【公派归来】范换换：我在UIUC和自己斗智斗勇

赵春辉1233321

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作者简介
作者简介：范换换，化学化工学院2014级博士研究生，国内导师：张晓兵教授；国外导师：Yi Lu


编者按
作为国家留学基金管理委员会签约单位，湖南大学2007年开始实施国家公派研究生项目。国家留学基金为项目录取人员提供一次往返国际旅费和资助期限内的奖学金，部分还可获得学费资助。项目选拔类别包括联合培养博士生、攻读博士学位研究生、联合培养硕士生、攻读硕士学位研究生。我校至今已有617名同学获得项目录取。获取更多信息，请查看研究生院官网“出国留学”栏目。

受国家公派留学基金委资助，我于2015年9月-2017年2月在美国伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）化学系师从陆艺教授完成为期一年半的访学交流任务。如今回国继续在湖南大学化工院的科研学习。回头看，只能说岁月如梭，一年半的留学生活已经结束，在美国能留下的真的很少，但带走的却很多。

留学单位
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign，UIUC），创建于1867年，是一所享有世界声望的顶尖研究型大学。该校是美国“十大联盟（Big Ten）”创始成员，美国大学协会（AAU）成员，被誉为“公立常春藤”，与加州大学伯克利分校及密歇根大学并称“美国公立大学三巨头”。该校一直致力于卓越的研究、教学和公众参与，校友和教授中有23位获得诺贝尔奖。该校是最早几所接受中国留学生的美国大学之一，也是最多元化、国际化的大学之一。
当初是因为专业领域的原因，先熟知了国外导师陆艺教授，被他的科研方向、科研成果和人格魅力所吸引，后来才开始了解到伊利诺伊大学香槟分校。起初也并不知晓该学校的综合实力和科研状况，甚至连这个学校的历史背景和风俗文化都没有了解。匆匆办完出国手续，来到这个学校，发现这个地方真的很美。那时正好是秋天，这里的枫树盛装出席，像娇艳的少女，蓝天白云相衬托，真的如画一般。其实这里的四季都很美，也很分明。这里的人们很热情，学校里的学生或者周边的人们都不会给你距离感。所以在这里生活，语言障碍也并未想象中的那么大。无论是生活上还是科研方面，这里的各项安排都很合理到位。

