費文緒/編譯

新年之際，《自然》雜志“職業(yè)生涯”版面助理編輯莫妮亞·貝克（Monya Baker）采訪了12位知名度頗高的40歲以下的年輕科學(xué)家，詢問他們的新年計劃以及他們對科學(xué)未來的希望。

找到科學(xué)前沿

奧斯卡·費爾南德斯-卡佩蒂略(Oscar Fernández-Capetillo)，40歲，想找到是什么導(dǎo)致了一種與癌癥和衰老有關(guān)的DNA損傷類型。他是西班牙國家癌癥研究中心一個科研團隊的負(fù)責(zé)人，去年從一場嚴(yán)重的摩托車事故中死里逃生。他還發(fā)現(xiàn)了一種找到能幫助抵制癌癥化療的基因的簡便方法。

奧斯卡·費爾南德斯-卡佩蒂略想讓自己被建設(shè)性的思考者包圍，希爾克·施利希廷想鼓勵小團隊的探索發(fā)現(xiàn)

我的新年決心是減少旅行。我已經(jīng)受夠了在美麗城市只逗留一晚的旅行，每次我只能透過出租車玻璃匆匆瞥一眼。我希望有時間研究有機化學(xué)——我未來的人生似乎會與藥物研發(fā)聯(lián)系在一起，我想理解我的化學(xué)同事們的語言。我從亞馬遜網(wǎng)站上買了很多書，它們都擺在我的書桌上等著我開卷閱讀，但是首先我得減少旅行。

正常哺乳動物細(xì)胞的每個基因都有兩份拷貝，所以即使你的一份基因拷貝發(fā)生變異，你還有另外一份拷貝，基因功能篩選的效率因此嚴(yán)重降低。現(xiàn)在，我們可以篩選那些停留在單倍體、每個基因只包含一份拷貝的哺乳動物細(xì)胞系。這對我們來說就像是一個飛躍。我們正在尋找抵制抗癌藥物的途徑，并試圖了解DNA修復(fù)基因是如何工作的。既然我們已經(jīng)擁有這些篩選平臺，我很高興檢驗任何躍入腦海的想法。

我的個人希望是會發(fā)生我今天預(yù)測不到的驚奇的事情，能讓我的大腦再忙上五六年。如果我現(xiàn)在就能告訴你我未來五年將會做什么，那該多么乏味啊。

我對科學(xué)的希望是我們能進化一點點，不是通過論文來認(rèn)可科學(xué)家，而是認(rèn)同科學(xué)家個體本身。歐洲的科學(xué)體系官僚主義嚴(yán)重——他們想讓你告訴他們你在未來五年的每一步研究計劃：“我打算建造一座橋梁，到2016年我會建好第一堵墻?！比绻阒滥銓⑷ネ翁?，那就不是科學(xué)研究了。前沿科學(xué)意味著你是迷路的，你正在探索中，我不知道在道路的另一頭你會得到什么。

在實驗室也是如此，我希望自己周圍的同事在談?wù)摽茖W(xué)的時候，提出的問題是這樣開頭的“為什么你不去嘗試某事”，而不是“為什么你做了某事”。具有破壞性人格的人要加強對你的實驗的控制也沒有關(guān)系，只有建設(shè)性的人們才會推動世界前進。

熱愛知識

去年，清華大學(xué)37歲的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家顏寧教授利用晶體學(xué)技術(shù)破解了一種葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白的分子結(jié)構(gòu)，這種蛋白能為細(xì)胞轉(zhuǎn)運葡萄糖，從而為細(xì)胞提供必不可少的能源，此前科學(xué)家們對這種葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白已經(jīng)研究了40多年。

我想去更多的地方。我希望和父母一起旅行，帶他們?nèi)タ纯词澜??；字暾穷I(lǐng)略世界的好時候，他們不需要擔(dān)心經(jīng)濟問題，身體又足夠強壯。明年我會去新西蘭和澳大利亞，我是《指環(huán)王》和《霍比特人》的忠實粉絲。

