別人的17歲：900小時實驗室工作
別人的17歲：900小時實驗室工作
來自專欄 Nature自然科研
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導語：實驗室工作可以讓青少年獲益匪淺，但並非所有的實驗室負責人都認同這種行為。
今年一月，在光學儀器工程師協會在舊金山舉辦的美國西部光電大會（Photonics West）上，Ava VanDommelen吸引了眾人的目光。她的海報展示讓人印象深刻——使用光子顯微鏡追蹤乳酸對免疫系統細胞的代謝影響。
然而，在這場有超過23000名研究人員、工程師和企業代表出席的大會上，VanDommelen比大多數報告人都年輕，她只有17歲。
儘管還在讀高中，VanDommelen已經在威斯康辛大學麥迪遜分校生物醫學工程師Melissa Skala的實驗室里工作了幾百個小時。這段經歷使她的職業道路極有可能圍繞著試驗台走下去。VanDommelen說：「一開始我並不確定科研是我以後想從事的工作，但經過這些事後，我非常肯定我想繼續做下去。」
比起光譜儀，某些青少年可能更熟悉Snapchat。但有些PI指出，青少年身上常常表現出一定的幹勁和好奇心，這可以彌補他們缺少正規訓練的不足，也能造就一個成功的科學家。Skala說：「我很喜歡高中生，他們能帶來無窮的活力。」
Skala覺得自己提供機會讓年輕人接觸科學，是在儘力為科學事業拓寬發展之路，但她也表示學生們的效率和辛勤工作也為整個實驗室帶來了收益。她說：「有時會很難安排，因為任務必須和學生的經歷相匹配。但只要提供一點指導，很多科學工作都可以由學生完成，實現雙贏。」
無論學生是通過正式課程還是自主選擇來到實驗室，在良好的指導和有力的支持下，他們都能夠取得進步（見「如何支持青少年走進實驗室」）。雖然並非所有研究人員都認為值得花時間訓練青少年，但一些人認為有科學頭腦的高中生是非常重要的後備人才資源，看到青少年在實驗室中的熱情也讓他們對科學事業的未來感到樂觀。研究人員表示，當PI欣然接受這一觀點並且學生也渴望學習基本科學知識時，帶青少年進實驗室是最有效果的。
如何支持青少年走進實驗室
帶人進實驗室永遠是一場賭博：不論他們成就如何，推薦信如何，你永遠不知道他們能在團隊適應得怎樣。如果這個人還在上學，更需要多加留心。以下是一些需要注意的事項。
? 啟發開導。都柏林三一學院的化學家Thorfinnur Gunnlaugsson說：「青少年在實驗室中最重要的是發現一種驚奇感。」他讓學生使用核磁共振機和色譜柱等精密設備，「他們需要得到啟發。」
? 了解規則。各個國家和機構對青少年進實驗室可能都有相關法律和政策。例如在哈佛大學，所有18歲以下的實驗室實習生都需要接受安全培訓。此外，在沒有成年指導的陪同下，未成年人不準進入任何實驗室，即便只是在計算機上進行工作。
? 保持現實。即使最聰明的青少年，也不可能一上來就可以獨立工作。Skala給她實驗室里的學生安排目標明確的工作。
? 要有改變預期的準備。紐約石溪大學的化學家Peter Tonge認為，大部分高中生缺乏研究經驗，所以無法預測他們會如何處理工作。PI和其他指導人應當密切關注學生的進展，以便相應地調整目標並提出要求。Tonge說：「有些學生做得非常好，他們可以像訓練有素的本科生一樣獨立工作。」但那些工作起來很費力的學生可能需要額外的關注，「當發現有人感到壓力較大時，我會覺得很遺憾。」
Chris Woolston
VanDommelen和另外一名高中生Isabel Jones是通過「威斯康辛青年實習計劃」進入Skala的實驗室的，這是一個全國性項目，為有潛力的學生提供科研等多種領域的真實、有償工作經歷。VanDommelen在16歲讀11年級時進入實驗室工作，到今年六月畢業時，她將至少有900小時的實驗室工作記錄。現在，她估計自己每周在實驗室工作15-20小時。
Skala說：「他們在實驗室投入的時間比一些本科生還要長。」她認為就產出效率而言，在實驗室里投入的時間比研究者的年齡重要得多。她補充說：「如果有高中生想來這兒工作，但每周只能來幾個小時，我只能給她買杯咖啡，帶她參觀一下實驗室。」
歐洲粒子物理實驗室CERN的教師及學生項目負責人Sascha Schmeling說，大多數青少年不知道怎樣進行科學研究，至少在最開始是這樣。CERN常年接待幾十名青少年參加各種短期實習項目，這種公共服務在幫助CERN與外界保持聯繫的同時，也為年輕人提供了了解當前科學研究的寶貴機會。
Schmeling說：「高中生往往知道很多物理知識，他們缺少的是對如何做研究的了解。在高中，老師會演示實驗，寫出結果。對學生來說，這些就是研究。從測量到研究的跨越，是每個學生到這裡後總能學到的東西。」
2017年，CERN發起了「高中生實習計劃」，Schmeling擔任項目負責人，每年從CERN的22個成員國之一招募不超過24名青少年（2017年的所有學生來自匈牙利），參加為期兩周的實習。Schmeling說，在短短的兩周內，學生們不會真正給實驗室貢獻多少力量，但他們確實能夠開展一些研究任務，例如分析大型強子對撞機的數據。他說「他們了解到了科研工作到底是什麼」，因此能夠早早發現自己是否想要從事學術研究。
