文 | 沈秋月
00后的張寧今年上大五,看起來比一般同齡人更加穩重。
【資料圖】
他目前就讀于安徽醫科大學第一臨床醫學院2018級臨床醫學(“5+3”一體化)專業。醫學院校本就課業繁重,臨床實習更是工作繁忙。在這樣的情況下,其他同齡人還沒決定日后是否走科研道路時,張寧已經以第一作者(或共同第一作者)在JCR 1區發表了4篇SCI,參與發表論文3篇,申報國家發明專利3項、實用新型專利1項并獲得授權。
在安醫大這五年,張寧橫跨了三個專業并小有建樹。近日,他撰寫的關于跨學科合作的通訊短評,還登上了Science雜志的NextGen VOICES專欄。
張寧 受訪者供圖
拒稿是“磨刀石”,每一次打磨都會獲得成長
張寧最初的科研興趣,萌發于高中課堂。
他的學校每年會組織高二學生參與研究性課題,由各科老師指導。當時,張寧所在小組領到的題目是“合肥一六八中學班級桌面細菌種類及密度調查”。
“我們用棉簽取樣,然后接種到培養皿上面觀察有無菌群長出,這個過程讓我覺得科研挺有意思的,也從中學習到了一些關于設置對照、控制變量等基本的科研思路。”張寧說。
2018年步入大學之后,張寧跟隨當時基礎醫學院兩位老師杜鵑(現香港中文大學深圳醫學院助理教授與助理院長)和杜憶南學習。主要方向是基礎醫學領域,研究癌癥的發生機制,并發表了第一篇SCI。
2020年之后,張寧繼續跟隨杜憶南,研究醫學交叉科學領域,即醫學與生物工程、人工智能、信息科學等多學科的交叉融合。
當被問及在科研中是否遭遇過挫折時,張寧表示,有一篇論文是在2020年開展的研究,大概2021年寫好初稿,但直至目前,還在投稿中。
這個課題難度比較大。一方面,前期建立模型時,需要收集整理目前全球已經報道的線粒體家系數據,大概涉及了千余篇相關文獻,都需要人工篩選數據;另一方面,模型比較復雜,涉及到一些超幾何方程等,張寧作為醫學生從來沒有接觸過高數知識。
當初在投稿時,因為覺得研究比較有臨床價值,張寧一開始就瞄準了《新英格蘭醫學雜志》(NEJM)、Nature Medicine、Genome Medicine之類的高水平期刊。不過,都失敗了。
針對編輯給出的拒稿和修改意見,張寧補充了一些建模數據,重新建立了一些數學模型,制作了新的論文圖表,花了幾個月的時間把論文改了又改。投了十多個期刊先后被拒,導致時間拖得越來越長。
張寧說,其實每一個科研人在進場前都應該做足心理建設。因為拒稿是家常便飯,不應該稱之為挫折,反倒更像是“磨刀石”,每經歷一次打磨都會獲得成長。
本科生開組會,互助互學
在摸透科研的門路之后,張寧嘗到了科研的甜頭,加上他是本碩連讀沒有考研壓力,所以有更多的精力投入到科研之中。
張寧所在學院有著濃厚的薪火相傳氛圍,他就是由師兄“領進門”的,于是他也積極帶領低年級本科生參與科研。在通過跨學科合作解決致病mtDNA遺傳風險建模的困難之后,張寧充分意識到數理思維與能力對醫學研究的重要意義。
基于這份熱情與理念,在杜憶南老師的鼓勵與指導下,張寧成立了本科生數理醫學融合創新訓練計劃(MITUS),面向全校招募成員,旨在吸引對醫學科研感興趣的本科生一起互助互學。
每個月,MITUS都會開展1~2次本科生組會,組織閱讀國際頂刊文獻,交流科研技能與心得。在瀏覽Science官網時,張寧看到NextGen VOICES專欄正在征稿。他抱著試一試的心態,將自己通過跨學科合作解決科研瓶頸的經歷寫出來并投稿,最終得到了編輯的肯定。
張寧認為,數理醫學很適合“雙非院校本科生”。團隊主要是通過數學建模、人工智能的方法解決醫學問題,很少涉及實驗室操作,利用計算機或者服務器開展研究,門檻比較低且適合醫學院校本科生在課余時間參與。也不受時空的限制,寒暑假在家也可以開展研究。
如果做實驗的話,往往需要一個相對集中的時間段,中間不能停下,研究環境也比較局限和稀缺。而醫學生課業壓力比較大,參與實驗室研究的時間緊張。
截至目前,MITUS已經有4位同學以第一作者發表SCI論文、3位同學發表會議論文,另有6篇論文正在投稿,團隊亦在“挑戰杯”、“互聯網+”、“青苗杯”等多項創新創業賽事中獲得國家級和省級榮譽。
比起陽關道,更愛獨木橋
目前,張寧利用跨學科知識在研的項目,是致病線粒體DNA突變的遺傳風險預測模型。“這個項目由第一附屬醫院生殖醫學中心曹云霞老師、紀冬梅老師和杜憶南老師指導,旨在為致病線粒體DNA突變胚胎植入前遺傳學檢測提供一個參考標準。”
張寧在醫院實習 受訪者供圖
張寧表示,線粒體是人體內唯一含有遺傳物質的細胞器,即線粒體DNA (mtDNA)。但是mtDNA容易發生突變,并通過母親的卵細胞傳給后代,進而引起線粒體遺傳病。而遺傳性線粒體疾病目前無有效治療方法,致死率極高。由于線粒體DNA遺傳無規律可循、致病機制復雜,且沒有機構提供單細胞mtDNA檢測服務,國內目前少有生殖中心開展針對線粒體遺傳病的輔助生殖技術。
“如果能夠通過計算機技術構建致病線粒體DNA突變的遺傳風險預測模型,我們就能夠避免將攜帶突變mtDNA的胚胎植入母親體內,幫助線粒體遺傳病家庭孕育健康嬰兒。這是我正在研究也是未來致力于研究的方向。”
張寧介紹,目前專注于線粒體生殖遺傳學的研究比較少,相關領域的期刊數量也不是很多,“但是我對這個方向非常感興趣。盡管現在路很窄,但是這個研究意義重大,獨木橋終將成為陽關道。”
張寧在做實驗 受訪者供圖
除了科研,張寧在學校還創立了“醫行者”科普志愿服務團隊。從最初的5人,如今已發展至數百人。
當被問及“如何平衡各類角色和時間安排”時,張寧說經常有人發出這種疑問,“其實一天24小時,每個人都是一樣的,有時候擠占休息時間是在所難免的。”
“不過,科普與科研是相互融合,相互滲透的。在實踐中能夠激發我的科研idea,而科研idea也能夠指導我在實踐中如何去服務公眾,不用把做的事情分裂開來,就不會有兼顧各類事情的壓力。”
張寧說,高考填報志愿時,他有三個理想的專業,一是臨床醫學,二是計算機科學,三是教育學。
他的本專業是“臨床醫學”,創立MITUS團隊是為“計算機科學”,創立醫行者團隊是為“教育學”。
“所幸,在安醫大的這五年,三個理想專業我都學到了。”
參考鏈接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg1443