我們正處在結(jié)構(gòu)生物學(xué)最好也是最壞的時代。我們結(jié)晶分子并用X射線的衍射圖譜來揭示它們的結(jié)構(gòu)，而技術(shù)進步使冷凍電鏡（cryo-EM）經(jīng)歷了一場革命。以往用結(jié)晶技術(shù)可能需要10年才能完成的困難項目，冷凍電鏡只需要半年就能解決。那么剩下那9年我們要做些什么呢？我對下一步的工作就有這樣的焦慮。我可能需要重組實驗室，擴大實驗室的專業(yè)領(lǐng)域，或者干脆休假好了。

大家一直在談?wù)撝D(zhuǎn)化研究，但是，回顧過去，科學(xué)革命總是出自于基礎(chǔ)研究。我不希望人們問我“你的研究能救命嗎”，讓人類獲益是我們的一個宗旨，但基礎(chǔ)研究實際上是在探索自然，了解自然是一件很酷的事情。

總的來說，我希望日后人們可以不用再擔(dān)心經(jīng)費問題。從項目負(fù)責(zé)人到研究生，每個人都在抱怨經(jīng)費不足，我對此感到非常遺憾。中國的科研經(jīng)費投入情況有所好轉(zhuǎn)，我很高興人們開始意識到經(jīng)濟增長將依賴于科技。

顏寧：探索自然是一件很酷的事情

摘取高懸的果實

斯坦福大學(xué)33歲的材料科學(xué)家耶恩·迪奧納（Jen Dionne）開發(fā)了一種技術(shù)，能使光與納米尺度材料的相互作用可視化。去年，她產(chǎn)下了第一個孩子，并榮獲美國青年科學(xué)家和工程師總統(tǒng)獎。

生孩子會改變你的視角——你會希望自己的研究進展能真正使下一代人生活的世界變得更加美好。

作為一個新媽媽，我需要制定打破工作-生活平衡的替代策略。我希望新生兒施加給我的日程結(jié)構(gòu)將會讓我在大學(xué)的實驗室工作時更多產(chǎn)，當(dāng)我的孩子睡覺的時候，我能更好地完成論文寫作任務(wù)。當(dāng)你只有幾個小時的時間寫論文或項目申請書的時候，快速集中注意力是關(guān)鍵。

當(dāng)我還是孩子的時候，我記得看到過藍色大閃蝶的彩虹色翅膀，知道了它們的顏色不是用顏料涂的，而是由于光與透明材料顯微結(jié)構(gòu)的相互作用。這些美麗的自然界標(biāo)本很可能驅(qū)動了我對工程材料與光線相互作用的精確方式的興趣。明年，我渴望用實驗證明光子只向一個方向運動的納米結(jié)構(gòu)材料?，F(xiàn)在的設(shè)備——從手機到超級計算機，都依賴于電子元件，部分原因是因為使用電子元件能容易地讓電子向一個方向運動。用光學(xué)元件取代電子元件能讓技術(shù)更智能、更小巧、更高效節(jié)能。

我對科學(xué)界的希望是正在成長中的科學(xué)家不要害怕從事他們真正感興趣和熱衷的研究。

在此引用一下作家杰克·凱魯亞克（Jack Kerouac）的名句：“我只喜歡這一類人，他們的生活狂放不羈，說起話來熱情洋溢，對生活十分苛求，希望擁有一切。”我希望科學(xué)家能找到令他們“生活狂放不羈”的事物，從而相應(yīng)地規(guī)劃他們的職業(yè)生涯。我建議他們不要害怕摘取高懸的果實，在面對科學(xué)家的日常挑戰(zhàn)中，保持他們對科學(xué)發(fā)現(xiàn)的激情。

