新神經科學家將何去何從?

該領域的領導者強調,需要新的職業道路來容納大量博士

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該領域是否能夠吸收如此大量的新人才——並且它是否正在為學生提供必要的定量技能,以理解一個擁有大約860億個神經元和數千億個細胞之間連線的器官的運作方式?

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與生物化學和心理學不同,腦科學直到20世紀中期才作為一個獨立的學術領域存在。近幾十年來,神經科學已成為生物學科中的一顆明星。

2014年,美國國家醫學院組織了一個研討會,以思考對於現在正在攻讀博士學位和努力進行博士後研究的未來科學家來說,一切是否順利。該領域是否能夠吸收如此大量的新人才——並且它是否正在為學生提供必要的定量技能,以理解一個擁有大約860億個神經元和數千億個細胞之間連線的器官的運作方式?

來源:阿曼達·蒙塔涅斯的圖表;來源:美國國立衛生研究院(上圖);美國國家科學基金會(下圖)


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哈佛大學和麻省理工學院布羅德研究所的史蒂文·海曼幫助規劃了研討會,並且最近擔任了神經科學學會(SfN)的主席,他歡迎大量選擇神經科學的博士生,但警告說:“如果由於資金水平過低而導致競爭加劇或直接喪失機會,從而使有才華的年輕人對學術生涯感到沮喪,那麼美國和世界將失去一種極其寶貴的資源。”

我聯絡了美國國家醫學院小組的一位成員,密歇根大學醫學院的胡達·阿基爾,她是《神經元》雜誌上論文的主要作者,該論文總結了研討會的發現。阿基爾也是前SfN主席,是情緒神經生物學方面的著名研究員。

[以下是經過編輯的訪談記錄。]

神經科學的博士學位數量顯著增加,但在博士後研究十年後在學術界從事科學家工作的人數正在減少。這對該領域來說是一個問題嗎?

如果我們正在失去那些潛在的傑出科學家,他們有能力做出真正偉大的發現,但他們卻逐漸流失——不是因為缺乏才能或缺乏興趣,而是因為他們對這種氛圍或為他們的科學研究獲得資助的機率感到沮喪——那麼這是一個嚴重的問題。

如果我們吸引了很多人想應用他們的知識,而不是做出發現,而是去闡明其他領域,例如教學、處理社會問題,甚至創造遊戲,那很好。但我希望不會發生的是,我們失去那些有天賦、有頭腦、有好奇心和渴望成為真正偉大的科學家的人,但他們因錯誤的原因而放棄了。

你認為這種情況正在發生嗎?

我們無法知道人們轉向其他方向的動機是什麼。有時這是出於好理由,因為他們發現自己沒有這種性情。研究需要容忍失敗。它需要冒險。它需要足夠的信心來接受大量的批評和被拒絕,並且仍然堅持一條道路和一個想法並繼續追求它。所以不是每個人都有這種性情、這種個性來做這件事,如果他們因此而離開,那也沒關係。其他人可能會因為各種家庭原因而離開等等。但我希望不會發生的是,人們因為太焦慮而離開,或者他們認為職位不夠,而沒有真正嘗試去驗證這一點。

你說的“焦慮不安”是什麼意思?

我認為有時學生們滿懷興奮而來,他們會與一位非常著名的科學家教授交談,並想知道他們是否可以在某個特定的實驗室進行研究輪崗,而那位科學家說他或她目前不招收學生,因為一項資助即將到期,這位科學家必須支援現在在職的人員,並且不確定一年內是否有新的空缺。然後他們去找下一個人,他們聽到那個人剛剛失去了一項資助。他們認為一位科學家可能正在做非常酷的事情,但他或她不能確定是否可以支援他們的學生,他們開始擔心自己是否能夠成功並承受這種不確定性。

