你会接纳高中生进入实验室做科研吗？有些“00后”已经在实验室工作了900小时
在欧美国家，越来越多的青少年走进了一线科研人员们的“战地”——实验室。对于这些几乎从未接触过真实科研生活的年轻人来说，这显然是一段充满好奇的旅程。但是对于指导他们的科研人员来说，这些年轻人给科研工作带来的究竟是启发灵感的火花，还是麻烦和困境？
这类问题不仅存在于海外，国内各大院校和研究机构面临同样的问题：面对那些对研究工作尚处于懵懂状态的低年级大学生和高中生们，一线科研人员究竟该以何种态度去引导和面对？这篇文章或许能够引发你的思考。
撰文 Chris Woolston
今年一月，在光学仪器工程师协会在旧金山举办的美国西部光电大会（Photonics West）上，Ava VanDommelen 吸引了众人的目光。她的海报展示让人印象深刻——使用光子显微镜追踪乳酸对免疫系统细胞的代谢影响。
然而，在这场有超过 23000 名研究人员、工程师和企业代表出席的大会上，VanDommelen 比大多数报告人都年轻，她只有 17 岁。
插图：Eric Nyquist
尽管还在读高中，VanDommelen 已经在威斯康辛大学麦迪逊分校生物医学工程师 Melissa Skala 的实验室里工作了几百个小时。这段经历使她的职业道路极有可能围绕着试验台走下去。VanDommelen 说：“一开始我并不确定科研是我以后想从事的工作，但经过这些事后，我非常肯定我想继续做下去。”
比起光谱仪，某些青少年可能更熟悉 Snapchat。但有些 PI 指出，青少年身上常常表现出一定的干劲和好奇心，这可以弥补他们缺少正规训练的不足，也能造就一个成功的科学家。Skala 说：“我很喜欢高中生，他们能带来无穷的活力。”
Skala 觉得自己提供机会让年轻人接触科学，是在尽力为科学事业拓宽发展之路，但她也表示学生们的效率和辛勤工作也为整个实验室带来了收益。她说：“有时会很难安排，因为任务必须和学生的经历相匹配。但只要提供一点指导，很多科学工作都可以由学生完成，实现双赢。”
无论学生是通过正式课程还是自主选择来到实验室，在良好的指导和有力的支持下，他们都能够取得进步（见“如何支持青少年走进实验室”）。虽然并非所有研究人员都认为值得花时间训练青少年，但一些人认为有科学头脑的高中生是非常重要的后备人才资源，看到青少年在实验室中的热情也让他们对科学事业的未来感到乐观。研究人员表示，当 PI 欣然接受这一观点并且学生也渴望学习基本科学知识时，带青少年进实验室是最有效果的。
如何支持青少年走进实验室
带人进实验室永远是一场赌博：不论他们成就如何，推荐信如何，你永远不知道他们能在团队适应得怎样。如果这个人还在上学，更需要多加留心。以下是一些需要注意的事项。
• 启发开导。都柏林三一学院的化学家 Thorfinnur Gunnlaugsson 说：“青少年在实验室中最重要的是发现一种惊奇感。”他让学生使用核磁共振机和色谱柱等精密设备，“他们需要得到启发。”
• 了解规则。各个国家和机构对青少年进实验室可能都有相关法律和政策。例如在哈佛大学，所有 18 岁以下的实验室实习生都需要接受安全培训。此外，在没有成年指导的陪同下，未成年人不准进入任何实验室，即便只是在计算机上进行工作。
• 保持现实。即使最聪明的青少年，也不可能一上来就可以独立工作。Skala 给她实验室里的学生安排目标明确的工作。
• 要有改变预期的准备。纽约石溪大学的化学家 Peter Tonge 认为，大部分高中生缺乏研究经验，所以无法预测他们会如何处理工作。PI 和其他指导人应当密切关注学生的进展，以便相应地调整目标并提出要求。Tonge 说：“有些学生做得非常好，他们可以像训练有素的本科生一样独立工作。”但那些工作起来很费力的学生可能需要额外的关注，“当发现有人感到压力较大时，我会觉得很遗憾。”
Chris Woolston
VanDommelen 和另外一名高中生 Isabel Jones 是通过“威斯康辛青年实习计划”进入 Skala 的实验室的，这是一个全国性项目，为有潜力的学生提供科研等多种领域的真实、有偿工作经历。VanDommelen 在 16 岁读 11 年级时进入实验室工作，到今年六月毕业时，她将至少有 900 小时的实验室工作记录。现在，她估计自己每周在实验室工作 15-20 小时。
Skala 说：“他们在实验室投入的时间比一些本科生还要长。”她认为就产出效率而言，在实验室里投入的时间比研究者的年龄重要得多。她补充说：“如果有高中生想来这儿工作，但每周只能来几个小时，我只能给她买杯咖啡，带她参观一下实验室。”
欧洲粒子物理实验室 CERN 的教师及学生项目负责人 Sascha Schmeling 说，大多数青少年不知道怎样进行科学研究，至少在最开始是这样。CERN 常年接待几十名青少年参加各种短期实习项目，这种公共服务在帮助 CERN 与外界保持联系的同时，也为年轻人提供了了解当前科学研究的宝贵机会。
Schmeling 说：“高中生往往知道很多物理知识，他们缺少的是对如何做研究的了解。在高中，老师会演示实验，写出结果。对学生来说，这些就是研究。从测量到研究的跨越，是每个学生到这里后总能学到的东西。”
