赵维殳
生命科学技术学院
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山不厌高,海不厌深 薪火相传,勇闯前沿

2020年,赵维殳在导师肖湘教授的殷切期盼下,结束了自己在美国的博士后生涯,回到了母校上海交通大学生命科学技术学院任职,以最大的热情全身心投入到科教兴国的事业中。在短短4年内取得了一系列丰硕的成果,逐渐形成了“教--产”融合的育人理念。在青教赛的淬炼下构建了极端生命的学科体系和系列课程,获全国高校青年教师教学竞赛(青教赛)理科组一等奖(第1名)(2024)、上海市高校青教赛自然基础科学组特等奖(2024)、上海市“教学能手”(2024)等奖项荣誉。她具有丰富的极端环境野外科考经历,上到过珠峰登山大本营,下到过马里亚纳海沟底部,今年又作为航次首席助理带队第一个高校主导的载人深潜航次,带领包括3名交大研究生在内的青年学生队伍,顺利完成了东南印度洋深渊区海底科考任务。她作为核心骨干,带领本团队研究生和合作单位一起攻关了深渊环境与生态研究计划(MEER 计划),培养了一支能打硬仗、勇闯国际科技前沿的年轻科研队伍,今年3月,MEER计划一期成果以封面专辑形式发表在国际顶尖期刊《Cell》杂志上。

 

教:求新求变,为学生打开新领域的启蒙者

赵维殳入职的是学校专职科研岗,偶然机缘站上三尺讲台,由此激发了她教书育人的热情和决心。在紧锣密鼓的科研工作之余,她积极投身于本科生通识课《海洋世界探秘》和研究生专业课《深部生命资源挖掘》的教学工作中,将亲身参与的上到珠峰、下到马里亚纳海沟的科考经历融入课程思政,将最前沿的极端生命研究成果带到课堂,并自主构建了新生研讨课《从深渊到太空:探索极端生命》,获得了众多学生的好评。

为帮助学生清晰构建知识体系,她自行制作了近百张知识点的磁吸贴画,为每个章节精心设计了能够体现知识脉络的课堂板书;为了将抽象的知识具象化并充分吸引学生兴趣,她设计制作了30多种教具;为加深学生对重点和难点的理解,她尝试了许多有趣的课堂互动。学生反馈赵老师的课堂“内容非常丰富、知识结构清晰、互动有趣”、“特别喜欢看你们放实地考察的信息”、“十分确信这是我这一学期选的最成功的一门课”,极大地激发了学生对深海生命的兴趣和科研热情。而青教赛的历练,更是让这位青年教师真正了解如何从前沿探索性领域转向系统化学科建设,了解“教”与“育”的本质与内涵。

极端生物学,聚焦深海、深渊、高原、极地等环境下生命的生存、适应与演化,是一门小众而前沿的学科。极端生命的研究是伴随工程技术发展和人类对极端环境的探索逐步形成的,绝大多数研究成果和发现都是近二十年中获得的,因此国内外均没有现成的教材和课件。在青教赛备赛过程中,肖湘教授的倾囊相授以及来自不同学科名师基于教学构建的指导让她快速建立了极端生物学的知识框架、核心理论体系;教学内容在系统化梳理和追问中进行了总结和重构,由此建立极端生命学科体系,并摸索出了一套前沿学科的课堂教学模式。赵维殳在全国青教赛的赛场上斩获理科组一等奖第一名的好成绩,实现了上海市在理科组历史性突破,并多次受邀到其他高校做经验分享。但对赵维殳来说,青教赛只是一个起点。针对本领域缺少成体系教材的现状,她正和肖湘教授合作撰写《深部生命》一书,不断完善极端生命学科建设。

赵维殳还积极参与科普,把最新的深海生命研究成果传播给中小学生,在2022年担任“全国科技周”活动主讲,吸引了来自深圳、徐州、新疆等8所中学近400名初中生,观看直播近万人次。通过不断拉近深海研究与青年学子的距离,增强学生对我国深海事业和大国重器的认知,为培养新一代“海洋强国”人才奠定基础。

 

研:潜心问道,当好学生科研道路上的领路人

高校教师的育人职责不止在课堂上,也在日常点滴的科研工作中。激发和保护好学生的科研热情,鼓励他们不畏艰难,敢为人先,勇闯科学“无人区”,对于赵维殳来说是身为导师的重要职责之一。针对不同阶段的学生,赵维殳与她的导师肖湘教授一起研讨,设计了不同类型和程度的培养方针和路径。

对于本科生,设计了从“趣味科普实验”、“个性化实验课”到“科创项目”等三个不同参与度的科研实战体验,有层次地激发本科生参与科研的兴趣和热情,让学生初步体会到现代基础研究科学与工程结合,多学科交叉的特点。一方面,将团队原创科研装备和实验技术渗透到本科生实验课中,例如,在为“强基计划”本科班所开设的个性化实验课,融入了本团队自主研发的深海超高压模拟培养设备、原创的极端微生物核酸-蛋白共提取技术等,并以此为基础拓展成了大学生创新实践计划和全国大学生生命科学竞赛等科创项目;另一方面,对于目标明确且交叉性较强的课题,采取“揭榜挂帅”的模式,将选题发布给不同学院、不同专业的学生进行公开招聘,鼓励学科交叉,目前正在开展的两项大学生创新实践项目吸引了来自生命、计算机、人工智能、自动化、风景园林等十位不同专业的本科生。在这过程中,学生的积极性和内驱力被充分调动,也取得了令人惊喜的科研成果:赵维殳与本科生钟博子韬合作完成的AI蛋白结构组在极端微生物中的研究,从项目开始到完成发表仅一年时间,研究成果发表在高水平杂志Nature Communications上。

