看點 一個對STEM領域一無所知，也不認識任何教授、實驗室的普通學生，能夠進麻省理工的頂尖科研夏校嗎？這聽起來有些天方夜譚，但在美國普通公立高中讀書的亞裔女孩廖品玉做到了。3年時間，她用"三步"，從在卧室研究資料，成長到了進入麻省理工的實驗室，研究生物醫學。這到底是怎樣神奇的"三步"？她身上的優秀的品質和習慣，又帶來了哪些教育啟發？
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文丨周歲 編丨Luna
一直以來，STEM專業不僅深受很多美國學生的喜愛，在留學生中更是一年比一年受歡迎。
美國教育協會上個月的《2022門戶開放報告》顯示，有超過一半的國際留學生選擇了STEM領域的專業，作為留學生大戶的中國留學生更是如此。
近20年國際學生專業選擇人數變化趨勢
但對中國留學生來說，申請STEM專業既是機會，也充滿挑戰。選什麼方向？研究什麼課題？怎麼做出特色？
這些問題很難找到一個萬能的答案。但外灘君卻找到了幾個足夠有啟發性的詞——獨創、堅韌、貢獻。
這三個詞來自美國教育新聞網站The 74今年一份榜單的評選标準，這份榜單評選的是16位在STEM領域有所作為的16歲及以下的青少年，整個提名和評選過程持續了好幾個月。每一位獲獎者都在這三個方面做出了自己的特色。
其中，有一位名叫廖品玉（音譯，Pinyu Liao）的小姑娘讓外灘君覺得眼前一亮。
來自華盛頓州的她，今年16歲，近幾年主要研究 "抗生素和耐藥性"方面的課題。她也因此屢獲殊榮：
在國際科學與工程博覽會（ISEF）微生物學類别中獲二等獎；
成為華盛頓州今年唯一被麻省理工Research Science Institute暑期項目錄取的學生；
還被華盛頓州科學院選為2023年度的州學生代表，參加美國少年科學院（AJAS）和美國科學促進會（AAAS）聯合舉辦的年度會議。
而她的學習經曆也同樣發人深省：
作為家裡第一個在美國長大、上學的孩子，學業上，她更多依靠自己，而不是父母的經驗；
就讀于普通公立學校的她，在研究開始階段，甚至沒有導師，全憑自己一路摸索。
這樣一個出生普通的亞裔女孩，是怎麼在短短幾年内在STEM領域做出成績的？又是怎樣做到獨創、堅韌與貢獻的？或許從她的點滴故事中，可以找到答案。
外祖母細菌感染的意外，
讓她堅定走鮮有人走的路
在The 74評選STEM青少年的過程中，評委了特意制定了三條标準——獨創、堅韌、貢獻。
評委之一的Mason Tang也是知名軟件Grammarly的工程經理。他說，對每一個在STEM領域耕耘的孩子來說，這三個品質就像是工作中的"火花、火焰與光芒"，決定了他們在研究上能走多遠，能走多久。
先來看看這三個關鍵詞：
獨創，指的是孩子們能夠做以前沒有做過的事，設計新的研究思路、方法，還有在研究過程中，樂于接受意外情況的心态。
堅韌，顧名思義，就是指堅持不懈。
而貢獻，是希望孩子們的研究不僅滿足自己的興趣，也能夠給更多人的生活帶來改變。
獨創在品玉這裡，其實不用多解釋，因為她專注的研究課題"抗生素和耐藥性"本身就是一個比較冷門的研究領域。
那麼，"另辟蹊徑"就是STEM專業的申請捷徑嗎？
如果這樣理解，那未免太過功利了。對品玉來說，這個選擇既是興趣所向，也是一次意外的助推結果。
其實，品玉很小就對醫生充滿了憧憬。随着她長大，這份憧憬也變成了更強烈、更具體的興趣：
她對各種各樣的疾病充滿好奇。在小學時，有個同學忽然在課上嘔吐，第二天，品玉關切又好奇地詢問："你到底得的是什麼病呀？"或許是她詢問的口氣太過急切，搞得同學都有些發懵，愣一下才回答："呃……是流感……"
像解謎一樣的醫學也讓她的興趣與日俱增。在家人需要就醫時，品玉常常自己先做出大概的判斷，在醫生的診斷驗證了自己的猜想之後，她也總會自豪地和媽媽說"我早就說嘛！"
不過，真正讓她堅定了研究方向的，卻是一次心碎的意外。
2019年，品玉外祖母的腿上忽然出現了細菌感染。"沒人知道那是怎麼來的。而醫生也找不到任何抗生素來救她。"
The Seattle Times的報道
從确診到離世，外祖母隻度過了短短兩周。在悲痛之中，品玉也和其他家人們一樣感到困惑——為什麼外祖母會病成這樣？為什麼抗生素沒有作用？
整整好幾個月，她研讀了一篇又一篇新聞報道和論文，開始了解到"抗生素和耐藥性"的問題。解答了第一個疑問。
