極目新聞記者 李碗容
實習生 吳思瑾 杜芙緲
周五早上9時,深圳理工大學的教室里靜悄悄的,因為里面沒有人。學生們去哪兒了?
算力微電子學院的實驗室內,大一學生坐在操作臺前,手里拿著電烙鐵,將一個電阻小心翼翼地焊接到自己設計的PCB板上——這是他們親手繪制電路圖、自己編程、自己調試的“第一塊板子”。另一個實驗室里,正在進行合成生物學方向科研實踐的大一學生正在給草莓“做手術”——用農桿菌進行轉基因處理。在機器人與智能裝備實驗中心,有同學正盯著機械臂的每一個關節,一遍遍調試著代碼參數。
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這不是課外興趣小組,而是深圳理工大學每周一天雷打不動的“科研實踐課表”:不上課,但上實驗室、上企業、上生產線。
自2024年首次招生以來,這所由深圳市政府舉辦、依托中國科學院深圳先進技術研究院等一流科研機構的優質科教產教資源建立的新型研究型大學,推出了一項打破常規的教學模式——“4+1”。本科生周一到周四進行課堂學習,周五全員走出教室,走進前沿實驗室和行業頭部企業,在計算機軟件、計算機硬件、合成生物學、腦科學、藥學、生物醫學工程、材料七個方向開展科研輪轉。
大一全員“輪轉”,所有專業都體驗一遍再選擇
金極高中畢業于黃石二中,原本一心想學芯片設計。按照傳統大學的路徑,他應該直接進入微電子專業。但在深圳理工,他的軌跡完全不同。
大一這一年,他以書院、班級為單位,每個專業方向輪轉兩周左右——計算機軟件、計算機硬件、合成生物學、藥學、腦科學、生物醫學工程、材料,全部體驗一遍。在合成生物學實驗室,他學會了向草莓注射轉基因農桿菌;在藥學方向,他親手合成了二甲雙胍;在算力微電子學院,他從電路設計、焊接元件到調試故障,完整體驗了一塊PCB板的誕生過程……
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“我原本想學芯片設計,但在輪轉中發現自己對具身智能更感興趣。”金極說,這個變化是“細微但重要的改變”。他的同學中,有人一心想學計算機,最后去了合成生物學;也有人原本奔著合成生物學或材料來,輪轉后選擇了計算機。
老師們對此感觸頗深。“在我們的實驗室輪轉時,我帶著學生做了水凝膠面膜,學生對于生物醫學有了更直觀的了解和認識,對于以后想學習的方向也更加明晰。”深圳理工大學材料科學與能源工程學院副教授廖成竹說。該校藥學院副教授孔藝也告訴極目新聞記者,在實驗室輪轉學習期間,大一學生對于學校的所有學科方向有了很直觀的了解,很多人在輪轉時就找到了清晰的興趣方向。
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來自湖北省實驗中學的伍思如,高中就對生物感興趣,沖著合成生物學來到深圳理工。大一輪轉中,她不僅參加了各個學院安排的體驗,還主動在寒假留在實驗室,做了蛋白提純等周期較長的實驗。“查文獻可以鍛煉批判性思維,看多了你就能看出有些方法可能存疑,然后和老師討論。”對她而言,輪轉不僅是找到興趣,更是“開闊視野,知道原來有些東西還可以做這樣的事情”。
給草莓做轉基因、無人機調參,科研不再是教科書上的插圖
對于這些大一學生來說,科研不再是課本上遙不可及的插圖。
“第一次在生物實驗室,穿上白大褂,老師教我們給草莓做轉基因。”來自十堰市東風高級中學的岳文博回憶,“第一感覺是不真實,之前只會在教科書上看到。”初入大學時,他就明確了自己的求學方向——計算機專業,但他并沒有因此“跳過”輪轉。恰恰相反,在輪轉過程中,他對計算機專業學習有了更多認識和啟發。“學習生物知識時,我看到了生物信息和計算、AI的結合,這對我很有幫助。”
基于這份興趣,今年3月份岳文博就找好了學術導師,每周五在實驗室從早待到晚,“有的時候感覺上頭了,就會一直在那兒研究”。大一下學期,他已經以合作者身份向NeurlIPS頂會投稿,還帶隊拿到了學校AI比賽的銅獎。
