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成为生物医药PI的路上,不同阶段应具备哪些能力?

撰文 | 周大鹏(同济大学教授)
很多生命科学专业的学生都希望未来从事科研工作,要么在高校获得教职,要么在研究机构做研究。从我个人培养出的PI来看,总结一点体会仅供学生和家长们参考。
 
生物医药的PI培养是一个比临床医生培养周期更长,淘汰率更高的过程,从大学本科开始的培养就至关重要。但是和医师的规范化培养相比,PI的培养在各个阶段很难有量化指标。
 
我所在的同济大学,临床医学毕业班和其他大学一样,需要通过国家医师资格考试,学生作为我们的产品,在大学毕业的时候,同班同学们不应该也不允许水平有极大的差异。他们的差距在进入住院医师规范化培训后拉开,不同的规范化培训基地存在学科的强弱差异。完成住院医师规范化培训后学生才能入职医院工作,各个医院的某个具体科室的学科特色和强弱差异更大。
 
相比之下,生物医药PI的培养,在本科阶段没有统一的全国规范化考试,和医师相比没有行业准入的限制,扩招使得许多高校的生物本科毕业生基本无法对口就业,目前获得研究生学位已经是生物医药行业准入的基本要求。
 
我将结合本人培养PI的经验,谈谈对大学、研究生和博士后这三个阶段需要的不同能力的观察。
 
本科阶段
 
生物医药是用实验反复验证科学假想的实验科学,大学期间提出假想的训练和实验基本功是为PI道路铺垫基础。我在芝加哥大学担任教学助理的时候,就协助Albert Bendelac教授指导大二学生阅读和探究免疫学的每一个理论的由来,在免疫学发展最早期当时的实验条件下,这些理论是如何用实验验证,修正,或者推翻的。在德州大学安德森癌症中心担任独立PI的时候,我实验室接受了莱斯大学的大学生做小的科学课题设计,指导他们做实验准备,实验记录,数据分析,整理汇报。
 
这个时期我发现有PI潜力的学生的特点是,能就具体一个现象提出理论解释这个现象的原因,能在指导老师的帮助下设计实验,实验记录完整,数据反馈及时,有耐心和天赋反复测试,直到实验成功。我在美国指导的大学生都在SCI期刊发表研究论文(有的作为第一作者)。有PI潜力的大学生全部去读了美国的医学院,相信他们从本科开始的科学训练对他们的医师生涯有持续影响,对科学有所贡献。回国后我在同济大学指导了大学生参加国际基因工程机器大赛的免疫设计部分,努力培养有PI潜力的同学。
 
研究生阶段
 
研究生阶段:这个时期有PI潜力学生的特点是,能在导师辅导下提出假想,研究假想逐步能够超过一个层面,也就是象下棋一样能看到接下来的两步会发生什么,能胜任和完成比较复杂的实验,使用多种实验方法验证一个理论。有PI潜力的学生会熟练使用一些极其重要的方法学,如设计完善的实验对照(阳性和阴性对照),采取双盲法分组验证组间差异。因为通过这些重要的方法学,他们会发现到底在发生什么,能够对实验数据进行正确的分析。
 
学生有外向型和内向型,但是有PI潜力的学生是灵活的学生,除了寻求导师帮助,他们会向周围的同学,师长,门卫和清洁阿姨寻求合适的帮助。我在安德森癌症中心参加指导的研究生中,有一位已经成为独立PI。
 
博士后阶段
 
现在一般是进入一个不同的交叉学科开拓视野。一个有PI潜力的博士后应该能够教会导师不同领域的知识,比如我的第一位博士后,是发明蒿甲醚结构的中科院上海药物所朱大元老师培养的,教给我很多质谱分析的知识。博士后时期肯定看得非常清楚一个人是否会成为PI,他们能够独立提出研究假想,也就是做自己的idea,能了解未来五年的研究趋势。另外他们必须有完成课题的执行力,为了完成一个课题,善于和人合作,会主动寻找各种资源,会向导师推荐不同领域的专家。
 
按照我个人的观察,学生在本科阶段除了学习基础理论,学习理论提出的历史和方法,对实验能力的培养和对实验数据的记录,分析和反馈是至关重要的。研究生阶段最重要的是深刻钻研某一领域特定的一个科学难题,做出国际上针对这个问题研究的最原创发现。博士后阶段最重要的是将其他学科的前沿理论和方法引入到自己专长的学科来,以及在复杂系统中沟通合作的执行力。
 
总之,不是每位学生都能够成为PI,很多学生在上述三个阶段中需要不同程度的补课。
 
需要澄清的是,一些观点认为企业界的要求会低于对PI的要求,实际上生物医药企业的准入要求随着产业升级同样在水涨船高,而管理职位的准入要求可能还高于对学术界PI的要求,如赛诺菲的Yongjun Liu, Genetech 的Ira Mellman, Merck 的Roger M. Perlmutter都有非常杰出的PI经历。PI自己走出学术圈也是很常见的事,我在安德森癌症中心的几位科学家同事,如Willem Overwijk 教授,Laszlo Radvanyi 教授都在一个时期离开学术圈去企业进一步充实自己。由此可见,不管是在学术界还是产业界,要做出优异的成绩,以上的能力都是不可或缺的。
 
最后,祝愿每个人在追梦的过程中成为更好的自己。
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