Advanced Interdisciplinary Biology Seminars

生命科学研究设计与实践

课程介绍

预修课程：现代生物科学导论

修读对象：二、三、四年级有志于从事生命科学学术研究的本科生，选课学生需已确定在生命科学相关专业课题组开展研究。2018-2019学年开始，AIBS纳入荣誉课程系列；三个层次的课号为BIOL130159h, BIOL13060h, BIOL13061h；2021学年开始，BIOL13060h为曦源项目在研学生的必修课。

中文简介：本课程以学生实际从事的实验室科研项目为素材，在实验室负责人和课程导师组联合指导下，通过文献阅读、课堂讲授、互动讨论、报告写作等方式，训练学生的科学思维方式，帮助学生根据正确的价值取向选择课题，培养学生设计方案、开展研究、分析结果、总结交流等科研能力。课程鼓励数学、物理、化学、信息等其他专业学生选修。

英文简介：This course aims at improvements of students’ ability in scientific research, and ultimately, training of a group of students that have the potential of becoming the next generation scientists. Compared to traditional biology courses, this course provides an excellent opportunity for the students to gain a more intimate understanding of how discoveries in life sciences are actually made. In order to achieve this goal, each student of the course will carry out a novel research project in a chosen lab, using the resources and space provided by the host lab. A group of chosen high-quality scientists function as course instructors will then closely monitor the student’s work right from the beginning. In-depth discussion between the students and the course instructors will be carried out regularly regarding all different aspects of the research project at different stages: the significance and novelty of the project, the rationale and feasibility of the experimental design, the data analysis and progress report, the conclusions and possibly follow-ups, etc. The students will be provided unique opportunities in receiving inputs from their lab mentor in the host lab, as well as the course instructors. For those of you who are considering a career in life science, this is the best way to discover what it is like to be involved in research.

课程实施细节

课程性质是2学分的专业选修课，成绩是P/F。
课程执行严格的考勤制度
- 如果缺席讨论超过三次，成绩就是F。
- 如果因为课程或实验等原因导致缺席，课前需同时向二／三位教师请假，并在下一次讨论开始前补交对相关研究论文的阅读小结（不是对论文的翻译，要有自己理解或提出之处疑惑）。
- 如果因为个人原因导致缺席，事前请假的邮件需要同时抄送你所在课题组的负责教师。

课程围绕学生正在从事的科研项目，不同层级的课程关注不同的内容，建议依次递进地修读：

层级	关注内容
I	阅读科研研究论文的方法，强调批判性阅读；主要面向大二上学生开设。
II	对自己研究结果的分析，关注在已知部分结果的基础上制定下一步实验计划；主要面向大二下学生开设。
III	在已知假说驱动下对新实验的设计，或者自己实验的深入，需要包括正反对照的设置；主要面向大三上学生开设。
IV	从已有研究背景，挖掘出新假说并设计主要实验路线；主要面向大三下学生开设。
V	科研相关文书的写作，答辩PPT的改进；主要面向大四上学生开设。

课程目的：提高我们学生的综合科研能力，让我们的学生更有效地独立开展工作，从中获得乐趣。

各层级的侧重点：

层级	关注内容
I	经典文献阅读；主要面向大二上学生以及刚进实验室的学生开设。
II	自选文献阅读，重点讲解一篇自己感兴趣的，最好和所在实验室研究方向一致的相关文献；主要面向已经进入实验室和初步确定研究领域的学生开设。
III	开题／项目计划书／实验设计：针对自己感兴趣的方向或导师指定的研究方向，通过系统性的阅读该领域多篇以上文献，提出科学问题，设计实验以及撰写项目计划书；主要面向已经确定研究方向并已经或即将开展研究的学生开设。
IV	对自己实验设计、研究结果的汇报和分析：关注在已知部分结果的基础上制定下一步实验计划，尤其是实验中问题的发现与攻克；主要面向科研上已经取得实质性进展的学生开设。
V	科研相关文书的写作，答辩PPT的改进；主要面向大四上学生开设。

选课方式及其他：本课程对生命科学学院所有学生开放选课，鼓励“拔尖计划”在研学生选修。每个班选课上限25人，学生根据自身的需求进行选课；第一周上课时，教师通过和学生的相互交流，经过调整使每个班最终人数不多于15人。各层级授课内容根据选课学生需求在一定程度上可能有重叠；将根据学生需求进行相关实验技术的讲解。
本系列课程的总体目标，转马红教授（课程的设计者）的相关论述如下：

我想提高优秀本科生科研的能力，让他们更有效地独立开展工作，从中获得乐趣。我们需要采用小的班级，老师可以提出问题，学生要活跃的讨论，之后老师要给答案，要点评。一开始，要有老师的引导，要有示例，后面应该是师生共同学习。

我列了一些议题：
A. 怎么选择研究课题，要考虑科学问题的重要性，既有理论意义，又有潜在的应用前景；
B. 要能够判断课题的可行性，包括本领域的基础，技术上的进展，实验室的条件，和本人能力等因素；
C. 要学会设计研究方案，十分仔细的，要严格要求对照，不能只做“必须”的试验，而把对照当成是附加的，可有可无的；
D. 要了解方法的适用范围，要了解仪器的妥善使用方式，不要假设一个方法一台仪器一定是合适的；
E. 要对实验结果的质量有高标准的要求，知道高标准是什么样子的，不能马马虎虎，不能把不确定的结果凭想象当成可靠的结果；
F. 要充分考虑结果的多种可能的解释，学会全面的思考，不能只选自己喜欢的结论；
G. 根据结果提出新的解说，要用实验排除别的可能的解释；
H. 要综合别人的结果，要能够辩解各种不同的、甚至是矛盾的结果／结论，要能够在别人的认识基础上，再推进一步；
I. 要能够从结果中推导出新的认识、新的模型、新的理论；
J. 要考虑生命过程的本质，而不是局限在某个基因、某个蛋白、某个小分子，而是要在个体、器官、组织、细胞的水平去认识；
K. 要敢于创新，要敢于提出新的思想，要敢于反对已有的理论。

