本月，下海！
大学新闻
沈是
公共事务部
2024年01月17日
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王阳明说知行合一，最通俗的解释，就是你无法在岸上学会游泳，你得下游泳池。
学习的场所，课堂和课本只是一部分。对西湖大学的本科生来说，当学校近200个实验室向你敞开，实验平台可以预约使用，这就不是游泳池了，这是天然的湖泊和大海。结束考试周之后，他们马上奔赴实验室，参加本科生科研训练，有种下海游泳的感觉。
很大程度上，课堂学习是一种接受知识的模式。但在实验室，你会看到知识形成的过程，具象的，抽象的，甚至是想象的，都会呈现开来。陈浩宇，大一，在赵世钰实验室，他延续着自己小时候的爱好。小学的时候，陈浩宇就喜欢捣鼓机器人，那个时候参加机器人比赛，焊接电路板，然后让机器人移动到指定位置。中学的时候，参加信息竞赛，玩编程，玩单片机。刚进大学，他加入了AI交叉学科社，认识了做智能无人系统的赵世钰老师。很自然地，赵老师成了他的学术导师。
这次科研训练，陈浩宇正在着手开发基于大语言模型的机器控制。通俗地讲，也就是把人的语音指令，“喂”给大语言模型，例如ChatGPT，然后再由大语言模型对机器给出控制指令，比如驱动小车的运动。
如果换一个角度讲，可能会更有意思——大语言模型能接收到来自现实世界的信息，并把指令返回给现实世界的终端。陈浩宇说，这可以叫做具身智能，这样的系统通常具备感知、认知、决策和行动的能力。
陈浩宇搭建的模型看似很简单，但实际上要解决不少问题，而解决的过程，就是他学习和玩耍的过程。
徐达，今年大二，回想自己的高中学习，不少知识点只是被提及了一下，但在大学中，可以看到这些知识点背后的更广袤的世界。
在去年的暑假前，徐达第一次在郑甲实验室参加科研训练，学习使用R语言处理数据并将数据可视化；而这一次，他选择穿上实验服，尝试亲手去获取数据——学习核酸酶的纯化与酶的活性测试。
郑甲实验室的研究方向，是分子演化和工程。如果从分子的角度来看，蛋白质在数十亿年的时间尺度下，演化出纷繁复杂的结构和功能，期间会受到各种环境因素的影响。
而实验室里，可以“模拟”类似的环境条件，研究蛋白质演化的规律和可能，从而设计、改造和进化适合应用需求的酶蛋白。在实验室里的试管里，也许正在发生亿万年尺度的故事，这正是吸引徐达的地方。
为什么选这个方向？当时，生命科学学院举行开放日，各个实验室的负责人会在那里介绍，场面如同社团招新。徐达被一张“地图”吸引，那是蛋白质适应度景观特征地图，可以直观表达蛋白质序列与功能之间的映射关系。郑甲老师当时就现场和他讲解了这部分内容。
通常情况下，一个高效的酶分子需要能够形成稳定的“形状”，同时也需要具备与其他分子“互动”的柔韧性。但是生命中的酶是如何调和这两种看似矛盾的特性的呢？这点令徐达十分感兴趣。
平时，徐达会参加郑甲实验室的组会，和郑老师也会一对一聊天。课堂上，徐达已经学了《生物学导论》《生物学实验》这样的课程。但在科研训练中，他接触到的是科学探索的第一现场。
生物学实验室的各种试管和配件会标记不同颜色，看上去色彩鲜明，对徐达来说，这无异于一部立体的自然之书。
李嘉和，大一，他的专业导师是陆海华老师，这是他在化学实验室的第一次科研训练，方向是天然产物合成。
陆海华实验室特别忙，很多化学实验不能中断，需要在春节前完成。陆海华自己也在忙实验，包括用洗碗机一样的仪器来清洗试管。做化学的人，就会要求试管干干净净，他说。
和李嘉和的采访，是在他等实验结果时进行的。在通风橱里，他不断用石油醚作为洗脱剂，来提取反应的产物。有机反应的难点在于提取产物，这些产物就像是躲在山间的溪流的石缝里，需要不断加入洗脱机，让产物顺流而下，然后用一个个试管收集，再检测和提纯。
这个过程中，有等待，有意外，也有惊喜。有时候，也许会收集到意想不到的反应产物。
天然产物合成，这个化学研究方向，其实和普通人一点不远，比如人类掌握的酿酒技术，就是掌握了乙醇（酒精）的“制造技术”。再比如，明星抗癌药物紫杉醇，最初来源于紫杉树的树皮。
大自然也是顶级的化学家，在李嘉和看来，这是他喜欢化学的重要原因。
毛昇，大二，他的导师是杨剑，统计遗传学方向。这是一个在代码中探寻生命奥秘的过程。
很明显，这属于干实验的范畴。但毛昇还参加了另一个大学生创新比赛项目，是王雅婕老师指导的，研究一种能“吃掉”特定塑料的消化酶，这属于“湿”实验。
尽管已经有了大学生物课程作为铺垫，毛昇进了杨剑实验室，还是经常一头雾水，明显感觉到生物学发展的那种“百年时差”。比如生物课上讲的DNA双螺旋、RNA是上世纪提出的，而实验室正在讨论细胞表现出的RNA转录组的数据水平。
科学的源头和入海口，他都得同时接触，这种感觉很特别。毛昇给自己总结了解决问题的法则：先查资料看文献；如果搞不定，问师兄师姐；如果搞不定，问更厉害的师兄师姐；如果搞不定，问导师。
统计遗传学本身是一门交叉学科，在这里，毛昇反过来能感受到学好基本功的重要性，包括数学、计算机等等。
以及，新手上路，到处是自己不熟悉的，到处容易碰壁。这个时候，反而催生了一个人冷静思考的习惯。最开始的时候，编程语言的设置就花了他很多时间。还有一次，分析结果无法产生，他找遍了原因，最后发现，原始的数据本身就存在问题。
黄霏凡，大二，他是本科生中，第一个预约使用科研平台的人。
当时，要做一个粘弹性材料的机械计算装置，他预约了先进微纳加工与测试平台，和师兄一起，给课题组的设想做样品。
受父亲影响，黄霏凡从小也喜欢捣鼓机械，但很难说，这一定就是他未来的方向，他想多试试看，而姜汉卿实验室比较具有交叉性，和力学、材料、电子这些都有相关性，也符合他喜欢动手的习惯。
这次科研训练，他要开发一个眼科手术用的房水抽取针筒。期末考试周的时候，他就知道这个任务，然后开始在大脑里构思。尝试了很多方案，都被他放弃了。这个针筒，必须可以单手操作，并且可以精确定量。
现在，黄霏凡还在通过3D打印不断测试自己的样品。他说，经过这次，他学会了，如何把一个整体的系统，拆分成不同的且相互关联的要素。