校园风采
学校公园

学校标志性雕像

学校公寓，中国留学生的集居地
学校周边玉米地

科研工作
我的专业是化学，在陆艺老师小组主要是分析化学领域，DNAzyme的筛选和应用。DNAzyme是一种具有催化活性的DNA核酸序列，在特异性辅助因子尤其是金属离子存在的情况下，可以剪切DNA底物链，产生信号。基于此背景，我们小组开展了一系列金属离子依赖的DNAzyme筛选，并将其转化为了相对应的金属离子传感器。而我的工作是实验室筛选的一部分，我主要是筛选二价锰和三价锰依赖的DNAzymes。而我还参与了实验室其他金属离子的筛选，比如二价铁和三价铁的筛选。希望通过体外筛选这一途径得到对在不同价态的同一金属离子依赖的不同DNAzyme序列，并将其应用到生物体系中。
这一年半来的科研道路可以说是坎坷崎岖，又柳暗花明。当初选择出国，是因为自己在国内已经有了一些成果，导师的意思是出国发展一段时间，争取有更好的文章可以出来。于是自己也满怀自信的出国了。但是刚到国外的那段时间，自己却慢慢的自卑了。先是各种新鲜的事物扑面而来，发现自己知道的东西简直太少了，后来是通过和本组实验室成员的交流，发现这里的学生基础理论知识很踏实，对各个领域的研究都有所熟知，而且他们对事情的安排和处理要比自己成熟很多。于是在那个时候，眼里看到的全是别人的优点和自己的缺点，开始怀疑自己。后来，自己的实验慢慢开展起来，也得到了一定的数据，发现自己在实验操作方面确实要强一点，找到了自己的长处，于是自信慢慢被拾回来。对这里的新鲜也不再是恐惧，而是享受。
这里的生活节奏和科研节奏都很慢。实验室没有考勤制度，大家早上都是很晚才到实验室，晚上很早也都陆续离开。刚开始很不适应这样慢节奏的生活，因为国内的文章压力太大，快节奏的做文章是常态，突然慢下来感觉时间要静止了，有点不知所措，有点慌乱，甚至有点无奈。后来经过长期的观察，发现这边的慢节奏也有它的道理，因为他们致力于科研，而不是文章。他们对每一个操作步骤、每一个实验数据都很考究，把整个工作都摸得很透，成为该研究领域的专家，所以他们并不着急赶快出文章。了解之后，后来通过自己的调节，我慢慢找回了自己的节奏。因为在国内发了几篇文章，基本可以满足学校的毕业要求，所以在这边我的文章压力就没有那么大，于是发文章被我排在了后面，我要学习的是他们的科研氛围和科研态度。调整好了心态，在这边的工作就没有那么矛盾了，轻松下来，反而效率更高。
在这边一共参与了三个工作，自己做了两个，和别人合作了一个，并将出国前国内的一个工作完成。出国期间发了两篇文章，没有做完的工作也带了回来接着做。在Science China Chemistry发表了一篇综述，题目为“Recent Advances in DNAzyme-based Gene Silencing”。由于自己博士阶段以及在美期间做的课题都与DNAzyme密切相关，全面了解DNAyzme的基本特性、实际应用以及其未来发展方向对于该领域的研究十分重要。DNAzyme目前最前沿的应用是基因沉默，并且在该领域已有显著的成就。自己在该领域也做了一项工作并发表在了高水平期刊Angew. Chem. Int. Ed.。所以对该领域进行总结和展望对自己现有的知识体系和未来的研究方向有很大的帮助。另外，结束了一个在国内没有完成的工作，并在Angew. Chem. Int. Ed.期刊发表，题目为“A Smart Photosensitizer-Manganese Dioxide Nanosystem for Enhanced Photodynamic Therapy by Reducing Glutathione Levels in Cancer Cells”。该工作是在国内先做了一部分，然后又在美期间完成了剩余的部分。该工作内容是关于载药治疗，在已发表的工作的基础上进行了深一步的研究，并针对用光动力治疗癌症的方法进行了改进，提高了其治疗效果。在美国独立完成了“In vitro Selection of Manganese (II)-dependent DNAzyme”工作。锰离子在生物体系内含量较低，却对人的生命健康有着至关重要的作用。所以开发特异性检测锰离子的DNAzyme具有很强的生物学意义。经过反复的筛选和优化，该工作得到了对二价锰离子特异性识别的DNAzymes序列。期间也参与了二价铁和三价铁的筛选与应用。
从科研成果上看，自己做的并不算成功，但是自己学习到的东西不能用这些来衡量，在这里感受到的不同思维逻辑和学习到的先进经验，都会对我以后的科研道路或者生活都有很大的影响和帮助。

科研经验
在美国UIUC学习一年半，通过与导师的学习，与实验室小组的交流和讨论，以及学校和学院组织的各项活动，对美国的研究生教育制度有了一定的了解，也学到了其较为先进的科学经验，其中有很多值得我们学习的地方。
首先，该校的研究生理论基础非常扎实，他们对于自己专业领域和非自己专业领域的知识都熟知，而且对于交叉学科的研究也能很快了解，所以在听报告的时候不会有太强的“隔行如隔山”的感觉。他们把理论知识视为科研的根基，所以对于研究生课程的考核十分严苛，对于教学质量特别看重。
其次，实验室体系的建设十分完善。包括仪器的公用平台，对仪器的申请、培训、考核，以及对于不同危险程度和不同安全系数的实验都有十分明确的规定和要求。还有对于信息的共享交流公开合理化，对于会议报告的开展和整个学院交叉信息的更新都会及时的通知。
然后，科研制度十分灵活，并且人性化。例如本科生初选导师和实验室，有半年的交流期，学生可以先到各个实验室实习一个月，了解各个实验室和导师的情况，然后再选择。导师也是先了解每个感兴趣的学生，然后做决定，这种双向的选择对彼此都很负责任。
最后，科研氛围浓厚，科研态度端正。在科研交流方面，国外的学生普遍比中国的学生积极，尤其是在公共场合。在科研会议上，他们可以随意发表自己的意见，甚至可以与导师争辩，在学术上大家都很平等，相互学习，相互促进。而且国外的实验室对于文章的渴求度不像国内那么强烈。导师一直强调的是要专业做科研，而不是快速发文章。他们给学生足够的空间和支持来完成较大或者较难的课题，这样才有科学意义。还有博士毕业的要求也很宽泛，没有对于文章篇数的硬性要求，只对科研内容和科研质量有要求。国外这一点，对于科研的态度很端正，非常值得我们学习。

