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作者简介：孙笑尘，麻省理工学院（MIT）神经科学博士，本科毕业于清华大学生物系，研究大脑储存记忆的脑环路和分子细胞机制，现居美国波士顿。  麻省理工学院 作者按： 完成一个Ph.D.课题无疑是一个漫长的过程：选题、学技术、预实验、写文章…每一个过程都刺激而充满挑战。 我想跟大家聊聊我自己博士课题的故事，谈谈我经历了哪些难忘的事，学到了哪些宝贵的教训。 如果你还在犹豫是否要读Ph.D.，希望这篇文章能帮你了解博士生的生活是什么样子. 如果你正在读博，希望这篇文章能为你提供一些前车之鉴，少走弯路。 如果你已经像我一样博士毕业并准备在科研路上继续走下去，那么我们不如一同探讨下，今后做研究有什么一般性的规律可遵循。 回想起来，六年博士生涯中有四个难忘的阶段，我就按时间顺序依次谈一谈。 刚来MIT的时候，我会参加系里的每一场学术讲座 ，而且“初生牛犊不怕虎”。入学第二天，一位NIH的教授来讲抑郁症，一个我完全不了解的领域。 可他一讲完，我也不知道哪来的勇气第一个举手，并当着下面一百多位教授、博士用蹩脚的英文问出了第一个问题。我已想不起来当时问了什么，但我猜一定是一个幼稚的“傻问题”吧...... 那样的时光真是一去不复返，这种事我想我这辈子也不会再做第二次。 博一上来最重要的问题无非是两个：选实验室，选课题。 如何选实验室呢？这个问题值得被单独拿出来探讨，这里由于篇幅限制就不展开讨论了。我的一个最大建议是：无论选什么lab，请确保你的导师真心关心学生。 读Ph.D., 一个知名度高的大老板能拓宽你的上限，而一个关心学生的导师确保了你的下限（二者并不矛盾，一个既出名又关心学生的导师自然是最好的）。 但若非要择其一，我认为，确保“下限”，接受完整的科研训练并顺利拿到Ph.D.是更重要的。这几年看了太多在读博期间非常挣扎的例子，读博真的可以非常痛苦，每天做着重复性的工作却不知道为了什么，也不知道未来在何方。 这些例子有一个共性：他们的导师不是认为发文章高于一切而不管学生的死活，就是一周只来实验室1-2天，学生根本找不到人。 与之相反的是，我的导师在博士期间寄予了我极大的关心和帮助：我选课题和做实验有非常大的自由度，课题遇到实验问题导师会主动帮我向周围的同事寻求帮助，从博二开始导师就催促我去参加各种各样的学术会议…... 你可以想象，这些精神上和实质上的关心对一个初出茅庐的博士生有多么重要。 那么，如何选课题呢？诚实来讲，博士开始时我并不知道我具体要研究一个什么问题。我对“记忆”（memory）感兴趣，但我曾考虑过的课题就包括但不限于下列：
于是，我采用的方法是“摸着石头过河”：同时尝试多个课题，先看看哪个课题更靠谱再说。事实上，上述五个课题，我通通做过。 2号记忆消退建立了实验范式，3号做了两个月睡眠剥夺的预实验但是效果不明显，5号花了很大力气分析数据但同期已有类似文章发表，于是它们都不了了之了。 剩下的1号和4号我同时做了三年：1号关于记忆印记的课题创新性更高，是领域的热点之一，但是风险性也大且需要大量时间从头搭建实验范式；4号课题用实验室成熟的遗传学和电生理手段研究识别性记忆，更加“稳妥”。 于是这两个课题我同步开展，4号识别性记忆还是我博士生资格考试答辩时讲的课题；但是， 还是1号记忆印记的课题走到了最后。它让我最感兴趣，也成为了我最终发表的文章以及毕业论文。 我回想这个过程，觉得很有意思。很多科研idea看似很宝贵，其实很廉价，它们最终成为了我电脑中的那些“失败课题”文件夹。 如何筛选idea？只有你认真尝试过，才知道哪些idea是真正重要、可行、且不会被人抢先发表的。这些idea才应最终成为你为之拼搏五六年的课题。 科研之路重要的第一课，来自于我博三那年的博士生资格考试。 我们项目的博资考很晚，在第三年。形式也很简单，不过是一次口头答辩，讲讲你现在的课题并展望下未来方向。