从头再来奔向蓝海：跨界科学家的苦与乐
张雪峰的填报志愿咨询火爆全网，原因之一是只经过了长期做题的高中生们真的不知道那些“专业”都是干啥的，因此很需要有人来指点。其实不用说高考生，很多专业的本科生甚至博士生都对自己的专业感到迷茫，因为读了之后才发现这并不符合自己的真正的兴趣。同时对专业内容有所了解之后发现，现实的问题往往比狭窄的领域复杂的多，想要真正有所建树，涉猎更多的研究领域也是大势所趋，但是要做到这件事确实很不容易。
图源：scholarlykitchen.sspnet.org
对于公众和科学资助者来说，肯定希望看到更多的跨学科研究人员的出现，毕竟世界是复杂而快速变化的，固守单一狭窄的研究领域很难单独产生解决实际问题的方法。很多学界管理者正在鼓励这样的合作：一项2021年的研究调查了英国批准的44000多项资助，发现跨领域的研究人员作为“学术经纪人”发挥了至关重要的作用，弥合了看似不相关的学科领域之间的鸿沟，同时还发现，从2006年到2018年，跨学科研究人员的比例从17%增加到了26%。
但是对于实际战斗在第一线的科学家来说，切换不同的赛道是一件风险极高的选择，毕竟科学界对资历和经验是非常看重的。上述研究同样显示，虽然跨学科研究人员发表论文的比率和没有改变过的同龄人差不多，但是获得的引用平均少了近8%。LANL量子科学中心主任 Andrew Sornborger 认为，当他在剑桥大学和费米实验室搞研究时，发论文是很容易的，因为机构的巨大影响力就在那里。而当他转向计算神经学后，想在高影响力刊物发论文就变得很困难。
北京师范大学的管理学教授曾安也发现，坚守在一个细分领域的专家往往能获得稳定的论文产出和更多的引用，因此他建议科学家在改变研究领域之前，先搞清是因为有了特别的创新想法然后在相应领域开展工作，还是由于某些领域正在成为新兴领域而决定加入其中寻找新的机会。这两者的差别的是很大的：基于巨大的学术热情和好奇心往往能够帮助你克服转换领域时需要付出的额外努力，毕竟专业壁垒是切实存在的。
如果这些困难都没有打消你准备换个赛道的想法，那就来听听几位过来人的经验吧。
改变学科就像跳入深渊，但有一些策略可以取得积极的结果。
图源：Andrea Pistolesi/Getty
AUDREY KHOO TZE TING：有备而来，知道你要做什么
新加坡杜克-新加坡国立大学医学院神经科学博士后研究员
我的本科学的是心理学和音乐，原计划从事音乐疗法的职业。在最后一个学年，我参与了一项啮齿动物酒精成瘾的神经机制的研究项目，尽管这是我第一次接触生物实验室，与之前进行的人类心理学项目截然不同，但我非常喜欢这个项目，决定转向神经科学攻读博士学位。
老实说，这个跨度有点大，毕竟我的本行几乎算是“人文和艺术”，神经科学可是实打实的硬科学。为了通过博士学位的面试，我广泛阅读了有关揭示大脑功能的大量专业书籍和前沿论文，虽然非常吃力。但是我认为至少要表现出对所转向领域的“最新动态”有了充分的了解，并且精神上做好迎接挑战的准备。幸运的是，我通过了博士入学面试。
现在，我正在研究治疗帕金森病的技术，通过帮助移植的神经元更好地存活并更好地融入到大脑中。不同专业背景让我有了不同的研究视角：心理学的方法是观察行为然后倒推原因，而原因往往是复杂的；神经科学的研究起点经常是某个基因，研究人员想搞清这个基因突变如何影响神经传递，进而影响行为，这种方法在分析由许多基因调控的复杂行为时很难建立直接的联系。
我利用不同的专业背景和思维方式，设计了一些有创意的实验。从行为层面入手，我想知道是否可以通过一些物理康复的手段，比如运动训练、环境刺激、认知训练等，来促进移植的神经元的生长和成熟，以及与宿主大脑的连接和同步。而从分子层面入手，我想知道是否可以通过一些药物或者基因的干预，比如增加神经营养因子、抑制免疫反应、激活信号通路等，来提高移植的神经元的存活和功能，以及与宿主大脑的匹配和适应。我把我的研究成果发表在了一些高水平的期刊上，也在一些国际会议上做了报告。我觉得我的研究有一定的价值和意义，它可以为帕金森病的治疗提供一些新的思路和方法，也可以为神经元移植的机制和效果提供一些新的证据和理解。
PATRICIA DANKERS：无论进入哪个领域，都要让自己足够专业
