极目新闻记者 李碗容
实习生 吴思瑾 杜芙缈
周五早上9时,深圳理工大学的教室里静悄悄的,因为里面没有人。学生们去哪儿了?
算力微电子学院的实验室内,大一学生坐在操作台前,手里拿着电烙铁,将一个电阻小心翼翼地焊接到自己设计的PCB板上——这是他们亲手绘制电路图、自己编程、自己调试的“第一块板子”。另一个实验室里,正在进行合成生物学方向科研实践的大一学生正在给草莓“做手术”——用农杆菌进行转基因处理。在机器人与智能装备实验中心,有同学正盯着机械臂的每一个关节,一遍遍调试着代码参数。
这不是课外兴趣小组,而是深圳理工大学每周一天雷打不动的“科研实践课表”:不上课,但上实验室、上企业、上生产线。
自2024年首次招生以来,这所由深圳市政府举办、依托中国科学院深圳先进技术研究院等一流科研机构的优质科教产教资源建立的新型研究型大学,推出了一项打破常规的教学模式——“4+1”。本科生周一到周四进行课堂学习,周五全员走出教室,走进前沿实验室和行业头部企业,在计算机软件、计算机硬件、合成生物学、脑科学、药学、生物医学工程、材料七个方向开展科研轮转。
大一全员“轮转”,所有专业都体验一遍再选择
金极高中毕业于黄石二中,原本一心想学芯片设计。按照传统大学的路径,他应该直接进入微电子专业。但在深圳理工,他的轨迹完全不同。
大一这一年,他以书院、班级为单位,每个专业方向轮转两周左右——计算机软件、计算机硬件、合成生物学、药学、脑科学、生物医学工程、材料,全部体验一遍。在合成生物学实验室,他学会了向草莓注射转基因农杆菌;在药学方向,他亲手合成了二甲双胍;在算力微电子学院,他从电路设计、焊接元件到调试故障,完整体验了一块PCB板的诞生过程……
“我原本想学芯片设计,但在轮转中发现自己对具身智能更感兴趣。”金极说,这个变化是“细微但重要的改变”。他的同学中,有人一心想学计算机,最后去了合成生物学;也有人原本奔着合成生物学或材料来,轮转后选择了计算机。
老师们对此感触颇深。“在我们的实验室轮转时,我带着学生做了水凝胶面膜,学生对于生物医学有了更直观的了解和认识,对于以后想学习的方向也更加明晰。”深圳理工大学材料科学与能源工程学院副教授廖成竹说。该校药学院副教授孔艺也告诉极目新闻记者,在实验室轮转学习期间,大一学生对于学校的所有学科方向有了很直观的了解,很多人在轮转时就找到了清晰的兴趣方向。
来自湖北省实验中学的伍思如,高中就对生物感兴趣,冲着合成生物学来到深圳理工。大一轮转中,她不仅参加了各个学院安排的体验,还主动在寒假留在实验室,做了蛋白提纯等周期较长的实验。“查文献可以锻炼批判性思维,看多了你就能看出有些方法可能存疑,然后和老师讨论。”对她而言,轮转不仅是找到兴趣,更是“开阔视野,知道原来有些东西还可以做这样的事情”。
给草莓做转基因、无人机调参,科研不再是教科书上的插图
对于这些大一学生来说,科研不再是课本上遥不可及的插图。
“第一次在生物实验室,穿上白大褂,老师教我们给草莓做转基因。”来自十堰市东风高级中学的岳文博回忆,“第一感觉是不真实,之前只会在教科书上看到。”初入大学时,他就明确了自己的求学方向——计算机专业,但他并没有因此“跳过”轮转。恰恰相反,在轮转过程中,他对计算机专业学习有了更多认识和启发。“学习生物知识时,我看到了生物信息和计算、AI的结合,这对我很有帮助。”
基于这份兴趣,今年3月份岳文博就找好了学术导师,每周五在实验室从早待到晚,“有的时候感觉上头了,就会一直在那儿研究”。大一下学期,他已经以合作者身份向NeurlIPS顶会投稿,还带队拿到了学校AI比赛的铜奖。