在網(wǎng)絡(luò)中解決問題

生物工程學(xué)家達尼埃爾·巴塞特（Danielle Bassett），33歲，就職于賓夕法尼亞大學(xué)，去年榮獲了麥克阿瑟“天才獎”，她利用網(wǎng)絡(luò)科學(xué)來理解人類的大腦。

我2015年的希望是獲得更多睡眠，要照顧一個新生兒和一個三歲的孩子，睡眠是很難得的。我還想放一個一直裝滿巧克力的碗在我的辦公桌上，因為巧克力總是有助于進行創(chuàng)造性的科學(xué)思考。

我還想探索把系統(tǒng)工程中的工具應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，研究藥物或電磁刺激如何能幫助那些患精神健康疾病或大腦受到損傷的患者。大問題在于系統(tǒng)工程和神經(jīng)科學(xué)之間的交叉。大腦是如何作為網(wǎng)絡(luò)工作的，而這又是如何形成人的理解力的？

為了獲得更多發(fā)現(xiàn)，更多科學(xué)家需要在一起交流合作。僅僅組織單一學(xué)科的學(xué)術(shù)會議是不行的，對一個問題領(lǐng)域的研究，我們需要呼喚更多跨學(xué)科的努力，來增加不同學(xué)科之間的交流。如果我們希望能夠轉(zhuǎn)化或產(chǎn)生社會影響，我們?nèi)绾螌ζ┤缃淌疫@樣的學(xué)習(xí)環(huán)境的神經(jīng)生物學(xué)效應(yīng)進行定量？如果我們都聚在一起思考這個問題，我們會提出新的研究方向。

制訂發(fā)現(xiàn)計劃

物理學(xué)家素集拉·塞巴斯蒂安（Suchitra Sebastian），38歲，在英國劍橋大學(xué)研究能引起能源運輸和儲存革命的材料。去年，她入選世界經(jīng)濟論壇評選的30位杰出青年科學(xué)家之一。她有時把自己稱為是“量子煉金術(shù)士”。

我做現(xiàn)場戲劇，大多是喜劇，今年我想更頻繁地這么做。物理學(xué)也許會讓人孤獨，因為你要一直思考。我做戲劇就是因為戲劇能把你從沉思中解放出來，你得去跟演員和觀眾打交道。

今年，我的實驗室想找到不必冷卻到不切實際的低溫就能工作的超導(dǎo)體。我們從我們認(rèn)為處于超導(dǎo)臨界狀態(tài)的材料中提煉高純度的晶體，然后用金剛石砧使其受到非常高的壓力——鉆石的尖端也是以類似的方式施加壓力來切割斜面的。如果我們對晶體施加一點壓力，材料中的電子結(jié)構(gòu)將會顛覆而變成超導(dǎo)體，這是一種輸送電流而不損失能量的材料。這就像把塵土變成黃金一樣神奇。

對于科學(xué)界，我想我們應(yīng)該更加關(guān)注科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程。要在科學(xué)上有所發(fā)現(xiàn)，你必須愿意冒險，愿意偶爾犯錯誤。但是現(xiàn)在的科學(xué)文化更多的是獎賞你的增量貢獻、不犯錯誤。盡管增量工作很關(guān)鍵，但是科學(xué)界歪曲了對增量的理解。創(chuàng)造性和科學(xué)發(fā)現(xiàn)應(yīng)該是對等的。

尋找科學(xué)的最優(yōu)解

費奧多·孔德拉紹夫（Fyodor Kondrashov），35歲，就職于西班牙巴塞羅那基因組調(diào)控中心，曾榮獲美國霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所頒發(fā)的首屆國際青年科學(xué)家獎。他想知道為何對某個個體帶來傷害的基因多態(tài)性，對另一個個體則是中性的甚至是有益的。

科學(xué)正越來越成為一項公司般的事業(yè)，而不僅僅是一種學(xué)術(shù)和智力上的努力。我們得成為優(yōu)秀的經(jīng)理人，進行自我推銷，在持續(xù)不斷的競爭中獲取資源。短期內(nèi)取得成果的壓力，限制了我的實驗室所能研究的科學(xué)問題的類型。