可是在"為什麼抗生素沒有作用"這個問題上，她越是調查得深入就越是覺得不對勁——為什麼研發抗生素的進展比預想中的少很多呢？
在很多人的想象中，不斷會有新的抗生素被研發出來。但事實卻是，如今臨床使用的大多數抗生素，甚至還是上世紀40-60年代發現的。随着一些細菌出現耐藥性，有些嚴重的患者甚至無藥可用。
為什麼會這樣？
在采訪華盛頓大學醫學院教授保羅·波廷格（Paul Pottinger）博士的過程中，品玉了解到，從利潤的角度考慮，多年前開始，很多大型制藥公司就把研究重點轉向了更有利可圖的長期疾病治療，比如癌症、心髒病。
其實，了解到"耐藥性"這一點，品玉就已經找到了外祖母去世的可能原因。但是，她并沒有止步于此。
因為有個情況她始終無法忽視——研發利潤低、制藥公司沒有動力來提高産量或開發新的抗生素；與此同時，大衆對抗生素的認識還存在着很多誤區。這些都表明這個領域的研究和宣傳遠比應有的要少。
"抗生素和耐藥性"，這個領域的研究雖然冷門，但卻關乎每個人，甚至關乎我們的子孫後代。也正是在這樣的信念催動下，品玉下定決心，要在抗生素相關的課題上做更多的研究。
所以，她不是因為冷門而選擇了生物醫藥的抗生素課題，而是她從冷門中看到了這個領域迫切地需要更多研究，才勇敢地選擇做一名開拓者。這才是獨創真正的體現。
獨自一人摸爬滾打的研究之路，
她學會做自己的引路人
在走向研究的路上，品玉遇到的難題可以說是隻多不少。一個高中生，怎麼開始自己的STEM研究？
在美國，資金充足的磁石學校（類似國内的重點公立學校）或私立學校，往往校内就能給學生提供豐富的研究項目。可品玉就讀的隻是一所普通的公立高中，能接觸的資源并不豐富。
但她還是靠着自己的摸索，找到了一條通往研究的道路。這份堅韌，就是她的STEM研究能從靈光一閃的火花燃燒成一團火焰的原因。
1. 從身邊的資源着手，了解研究領域
和一開始就忙着找實驗室、找教授的同齡人不同，品玉是從自己的卧室開始研究的——她先利用網上豐富的資源，了解自己想要研究的領域。
不過，也不是随便挑一篇論文就開始。就像人類心理研究專家彼得·霍林斯在《知道做到》中說的，自學的開始是把基礎概念吃透，否則一上來就囫囵吞棗地讀充滿專業詞彙的學術資料，隻會事倍功半。
于是，品玉從專業術語最少的評論文章開始讀，有了基礎之後，再閱讀論文了解研究的具體情況。兩年之内，她閱讀的專業論文已經達到了150篇。
"我一開始很難适應閱讀專業論文，但當我讀得越來越多，掌握了訣竅以後，就容易理解得多了。"
之後，她又嘗試進行一些在家中用電腦就可以完成的工作，比如計算生物學相關的項目。這個時期，她也開始嘗試寫評論論文。ResearchGate、Google Scholar、YouTube上都有她搜索資源和教程的足迹。
為了向更多的專業人士請教，她又埋頭進 Science Buddies Askan Expert、ResearchGate和StackExchange這些被稱為"科研版Reddit"的論壇上，向專業從業者們說出自己的疑問。
現在再看當初的提問，品玉自己也會被那時初生牛犢不怕虎的氣勢震驚到："我怎麼會問出這種傻瓜問題……"但也正是敢于發問的勇氣，讓她收獲了很多很有價值的回複。
2. 在基礎的研究項目中積累經驗
但是，STEM研究不可能全部都在卧室完成，找一位導師，進實驗室是必須的。在學校沒有相關資源的情況下，品玉是怎麼解決的？
"如果你在網絡上搜索，可能會看到很多高中生分享自己被拒絕N次的故事——‘我給幾百位教授發了郵件，隻收到一封回複’。"這對一個高中生來說，堪稱恐怖故事，成功率也不高。
一番思考過後，她決定從一些體驗性質的項目開始，慢慢積累經驗。
去年，她就入選了一個面向高中生的為期兩周的探索者（Explorers）實驗項目，是由美國科學教育合作組織（SEP）運營、美國國立衛生研究院國家癌症研究所資助。在兩周裡，學生不僅可以參觀FredHutch實驗室，還可以動手進行實驗。
剛去到研究中心時，品玉興奮地跟媽媽視頻。"媽媽，看！我有了白大褂和微量移液器！" 也正是在這裡，她學習到了如何使用移液器。
使用移液器作的畫
此外，她還從Catherine Liu博士那裡了解了抗生素和細菌耐藥性是如何影響癌症病人的生存的，和Jeanne Chowning博士讨論了生物學中的倫理道德，也被Mary GraceKatusiime博士為了讀研，搬去沒有工作和住宿保障的新城市居住的堅韌打動。
