四名研究人员提供了在跨学科培训中脱颖而出的技巧。
跨学科培训和研究因其对解决单一学科无法克服的复杂问题的贡献而受到越来越多的重视。2021年的一项跟踪英国授予的44,000多笔赠款的研究发现,跨越领域的研究人员作为学术经纪人发挥着关键作用,弥合看似脱节的主题领域之间的差距。它还发现,从2006年到2018年,跨学科研究人员的比例从17%增加到26%。
然而,那些为获得跨学科视角而转换领域的人可能会面临成本。研究人员可能很难获得新的知识和实验技术,并且可能不得不重建他们的同行支持和科学网络。
人们还担心对跨学科研究的同行评审偏见。同一研究表明,从2006年到2013年,尽管单学科和跨学科研究人员的出版率相似,但后者平均获得的引用量减少了近8%。
然而,从长远来看,与单学科研究相比,跨学科研究正在兴起,可能会对创新和社会产生更大的影响。例如,平均而言,与他们的单学科同事相比,跨学科研究人员可能会获得更大的研究补助金,持续时间更长,专注于重大科学问题。《自然》与四名研究人员进行了交谈,以获得他们关于切换领域和卓越的技巧。
VINOD SURESH:加入经验丰富的团队,获得您需要的支持
新西兰奥克兰大学奥克兰生物工程研究所高级讲师。
由于社会面临的问题复杂性,跨学科研究培训从未如此重要。转换领域可以使您欣赏新视角,并创建最大化每个人兴趣的解决方案。我是领导一个项目的主要调查员之一,该项目旨在表征农场动物的微生物群,以实现精准畜牧业,这是一种使用技术提高生产力的现代实践。
我的重点是开发数学模型来代表牛胃中微生物组的活动。为了创建一个可靠的瘤胃模型,我最关心我的模型是否与实验数据相匹配。然而,对于动物科学家和兽医的团队成员来说,他们的首要任务是最大限度地提高生产力,以及我们的数据收集过程是否与动物福利兼容。转换研究领域教会了我从不同角度处理问题。
在学习新的实验技能方面,切换对我来说并不容易。我在博士期间接受了理论建模培训,但我觉得我需要额外的培训来自己收集实验原始数据,这样我的模型才能反映现实,而不是依赖我无法控制的已发布的数据。因此,我在加州大学欧文分校攻读博士后,在那里我研究了肺部的一氧化氮运输和代谢。我记得在处理细胞时经历了实验失败,因为它们没有很好地生长形成气道上皮层。我担心我的生产力低于预期会损害我的职业进步。
在细胞培养模型几次失败后,我记得周围都是实验室成员,他们给了我技术建议和情感支持。我建议计划转换领域加入一个在培训新手方面经验丰富的实验室的研究人员,因为技术和社会支持都是克服挑战的关键。
研究人员在切换领域后可能需要重建他们的科学网络。我是一个内向的人,这让社交变得更加困难。我采取了一种策略,在共同的研究兴趣的基础上开始建立关系。通过这种方式,其他各方可以感受到你对科学的热情,你可以解释你的背景如何为该领域贡献新的视角。
AUDREY KHOO TZE TING:做好准备,知道你正在进入什么
新加坡杜克国立大学医学院神经科学博士后研究员。
因为我最初的计划是追求音乐治疗事业,我的本科学位是心理学和音乐。对于我最后一年的荣誉项目,我选择了一项生理心理学调查,其中我研究了老鼠酒精成瘾的神经机制。尽管这是我第一次接触湿实验室,并与我之前做过的人类参与者心理学项目形成巨大对比,但我非常喜欢它,并决定转换领域攻读神经科学博士学位。
与有神经科学和生物学背景的同龄人相比,我处于不利地位,因为我最近的生物学经历是在中学。为了说服博士面试和招生小组,我广泛阅读了用于阐明大脑功能的新兴技术和技术。我的建议是表明你知道你要搬到的领域的“时事”,并且你已经准备好接受挑战。
一位面试官给了我一份品质和特征清单,让我根据它们对博士生的重要性对它们进行排名,并随后询问我为什么像我一样对他们进行排名。另一位问我是否有过去项目未解答的研究问题,如果我留在现场,我会进行什么样的后续实验,以及为什么。
我目前正在开发治疗帕金森病的技术,帮助移植的神经元生存并更好地融入大脑。拥有心理学和神经科学的背景对我帮助很大。在心理学中,我们使用自上而下的方法研究一个问题,其中我们审视一种行为并试图确定其原因。这是一个有用的系统级方法,但需要注意的是,可能有许多因素导致这种行为及其关系可能不明确。相比之下,神经科学有一个自下而上的方法,其起点通常是一个基因,研究人员有兴趣知道这种基因突变如何影响神经元传播,然后如何影响行为。这种方法在基因和行为之间提供了直接的机械联系,但在分析许多基因调节的复杂行为时是不够的,如精神病学。
我利用我的背景来利用这两种方法,我认为这是互补的。在我目前的研究中,自上而下的方法可能看起来像使用身体康复来帮助移植的神经元移植物更好地生长,而自下而上的方法可能看起来像在移植期间添加药物以提高生存率。它们是看待同一问题的两种方式,在促进移植物生存方面可能具有非常不同的潜在机制,但指向治疗帕金森病的共同目标。
