在大学,成为学者 | 昆山杜克大学

在大学,成为学者

2019年11月12日

当昆山杜克大学大一学生徐显耀开始自己的研究项目、着手分析海量的健康数据时,从没想到他的研究发现能够为资深学者或公众带来一些启发。

通过研究美国国家健康与营养调查 (U.S. National Nutrition and Health Examination Survey) 数据,徐显耀和研究伙伴 Evelyn Lim 发现,45岁及以上的成年人,如果睡眠时间少于6小时或多于8小时,肾功能相对较弱,并面临更大的慢性肾病风险。

两位学生的教授导师——环境健康科学助理教授纪思翰博士和全球健康助理教授吴晨凯博士鼓励他们把自己的研究发现写成论文,向学术期刊投稿。

徐显耀回忆道:“听到教授建议我们把自己的发现写成论文,我们吃惊不已,同时也信心倍增,有一种如果我投入足够的时间和精力去做,一切皆有可能的感觉。” 目前,徐显耀正在为论文做最后的润色工作。


徐显耀

在昆山杜克大学,来自马来西亚的徐显耀和 Evelyn Lim 与许多其他中国以及国际本科生同学一道,由教授指导进行各种团队研究或独立研究项目。

昆山杜克大学学术事务代理副校长斯科特·麦凯克恩博士 (Scott MacEachern) 表示,“到2018-19学年末,大约20%的本科生在教授的指导下开展了各种形式的研究项目,这是一个非常高的比例。”


徐显耀和搭档 Evelyn Lim(左一)与指导教授吴晨凯博士(左二)和纪思翰博士展示他们关于睡眠时间与患肾病风险的研究

今年,更多的学生开始在教授的指导下在实验室或实地进行研究工作,优秀的研究成果将整理成论文,向学术期刊投稿,争取发表。

麦凯克恩博士指出:“富有意义的丰富研究经历是促进智力和创造性发展的核心要素,也是宝贵的实践经验。每位学生的研究项目虽然形式不同,但都同样意义重大。”

昆山杜克大学的各研究中心为本科生提供了丰富的研究机会。例如,人文研究中心的项目涉及全球伦理和人工智能、自由和健康等研究课题。

此外,数据科学中心的研究项目“Data+X”已经创建出丰硕的成果。在这个项目中,2-3名学生组成研究小组,与教授导师一道进行为期14周的跨学科研究,课题涉及从慢性病到环境,再到中国古典艺术等多个领域。

探索未知

对大多数学生来说,参与研究项目除了可以获得独立研究学分,还能够和资深学者一起开展研究工作,后者会带来更大的长期收获与成长。

今年,徐显耀参加了全球健康研究中心病毒学家本杰明·安德森 (Benjamin Anderson) 博士的研究项目。他回忆道:“开始做研究时,我确实感到有点不知所措,主要因为进入的是一片未知的领域。但所有的导师都热情地鼓励我,传授给我各种诀窍。”

 “我每天都能学到新知,同时也在努力提升自我,希望有一天能拥有比肩导师的学术能力、洞察力与智慧。”

大一结束后不久,唐际洋就加入了由电气和计算机工程专业副教授李明博士所领导的语音与多模态智能信息处理实验室 (SMIIP)。在大一暑假,唐际洋使用 Python 编程语言编写了一个自动图像识别系统。


唐际洋(左)和同学 May Thongthum  在实验室

让唐际洋意外的是,李明教授花了非常多的时间与精力指导学生。

唐际洋回忆道:“我本来以为李明教授太忙了,没有时间教我们,但是他非常认真地备课,回答学生的问题。李明教授会回复每条信息、每封邮件,投入大量的时间给我们讲解和指导。李教授的方法是将抽象概念与实际操作结合起来,而不仅仅是抛出几个公式,这让我能够更好地理解与消化。”

唐际洋认为,在实验室的研究工作让他能够更好地掌握机器学习和相关数学概念,促使自己更深入地学习软件工程以及以前不太感兴趣的学科,如物理。

本学期,他继续留在 SMIIP,收集有关中国鸟类的数据,以构建一个图像识别系统,作为专为鸟类观察者所开发的智能手机应用程序的一部分。

在与教授导师合作进行研究的过程中,May Thongthum 和 Aiya Kuchukova 充分认识到独立思考和自我激励的重要性。

来自泰国的大二学生 May Thongthum 一直在全球健康研究中心进行研究项目,系统地分析中国的猪病原体,希望能为政策制定者提供扎实的数据和建议,提高生物安全。

