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逆流而上!6位中国PI疫情期间启动新实验室|iScience幕后故事

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交叉学科

Interdisciplinary

建立新的实验室是科学家一生中最紧张、最激动的时刻之一。简单地说,在突然需要负责资金来源和实验室运转,指导学生以及承担教学任务之前,进入PI队伍是一个过渡时期。但是,如果要求您在疫情期间或之后立即承担所有这些责任呢?


在这里,iScience编辑部邀请了六名新晋PI,请他们分享自己在中国建立实验室的经验。他们花了很多时间来思考疫情对于正在蓬勃发展的研究计划的影响。从因不可预知的旅行禁令而产生的个人挑战,到因库存不足的化学品和物资所带来的实际挑战,这些新晋PI都见证并经历过。本篇iScience Backstory(幕后故事)记录了他们从学术界的朋友和同事那里所获得的帮助、来自家庭的支持、最重要的是,对科学未来的希望


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艰难的选择和开端

在过去的一年里你是如何建立实验室?


▲ 李梦颖(香港理工大学):

我从2月初着手计划,终于在10月底正式开启了实验室,期间克服了无数的困难。我所面临的最大挑战是在疫情期间搬家,以及在工作和家庭之间的艰难选择——是冒着健康风险,带着家人孩子和我一起去香港;还是独自搬到香港,几个月不能见到孩子;经过很长时间的纠结,我选择了后者。这段经历让建立实验室变得更加珍贵和难忘。


▲ 侯英楠(上海交通大学):

我在2019年的圣诞节假期回到了中国,参加了几次工作面试。然而,在我完成面试之后,疫情开始了。随着全球旅行的停滞,我开始待在家里远程工作。幸运的是,我从所在大学收到了一个理想的offer。于是我选择不回美国,接受了这个新的挑战。一开始,我并不知道如何建立实验室。我很幸运,从有经验的同事那里得到了建议,并通过他们学到了很多东西。我努力装修实验室,购买设备,张贴广告,面试学生和博士后候选人。现在实验室一直运行得很顺畅。


▲ 于超(江苏科技大学):

我认为建设实验室是很艰难的,尤其是在2020年。当我开始建设新实验室时,我仍在美国,等待着返回中国的航班。当时,在中国的同事们为我提供了极大的帮助,帮我安装了研究工作所需的电路、管道、排水设备和其他基础设施。我们几乎每天都在线上讨论、交流想法。当14天的检疫隔离外加14天的自我隔离结束时,已经是九月了。非常幸运的是,有两位新老师加入了我的团队,还有我的一些学术界朋友也参与了从零开始建设新实验室的过程。目前实验室基本成形。

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图1:尽管世界上所有学术界内外人士均受到疫情影响,但处于早期职业生涯的研究人员面临的一些挑战可谓最困难。本篇幕后故事中,几位于2020年开始并发展研究计划的PI分享了他们的观点和一些建议。第一行(从左起):李梦颖、付年凯、侯英楠。第二行(从左起):唐爽、李坤、于超。


挑战

在疫情期间建立实验室,最大的挑战是什么?


▲ 唐爽(复旦大学附属肿瘤医院):

这场疫情确实大大减缓了新教职人员开办实验室的进程。由于缺乏试剂和实验用品,建立实验室的时间也延长了。社交隔离政策极大减少了互相沟通的机会,这需要新教职人员花更长的时间来熟悉工作环境,建立同事网络。此外,在疫情期间,不同机构之间的合作也变得困难复杂。


▲ 李梦颖(香港理工大学):

对于我来说,最大的挑战是需要全家在疫情期间从美国搬到香港,包括我两个月大的孩子。由于各种旅行限制和家庭义务,我不得不把建立实验室的计划推迟了三个多月。


▲ 侯英楠(上海交通大学):

我面临的最大挑战是重建——我需要重建实验室空间,它最初是为本科生设计的实验室。此外,我必须重建我的社会关系,特别是在学术界内部。我拜访学院里的教授,通过电话联系学术界的朋友,并在夏天参加了我研究领域的会议,与同行建立联系。最后,我重建了我的思维方式。我的身份从博士后转变到PI,我的思维方式也随之改变。我开始学习如何与我的学生和博士后沟通,以及如何带领研究小组向前推进,完成工作。


▲ 于超(江苏科技大学):

我在运输和交通方面遇到了很多挑战。我们可以调整并适应这些挑战,但无法完全控制它们,这很令人沮丧。例如,我们打算根据我们的实验计划安装一个催化装置,其中有一个加热设备需要从韩国供应商购买。然而,交货日期因疫情被推迟,导致我们的计划突然改变。这需要很大的精力来纠正。


培训和指导

刚开始的时候,是否很难招募学生/博士后到您的实验室?