PATRICIA DANKERS:在连接到其他领域之前建立你的专业知识
荷兰埃因霍温埃因霍温理工大学生物医学材料和化学教授。
Patricia Dankers说,如果你喜欢你想从事的领域,你将成功转换。
与同龄人相比,我走上了一条非常规的研究道路。我完成了化学和医学科学的博士学位,从而为目前担任跨学科研究小组负责人的角色做好了准备。2006年,我为第一个化学博士学位辩护,然后在荷兰埃因霍温的一家公司SupraPolix工作。在那里,我帮助开发用于生物医学植入物等应用的聚合物,同时在格罗宁根大学医学中心攻读第二个博士学位。
2008年,我开始在埃因霍温理工大学担任助理教授。开始第二个博士学位的一个关键动机是我对超分子化学感兴趣——一个专注于定向、可逆分子相互作用的子学科。我想把它应用于生物学并改善健康。
在接受过化学家培训后,我专注于化学合成和反应,我可以花时间发展长达几年,但医生对能够迅速造福患者的研究最感兴趣。
我记得当医生告诉我,我需要更快地开发生物材料,以便将其用于患者时,我感到很惊讶,我觉得这个目标仍然非常遥远。我还有相当一部分的“语言”学习要做,因为生物学家和医生总是渴望分别谈论细胞信号通路和疾病,这些领域是我作为化学家没有接触到的领域。
如果你是一名考虑转换领域的研究人员,首先,你必须热爱学习。会有陡峭的学习曲线,可能会让人感到望而生畏,但如果你热爱你所做的事情,你最终会克服它们。第二,从小处开始。你不需要像我一样立即切换领域或攻读第二个博士学位。在决定这条道路是否适合您之前,您可以从同事和朋友的小型跨学科项目开始。
第三,也是最重要的,在切换领域之前建立你的核心专业知识。虽然我的第二个博士学位是医学,但我利用我的超分子化学知识来设计生物材料来改善肾脏组织再生。这使我能够磨练我的核心专业知识,并连接到一个新的领域。我在科学中担心的一个问题是过度强调现代研究项目中的跨学科培训——我担心这将产生具有广度但缺乏解决棘手问题的专业知识深度的研究人员。
您还应该相信,您的研究经验将为您应对转换领域的挑战做好准备。我在第一个博士学位期间接受的培训帮助我在短短两年半内完成了第二个博士学位的实验部分,因为我可以应用类似的故障排除技能。通常,该计划需要四年时间。
跨学科研究是连接基础科学和应用科学,然后利用这种协同作用解决问题的好方法。我喜欢分享的一个例子是基于超分子聚合物的血管移植和心脏瓣膜的创建,我们于2004年首次在学术实验室演示了这一点。这些目前正在由荷兰公司Xeltis在临床研究中进行测试,最终使患者受益。如果没有多学科团队,这永远不会发生。
HENRIQUE LEITÃO:说服怀疑论者相信你的承诺
葡萄牙里斯本大学历史和科学哲学教授。
Henrique Leitão最初是一名物理学家,现在研究旧的导航手册。
我一直对人文学科感兴趣,我的爱好之一是学习拉丁语等古代语言。在我获得理论物理学博士学位期间,我有机会阅读用拉丁语撰写的古代数学手稿,并立即被几个世纪前科学家的出色工作所吸引。例如,十六世纪的数学家试图研究曲线,但微积分尚未发明。他们使用智能近似方法解决了问题。
虽然我被吸引去研究科学史,但直到2002年,在我完成博士学位四年后,里斯本科学院联系我编辑了一位十六世纪葡萄牙数学家的作品,我才转换领域。除了学术挑战外,我觉得这将是一个非常有意义的任命,因为我们需要更多的葡萄牙科学家作为榜样,以激励我国的年轻人考虑科学职业。
快进21年,我现在的研究包括研究被称为汹子和地图的古代航海手册,以了解十六世纪和十七世纪的人们是如何进行长途海上航行的——这些探险塑造了地球的概念,包括地磁学、稳定的风模式和洋流。
转换领域是一条我没有自觉规划的职业道路。我的建议是让研究人员仔细考虑他们的才能是否与他们有兴趣解决的新领域的问题相匹配。每年,我都有理科本科生有兴趣与我的团队一起从事科学史的研究生研究。为了帮助他们做出正确的职业选择,我进行了认真的讨论,以找出他们的动机,甚至为他们分配阅读来测试他们的才能。
当我第一次转换领域时,许多同事不相信我是认真的。他们认为我在放弃科学。直到我作为科学历史学家发表了我的第一部作品后,我的同事们才认为我致力于并有能力在我的新领域。会有怀疑论者。不要感到士气低落或受到同伴的压力。相反,用你的生产力来说服他们。
科学历史学家可以接受人文学科的经典训练,或者像我一样,首先接受过科学家的培训。如果我回到过去,我仍然会选择攻读科学博士学位。该培训帮助我更好地与科学逻辑联系起来,并轻松解释古代数学文本。这极大地帮助了我作为科学历史学家的工作,它体现了跨学科培训的价值。
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