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“闭关式”暑期科研实习,他们在西湖做什么?
大学新闻
徐珊 公共事务部 2022年08月29日
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公共事务部

每一年夏天,西湖大学就会进入热热闹闹的“忙季”,校园中涌动着各路新鲜面孔:三大学院夏令营营员同学接踵而至;手握录取通知书的又一批西湖新生相继到来;还有,沉浸式“隐身”在各个实验室的另一个群体——暑期科研实习的同学——今年,共有109位同学加入了西湖大学第五期“暑期科研实习”。

说沉浸式,是因为在近一个月的暑研期间,这些同学们和西湖学生同吃同住、同在实验室学习,还能参与各类丰富的校园活动,这可能是目前为期最长的“西湖体验”项目了。说“隐身”,是因为在报到后,他们便奔向了自己心仪的实验室,开启了实习,自此“遁匿”在了西湖大学的师生中。你若没有依着名单按图索骥,是难以从人海中分辨出他们的身影的。

然而我们发现,对于62位欢迎暑研同学加入的PI们来讲,这批“新同学”是他们这段时光里的重点关注对象。导师们关注的内容包括但不限于:他/她的课题该做什么、怎么做?文献阅读顺利吗?实验操作顺畅不?和团队大伙儿相处愉快吗?……

在暑研进行期间,我们“突袭”探访了9个实验室,发现了西湖大学一向来“近距离”亦师亦友的师生关系,在这个项目中得到了完美的延展。

究竟在西湖大学的这段旅程,在这18位师生的眼里,是怎样的存在呢?


同学视角

我的体验是这样的……

01

燕天润

浙江大学 能源与环境系统工程

所在实验室:生物质能源与材料实验室

导师:王蕾

燕天润(右)与杨爽

把样品用针管吸出,使之经过过滤器,再注入检测用的小瓶中……燕天润跟实验室师姐杨爽一起静坐在桌前,在指导下进行操作和观察。

燕天润正在进行的是基于溶剂的生物质预处理课题的实验操作。对生物质材料进行预分离处理,“充分开发他们的潜力”,使它们在后续加工过程中更高效地被利用,实现原料的高附加值。一旁指导她的实验室师姐博士生杨爽,最近正在尝试一类酸处理桉木;而燕天润在师姐的启发下选择另一类小众的酸独立探索它们的催化作用。她们的目标,都是找到更高效、更环保地预处理这种木材的方法。这是燕天润第一次接触生物质预处理的研究领域,喜欢做科研的她瞄准了西湖大学暑研项目,从文献调研到独立实验,再到复盘总结,在鼓励和信任中向更高处攀登,“集中一个月全身心地投入做科研”。

她说:“30天可能不足以让我们去完成一次华丽的蜕变,但它能够让我们更加有勇气去打开一个新世界的大门,走进一个全新未知的领域挑战自我。”


02

恽元青

复旦大学 化学

所在实验室:固态离子学实验室

导师:陆启阳

身着“固态离子学实验室”的实验服,恽元青正在旋转手中的实验器材,潜心观察着材料发生的变化……

恽元青正在安装电化学反应装置,它串联着一个紫外光谱仪,可以测试薄膜材料的紫外光谱。这是她的暑期科研实习课题“二维光学反射原位表征电催化剂表面结构变化”相关的技能培训。确定研究的材料,搭建它的光学表征系统(也就是用光学作为工具,揭示材料的结构特征),再与电化学方面串起来……在PI陆启阳的指导下,这个实验室“前辈带后辈”模式明显——博士生胡杨与魏路焓带着恽元青了解了电催化、一起设计光学表征系统,博士后陆颖和博士生杨开创也带她学习了固体氧化物燃料电池方面的知识……大家合力让这位新成员在暑研的一个月里,尝试独立“走通”自己的研究。

选择在这里过夏天,除了对课题本身的兴趣,恽元青的“初心”也很简单:“我想换个环境,接触一些比较新的东西,学习一些新的知识,在陆老师这里就很合适。”


