新神经科学家将何去何从?

该领域的领导者强调,需要新的职业道路来容纳大量博士

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该领域是否能够吸收如此大量的新人才——并且它是否正在为学生提供必要的定量技能,以理解一个拥有大约860亿个神经元和数千亿个细胞之间连接的器官的运作方式?

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


与生物化学和心理学不同,脑科学直到20世纪中期才作为一个独立的学术领域存在。近几十年来,神经科学已成为生物学科中的一颗明星。

2014年,美国国家医学院组织了一个研讨会,以思考对于现在正在攻读博士学位和努力进行博士后研究的未来科学家来说,一切是否顺利。该领域是否能够吸收如此大量的新人才——并且它是否正在为学生提供必要的定量技能,以理解一个拥有大约860亿个神经元和数千亿个细胞之间连接的器官的运作方式?

来源:阿曼达·蒙塔涅斯的图表;来源:美国国立卫生研究院(上图);美国国家科学基金会(下图)


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哈佛大学和麻省理工学院布罗德研究所的史蒂文·海曼帮助规划了研讨会,并且最近担任了神经科学学会(SfN)的主席,他欢迎大量选择神经科学的博士生,但警告说:“如果由于资金水平过低而导致竞争加剧或直接丧失机会,从而使有才华的年轻人对学术生涯感到沮丧,那么美国和世界将失去一种极其宝贵的资源。”

我联系了美国国家医学院小组的一位成员,密歇根大学医学院的胡达·阿基尔,她是《神经元》杂志上论文的主要作者,该论文总结了研讨会的发现。阿基尔也是前SfN主席,是情绪神经生物学方面的著名研究员。

[以下是经过编辑的访谈记录。]

神经科学的博士学位数量显着增加,但在博士后研究十年后在学术界从事科学家工作的人数正在减少。这对该领域来说是一个问题吗?

如果我们正在失去那些潜在的杰出科学家,他们有能力做出真正伟大的发现,但他们却逐渐流失——不是因为缺乏才能或缺乏兴趣,而是因为他们对这种氛围或为他们的科学研究获得资助的几率感到沮丧——那么这是一个严重的问题。

如果我们吸引了很多人想应用他们的知识,而不是做出发现,而是去阐明其他领域,例如教学、处理社会问题,甚至创造游戏,那很好。但我希望不会发生的是,我们失去那些有天赋、有头脑、有好奇心和渴望成为真正伟大的科学家的人,但他们因错误的原因而放弃了。

你认为这种情况正在发生吗?

我们无法知道人们转向其他方向的动机是什么。有时这是出于好理由,因为他们发现自己没有这种性情。研究需要容忍失败。它需要冒险。它需要足够的信心来接受大量的批评和被拒绝,并且仍然坚持一条道路和一个想法并继续追求它。所以不是每个人都有这种性情、这种个性来做这件事,如果他们因此而离开,那也没关系。其他人可能会因为各种家庭原因而离开等等。但我希望不会发生的是,人们因为太焦虑而离开,或者他们认为职位不够,而没有真正尝试去验证这一点。

你说的“焦虑不安”是什么意思?

我认为有时学生们满怀兴奋而来,他们会与一位非常著名的科学家教授交谈,并想知道他们是否可以在某个特定的实验室进行研究轮岗,而那位科学家说他或她目前不招收学生,因为一项资助即将到期,这位科学家必须支持现在在职的人员,并且不确定一年内是否有新的空缺。然后他们去找下一个人,他们听到那个人刚刚失去了一项资助。他们认为一位科学家可能正在做非常酷的事情,但他或她不能确定是否可以支持他们的学生,他们开始担心自己是否能够成功并承受这种不确定性。

你们的论文似乎表明,学术研究环境中工作的结构需要改变,以为人们留在学术界开辟新的可能性。这篇论文讨论了你们称之为新职位——研究科学家。

大脑非常复杂,我们已经取得了进展,但我们还有很长的路要走。它不会仅通过遗传学、仅通过解剖学、仅通过生物化学来解释。这将需要人类思想和技术的所有工具,以便我们以真实和真实的方式来阐明它——因此,在角落里独自工作的科学家将成为过去。我们确实需要在团队中工作,这意味着在这些团队中,不同的人扮演着不同的任务。不是每个人都必须是老板。在我自己的运营中,我无法完成我们团队成员进行的所有不同研究。有些人擅长计算,擅长信息学;另一些人擅长实验科学,擅长技术开发等等。这篇论文的论点是,有空间容纳许多不同类型的人,许多不同类型的心灵在更大的科学团队中扮演许多不同的角色。这应该为年轻的神经科学家创造新的稳定职位机会。

你能给我一些例子吗?