上文提到了，我当时同时在做记忆印记和识别性记忆的分子机制两个课题。我当时想，识别性记忆课题的前期数据多些，于是选择了后者。这是一个可怕的开始。 “可怕”不是因为选择了这个课题，而是选择它的原因：我希望能多展现些实验结果，越多越好。 在答辩前的半年我拼命的做实验，经常起早贪黑地测小鼠行为，白天又赶着做电生理。准备答辩时，我把所有能用的数据统统放了进去，这让我信心满满。 为了使课题显得更重要，我又在课题介绍的部分引用了许多高屋建瓴的文献，突出研究识别性记忆的重要意义。在给实验室的同事和周围同学尝试讲了几遍后，我觉得自己已经完全准备好了。 然而，这次答辩却成就了我博士期间最大的一次教训。刚开始讲不久，我就没能对某个行为学实验给出合理的解释：数据本身没问题，但是我对数据的解读出现了漏洞。 讲到一半，下面一个教授开始问我：“你课题的核心假设到底是什么？我不觉得你的实验能够验证你的假设。”讲到最后，我发现底下一名教授已经彻底失去了兴趣，开始低头写写画画。 这次答辩，我并没有通过，被要求重新整理课题思路和假说。 归根究底，问题可以被总结为一条：我太过于追求实验数据的堆叠，而忽略了这些实验与课题主线之间的联系。本课题到底要研究一个什么科学问题，你的核心假说（hypothesis）是什么？你的hypothesis是否有理有据 (“well-grounded”)，能自圆其说？你设计的一系列实验是否能证明或者证否你的hypothesis？是否还有其他可能的假说（alternative hypothesis）？ 从那以后，我告诉自己“less is more”，并在每一次展示时对实验数据一减再减：与主线不直接相关的不放，不重要的对照实验不放，不能完全解释的数据也不放。 这些删减的背后是在提醒自己，科研中不要贪多，而要小心翼翼地抓紧你核心的科学问题不放。 科学研究的确是非常具有理想主义色彩的，但是你也不要忽略，“纯粹的理想主义”是不存在的。 现实可能是，一年中你只有10天左右在台上讲着精妙的科学理论，而剩下的三百多天都不分昼夜地和没完没了的小鼠实验、坏掉的仪器以及堆积成山的数据作斗争。科研工作者的生活总是被大量重复性工作所充斥着。 当我用“不分昼夜”这个词形容科研工作的时候，我不是在用什么夸张的手法。 在文章发表前的两年时间里，十二点后回家是我的家常便饭。太多夜晚，我赶着波士顿的末班地铁回家，街上、地铁上都已经没有什么人，只有静静流淌的查尔斯河。 而第二天一早八九点开始，新一天的实验进度又已排的满满当当 。那应当是我博士期间最艰难的一段日子。 压力一方面来自于文章，我们的投稿其实很不顺利，前两次直接被拒稿，甚至没有送审；第三次我们花了两个月的时间从头彻底改写了文章， 这次收到了Cell长达10页的审稿人反馈意见。 另一方面，压力也来自于许多现实中的不可控因素。那段时间里，一些客观事件让我无法全身心地投入到实验中，于是便又背负了双重的压力。 早就听说过“博士论文上的数据一多半都是最后一年完成的”，起初我还不信，而我本人不知不觉间就成为了又一例证。 前面提到的Cell文章中共有7个Figure，其中只有Figure 1（方法的建立）是前三年就彻底完成的。关键的Figure 4（行为学）在博四那年完成，Figure 5、6、7在博士第五年前压根就没有开始。 换言之，文章中有70%的数据都是在最后的一年半完成的 。投稿后，我们经历了两轮长达一年的revision：2019年3月投稿，2020年3月发表。 而对于上一段提到的“长达10页的审稿人意见”，我们的应对是25页密密麻麻的rebuttal letter。现在也许你可以理解我为何会经历了一段“不分昼夜”的日子。 现在想起来，那段时间我也会经常问自己：这样没日没夜的实验是为了什么？每天一头扎在几个Figure和几只老鼠中周而复始，这还是我理想中科研应有的样子吗？