我们要分阶段的、有设计的，把以上的内容整合到和学生们的讨论当中，要准备多问问题，多激发学生们思考。要准备好的案例，给学生讲，或者围绕学生遇到的问题，引导他们深入的想。针对学生的课题，要请他们讲要解决的问题是什么，为什么要研究，为什么现在是研究的好时机。他们为什么选某种方法，有什么优势，有什么不足，为什么不选别的方法。这个是有难度的，但我们一起努力是可以做好的！

以往课程安排

2014-2015学年第二学期

课程的负责协调教师：蔡亮

研究方向	参与教师	上课时间	上课地点
生化/植物	任国栋、麻锦彪、李琳、陆平利	周三11/12节课	江湾校区
神经	鲁伯埙、闫致强	周五8/9节课	江湾校区
动物/细胞	蔡亮、吴晓晖、张瑞霖	周六13:30-15:00	江湾校区

前2次课为模块教师示例如何进行文献的阅读
接着7-10次课为参与课程的学生对按照自己研究方向在导师参与下选的一篇跟自己研究密切相关的原始研究论文的剖析
学期内学生需要参与至少2次的学术报告（时间、地点、学科方向不限制，每次需要提交一份400字左右的小结）

2015-2016学年第一学期

课程的负责协调教师：任国栋

选课代码	层级	参与教师	方向	上课时间	上课地点
BIOL130143.01	I	任国栋、闫致强	生化、神经、植物	周六 6/7	江湾校区
BIOL130143.02	I	吴晓晖、张瑞霖	动物、遗传、细胞	周六 6/7	江湾校区
BIOL130145.01	III	陆平利、郑丙莲	植物、遗传、细胞	周六 6/7	江湾校区
BIOL130145.02	III	李琳、李继喜	生化、植物、动物	周六 6/7	江湾校区
BIOL130147.01	V	鲁伯埙、缑金营	神经、植物、遗传	周六 6/7	江湾校区
BIOL130147.02	V	麻锦彪、蔡亮	生化、细胞、动物	周六 6/7	江湾校区

学期内学生需要参与至少2次的学术报告（时间、地点、学科方向不限制，每次需要提交一份400字左右的小结）

2015-2016学年第二学期

课程的负责协调教师：张瑞霖
II分两个层次三个班：经典文献阅读（一个班，任／闫）、自选文献阅读（两个班，陆／吴，张／郑）
IV分两个层次两个班：研究计划（proposal，缑／鲁）、研究进展（report，李／李）

选课代码	层级	参与教师	上课时间	上课地点
BIOL130144.01	II	任国栋、闫致强	周二 11/12	邯郸校区 H2102B
BIOL130144.02	II	陆平利、吴晓晖	周三 11/12	邯郸校区 H2102A
BIOL130144.03	II	张瑞霖、郑丙莲	周四 11/12	邯郸校区 H2012B
BIOL130146.01	IV	缑金营、鲁伯埙	周六 6/7	江湾校区 JB303
BIOL130146.02	IV	李琳、李继喜	周二 11/12	邯郸校区 H2104B

学期内学生需要参与至少2次的学术报告（时间、地点、学科方向不限制，每次需要提交一份400字左右的小结）

2016-2017学年第一学期

课程的负责协调教师：鲁伯埙
进展分三个班是为了避免重复选课，开课时将按小学科进行细分。

选课代码	层级	参与教师	上课时间	上课地点
BIOL130143	指导阅读	吴晓晖、郑丙莲	周二 6-7	邯郸校区
BIOL130144	进展1	鲁伯埙、缑金营、李琳、李继喜、王敬强、王永明	周六 6/7	江湾生科楼
BIOL130145	进展2	鲁伯埙、缑金营、李琳、李继喜、王敬强、王永明	周六 6/7	江湾生科楼
BIOL130146	进展3	鲁伯埙、缑金营、李琳、李继喜、王敬强、王永明	周六 6/7	江湾生科楼
BIOL130147	总结	麻锦彪、任国栋	周六 8/9	江湾生科楼

学期内学生需要参与至少2次的学术报告（时间、地点、学科方向不限制，每次需要提交一份400字左右的小结）
指导阅读的教学目标：批判性阅读
进展1/2/3的教学目标：能够初步判断科研问题的意义；能够明确自己所研究或计划研究的科学问题的意义；能够明确解决科学问题的思想方法；能够明确如何建立研究科学问题的实验系统并判断其潜在问题；能够设计实验解决科学问题；能够分析实验结果得出结论。
总结的教学目标：能够用通俗的中文向大众普及自己的研究；能够用英文向生命科学领域的研究人员介绍自己研究的意义和进展；能够从自己研究结果中推导出新的假设，并计划下一阶段的研究。
选课的“拔尖计划”在研学生请注意：AIBS任课教师可推荐本班级内不超过1/3的同学将考核面试现场评委的平均排序名次（精确到小数点后1位）减掉2.99，不超过1/3减1.99，不超过1/3减0.99，现场面试排序和AIBS调整分综合后用于当期考核ABC等级的划分。

2016-2017学年第二学期