03

叶漫舒

天津医科大学 基础医学

所在实验室:发育免疫学实验室

导师:裴唯珂

叶漫舒(左)与裴唯珂

在实验室,青年PI裴唯珂的脚步永远匆匆忙忙,但如果叶漫舒找他聊最近读到的paper时,她一般都能成功让导师的脚步停下来。

阅读文献,是每一名科研工作者在每一项课题研究中,都少不了的一环——来做暑期科研的实习同学亦是如此。这不,叶漫舒正在与导师裴唯珂交流自己最近的阅读情况。她和我们解释说:“我最近主要的工作是阅读文献,因为免疫衰老的领域对我来说是比较新的,我需要学习这个领域有什么样的问题是有待解决的。同时,我也会和实验室的师兄一起参与一个课题——刚刚我正在做鉴定,检测小鼠基因敲除的模型是否建立成功。”

选择来裴唯珂的实验室、围绕胚胎造血和免疫衰老展开课题学习与研究,叶漫舒其实是“慕名而来”——裴唯珂先前在德国癌症研究中心开发了一项名为polylox的技术,这让她发现,他是一位“非常厉害”的导师。同时,叶漫舒也向往着来西湖大学读书。于是,这个暑假,她前后脚打卡了西湖大学生命科学学院夏令营和暑期科研实习项目,还摘得了“优秀营员”,在西湖收获了一个充实的假期。


04

王梓旬

吉林大学 物理学

所在实验室:多尺度材料模拟实验室

导师:刘仕

多尺度材料模拟实验室里,“实验工具”很统一——计算机。一张桌子、一台电脑,在实验室的一隅,王梓旬也就此“轻装上阵”地开始了自己的科研学习。

“基于机器学习的功能材料模拟”,是王梓旬在暑期科研期间的课题。用通俗点的话说,他在探索的是人工智能在催化方面的应用,就是用AI来解决关于催化的具体问题。他的目标也很清晰,通过暑研的这段时间,做出一套能够寻找到更好催化剂的代码。“这个课题和你的物理专业,好像听起来没有什么关系?”“确实没有。但我现在才大二,已经学的东西也不是特别多。”王梓旬的回答很坦然。他就是想来西湖做交叉学科的东西,即便之前没有接触过人工智能,更没接触过用人工智能来做研究。也正因如此,他需要学习现有的人工智能理论,同时了解刘仕实验室已有的工作。


05

蔡怡然

伦敦大学学院 化学

所在实验室:理论计算化学实验室

导师:窦文杰

蔡怡然有一台便携的平板电脑,无论她走在西湖大学校园的哪个角落,都可以随手翻阅文献、记录笔记。文献,总是科研课题起步的地方。

在几个月前,当杭州迎来上午的时候,由于时区差异,身在伦敦读书的蔡怡然,还在沉沉的梦乡中。一年前,她的妈妈就关注到了西湖大学的暑研项目,但当时她才大一,只能等今年大二满足参加条件,再作申请。

而来得早,不如来得巧。这一次,PI窦文杰提供的暑研课题机会涉及到电子结构和动力学,都正好是蔡怡然感兴趣的。“在暑研录取后,我有发邮件给窦文杰老师,讲了我的兴趣。窦老师就推荐我跟他们组里的伊朗副研究员Vahid学习和合作,因为他的研究方向与量子传输比较相关,跟我当时在大学里学的课程也有一定关联性。”她说。在实验室向研究上的前辈们学习,通过编程构建一个量子传输的系统,这是蔡怡然的理想目标。

当然,开始“搭建”前,依然离不开看文献,蔡怡然补充道:“我才大二,学校(伦敦大学学院)里教的东西都很基础,现在(在西湖)接触到的在我的基础上复杂很多倍,所以有时候看paper,半页篇幅就会出现很多我没有学过的理论。”


06

曹前

武汉大学 物理学

所在实验室:分子量子器件和量子信息实验室

导师:孙磊

走廊这边,是分子量子器件和量子信息实验室的办公室;而走廊对面,就是分子量子器件和量子信息实验室崭新的实验室空间。曹前和大家一起,边做着理论工作,边期待着对门新设备的到来。