Schmeling說，在CERN不難找到願意帶青少年實習生的研究人員，但每個人對此的熱情程度不同，「我時不時能聽到一些有趣的說法。」一個反覆被提出的觀點是擔心高中生因為年齡太小不適合實驗室工作。他說：「一些導師會稱他們為『孩子』而不是『學生』。」不過，他補充說，大多數CERN研究人員發現這些青少年被分配工作任務後，還是能夠迎接挑戰的。
對一些人來說，帶青少年進實驗室是一種有效的與公眾互動的方式。都柏林三一學院化學家Thorfinnur Gunnlaugsson的實驗室在過去幾年已經接待了幾十位年輕學生，大多數是自主申請。「我們收到不少學生的申請，我們會讓他們待三到四周並讓他們做實驗。他們會發現，科學家並非電視上大多數時候展現的那樣。他們能了解到很多東西。」因為三一學院的實驗室太受歡迎，其化學系最近正式開設了一些面向高中生的項目，包括為期一周的結合了講座與實驗室操作的強化課程。
Gunnlaugsson的實驗室給Niamh Murphy留下了深刻印象。2015年11月，當時15歲的Murphy 在實驗室工作了一周，她說：「感覺就像來到威利·旺卡的巧克力工廠，每樣東西對我來說都是新鮮的。」因為這一周的入門經歷，剛滿18歲的Murphy申請了七個月的實驗室助理工作。今年五月她將完成實習，之後開始在都柏林理工學院化學系學習。「我還是覺得自己像一條圍繞大狗轉圈的小狗。對我來說，柱色譜實驗那麼酷，但博士後們每天都在做。」
Gunnlaugsson說他從沒期望青少年能馬上給實驗室做出貢獻，但他認為這些年來接受的政府經費使他有一種責任感。他說：「這些錢來自公眾，所以我們有義務與公眾互動。我們需要讓公眾了解我們在做什麼。」向青少年開放實驗室正是其中的一個重要部分。
Murphy覺得自己很幸運，她所在的實驗室可以讓她直接參与研究工作。她和其他一些青少年交流過，有些人沒機會使用設備或做類似的工作。她認為學生應當和實驗室里的校友進行交流，了解PI是否將教導他們這些實習生當作一項重要工作。她說：「如果你能找到一位真正願意在年輕人身上投入的導師，就像Thorri，你就走上正軌了。」
機會不平等
但是有些科學家認為，比起訓練典型的青少年學生，他們的時間和有限的資源能用到更好的地方。加州州立大學多明格斯山分校的生態學家Terry McGlynn曾在他的博客小塘科學（Small Pond Science）上立場鮮明地表明自己的觀點，在2013年的一篇博文中，他認為給某些高中生提供大學實驗室經歷會加劇固有的社會不公。
他在文中表示，「富裕的高中學生正在全國各地的實驗室里接受高質量的研究訓練，而全國大部分公立學校的孩子們還生活在貧困中。」「我並非絕對反對僱傭高中生，但我絕不會把機會從一個真正有需要的低收入家庭的學生手中拿過來，轉給一個來自上層的學生。」
McGlynn告訴《自然》，儘管一些想在實驗室工作的高中生是真心對科學感興趣，但他發現很多學生主要是想找機會為大學入學申請添加籌碼。他和幾名申請到他實驗室工作的學生交談後，得知沒有人以後想在他們這樣的小型州立學校工作。大部分都是來自私立學校的學生，他們對自己的預期是在頂尖科研機構謀得一職。他補充說，如果他實驗室里有人願意提供必要的監督和指導，他會考慮從當地公立中學招收一名學生。
紐約石溪大學化學家Peter Tonge在過去幾年接收過很多學生，他同樣發現一些青少年申請實驗室工作是別有用心。之前有幾名學生在赫赫有名的英特爾科學人才選拔賽（Intel Science Talent Search，現名為Regeneron Science Talent Search）中獲得高分，拔高了人們的期望。他說：「有些學生來到這裡，以為這是獲得英特爾獎學金的成功捷徑，並認為幫他們實現這個目標是我的工作，但是那不是我應該做的。」
不過他表示，大部分學生還是真正想了解科學。Tonge和當地高中的一名老師長期合作，每年暑假安排一組學生來實驗室工作8-10周。偶爾他也會聘用課餘時間來實驗室工作的學生。Tonge為學生安排項目——例如利用酶動力學追蹤化合物的影響，但大部分指導還是依靠實驗室里的研究生完成。
Tonge說，他理解為什麼有些研究人員不願對青少年敞開大門，但他不打算歇手。「沒人付錢給我指導中學生，何況他們還使用實驗室里的試劑，這也是成本。」
好的一面是，他覺得研究生可以由此獲得寶貴的指導經驗，中學生也可以在還有機會改變學業的時候，了解一些真實的科研工作。「即使你十分擅長某個方面的工作，成績都是A，那也不意味著你的實驗一定會成功。」他說，「你必須有動力和熱情，第二天起床後願意繼續糾正問題。在你的職業生涯中，你越早了解這一點越好。」?
Nature|doi:10.1038/d41586-018-02176-x
原文發布在2018年2月21日的《自然》職業專題上
原文作者：Chris Woolston
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