你們的論文似乎表明,學術研究環境中工作的結構需要改變,以為人們留在學術界開闢新的可能性。這篇論文討論了你們稱之為新職位——研究科學家。

大腦非常複雜,我們已經取得了進展,但我們還有很長的路要走。它不會僅透過遺傳學、僅透過解剖學、僅透過生物化學來解釋。這將需要人類思想和技術的所有工具,以便我們以真實和真實的方式來闡明它——因此,在角落裡獨自工作的科學家將成為過去。我們確實需要在團隊中工作,這意味著在這些團隊中,不同的人扮演著不同的任務。不是每個人都必須是老闆。在我自己的運營中,我無法完成我們團隊成員進行的所有不同研究。有些人擅長計算,擅長資訊學;另一些人擅長實驗科學,擅長技術開發等等。這篇論文的論點是,有空間容納許多不同型別的人,許多不同型別的心靈在更大的科學團隊中扮演許多不同的角色。這應該為年輕的神經科學家創造新的穩定職位機會。

你能給我一些例子嗎?

例如,協調和監督神經科學研究核心。隨著生物科學變得越來越複雜,您不僅需要基因分型,還需要處理資料、分析資料的核心中心。掌握這些技能的人知道對神經科學極其有價值的東西。

這篇論文指出,需要加強某些領域的神經科學課程,例如資料分析和統計學。

你不可能在不懂數學的情況下成為一名物理學家。你也不應該在沒有更多這些技能的情況下自稱為神經科學家。以前這不是必要的,但現在變得越來越必要。

你認為目前缺乏這方面的培訓嗎?

我認為隨著該領域的發展,使用新技術的需要也在增長。我們的學生沒有接受足夠的培訓。此外,我認為擁有這些技能也很有用。即使你離開神經科學或學術界,你也將能夠以各種不同的方式運用它們。

總的來說,您似乎想在這裡解決的是供大於求的問題。

不,我會修改一下。我會說,如果錢不是問題,那麼供不應求。理解大腦的實際需求是巨大的。有很多工作要做,機會也很大。不匹配供求的需求是學術職位的數量,而且錢不是無限的。

我們從未想象過人們對神經科學有如此大的興趣,我們認為我們總是在培訓更多像我們這樣的人。我們確實建立了這些研究生專案,以作為未來學術神經科學家的培訓基地,我記得當我第一次開始指導別人時,當人們進入大型製藥公司時,我會感到失望。這幾乎就像我的培訓失敗了一樣。我不再有這種感覺了。

發生了什麼變化?

隨著時間的推移,我們都不得不改變我們的態度,並意識到有更多途徑可以為神經科學做出貢獻,我們開始納入工業界,然後是生物技術。我現在將此視為下一個階段,其範圍甚至比這更廣。它不僅僅是學術界。它不僅僅是學術界和工業界。它是非營利組織。它是社會政策。它是科學寫作。它是人機介面。它是大資料或教育或任何大腦知識相關的領域。所有這些都將挑戰我們作為教授的知識極限,因為我們對學術界之外的事物運作方式瞭解不多。

那麼這對學生意味著什麼?

我們希望確保,如果您已經下定決心學習神經科學,您會知道您在時間、精力、金錢方面的投入是值得的,並且這些知識、智慧和好奇心能夠以對您、對您的家人和社會都有益的方式發揮作用。如果這是透過學術神經科學本身來實現的——那太棒了。如果不是,您去了谷歌並在一個非常不同的環境中進行神經科學研究,那也很棒。

你認為這些培養新一代神經科學家的全新方法,也能幫助將基礎研究轉化為治療腦部疾病的新療法嗎?

腦部疾病本身就非常複雜。如果我們需要精準醫療來區分兩種不同的肺癌,你可以想象兩種不同的精神分裂症或自閉症之間的差異。它們實際上非常不同,但都被貼上了一個相同的標籤。計算工具對於轉化醫學至關重要,因為我們需要大量資料來了解哪些變數是關鍵的,哪些變數代表噪音。如果我們不在多學科團隊中協同工作,我們將無法做到這一點。培養具備多種技能的神經科學家,為他們提供多種不同的機會,併為他們提供各種實質性的角色,對於基本理解大腦以及特別是將這些知識轉化為更好地理解和治療腦部疾病而言,都是至關重要的。

Gary Stix, senior editor of mind and brain topics at 大眾科學, 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 大眾科學'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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