在曹前的暑期科研实习刚开始的时候,他所加入的分子量子器件和量子信息实验室,刚刚从云栖校区搬到云谷校区。由于课题所需的脉冲电子顺磁共振谱仪还在等候送达实验室,所以在我们造访时,曹前的工作内容主要是进行课题相关的理论分析。这次暑研,他选的是PI孙磊的课题“有机自由基量子比特的自旋相干性操控”,目标是延长和测量有机自由基量子比特的相干时间——所谓“相干时间”,是量子计算的核心,即量子比特没有被环境噪声所影响的时间。利用好暑假,进一步了解量子信息领域的前沿知识并提升自己的学习能力,是曹前的心愿;在西湖大学这个完整的、为期一个月的科研实习里,去尝试做一个独立的小课题,正合这个心愿。

“我之前进过学校的实验室,但其实,如果你没有经过系统性的训练,你是很难上手实验室的操作的,但在西湖这里,我能细致地去学习;孙磊老师也清楚我的情况,知道我能从哪一部分开始学起来,给了我指导。”他说。


07

陈泓

广东以色列理工学院 生物工程

所在实验室:相分离与生物分子凝聚体实验室

导师:杨培国

陈泓(右)与杨培国

在导师杨培国的教学下,陈泓正在使用显微镜进行蛋白观察。在这个气氛很好的实验室,从PI到其他成员,都愿意“手把手”向她传授科研的点滴经验。

“我在做一个小课题,杨老师希望我观察一种蛋白,在内源和外源的情况下,它能否发生相分离;以及,如果可以的话,这个过程受什么影响,还有它会不会影响什么其他的活动……”陈泓向我们如是介绍她的暑研课题。在我们造访的那段时间,她正在实验室忙碌着创造条件制造内源和外源蛋白:内源指的是细胞用自己的遗传物质去生产蛋白;外源则是认为从外部转入一个基因,让细胞产生过量的蛋白。制备好以后,才能进行下一步,观察蛋白是否形成了相分离。我们探访的当天,她遇到了一点小麻烦,样本没有理想的浓度,她介绍说:“可能我的操作还不够熟练,但是组里带我的师姐陈琪建议我可以先继续往下做,再看要不要返工。”

杨培国实验室合影(采访者供图)

抱着对分子实验室的兴趣,大学参与过生物医学、生物物理相结合的课题的陈泓,选择了西湖大学这个实验室的暑研。她所进行的课题,是PI杨培国在她到来后,专门再根据她的情况,“量身”调整,让她自己独立进行的;当然,实验室的前辈们,会带着她一起做。崭新的领域,自带新鲜的挑战。


08

黄玉珂

兰州大学 理论与应用力学

所在实验室:深海技术研究实验室

导师:崔维成

黄玉珂(左)与崔维成

一张纸,一支笔,坐下来和导师崔维成一起讨论问题,是黄玉珂的暑期科研实习的日常。一笔一划间,这对师生正在凝视宇宙的奥义。

地球运动对在地球上观测到的月球轨迹的影响——和许多需要上手操作实验器材的同学不同,黄玉珂这次研究的课题,是个理论问题;虽然跟随的是深海技术讲席教授崔维成,但这次眺望的却是比海洋更广阔的宇宙。讲起课题,这位快语速的同学滔滔不绝:“经典力学体系下所有月球理论的解,都基于惯性系假设,我们对该假设的合理性做了研究。我们探讨如果放弃惯性系假设会发生什么,会对测量结果有什么影响……”

这样的探讨性研究深化了对力学学科的认识,培养了科研思维方式……虽然研究工具只是笔、纸和电脑,但黄玉珂的收获满满。


09

詹少雄

华中农业大学 计算机科学与技术

所在实验室:精准营养与计算医学实验室

导师:郑钜圣

詹少雄(右)与郑钜圣

在给进行暑期科研实习的学生詹少雄指导时,沉浸讲了一阵的PI郑钜圣突然想起了什么,仰头向詹少雄和坐在一旁的另一位实习的同学吴卷书叮嘱道:“你们应该多来找我,告诉我你们最近的课题进展。”

