因此,科学研究要摒弃绝对的思想,开放性的思考,正所谓大胆假设,小心求证。

八、一个研究者想要取得成功的秘诀

在访谈中,山中老师提及自己一路以来坚持下去并取得一定成就的秘诀就是VW,即version和 work hard 的简称。这个词汇受之山中老师曾在美留学时研究所所长对他的一番谈话。V是长远的目标,w就是拼命的工作。树立远大的目标,并为之奋斗,不论是对研究还是做人,都是尤为重要的品格,缺一不可。

山中老师也正是将解决人类的痛苦作为自己的长远目标,从而发现了ips细胞。创立京都研究中心,汇集了日本各个领域的专家,为实现这一共同的远大目标而共同努力。

九、我们应当如何应对压力?

当谈到到压力时山中伸弥先生说,我是个对压力不不敏感的人。因为对我而言自己应该做的事情还是那些事情,不是因为被谁期待了所以去做,而是我内心觉得重要所以去做。感觉到压力那也是自己对自己施加的压力。

如果一个人拥有太敏感的压力,就很容易因为压力太大而选择其他的途径,从而丧失初心。

当你真正热爱你在做的事情,你就会满心欢喜、满怀期待主动去做,而由此产生的满足感会让你觉得做科研是一件有趣的事情,这份热爱也会帮助你获得更好的结果。

最后希望每位科研人员都能在科研的道路上满怀热情,有所得。

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