小到當地醫院主辦的研究項目，大到哈佛線上全球健康大會，隻要是有利于自己研究的項目，品玉都會在自己力所能及的範圍内嘗試報名參加，哪怕一開始隻是做聽衆。
随着對抗生素領域的了解日漸深入，她也有了自己想要實驗探究的課題。
3. 對研究初具想法，更能獲得大牛們的青睐
這時候，品玉才開始嘗試給教授們發郵件，表明自己的研究想法和熱情。"當然，這并不意味着我的研究想法是絕妙的，會讓教授們迫不及待地錄用我。相反，最初的想法沒準實際上很糟糕。"
"但這都沒關系！"如今，已經頗有經驗的品玉這樣總結，"發郵件是為了表明我已經主動了解了這個研究領域，并且我是真的感興趣，不是一時興起。我現在就差一位教授願意為我提供研究機會，并且願意花費時間和精力來指導我。 "
品玉自己總結的郵件模闆
九封郵件發送出去，最終有三位教授願意給她提供實驗室的職位。比起發幾百封石沉大海的郵件來說，這個成功率已經很高了。在有了自己的固定導師以後，品玉終于在實驗室開展了自己的課題——"利用質粒介導的耐藥性"。
憑着這個課題，她竟然一路過關斬将，成為華盛頓州今年參與國際科學與工程博覽會（ISEF）比賽的六名學生之一，在微生物學類别中獲得了二等獎，還獲得了亞利桑那大學的獎學金。
媒體報道
随後又成為華盛頓州今年唯一被麻省理工Research ScienceInstitute（RSI）暑期項目錄取的學生，就算是全美，也隻有51名學生被錄取。
RSI的錄取郵件
收到RSI錄取的郵件時，品玉驚喜得在課上叫出聲來。但事後，她也在總結，自己對這份申請都沒報什麼希望，麻省理工又為什麼會錄取自己呢？
是因為研究獲獎了嗎？
可是ISEF的二等獎是在遞交申請後，才拿到的。
是因為績點和課外活動嗎？
雖然自己的成績也算優秀，可是和同被錄取的頂尖高中的學生比起來，就相形見绌了。
是因為自己普通公立學校學生的身份？
或許有一點吧。
但有一點不容忽視的是，她在申請中已經寫到了自己有一個非常感興趣的研究方向。對品玉來說，就是研究質粒。
"我覺得這些暑期研究項目甚至比大學錄取更關心‘匹配’的問題，畢竟他們給我們提供的機會，已經遠遠超出我們能為項目做出的實際貢獻。他們不是隻看學術或研究來錄取，而是看我們對研究有沒有真正的熱情。"
所以，對于自己此前的研究，品玉并沒有沉醉于展示自己獲得了多大的榮譽。相反，她着重總結了自己有了什麼發現和新想法。
她渴望的，是學校能夠給她更好的平台，深入自己先前的研究。這份謙遜和求知的渴望，看來大學也很難拒絕。
從對STEM研究一無所知，到走進麻省理工的實驗室，品玉一直都在自己摸索
對品玉自己來說，STEM研究這條路其實并不好走。和初中就開始做研究的同齡人相比，她起步晚；和讀頂尖學校的同齡人相比，她人脈資源、研究條件不夠。但她對抗生素領域的研究熱情，卻是真誠而炙熱的。
這份熱情，加上她善于運用網絡資源的能力，善于思考如何行動的習慣，共同促成了她在研究道路上的堅韌。火花終于成為了不會輕易熄滅的火焰。
即便個人的力量是微小的，
她也沒有放棄改變世界
在三條标準中，"貢獻"在外灘君看來其實是最難達到的。因為"獨創"和"堅韌"，更多是對個人品質的要求。而"貢獻"則意味着為其他人帶來改變。
對品玉來說，也是一樣的。她對生物醫學和抗生素研究的興趣，都來源于自身。但改變世界，這個目标是不是太大了？說到底，她也隻是一個高中生。
但品玉似乎從一開始，就沒有因為個人力量微小，就不去做。
在了解到抗生素研發不足，以及大衆對抗生素的不了解以後，她立刻有了一個想法——制作一支主題紀錄片，讓更多的人知道濫用抗生素的嚴重後果。
去年，在教育研究機構foundry 10實習時，她故事闆上的分鏡終于變成了真正的短片。在和華盛頓大學遠程抗菌管理計劃（TASP）合作期間，華盛頓大學還幫助她尋找适合的受訪者，解決了整部片子最難的部分。
品玉關于預防抗生素耐藥性的紀錄片故事闆
在最終呈現的影片《阻止抗生素耐藥性的探索》中，普通居民Nicholas Strand講述了自己的妻子Brianna因為耐藥性而呼吸衰竭離世的往事。
來自華盛頓大學醫學院的教授Paul Pottinger和其他一線醫院的藥學主任、抗菌藥物管理藥劑師等專業人士，則在短片中說明了抗生素濫用的威脅，以及當下嚴峻的用藥形式。
片中還有品玉搜集的世界各地的抗生素報道，從黑白影片時代到今天，抗生素和耐藥性的問題越來越嚴峻。
《阻止抗生素耐藥性的探索》