交叉学科,是西湖大学一向来的学术研究特色,暑期科研实习也正是体验这种浓厚氛围的好机会。詹少雄在PI郑钜圣实验室进行的,正是这样的一个课题——机器学习预测个性化营养应答和疾病风险”,即用机器学习、深度学习的方法去预测疾病,是机器学习和生物领域的交叉。“我对交叉学科比较感兴趣,之前也做过机器学习相关的项目。”詹少雄解释说。

郑钜圣实验室有个“习俗”,每周五他们都会去医院采样,詹少雄也跟随大伙儿一起去了。在这里,取得样本、采集数据、处理数据、分析数据,是课题研究的一个经典流程。当然,这个过程对于科研新人来说,还有很多部分需要学习,他介绍说:“我刚刚和郑老师探讨的是关于孕妇的研究的细节,我们想要通过孕妇的指标,去获得胎儿的体重,从而给准妈妈们提供饮食方面的健康建议。”


老师视角

我的指导思路,和对你的期待……


01

王蕾

工学院PI、中植助理教授

生物质能源与材料实验室

燕天润同学通过开展一个独立的小课题,在我与实验室成员的共同指导下,获得文献调研、实验设计、实验操作、结果分析、组会汇报各个环节科研的初体验,希望能着重培养她独立思考的能力。

给燕天润:

燕天润,通过短短一个月的实习,你展现出的对科研热情和敢于尝试新领域的勇气非常棒!尽管小课题的初步结果不理想,但希望你从中体会到了做科研其实不会总是一帆风顺的,需要不断地调整自己情绪和状态,坚持初心,整装再发。祝你能在未来科研的道路上找到自己真正热爱的方向,披荆斩棘,乘风破浪!


02

陆启阳

工学院PI

固态离子学实验室

我希望恽元青同学在暑期科研期间,可以了解我们课题组正在做的项目内涵和外延,培养独立科研工作者所必需的准备和技能(包括沟通交流、表达的能力,逻辑思维和批判性思维等)。

给恽元青:

感谢你在项目中的付出,你优秀的动手能力和内驱力令人印象深刻。如果你想从事科研、攻读博士,我建议你可以深化在物理化学和材料科学方面的知识储备,并着重培养自己的口头和书面学术表达能力。祝你在未来的科研道路上一帆风顺!


03

裴唯珂

生命科学学院PI

发育免疫学实验室

希望漫舒同学通过本次的暑期实习,学习如何提出好的生物学问题,以及选择回答问题有效的方法和手段。从科学问题的提出,到设计研究方案,我们实验室会对她进行全面辅导,并同步培养文献查阅、基础实验技术能力。

给叶漫舒:

现在发现越来越多的疾病是免疫系统失调导致,你对疾病研究和新药研发非常有热情,也计划来西湖大学攻读博士学位。可以在免疫学领域多下功夫,把经典教科书Janeway Immunology啃下来,打好免疫学基础,然后对感兴趣的疾病进行专项review的研读,了解该领域上下五千年的研究历史,为自己的博士研究提前思考切入点。


04

刘仕

理学院PI

多尺度材料模拟实验室

王梓旬同学刚刚结束大学二年级的学习,考虑到他还没有学习量子力学和固体物理,我会注重让他感受组里的研究氛围。例如,开头的一个多星期中,他旁听了多场组内的小型研讨会;在组员的帮助下,他一方面了解固体物理的基本概念,另一方面也开始尝试利用深度学习的手段来研究金属与小分子的相互作用。

给王梓旬:

将来,如果你想做物理相关的科研,我建议在本科阶段认真学习物理核心课程,如四大力学和固体物理等,同时应该尽可能多接触物理学科的各个方向,逐渐寻找到自己有兴趣、有动力去探索的课题。


05

窦文杰

理学院PI

理论计算化学实验室

怡然是大学二年级的学生,刚刚上过量子力学的课。但这类课堂往往只是教一些公式和解题技巧,不能让学生全面地理解和应用量子力学。通过这次暑期实习,希望怡然能够把课本上学的量子力学,应用到实际科研中的问题上去。在做前沿的研究的同时,学习一些解析方法和编程的手段,形成物理图像,解决化学动力学中的问题。