▲ 付年凯(中国科学院化学研究所):

我于2019年11月在中国科学院化学研究所开始独立工作。由于疫情的影响,2020年春节过后,我们的科研工作被部分停止。感谢中国政府和人民在阻止疫情传播做出的巨大努力,我们2月份可以在办公室工作。不久后,我们可以在实验室里做实验,但由于疫情原因,大多化学试剂和设备的交付被推迟。此外,在疫情期间确实很难招募博士后。即使我对线上面试的候选人感到十分满意,想让他们和我一起在实验室工作,但由于旅行限制他们不能立即过来。至于我的学生,考虑到跨省出行的风险,我当时建议我唯一的研究生在家里学习。高兴的是,我们于7月开始就完全恢复了工作状态。我们对实验室未来的发展充满信心。


▲ 李坤(清华大学):

由于疫情在世界各地的蔓延,许多国家已经发布了旅行禁令并暂停学生签证申请服务。大多数原本打算出国留学的中国学生决定在国内获得博士学位或开展博士后研究。现在是中国年轻的PI从中国最好大学招收顶尖学生的好时机,但与成熟的实验室相比,新实验室在吸引博士后方面仍然存在挑战。


▲ 李梦颖(香港理工大学)

对我来说,我认为疫情反倒帮助了我招募学生。由于美国和欧洲疫情状况严重,越来越多的中国大陆学生把香港当作首选,来获得不同的体验。


▲ 侯英楠(上海交通大学)

创建实验室没有简单的路可走,更不用说在2020年。我入职后即发布了我的个人网站和招聘广告。直到一个月后,一名学生和一名博士后候选人联系了我。由于旅行限制,我线上面试了他们。不得不说我比较幸运,我发现我们彼此之间很适合。现在我们正一起在实验室工作。

您是否参与了跨学科合作来建立您的实验室?如果是这样,这些合作受到了哪些启发?


▲ 唐爽(复旦大学附属肿瘤医院)

是的,我的研究重点是细胞代谢和核医学,这需要我参与生命科学、临床医学以及医学工程之间的广泛合作。这些合作深受我所在机构的鼓励,尤其是内部合作。


▲ 于超(江苏科技大学)

还没有。但我们确实有来自当地各个领域的研究人员,合作也是我开始工作以来一直在思考的事情。交流是开始合作的第一步,所以如果疫情允许的话,我们将组织跨学科的研讨会。

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图2:此次疫情导致了无法控制的产品短缺和发货延迟,这给那些在过去一年建立实验室的人带来了巨大的挑战。然而,在于超提供的这些图片中,我们可以看到过去空荡荡的实验室,如今也不断完善,不断发展。

在这段时间里,您从何处获得了帮助或建议?


▲ 李坤(清华大学)

我们系每周都有教师午餐研讨会,资深教职工将与我们分享他们在建立和运行实验室方面的宝贵经验。


▲ 李梦颖(香港理工大学)

我从博士导师、一些现任同事和学术界的朋友那里得到了帮助和建议。由于疫情,所有的讨论和聊天都是线上进行,我认为这有助于获取信息,但联系效果较差,特别是与新同事的联系。例如,我本来计划每周邀请一位同事一起吃午餐,更多地了解他们的研究,并熟悉院系文化,但疫情完全阻断了我的计划。


▲ 付年凯(中国科学院化学研究所)

当然是从我们研究所的资深同事那获取帮助和建议。我在这里获得了博士学位,因此对所里的老师都非常熟悉,他们都非常支持我的研究方向。每当我对实验室的管理以及运行有疑问时,我都会求助他们。此外,我在康奈尔大学Song Lin教授课题组的博士后经验也给了我一些帮助,我在加入他实验室的时候,他也刚刚成立自己的新实验室。


▲ 侯英楠(上海交通大学)

我向任何有可能提供帮助的人寻求建议。我收到了我的博士导师、博士后导师和认识的其他教授的建议。他们给了我非常好的建议,告诉我如何能成为一个优秀且成功的PI。我还拜访了大学里几位有经验的教授,他们与我分享了在大学建立和运行实验室的详细建议。


建议

您想和其他人分享的最重要的事情是什么?