不过,合成生物学实验并非总能成功。大二的肖逸朗记得,大一轮转时他被随机分到合成生物学方向,和同学一起尝试将目标基因导入大肠杆菌,结果失败了。“当时我们都很沮丧。”肖逸朗说,“但老师只说了一句:‘失败乃成功之母。日常科研中做100次实验,本就没有多少次成功。’”
这句话让他至今受用。如今他跟着博士生师兄做多模态聚类研究,经常遇到改完模型准确率反而下降的情况,“各种情况都会发生,但已经不害怕了”。带着这股认真劲,肖逸朗成功斩获深圳理工大学2024——2025学年第一学期优秀本科生学业奖学金一等奖,并以第三作者身份发表了一篇学术论文。
伍思如也有类似的体会。她第一次做计算任务时,老师要求学习密度泛函理论,“虽然现在还没用到,但学了它相当于一个底子。出问题的时候,你能看出来。”她发现,科研不像考试有标准答案,“这个答案可能得自己去找”。
金极在算力微电子学院的轮转中,亲手设计并焊接了一块PCB板,通过烧录程序让板上的呼吸灯按指令规律闪烁。自己焊的板子、做的转基因草莓、自制的面膜……他的朋友圈里,经常有同学晒出各种实验成果。
走进腾讯等头部企业,科研轮转的课堂在生产线旁
除了实验室,企业参访是科研轮转的另一项重头戏。
仅一个学期,深圳理工的学生们走进了腾讯、华为、联想、优必选、中科曙光、华大基因等头部企业,以及多家材料、生物医药领域的“隐形冠军”企业。金极去了北京的中国科学院计算技术研究所、开源芯片研究院、中科曙光;岳文博参观了百度,还在模拟车上亲身体验了无人驾驶技术。
在腾讯滨海大厦,学生们体验了AI心肺复苏训练——系统实时评估操作力度与方向,生成详细训练报告;在迈步机器人公司,同学们佩戴智能助行机器人模拟爬楼梯,“好像有股力量轻轻推着我上台阶,完全不费力”;在华大基因的全球总部——华大时空中心,学生们亲眼看到了国产基因测序仪如何将测序成本从38亿美元降到100美元以内。
“感觉真正的科技照进了自己的生活,跟在视频上看到的东西完全不一样。”岳文博说。肖逸朗则用“三个零”概括这所学校的培养理念:“大师零距离、科研零距离、社会零距离。”
从“4+1”到“4+3”,大二每天泡在科研的海洋里
到了大二,学生已选定导师和方向,周五不再是“参观”,而是“进组干活”。
肖逸朗2024年以优异成绩考入深圳理工,大一下学期就跟着导师进了组。他现在是计算机科学与人工智能学院副院长唐建军老师课题组的本科生,组里有10来个博士生。除了参与横向项目,他还在和师兄做多模态聚类研究,并以第三作者身份发表了一篇学术论文。
“大二就不是‘4+1’了,变成‘4+3’——每天都要投入科研的海洋。”肖逸朗笑着说,“如果想出成果,确实要投入相应的时间。”
对于“4+1”模式,外界也有声音质疑:让缺乏足够基础的低年级本科生过早投入科研,会不会拔苗助长?
深圳理工大学校长樊建平的回答是:科研本质上是一个发现问题、解决问题的过程。学校选择“把学生早点扔到水里”,不是为了让学生早早发表科研成果,恰恰相反,是让他们体验失败。“在一次又一次失败中,培养学生解决问题的能力。在大学本科阶段,科研的终极目的是人才培养。”
从“4+1”到“4+3”,从草莓转基因到焊接PCB板,从腾讯展厅到中国科学院实验室——在深圳理工大学的周五,教室是空的,但实验室、生产线、企业车间里,坐满了正在“上课”的本科生。只不过这堂课,没有黑板,没有讲义,只有真实的电流、代码、菌落和机械臂。
而这,正是他们未来十年、二十年将要面对的世界的真实模样。
(来源:极目新闻)
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