例如,协调和监督神经科学研究核心。随着生物科学变得越来越复杂,您不仅需要基因分型,还需要处理数据、分析数据的核心中心。掌握这些技能的人知道对神经科学极其有价值的东西。

这篇论文指出,需要加强某些领域的神经科学课程,例如数据分析和统计学。

你不可能在不懂数学的情况下成为一名物理学家。你也不应该在没有更多这些技能的情况下自称为神经科学家。以前这不是必要的,但现在变得越来越必要。

你认为目前缺乏这方面的培训吗?

我认为随着该领域的发展,使用新技术的需要也在增长。我们的学生没有接受足够的培训。此外,我认为拥有这些技能也很有用。即使你离开神经科学或学术界,你也将能够以各种不同的方式运用它们。

总的来说,您似乎想在这里解决的是供大于求的问题。

不,我会修改一下。我会说,如果钱不是问题,那么供不应求。理解大脑的实际需求是巨大的。有很多工作要做,机会也很大。不匹配供求的需求是学术职位的数量,而且钱不是无限的。

我们从未想象过人们对神经科学有如此大的兴趣,我们认为我们总是在培训更多像我们这样的人。我们确实创建了这些研究生项目,以作为未来学术神经科学家的培训基地,我记得当我第一次开始指导别人时,当人们进入大型制药公司时,我会感到失望。这几乎就像我的培训失败了一样。我不再有这种感觉了。

发生了什么变化?

随着时间的推移,我们都不得不改变我们的态度,并意识到有更多途径可以为神经科学做出贡献,我们开始纳入工业界,然后是生物技术。我现在将此视为下一个阶段,其范围甚至比这更广。它不仅仅是学术界。它不仅仅是学术界和工业界。它是非营利组织。它是社会政策。它是科学写作。它是人机界面。它是大数据或教育或任何大脑知识相关的领域。所有这些都将挑战我们作为教授的知识极限,因为我们对学术界之外的事物运作方式了解不多。

那么这对学生意味着什么?

我们希望确保,如果您已经下定决心学习神经科学,您会知道您在时间、精力、金钱方面的投入是值得的,并且这些知识、智慧和好奇心能够以对您、对您的家人和社会都有益的方式发挥作用。如果这是通过学术神经科学本身来实现的——那太棒了。如果不是,您去了谷歌并在一个非常不同的环境中进行神经科学研究,那也很棒。

你认为这些培养新一代神经科学家的全新方法,也能帮助将基础研究转化为治疗脑部疾病的新疗法吗?

脑部疾病本身就非常复杂。如果我们需要精准医疗来区分两种不同的肺癌,你可以想象两种不同的精神分裂症或自闭症之间的差异。它们实际上非常不同,但都被贴上了一个相同的标签。计算工具对于转化医学至关重要,因为我们需要大量数据来了解哪些变量是关键的,哪些变量代表噪音。如果我们不在多学科团队中协同工作,我们将无法做到这一点。培养具备多种技能的神经科学家,为他们提供多种不同的机会,并为他们提供各种实质性的角色,对于基本理解大脑以及特别是将这些知识转化为更好地理解和治疗脑部疾病而言,都是至关重要的。

Gary Stix, senior editor of mind and brain topics at 大众科学, edits and reports on emerging advances that have propelled brain science to the forefront of the biological sciences. Stix has edited or written cover stories, feature articles and news on diverse topics, ranging from what happens in the brain when a person is immersed in thought to the impact of brain implant technology that alleviates mood disorders such as depression. Before taking over the neuroscience beat, Stix, as 大众科学's special projects editor, was responsible for the magazine's annual single-topic special issues, conceiving of and producing issues on Albert Einstein, Charles Darwin, climate change and nanotechnology. One special issue he oversaw on the topic of time in all of its manifestations won a National Magazine Award. With his wife Miriam Lacob, Stix is co-author of a technology primer called Who Gives a Gigabyte? A Survival Guide for the Technologically Perplexed.

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