歐洲的研究生有一個非常具體的時間框架，他們必須在這個時間框架內(nèi)完成自己的博士學(xué)位，不允許他們有時間去探索或犯錯誤，他們不得不追求能讓他們完成所需論文的研究項目。這是自愿參加這種競爭的我們和鼓勵我們?nèi)ジ偁幍捏w制之間的一個反饋回路。

這里一定有一個最優(yōu)解，我不太確定我們已經(jīng)找到了最優(yōu)解，至少在歐洲沒找到，在美國也沒找到。必須要有某種系統(tǒng)性的解決之道，我的希望是至少我們開始尋找這個最優(yōu)解。

學(xué)科交叉

克里斯廷·亨登（Christine Hendon），在生物醫(yī)學(xué)和電子工程領(lǐng)域接受科學(xué)訓(xùn)練，31歲，就職于哥倫比亞大學(xué)，正在研究細(xì)胞甚至更小的尺度監(jiān)控心臟跳動的方法。去年，她榮獲了美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）的新創(chuàng)新者獎。

我剛剛產(chǎn)下我的第一個孩子，所以出差參加會議會比較困難，我的目標(biāo)是找到在東海岸召開的學(xué)術(shù)會議。

我們的一個具體目標(biāo)是使用我們今年在移植心臟中研發(fā)的一個儀器，并且在體內(nèi)心臟中證明它的功能。大多數(shù)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)只會讓你知道組織的樣子，但是當(dāng)你正在做醫(yī)學(xué)決定時，你還想知道組織的功能。我們想通過把組織的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)聯(lián)起來，填補醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的這個空白。然后我們能解決臨床問題——監(jiān)測心律失?；螂姎馍韺W(xué)檢查異常的心臟，因為超聲波檢查對這些問題是無效的。

如果說我對科學(xué)界有什么希望的話，那就是打破學(xué)科之間的界限，鼓勵學(xué)生選擇自己系別之外的課程。對很多應(yīng)用型研究來說，你需要在團隊中工作，你需要對自己的學(xué)科還有合作者的學(xué)科都有很好的了解。所以，不把自己僅僅與電氣工程師或是生物學(xué)家聯(lián)系在一起是有好處的。

并不是每個人都認(rèn)為交叉學(xué)科的訓(xùn)練是有價值的——這需要更長時間的科研訓(xùn)練——但是當(dāng)你在這些研究大問題的大團隊工作的時候，你只有與你的同事相互交流才能有效地開展工作。

為小團隊留出發(fā)展空間

天體物理學(xué)家希爾克·施利希廷（Hilke Schlichting），32歲，就職于麻省理工學(xué)院，她相信研究行星如何形成是了解我們來自哪里、生命是如何形成的第一步。

我想工作得少一點，花更多時間陪我的丈夫和以世界第五高峰命名的阿拉斯加雪橇犬馬卡魯。我們已經(jīng)制定一起去印度尼西亞、納米比亞和坦桑尼亞的計劃。

我的實驗室現(xiàn)在正在研究的大問題是試圖理解一個新發(fā)現(xiàn)的行星系是如何形成的。美國宇航局2009年發(fā)射的開普勒太空觀測站已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了其他恒星周圍的4 000多顆候選行星，發(fā)現(xiàn)了軌道比水星更小的行星，還有以10～30天甚至更少時間就環(huán)繞它們的恒星一圈的行星。我們從未在太陽系發(fā)現(xiàn)過類似這樣的行星。我想知道這些行星是否在離我們今天看到它們的位置很近的地方形成的，還是在更大的向內(nèi)移動的軌道形成的。