而对于研究生,赵维殳和团队则更多着眼于培养学生参与和主导“有组织科研”项目的能力。2021年团队在肖湘教授带领下开展深渊生态与环境研究大科学计划(MEER计划),赵维殳带队本组学生到中国科学院深海科学与工程研究所、国家基因库等合作单位开展联合攻关,集体完成了近1700份深渊样本处理和100TB微生物多组学大数据的获取;组织并领导了应急攻关小队,在一年多的时间内在深渊微生物生态、深渊洋流、深渊碳循环热点等三个方向上取得突破性进展,培养了一支能打硬仗、勇闯国际科技前沿的年轻科研队伍。MEER计划一期成果4篇(我校主导2篇)已于20253月以封面专辑形式刊登在国际顶尖学术期刊《细胞》(Cell)杂志上,其中一篇博士研究生胡傲然、黄珊珊为其中Cell文章的共同第一作者,赵维殳为共一兼共同通讯作者。

 

产:服务社会,培育新质生产力的建设者

作为一名党员青年教师,赵维殳始终坚持为国家的发展和社会的进步不懈奋斗,同时她也鼓励青年学生走出课堂,走出实验室,迈向更辽阔的祖国大地,去了解国家和社会真正的需求,更好地把握时代脉络,将所感所思反哺到平时的学习和科研工作中。2024,赵维殳作为指导老师组织了“向海图强,勇于担当”为主题暑期社会实践,开展“海南省深海生物资源产业化发展调研”项目,带领由2名本科生和18名研究生组成的实践团,赴海南三亚进行实地考察,走访了13家高校科研院所和企业单位。在三亚崖州湾科技城调研期间,还与企业达成合作共同研发共提取自动化一体机。本次实践被海南当地多家媒体报道,同学们在调研的基础上,参与撰写《海南海洋微生物资源产业化发展战略研究》,为当地的发展建言献策。实地走访调研让同学们真切地感受到了我国在深海方向取得的惊人成就和发展需求,极大地激发了学生们,尤其是“海南专项”同学的报国热情,同学们纷纷发出了“与国同行才是我们应该选择的道路”,“强国有我、为实现中国梦而不懈奋斗”的感慨和誓言。该实践项目获得了2024年上海交通大学学生社会实践二等奖,团队“海南专项”硕士毕业生张超华志愿服务边疆建设,成为内蒙基层公务员,育人工作切实落在祖国大地上。赵维殳所在的团队还获得了海南省第三届“优秀研究生导师团队”的荣誉称号。

 

15年前,还是交大生科院本科生的赵维殳遇到了第一次从研究所走上交大讲台的肖湘教授,“当时肖老师并不以传统的方式来上课,他以自身各种出海经历作为课堂的主线,让我感到非常羡慕,也很想进入这个研究领域,过这样的生活。”如今,当年青涩的学生已经成长为一名科研教学一肩挑的青年骨干人才,正带领着一批又一批的学生勇攀高峰、向海图强。正所谓“山不厌高,海不厌深”人才培养也在薪火相传、与时俱进,这也正是我国科教事业发展的不竭动力和源泉。

 

【个人简介】

赵维殳,生命科学技术学院副研究员,在极端环境微生物研究方向具有近15年的经验和积累,围绕原创的“共适应”理论,在细胞水平验证,逐步拓展至生物大分子与生态系统水平,已初步实现量化并扩展至与人工智能、地球科学等交叉研究中。以第一作者(含共同)及通讯作者在CellNat. Comm.Microbiome等高水平杂志上发表论文15篇。具有丰富的出海和野外科考经验,完成了马里亚纳海沟、蒂阿蔓蒂娜海沟、南海冷泉区等载人深潜作业任务。在国家自然科学基金委重大科学考察共享航次(NORC2024-801)中担任首席助理,参加的“奋斗者”号载人潜水器实现常态化科考项目,获2021中国海洋与湖沼十大科技进展(集体申报,上海交通大学第一单位)。

作为马里亚纳海沟环境与生态研究计划(MEER计划)的核心骨干积极推动项目执行,构建了全球唯一的深渊微生物大数据库,主导建立了核酸-蛋白共提取实验流程、多组学大数据分析平台、人工智能蛋白结构预测平台、代谢网络构建及分析平台,设计搭建了全自动核酸蛋白共提取装置。MEER一期成果在Cell杂志作为封面专辑发表,共同一作兼共同通讯作者论文1篇,并协助设计撰写了专辑旗舰文章获单独致谢。

积极参与极端生命相关的课程教学和系列课程建设,先后获上海交通大学青年教师教学竞赛一等奖、上海交通大学教学能手、上海市青年教师教学竞赛理科组特等奖、上海市教学能手、全国青年教师教学竞赛理科组一等奖第一名。