去年年底完成影片以後，品玉随手投稿給了世界衛生組織的"人人享有健康"電影節。沒想到竟一舉入選，這部紀錄片也成為了電影節上唯二的高中生作品，短小卻引人深思。
對于這個結果，品玉其實是有些意外的，她想過制作影片來改變其他人對抗生素的觀念，但沒想到能登上世界衛生組織這麼大的平台。
"我意識到我可以利用自己在生活中的影響力，去做一些能夠幫助他人的事情。"
這句話其實是自謙了，因為早在2020年，她就開通了自己的個人博客Lavender+Lab Coats。對同樣有志于投身STEM領域的孩子來說，這個博客是個寶藏之地。
博客首頁的自我介紹
品玉的博客不僅有第一手的STEM研究經驗和高中學習分享，還可以通過留言，直接問她個性化的問題。如今，博客每個月的浏覽量已經達到了35,000次。
在博客的STEM專欄裡，她詳細記錄了自己的研究經曆。參加ISEF時，從怎麼設計可拆卸展闆，到準備幾件衣服，都總結得清清楚楚；她還記錄了參加哈佛全球健康大會的感想，每場演講和論壇有什麼亮點值得聽都寫得明明白白。當然，也少不了作為公立高中學生如何從小白一步步找到實驗室做實驗的艱苦經曆。
博客中關于STEM研究的經驗分享
在博客的科普頻道，作為半個曆史迷的她，梳理了一些錯誤用藥引發的曆史悲劇，比如西班牙流感、沙利度胺導緻的出生缺陷等。
而博客的高中生活分類，則記錄着品玉普通高中生涯中，應對功課的種種思考。在去年年末的SAT出分以後，她分享了自己沒有報任何補習班，純靠免費資源，考到1500+的心得。
從中可以看出，她非常有學習策略，不是一上來就分享怎麼學，而是告訴讀者，要先做模拟測試，對自己的水平有了解。再了解自己能力的基礎之上，再制定有針對性的學習策略。
品玉的SAT得分和心得
品玉和STEM的故事到這裡就暫時告一段落了。
一個普通公立學校的學生，在沒有多少校内資源的情況下，竟然從一個小白成長為了能被麻省理工暑期項目錄取的好苗子，其中的艱辛酸澀是一篇文章很難說盡的。
以往說到STEM，除了相關專業有多熱門，給人更多的印象就是人脈、導師、實驗室資源等。雖說不是靠錢就能堆出成績，但也和藝術、體育等一樣，需要巨大的投入。
但品玉的故事卻給出了另一種可能性。當然，要實現這個可能性，需要一路上披荊斬棘。不過，她面對困難的思考習慣，外灘君覺得是她成功的重要原因，那就是把大目标拆解成能夠實現的小目标。
找實驗室沒資源，目标太遠，那就從最基礎的免費實驗項目開始入門。
SAT考個高分，目标太籠統，先把SAT的考題劃分成幾大類，專攻自己的弱項。
改變世界這個目标太宏大，那就先建個人博客，能幫助一個算一個。
其實，品玉從不否認，更好的條件能讓研究之路變得更輕松，但自身并不優越的條件也從沒困住過她。
雖然她如今的成功足以讓人羨慕，但她的經曆卻不讓人感覺遙遠，因為她的起步是那麼普通又踏實。在她身上，外灘君能感受到一種謀定而後動的從容，也會想起一句老話："機會總是留給有準備的人。"
參考文獻：
(上下滑動浏覽)
1. https://washacad.org/2023-ajas-awardees/
2. https://sepfredhutch.wixsite.com/explorersblog/post/pinyu-liao
3. https://www.geekwire.com/2022/meet-the-seattle-area-teen-geeks-that-just-won-awards-at-an-international-science-fair/
4. https://projectboard.world/isef/project/mcro030---artificial-activation-of-toxin-antitoxin-systems
5. https://lavenderandlabcoats.com/
6. https://medium.com/the-foundry10-voice/meet-the-intern-making-a-documentary-to-change-your-misconceptions-about-antibiotics-e26448f86066
7. https://www.youtube.com/watch?v=PSjXqV9A4D4
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