她说:“从一开始,教授导师就告诉我需要自己独立开展研究,对自己的项目负责。独立进行研究意味着你可以自己管理时间以及进度,需要有足够的信心做出决定,进行评估,并在适当的时间汇报研究进展。”


May Thongthum

在上个学年,来自哈萨克斯坦的大二学生 Aiya Kuchukova 在来自德国慕尼黑大学的数学客座教授彼得·皮克尔 (Peter Pickl) 博士的指导下,开始了自己的独立研究。

这是她第一次与教授一对一合作,涉及维塔利集、测度理论(特别是勒贝格测度),以及测度理论如何发展成为概率论等知识点。对于大一学生,这些知识确实有一定的难度。

回忆当初的心情,她说:“我有点紧张,害怕自己做不好。但皮克尔教授给了我充分的研究自由,以及适时的鼓励,让我得以坚持。我认为,能够自己阅读和找到相关资料很重要。”


Aiya Kuchukova

徐显耀的导师、全球健康专业助理教授吴晨凯博士已经指导了十几名本科生开展研究项目。在吴晨凯博士眼里,这些学生们干劲十足,富有独创性,能够快速学习各种技能,如数据管理、数据分析、学术表格和数字,以及撰写研究成果等。

吴晨凯博士希望学生们的研究项目能够产生多篇学术论文。

坚定目标

昆山杜克大学的通识博雅本科项目非常重视从学生刚入学的前几个月就开始为他们创造研究探索和创意表达的机会,直到学生在大四期间完成自己的“标志性成果项目”(Signature Work)。

设置“标志性成果项目”是为了鼓励学生开展体验式学习,为学术领域、私营或公共部门创建新的知识或产品。本科生在大二结束时确定自己的主修专业,随后与顾问和教师导师一起探讨“标志性成果项目”的研究主题,并围绕自己的研究主题选择相关专业课程、选修课、实地考察或实习等课外实践,以及两门顶点课程,在毕业时完成个人的标志性成果项目。

学生需要在电子文档中详细记录整个过程,未来可以发送给研究生院或求职单位,展示自己将课堂知识与实践相结合的能力和成果。                                                   

昆山杜克大学之所以为本科生提供研究机会,主要目标是让学生深入自己感兴趣的领域,并在实践中检验自己是否愿意以此为大学专业,乃至在本科毕业后继续深入学习。

张昊哲参加的人工智能项目利用深度学习来认识昆曲这一中国古老戏曲剧种的特征。他说,这个经历让他进一步确定了自己希望深入研究数据科学。

然而,对唐际洋来说,在语音与多模态智能信息处理实验室的研究工作让他看到了另一种可能性。在入读昆山杜克大学之前,他已经学习了大约五年的软件开发,精通多种编程技术。

唐际洋回忆:“我一直拿不定主意,自己应该主修计算机科学还是数据科学,直到李明教授邀请我加入他的研究团队,深入接触机器学习。我渐渐意识到数据科学这个跨学科领域充满了令人兴奋的挑战和吸引力。从那以后,我明确了自己的目标,希望努力成为一名数据科学家。”


唐际洋

May Thongthum 加入全球健康研究中心的研究项目是因为自己希望主修全球健康专业的生物学方向或者分子生物学方向,她希望毕业后入读医学院深造。

她总结说:“在全球健康中心的研究实践不仅让我有机会发展研究人员的基本技能,也让我更多地认识了现实世界。我必须思考自己的项目对社会的意义。此外,我认识到还有许多外部因素决定着研究项目的方向,如资金支持、其他资源支持以及现实世界的具体情况。”

不管最初的动机是什么,昆山杜克大学的本科生们普遍认为,参加研究项目在学术上以及个人经历上都是一个大开眼界的过程。

徐显耀总结说,自己在肾脏方面的研究以及在全球健康研究中心的研究实践教会他客观地看待世界,认识和理解自己的偏见,学会更加深入地分析问题

他建议说:“我鼓励所有同学,不论大一还是大二,都积极参加学校的各种研究项目。你只需要找到自己感兴趣的课题,主动去联系该领域的教授,别害怕。”

 “心动不如行动,”他补充道,“胜利只属于勇敢者。”


Aiya Kuchukova 和徐显耀在实验室