未來的趨勢是，人們將越來越難以在不依附科學(xué)聯(lián)合體的小團隊中工作。我們需要保持小型研究團隊的多樣性和獨立性，尤其對初級科研人員而言。

科學(xué)任務(wù)會有經(jīng)費資助，即使科研人員對重大任務(wù)貢獻很小，那也很重要，但是我們依然需要確信我們有獨立的探索線路。理論研究一般是在小團隊中完成的，我希望我們能繼續(xù)保持這一點。

鼓勵科學(xué)探索

拉蒂普·達斯古普塔（Rajdeep Dasgupta），38歲，就職于美國德克薩斯州的萊斯大學(xué)，他想知道碳、水和硫是如何被帶到地球表面并包含到地球內(nèi)部的。

我需要學(xué)習(xí)更經(jīng)常地說不?，F(xiàn)在，給我做實驗室工作的時間越來越少，我往往在項目申請或論文評審上耽擱最長時間，而這些事我一開始就不應(yīng)該答應(yīng)去做的。

我想設(shè)法找到時間，更多地去動手做實驗和分析，這些事是我真正愛做的。當(dāng)然，我想在搞定所有這些事情的同時，仍然能找到足夠的時間陪我的三個兒子玩耍，能有時間好好陪伴我的家人和朋友。

我們研究巖漿是如何把元素從地球表面循環(huán)到內(nèi)部，又從地球內(nèi)部循環(huán)回表面的。如果你好奇如何能擁有幾十億年都宜居的氣候，那你就需要理解這個。當(dāng)巖漿穿過地幔從地殼噴射而出時，會與地表巖石，比如石灰石，發(fā)生相互作用。但是如果高壓的巖漿穿過石灰石噴射而出時，會使巖石釋放二氧化碳。我們想知道這與地球歷史上的二氧化碳排放到大氣中有什么關(guān)系。

總體而言，在科學(xué)上，有時候我感覺，我們只是在已經(jīng)有一個明確闡述的假說時，才資助相關(guān)的科學(xué)研究。我們會說，“你沒有提出一個假說，所以我們不會支持你做那些測量?！苯Y(jié)果是，一直都沒有做成測量，直到支持獲取那些數(shù)據(jù)的某個假說出現(xiàn)。支持更多由探索和好奇心驅(qū)動的科學(xué)研究，將會受到科學(xué)家的歡迎。

審視整個生物體

植田博樹，39歲，就職于東京大學(xué)和日本理化學(xué)研究所（RIKEN）定量生物學(xué)中心，最近他領(lǐng)導(dǎo)的一個科學(xué)家團隊發(fā)現(xiàn)了一個去除組織顏色、制造“透明老鼠”的方法，他們用這種方法能清晰地觀察到死去的老鼠體內(nèi)完整無損的器官。一項類似的技術(shù)可以在細(xì)胞水平上對整個解剖的大腦成像。

到2015年3月底，我們將啟用日本理化學(xué)研究所在大阪新建的老鼠實驗裝置，能讓我們非侵入式地每周監(jiān)測1 000多只老鼠的睡眠-覺醒狀態(tài)。所以我想讓這個新的實驗裝置在2015年完全發(fā)揮作用，開始研究睡眠生物學(xué)。我很好奇，單個的神經(jīng)細(xì)胞不睡覺，整個動物是如何睡覺的呢？

在2013年和2014年，我試圖逃離日本濕熱的夏天，但是沒有成功，因為要提交和修改兩篇關(guān)于全腦和全身成像研究的論文手稿。我希望明年夏天訪問美國科羅拉多州的阿斯彭物理研究中心。還有，自從2013年10月以來，我每周都在東京大學(xué)和日本理化學(xué)研究所定量生物學(xué)中心之間來回奔波。我希望自己能享受這樣一種長途通勤的樂趣。