荷兰埃因霍温埃因霍温理工大学生物医用材料和化学教授
PATRICIA DANKERS
图源：Hans Dirksen
相较于同行，我选择了一条非同寻常的研究之路。我取得了两个博士学位，分别是化学和医学，这使得我得以领导一个跨学科的研究团队。2006年，我获得了化学博士学位，之后我加入了一家名为SupraPolix的公司，在埃因霍温工作。在那里参与了一些聚合物的开发，用于生物医学植入物，如人造器官等。与此同时，在格罗宁根大学医学中心开始攻读第二个博士学位。
之所以开始学习医学专业，主要是因为我对超分子化学产生了浓厚的兴趣，这是一种关注分子间定向、可逆相互作用的子学科。我希望将其应用到生物学领域，以提升人类健康水平。曾有一位医生告诉我，应该加速生物材料的研发进程，因为病患的时间总是有限的。然而我认为这是一个遥远的目标，因为这两个领域所用到的细胞信号通路和疾病方面的知识是我这个化学家从未涉足过的，我必须付出很大的努力来适应他们所使用的不同“语言”。
这个过程并不容易，陡峭的学习曲线可能会让人气馁，但只要你热爱自己的研究，最终都能克服这些困难。其次，要从小处着手。你不必立即转换领域，或者像我之前那样攻读第二个博士学位，可以先从一些小的跨学科项目开始，与同事和朋友合作，然后再决定自己是否适合这条路。
你要相信自己的研究经验已经为转换领域的挑战做好了准备。我在攻读第一个博士期间所接受的训练，帮助我在短短两年半的时间内完成了第二个博士的实验部分。通常来说，这个项目需要花费四年的时间。
跨学科研究是一种很好的方式，能够将基础研究和应用科学联系起来，利用二者的协同作用来解决问题。我非常喜欢分享一个例子是：基于超分子聚合物的血管移植物和心脏瓣膜的制造。这是我们在2004年第一次在一个实验室里实现的成果。目前正在被荷兰一家名为Xeltis的公司进行临床测试，最终将造福于病人。没有多学科的团队是难以实现这一目标的。
HENRIQUE LEITÃO: 用实绩打消人们的质疑
葡萄牙里斯本大学科学史和哲学教授
HENRIQUE LEITÃO
图源：Henrique Leitão
我一直对人文学科很感兴趣，业余爱好之一是学习拉丁语等古代语言。在我攻读理论物理学博士学位期间，有机会读到了用拉丁文写成的古代数学手稿，并立即被这些数百年前科学家的杰出工作所吸引。例如，十六世纪的数学家尝试研究曲线的数学解析，但微积分还没有被发明出来，他们使用近似方法解决了问题。
虽然我有意研究科学史，但直到2002年，也就是我获得博士学位四年后，我才遇到了一个改行的机会：当时里斯本科学院联系我，编辑一位16世纪葡萄牙数学家的著作。除了学术挑战之外，我觉得这将是一个非常有意义的工作，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选择从事科学事业。
到了2021年，我的主要研究内容是对古代航海手册（称为rutters）和地图的研究，以探索15世纪和16世纪的人们如何进行长途海上航行——这些探险塑造了地球的概念，包括地磁、稳定的风模式和洋流。
我自己的改行并非有意识选择的结果，虽然我干的不错，但我还是建议研究人员要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。当我真的转行时，很多同事都不相信我是认真的，他们认为我放弃了科学。直到我发表了我作为科学史学家的第一篇文章后，我的同事们才觉得我确实适合新的领域。所以，总会有怀疑论者，但你不要因他们而感到沮丧或压力。用实际表现来说服他们，或者，根本不值得去说服。
每年都有理科的本科生有兴趣与我的小组一起进行科学史的研究。为了帮助他们做出正确的职业选择，我与他们进行认真的讨论和观察，给他们分配阅读材料来测试他们的能力，了解他们的内在想法。
科学史学家可以按照历史学的常规路径接受学术训练，或者像我一样，首先接受科学家的训练。如果我回到过去，我仍然会选择攻读物理学博士，这种训练帮助我更好地与科学逻辑联系起来，并轻松阅读和解释古代数学文本，这对我作为科学史学家的工作有很大帮助，它体现了跨学科培训的价值。
扩展阅读
微信扫码关注该文公众号作者