▲ 唐爽(复旦大学附属肿瘤医院)

准备好面对不确定性,尽早计划所有事情。


▲ 付年凯(中国科学院化学研究所)

我们看到周围的世界正在发生变化,我们也必须做出相应的改变。这项工作没有人能完美地应对,但我们要努力保持积极的态度。我们是化学家,我们做实验。有时候得到一些负面的结果是可以接受的,但我们应该确信自己知道如何优化条件,从而获得更好的反应结果。


▲ 侯英楠(上海交通大学)

积极主动!积极主动!积极主动!重要的事情说三遍。每天通过电子邮件或打电话与学校或学术界的人交流。他们的任何建议都可能对一个新PI很有帮助。


▲ 李梦颖(香港理工大学)

我进入学术界建立了自己的实验室,生下了我的第二个孩子,并在疫情期间横跨太平洋。我认为疫情教会我接受不确定性,相应调整计划,确定什么是最重要的并更加专注于此。


▲ 于超(江苏科技大学)

在我14天检疫隔离期间,我的父亲并没有忘记给我准备生日蛋糕。不管遇到什么挫折,家庭支持总是能支撑我继续向前。即使离开家近五年,我也能很快在疫情的混乱情绪中立恢复并适应新的环境,父母和家人永远是我坚强的后盾。

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图3:由于旅行禁令和对线上交流的依赖,在疫情期间跨地区招募学生和博士后是一个明显挑战,因此更依赖当地的人才支持。唐爽提供了一张她与团队人员一起合影的照片。第一排(从左起):唐爽、周倩。第二排(从左起):刘炜、刘毅、何玮京。


6位PI的研究计划


▲ 付年凯(中国科学院化学研究所):

电化学可以在极其温和的条件下将惰性的官能团转化为合成上非常有用的高活性物种,比如自由基中间体;过渡金属催化作为最活跃和最具创造性的研究领域之一,是现代合成化学的核心,并不断涌现出新的活化模式,实现前所未有的化学转化。通过将电化学和过渡金属催化有机的结合,我们开发新的电化学金属催化策略,以解决催化和合成科学中的挑战性难题。近期,我们会在传统的有机电化学中引入现代有机合成新方法,尤其的金属催化的策略,为挑战性的不对称成键反应搭建更高效、更绿色、更适合工业化生产的合成平台。


▲ 侯英楠(上海交通大学):

我的实验室主要研究植物宿主与病原菌之间的相互作用。丝状真核病原菌,例如真菌和卵菌,是重要经济作物的主要威胁之一。丝状真核病原菌通过分泌大量效应分子来抑制宿主的免疫反应,而植物则会产生抗菌分子来对抗非病毒性病原菌。因此,深入研究生物大分子在病原菌和宿主之间的运输机制对于阐明病原菌致病和植物免疫机理至关重要。在我的实验室里,我们将主要专注于蛋白质和核酸分子在植物和病原菌之间的运输机制和作用方式。


▲ 李坤(清华大学):

我的实验室致力于理解社会行为和情感行为中性别二态性的神经机制。我们利用环路特异性和活性依赖的翻译核糖体亲和纯化(TRAP)测序方法,结合其他前沿技术,包括单核测序、光遗传学、电生理学和钙成像,来鉴定出大脑中的性别二态模块。我们实验室的目标是阐明两性大脑在分子、细胞和环路水平上的差异是如何导致性别特异性的行为。


▲ 李梦颖(香港理工大学):

我的研究方向是高效可再生能源的利用技术,旨在减缓气候变化,同时维持能源、食物和水的供应。我的研究分两个部分,第一部分是开发基于物理、遥感和机器学习的集成自适应技术来实现太阳能的资源评估和预测,降低太阳能电力并网的难度。同时我还研究基于太阳能的多能互补系统,最大化利用可再生能源,使其同时生产电能、热能、冷却能、氢气、食物和淡水。更多信息请参看:www.li-realab.info.


▲ 唐爽(复旦大学附属肿瘤医院):

我的研究重点是代谢和核医学。通过使用同位素标记方法以及细胞生物学,分子生物学,代谢组学和小鼠模型中的多管齐下的方法,我的团队旨在了解代谢和蛋白质修饰如何调节快速增殖细胞(干细胞和癌细胞)对微环境的适应性 ,并结合代谢分子成像技术开展肿瘤精准诊疗与监测的转化研究。


▲ 于超(江苏科技大学):

我的研究兴趣是开发新的纳米材料组装方法及其在更绿色环保且可持续的多相催化中的应用。从自下而上的可控合成和微纳米自组装技术出发,我开发和尝试了一系列多相纳米催化剂,分析了各种催化步骤中中间态/过渡态/最终产物的调节机制,实现了多步工艺路线的定向集成。希望我的实验室继续朝着这个方向发展。


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论文原文刊载于CellPress期刊iScience上,点击“阅读原文”或扫描下方二维码查看论文


论文标题:

A time of transition: Stories from starting a new research program in 2020

论文网址:

https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(21)00276-5

DOI:

https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102308


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