我想通過觀察具有單細(xì)胞分辨率的睡眠狀態(tài)，來解決生物體級別的睡眠-覺醒周期的工作機理。精神分裂癥和抑郁癥與睡眠紊亂有關(guān)，大腦的狀態(tài)受到這些精神疾病的影響，我們通過觀察睡眠-覺醒狀態(tài)也許能獲得關(guān)于這些疾病的一點線索。2000年前后，當(dāng)系統(tǒng)生物學(xué)研究興起的時候，我們還可以專注于分子和細(xì)胞之間的層面的研究，但是現(xiàn)在是時候從細(xì)胞級別往前推進到生物體級別的研究了。

現(xiàn)在，全身去色和成像技術(shù)讓我們有可能以單細(xì)胞分辨率分析整個身體，這不僅對于生命科學(xué)家，而且對教師、工程師和藝術(shù)家都提供了很多潛在的可能性。

說出自己的觀點

受訓(xùn)成為一名粒子物理學(xué)家的塔姆辛·愛德華茲（Tamsin Edwards），35歲，從事地球系統(tǒng)模型的研究，她因從事科學(xué)傳播而為人熟知。今年，她加入了英國米爾頓凱恩斯的開放大學(xué)，這是一家專注于遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的機構(gòu)。

我正在預(yù)測南極的未來，如果你對不確定性感興趣的話，這項研究是非常吸引人的，因為南極是未來海平面上升的最大未知數(shù)。在南極大陸的邊緣，海冰流入海洋，我們認(rèn)為這個過程將會加劇，并導(dǎo)致海平面上升。但是我們也預(yù)測到未來會有更多的降雪，使得部分冰蓋變厚，對上述效應(yīng)做一些補償。我的主要研究興趣是模型的不確定性。我觀察不同模型得出的預(yù)測結(jié)果的變化范圍，測試模型對過去的模擬有多準(zhǔn)確。2015年，我將申請經(jīng)費開展我自己的研究。

我也做很多科學(xué)傳播工作，我希望更多的科學(xué)家加入。這項工作分擔(dān)了科學(xué)研究的重?fù)?dān)，確保公眾是在與專家談?wù)?，讓科學(xué)傳播更被公眾接受是我們職責(zé)的一部分。公眾的參與也會拓寬你的知識基礎(chǔ)，我認(rèn)為與持有不同觀點的人交談是一件很好的事情，你也不想生活在一個回音室里吧。

找到研究焦點

馮新亮，34歲，在他27歲的時候成為德國美因茨的馬克斯·普朗克高分子研究所的一個團隊負(fù)責(zé)人，現(xiàn)在是德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)的團隊負(fù)責(zé)人。他想讓石墨烯能實際用于日常應(yīng)用中，如果這種不可彎曲的材料能被精確地操控和塑形，則可以使電子設(shè)備變得更快、更小、更高效。

為了賦予石墨烯用于電子設(shè)備所必須的半導(dǎo)體特性，它必須要有非常精確的形狀。如果我們能通過化學(xué)合成法來制備石墨烯，我們可以用一個自下而上的方法構(gòu)建石墨烯帶，制備出具有精密性能的無數(shù)材料，它們有規(guī)定的形狀和邊緣。我們的最高目標(biāo)是合成具有新性能的石墨烯納米帶，比如自旋輸運，能允許單個電子在計算應(yīng)用中被用作比特。

對于我自己而言，我的愿望是保持周六放松不做科研，努力工作對于一個科學(xué)家固然很重要，但是愉快的社交生活同樣也能使人神清氣爽。

我也希望科學(xué)家們能容易地獲得所有我們需要的信息。我們不可能閱讀所有的報紙，核查所有的期刊，一部分原因是因為出版商之間的競爭：一個出版商創(chuàng)辦了一種期刊，另一個出版商又創(chuàng)辦了另一種期刊。但是從科學(xué)上而言，不同期刊上的這些論文可能會有重疊，給科學(xué)家的工作增加了困難。這些期刊會邀請科學(xué)家投稿，如果你投稿了，你同意了，然后你會同意太多期刊。太多的信息是重復(fù)和重疊的，我認(rèn)為這會沖淡我們的注意力。