给蔡怡然:

想继续从事理论化学的研究的话,可以在化学动力学和电子结构领域提高自己,着重深化量子力学和统计力学方面的知识储备,寻找到自己感兴趣的课题。


06

孙磊

理学院PI

分子量子器件和量子信息实验室

曹前同学的物理基础非常好,对科研有经历、有兴趣、有热情,是位可塑之才。暑期实习项目开始前,他写了一份个人发展规划,细致地讲述了对自我的认知和对科研的志向。我们就此进行了深入的讨论,并针对性地拟定了关于分子电子自旋相干性操控的课题。通过这个暑期实习项目,我希望他可以了解量子信息学的前沿进展,同时学习化学领域的知识和技术,培养宽广的科研视野,为将来开展交叉学科的研究打好基础。

给曹前:

曹前,经过近一个月的暑期科研实习,你在分子量子信息学领域已取得了独到的进展,相信对于‘科研是什么’也有了更明确的了解。希望你可以保持对科学研究的好奇心与兴趣,在深入学习物理基础知识之余,能够积极拓宽视野,广泛涉猎物理和其他领域的科学前沿,做一名有思想、有能力、有品位的科研工作者。


07

杨培国

生命科学学院PI

相分离与生物分子凝聚体实验室

我们实验室主要关注细胞内凝聚体的形成及功能,陈泓同学对细胞迁移及细胞接触很感兴趣,我希望利用这个实习机会,和陈泓同学一起探讨凝聚体在生物机械力方面的认识。虽然我实验室不直接研究这一问题,但希望通过文献阅读和当下的对该领域的认识,提出一个从凝聚体角度探讨这个问题的思路。另外,陈泓同学也将参与到实验室师兄和师姐的实验之中,学习相关的方法和技术。

给陈泓:

祝贺你完成了今年生科院的暑期实习活动,你在实验室表现非常积极,不仅参与到实验室的课题研究,也非常积极地和实验室的同学们交流。你对科学问题有很强的好奇心,而且也展示出自己的见解。我希望你能继续保持对科学问题的热情,不断提高自己的科学素养和技能,希望你接下来的学业顺利,有任何研究兴趣和学习发展相关的问题,都欢迎和实验室人员交流。


08

崔维成

工学院PI、深海技术讲席教授

深海技术研究实验室

每位暑研的同学都领了一个很清晰的题目,我希望他们用一个月左右的时间,能够整出一篇小论文。希望他们通过这个过程,学会做研究的方法:第一,从我们习以为常的现象里,通过质疑,能够发现存在的问题;第二,知道了有很多问题值得研究,了解怎么选一个适合自己的问题,怎么收集相关的观点,把这个问题解决,然后把它写成英文论文,把英文写作的水平提高。掌握这样的能力以后,今后自己看到一个什么现象,就可以自己开展研究,是很好的一个进入了科研轨道的训练。

给黄玉珂:

这次实习,我主要是希望教给你做科学研究的方法。如果你能在研究中找到快乐,说明你适合搞研究,只要你保持足够的好奇心和质疑精神,则在科学方法的指导下一定能够登上科技高峰,为人类的文明和福祉作出重要贡献!


09

郑钜圣

生命科学学院PI

精准营养与计算医学实验室

我希望少雄通过本次科研实习能够初步了解机器学习和人工智能的方法在人类疾病预测和多组学整合领域的应用潜力,渐渐培养做数据挖掘和大数据分析的科研“感觉”,激发他对计算医学领域的研究兴趣。

给詹少雄:

希望你在未来能够继续现在的科研热情,坚持不懈地学习新的知识,特别建议更加深入地探索人工智能在生物学、医学领域的跨学科整合应用,着重学习、增加流行病学和生物学知识储备,寻找到自己真正热爱的研究领域和方向。


2022年的暑期科研实习已落幕

2023年的夏天

我们会在西湖大学

看到你吗?