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不過,合成生物學實驗并非總能成功。大二的肖逸朗記得,大一輪轉時他被隨機分到合成生物學方向,和同學一起嘗試將目標基因導入大腸桿菌,結果失敗了。“當時我們都很沮喪。”肖逸朗說,“但老師只說了一句:‘失敗乃成功之母。日常科研中做100次實驗,本就沒有多少次成功。’”
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這句話讓他至今受用。如今他跟著博士生師兄做多模態聚類研究,經常遇到改完模型準確率反而下降的情況,“各種情況都會發生,但已經不害怕了”。帶著這股認真勁,肖逸朗成功斬獲深圳理工大學2024——2025學年第一學期優秀本科生學業獎學金一等獎,并以第三作者身份發表了一篇學術論文。
伍思如也有類似的體會。她第一次做計算任務時,老師要求學習密度泛函理論,“雖然現在還沒用到,但學了它相當于一個底子。出問題的時候,你能看出來。”她發現,科研不像考試有標準答案,“這個答案可能得自己去找”。
金極在算力微電子學院的輪轉中,親手設計并焊接了一塊PCB板,通過燒錄程序讓板上的呼吸燈按指令規律閃爍。自己焊的板子、做的轉基因草莓、自制的面膜……他的朋友圈里,經常有同學曬出各種實驗成果。
走進騰訊等頭部企業,科研輪轉的課堂在生產線旁
除了實驗室,企業參訪是科研輪轉的另一項重頭戲。
僅一個學期,深圳理工的學生們走進了騰訊、華為、聯想、優必選、中科曙光、華大基因等頭部企業,以及多家材料、生物醫藥領域的“隱形冠軍”企業。金極去了北京的中國科學院計算技術研究所、開源芯片研究院、中科曙光;岳文博參觀了百度,還在模擬車上親身體驗了無人駕駛技術。
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在騰訊濱海大廈,學生們體驗了AI心肺復蘇訓練——系統實時評估操作力度與方向,生成詳細訓練報告;在邁步機器人公司,同學們佩戴智能助行機器人模擬爬樓梯,“好像有股力量輕輕推著我上臺階,完全不費力”;在華大基因的全球總部——華大時空中心,學生們親眼看到了國產基因測序儀如何將測序成本從38億美元降到100美元以內。
“感覺真正的科技照進了自己的生活,跟在視頻上看到的東西完全不一樣。”岳文博說。肖逸朗則用“三個零”概括這所學校的培養理念:“大師零距離、科研零距離、社會零距離。”
從“4+1”到“4+3”,大二每天泡在科研的海洋里
到了大二,學生已選定導師和方向,周五不再是“參觀”,而是“進組干活”。
肖逸朗2024年以優異成績考入深圳理工,大一下學期就跟著導師進了組。他現在是計算機科學與人工智能學院副院長唐建軍老師課題組的本科生,組里有10來個博士生。除了參與橫向項目,他還在和師兄做多模態聚類研究,并以第三作者身份發表了一篇學術論文。
“大二就不是‘4+1’了,變成‘4+3’——每天都要投入科研的海洋。”肖逸朗笑著說,“如果想出成果,確實要投入相應的時間。”
對于“4+1”模式,外界也有聲音質疑:讓缺乏足夠基礎的低年級本科生過早投入科研,會不會拔苗助長?
深圳理工大學校長樊建平的回答是:科研本質上是一個發現問題、解決問題的過程。學校選擇“把學生早點扔到水里”,不是為了讓學生早早發表科研成果,恰恰相反,是讓他們體驗失敗。“在一次又一次失敗中,培養學生解決問題的能力。在大學本科階段,科研的終極目的是人才培養。”
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從“4+1”到“4+3”,從草莓轉基因到焊接PCB板,從騰訊展廳到中國科學院實驗室——在深圳理工大學的周五,教室是空的,但實驗室、生產線、企業車間里,坐滿了正在“上課”的本科生。只不過這堂課,沒有黑板,沒有講義,只有真實的電流、代碼、菌落和機械臂。
而這,正是他們未來十年、二十年將要面對的世界的真實模樣。
(來源:極目新聞)
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