实验室文化
由于自己的专业是化学，所以大部分时间都是在实验室做实验。实验室文化对自己来说很重要。我们实验室在UIUC化学系来说算得上是一个大组，有来自各个国家的学生，大家的教育背景很不同，但是相处的很融洽。在这种较为复杂的背景下，幽默其实很重要。实验室每周都会有一次大组会，每次两个半小时，主要是针对我们专业领域相关的新文献新动态，大家相互学习和讨论。该种形式的报告相当于我们专业的课程学习，并且内容更直接精炼，与我们的研究课题息息相关，并且不同期刊不同水平的文献能够拓宽我们的知识层面，拔高我们的专业高度。对我们在自己专业领域形成完整知识体系并且及时更新数据信息有很大帮助。实验室没有考勤制度，大家的时间比较自由，但是并不轻松，因为每半个月都会有一次小组会报告，和导师汇报讨论自己的课题进展。如果没有数据更新，组会无疑是痛苦的。
实验室经常有聚会，大都是在组会之后，算是一种放松的方式。这里的学生都很喜欢中餐，尤其是包子。不得不承认，美国的快餐不能国内的各个菜系相提并论。实验室还会有春游或者其他团体形式的活动，比如烧烤、划船、真人CS等等，喝酒、玩纸牌、看NBA也偶尔会有。
实验室每年有两次假期，分别在夏天和圣诞，每次假期都是两周的样子。夏天的假期都是回家或者出去旅游，而每年的圣诞节都是大家到导师家开party，每人带一道菜，然后坐在一起聊天，有点像国内的春节。

实验室风采
圣诞节导师家party

实验室钓鱼活动

DNA小组扑克party

实验室大组会

留学生活
这里的中国人都说这里就是个农村，到处都是玉米地，没有任何娱乐设施。确实，相对于国内的商场、影院、KTV，这里的生活的确有点枯燥。这里的学生放松的方式主要是运动和party。而中国留学生主要是呆在实验室，或者是聚会打打纸牌。这所大学里的中国学生和印度学生很多，周末加班的也往往是这两个国家的学生。学校周边的中印餐馆也很多，所以这里的吃不是问题，虽然不及国内的口味那么多，但是在国外能经常吃到中餐就是一件很幸福的事情了。有时候大家也会聚在一起，做一顿丰盛的饭菜，包饺子，烫火锅，总是有浓浓的家乡味。
另外，在国外交朋友是一件很有意思的事情，因为大家都来自不同的地方，每个人身上都有很特别很优秀的地方，总能让你受益匪浅。在这边的中国朋友圈，无论专业领域多么不同，朋友圈却总有交集的地方，世界真的很小。所谓三人行，必有我师，独身在美国，交朋友真的是快速进步的一个渠道。香槟城市是美国教堂相对比较集中的地方，所以没事的时候也可以去教堂，参加一些社交活动，了解一下美国的文化，或者单纯去学习英语，提高自己的英语交流能力。
生活里另一个有趣的事情就是旅游了。读万卷书，不如行万里路。多出去走走看看，感受一下国外的风土人情，风景文化，对自己开阔视野很有帮助。这一年半里，我去了美国西部和南部。我是个对自然风景很着迷的人，美西大自然的风景把我震撼到了，我们是自驾游，翻山跨海，穿过沙漠，越过丘陵，眼前的景象随时在变化，感觉到大自然的神奇，也领略到自己的渺小。美国南部和东部相对比较富有，人文景观比较多，博物馆、游乐园设施比较常见，是了解美国文化和放松的好去处。

生活风采

     假期教老外打麻将
春节中国留学生聚餐

     教堂火锅宴

留学感悟
出国留学一年半，把自己真正从原来的生活里抽离出来，然后丢到一个完全陌生的环境，重新认识自己，审视自己，看到自己身上的优点或者缺点，成为自己的朋友或敌人。这一年半，一直在接触新鲜的东西，也一直在丢弃原有的自己。所以我觉得，在UIUC的这一年半，我是在和自己斗智斗勇。
一年半的时间虽然不算很长，但是特别值得，无论是生活，还是科研，让自己变得积极乐观了，思维成熟了，视野开阔了，看待问题也不像以前那样极端或者片面了。美国慢节奏的生活，给了我足够的时间和空间来考虑问题，审视自己，刷新自己，这边严谨的科研态度和自由的生活模式也让自己对科研或者生活有了新的理解，有了自己的原则和态度，也有了自己对人生的理解和规划。在这边结交了很多朋友，从他们身上学习到了很多东西，也改掉了自己的一些缺点，这些可能是在国内闷在实验室几年都学不到的东西。
最后，感谢国家公派留学基金委的资助，留学期间科研领域的收获，生活层面的感悟，文化氛围的熏陶，让我受益匪浅！

旅游风采

亚利桑那州大峡谷
弗罗里达州鳄鱼地
亚娜桑纳州羚羊谷

来源：湖南大学国家公派研究生项目总结报告编辑：小代子