2017 年，CERN 发起了“高中生实习计划”，Schmeling 担任项目负责人，每年从 CERN 的 22 个成员国之一招募不超过 24 名青少年（2017 年的所有学生来自匈牙利），参加为期两周的实习。Schmeling 说，在短短的两周内，学生们不会真正给实验室贡献多少力量，但他们确实能够开展一些研究任务，例如分析大型强子对撞机的数据。他说“他们了解到了科研工作到底是什么”，因此能够早早发现自己是否想要从事学术研究。
学生通过CERN“高中生实习计划”了解粒子物理学。
来源：Julien Marius Ordan/CERN
Schmeling 说，在 CERN 不难找到愿意带青少年实习生的研究人员，但每个人对此的热情程度不同，“我时不时能听到一些有趣的说法。”一个反复被提出的观点是担心高中生因为年龄太小不适合实验室工作。他说：“一些导师会称他们为‘孩子’而不是‘学生’。”不过，他补充说，大多数 CERN 研究人员发现这些青少年被分配工作任务后，还是能够迎接挑战的。
对一些人来说，带青少年进实验室是一种有效的与公众互动的方式。都柏林三一学院化学家 Thorfinnur Gunnlaugsson 的实验室在过去几年已经接待了几十位年轻学生，大多数是自主申请。“我们收到不少学生的申请，我们会让他们待三到四周并让他们做实验。他们会发现，科学家并非电视上大多数时候展现的那样。他们能了解到很多东西。”因为三一学院的实验室太受欢迎，其化学系最近正式开设了一些面向高中生的项目，包括为期一周的结合了讲座与实验室操作的强化课程。
Gunnlaugsson 的实验室给 Niamh Murphy 留下了深刻印象。2015 年 11 月，当时 15 岁的 Murphy 在实验室工作了一周，她说：“感觉就像来到威利·旺卡的巧克力工厂，每样东西对我来说都是新鲜的。”因为这一周的入门经历，刚满 18 岁的 Murphy 申请了七个月的实验室助理工作。今年五月她将完成实习，之后开始在都柏林理工学院化学系学习。“我还是觉得自己像一条围绕大狗转圈的小狗。对我来说，柱色谱实验那么酷，但博士后们每天都在做。”
Gunnlaugsson 说他从没期望青少年能马上给实验室做出贡献，但他认为这些年来接受的政府经费使他有一种责任感。他说：“这些钱来自公众，所以我们有义务与公众互动。我们需要让公众了解我们在做什么。”向青少年开放实验室正是其中的一个重要部分。
Murphy 觉得自己很幸运，她所在的实验室可以让她直接参与研究工作。她和其他一些青少年交流过，有些人没机会使用设备或做类似的工作。她认为学生应当和实验室里的校友进行交流，了解PI是否将教导他们这些实习生当作一项重要工作。她说：“如果你能找到一位真正愿意在年轻人身上投入的导师，就像 Thorri，你就走上正轨了。”
但是有些科学家认为，比起训练典型的青少年学生，他们的时间和有限的资源能用到更好的地方。加州州立大学多明格斯山分校的生态学家 Terry McGlynn 曾在他的博客小塘科学（Small Pond Science）上立场鲜明地表明自己的观点，在 2013 年的一篇博文中，他认为给某些高中生提供大学实验室经历会加剧固有的社会不公。
他在文中表示，“富裕的高中学生正在全国各地的实验室里接受高质量的研究训练，而全国大部分公立学校的孩子们还生活在贫困中。”“我并非绝对反对雇佣高中生，但我绝不会把机会从一个真正有需要的低收入家庭的学生手中拿过来，转给一个来自上层的学生。”
McGlynn 告诉《自然》，尽管一些想在实验室工作的高中生是真心对科学感兴趣，但他发现很多学生主要是想找机会为大学入学申请添加筹码。他和几名申请到他实验室工作的学生交谈后，得知没有人以后想在他们这样的小型州立学校工作。大部分都是来自私立学校的学生，他们对自己的预期是在顶尖科研机构谋得一职。他补充说，如果他实验室里有人愿意提供必要的监督和指导，他会考虑从当地公立中学招收一名学生。
高中生Ava VanDommelen已经在威斯康辛大学麦迪逊分校的实验室中工作了很长时间。
来源： David Nevala
纽约石溪大学化学家 Peter Tonge 在过去几年接收过很多学生，他同样发现一些青少年申请实验室工作是别有用心。之前有几名学生在赫赫有名的英特尔科学人才选拔赛（Intel Science Talent Search，现名为Regeneron Science Talent Search）中获得高分，拔高了人们的期望。他说：“有些学生来到这里，以为这是获得英特尔奖学金的成功捷径，并认为帮他们实现这个目标是我的工作，但是那不是我应该做的。”
不过他表示，大部分学生还是真正想了解科学。Tonge 和当地高中的一名老师长期合作，每年暑假安排一组学生来实验室工作 8-10 周。偶尔他也会聘用课余时间来实验室工作的学生。Tonge 为学生安排项目——例如利用酶动力学追踪化合物的影响，但大部分指导还是依靠实验室里的研究生完成。
Tonge 说，他理解为什么有些研究人员不愿对青少年敞开大门，但他不打算歇手。“没人付钱给我指导中学生，何况他们还使用实验室里的试剂，这也是成本。”
好的一面是，他觉得研究生可以由此获得宝贵的指导经验，中学生也可以在还有机会改变学业的时候，了解一些真实的科研工作。“即使你十分擅长某个方面的工作，成绩都是 A，那也不意味着你的实验一定会成功。”他说，“你必须有动力和热情，第二天起床后愿意继续纠正问题。在你的职业生涯中，你越早了解这一点越好。”
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