我现在的答案会是：无论是没日没夜的实验，还是讲台上神采奕奕地讲科学理论，都不是科学研究完整的样子。 二者相辅相成，缺一不可。世界上再光鲜的工作，优秀的领导者、企业家、明星、法官，也包括科学家，他们都要做许多别人看不见的“dirty work”。 当你理解这些dirty work天然就是工作的一部分时，也便没有什么可抱怨的了。本科的时候施一公老师就老给我们讲他读博期间每两周只休息一天的故事，很多成功的科学家也把每周工作60+小时作为一个基础的要求。 我想，这大概是现实中科研工作者的常态，只是大家平时不常主动谈到罢了。这样想，我们才能把眼光更积极地投入到厚积薄发换来的令人激动的科研成果上。 现实中没有“纯粹的理想主义”，只有现实的理想主义者。 提一个有意思的事情。投文章的时候编辑让我们在文章正文前写四条简短易懂的Highlights，这是Cell Press的一个特色，帮助更广大的读者理解文章的中心思想。 我在一审的时候写了一稿，然后经历了两轮博士后面试，之后又写了一稿。结果，虽然相隔仅仅三个月，两稿大相径庭。第一稿导师看后觉得我压根没说在重点上， 但是第二稿没经过什么修改就最终定稿了。 为什么第二稿会比第一稿好那么多呢？我想，正是三个月的博士后面试，让我有机会跳出自己的课题，从更广泛的神经科学角度重新审视自己做出的工作：它到底让我们学到什么了，它在不同背景的人来看有什么局限，它能够引发什么新问题。 这和我一年前的状态可太不一样了，在当时，我会对每一个关于课题的争论斤斤计较，并且像面对reviewer时一样想尽办法argue。 而现在，如果你同我讨论我自己所做的博士课题，我可能会像在讨论别人的课题一样。前两周受邀请参加了另一个实验室的组会介绍我做的这篇工作，当时有人提出了一个尖锐的问题，我也只是很平淡的回答到“we don’t know yet”，并询问了他的看法。 原来他的确有来自不同背景的独特见解，我觉得非常有意思 。跳出自己的课题，才发现科研的世界有更广阔的天空。 做科研是一个漫长的过程，Ph.D.也仅仅是其中的一个起点。身边的许多人，也包括我，在Ph.D.临近结束时都会选择小小的转行，做一些跟自己博士期间不完全相同的东西。 我即将从细胞/环路神经科学跳到系统神经科学，也有人会直接去做计算神经科学， 或者从免疫学跳到神经免疫学，或者从结构生物学跳到免疫学… … 为什么会发生这种转变呢？ 因为人是会成长的嘛。在一个阶段，我们的思考就会决定于那一阶段的价值观、知识积累、认知能力，这是一个不争的事实。 如果说读博前是一个阶段，那么经过六年Ph.D.对思维、知识、能力的锤炼，人又怎么可能还停留在同一个阶段呢？ 这时候，如果墨守成规，一味地追求做一些和之前类似的事情，反倒更像是“惰性”在作怪了；不如收拾心情，重新思考，勇敢走出自己的“comfort zone”。 如果经过推倒重建的思考，你还是对之前的道路感兴趣，那么祝贺你，看来你一直所做的正是你自始至终都感兴趣的事；如果你感兴趣的方向发生了改变，那么同样祝贺你，也许人生遇到了这样一个“不破不立”的机会，你可以有机会做些不一样的事了。 周围很多同学也在Ph.D.后发现了自己更长远的目标，选择进入金融、咨询、律师等行业或自己创业。 这里面的关键是，人生原本没有绝对的对与错，选择也没有绝对的好与坏——只要真诚对待自己，勇敢去选择就好了。 再进一步地说，上述这些也都仅仅是生活中的一部分对吗？在博士期间，我组建起了自己的家庭，懂得了珍惜每一次和父母的越洋电话，学会了享受大自然，懂得了咖啡和红酒的不同种类，这些不都是最真实的生活吗？ 很想对六年前的自己说：重要的是过程。 这应当是我这些年来学到的最重要的一课。当很多年过去，我们对一段岁月印象最深刻的往往不是实现了什么，而是它们背后的过程，还有过程中定格的酸甜苦辣和难忘瞬间。 最后： |
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