定义未来科学家的四个基本素质

科学并非唯一飞速发展的领域，人类自身亦在不断进化。每一天，我们都在适应全新的现实环境，拓宽认知边界，深化对世界的理解。新一代科学家正站在这场集体进化的前沿阵地，他们当下培养的核心素养，将塑造人类的未来。 Labster 教育社区的教育工作者与科研人员分享他们在培养理工科（STEM）学生、助力其成长为未来变革者的过程中，重点培育的关键素养。以下便是他们眼中定义未来科学家的四大核心品质：

一、 倡导精神

“见其形，信其能”—— 榜样的力量影响深远。随着越来越多的女性与少数族裔投身理工科领域，榜样的覆盖面也在持续拓宽。相较于以往任何一代人，年轻一代更有能力、也更有动力去倡导理工科领域的多元化、公平性与包容性。

托马斯・杰斐逊大学的生物学助理教授曼努埃拉・特里佩皮博士表示，这仅仅是这场战役的一半。她认为，要鼓励和支持少数族裔学生，关键在于在课堂上坦诚且常态化地探讨多元、公平与包容（DEI）议题。

特里佩皮博士是一名意大利移民，她为自己能作为女性及性少数族裔（LGBTQ）的代表从事科学教育工作而深感自豪。“第一堂课上，我就会给学生们讲述自己的经历。” 她说，“我会告诉他们：‘我能做到的，你们也一定可以。’” 她的目标是让学生在需要帮助时能毫无顾虑地开口求助，从而帮助他们扫清理工科职业道路上的障碍。她表示，通过接纳不同背景的学生加入自己的研究团队，能与他们建立紧密的联结，打造一个可以自由交流的 “安全空间”。这不仅有助于增强学生的自信心，也能为他们未来成为理工科领域多元、公平与包容理念的倡导者奠定坚实基础。

二、 沟通能力

如今，科学家已然站在了世界舞台的聚光灯下。他们肩负着向政府官员传递关键信息的重任，同时也频繁出现在各类新闻媒体与社交平台之上。科研工作者的言论内容及其信息呈现方式，是遏制虚假信息泛滥的关键所在。未来的理工科专业人才必须具备出色的沟通能力，能够将复杂的专业知识转化为通俗易懂的内容进行传播。

澳大利亚皇家墨尔本理工大学的细胞生物学与毒理学副教授唐纳德・沃德科维奇博士，与那些热衷于电子表格和数据的科学家不同，他向来青睐通过图表、图像、动画等可视化方式来呈现科学概念。他从未来雇主的角度告诫学生：无论身处哪个学科领域，可视化呈现信息的能力都将成为一项核心竞争力。

“培养这项能力的方式多种多样，比如开设专门课程，让学生学习制作演示幻灯片和科学图表。” 他说，“如果能熟练运用优质的图表或视频辅助表达，无疑会为你加分不少。在工作中，你常常需要向完全不懂你专业的人进行讲解，如果一味谈论复杂的专业术语，很快就会失去听众。所以，要学会用生动的方式描绘科学图景，讲述科学故事。”

三、 抗压韧性

在科研人员与教育工作者眼中，抗压韧性是未来科学家必备的另一项核心素养。沃德科维奇博士指出，科学研究的本质就是在反复失败中摸索前行，直至取得成功。从学生时代到职业生涯，失败都是各个阶段学习过程中不可或缺的一部分。

“学生们需要建立起应对失败的心理防线。不要惧怕失败，要学会拥抱它。没有失败，就没有成长。这一点至关重要。”

在美国得克萨斯州奥斯汀市的特拉维斯湖高中，卡罗琳・乔治负责教授一门名为 “领航计划” 的前沿课程。该课程面向 9 至 12 年级的学生，引导他们解决现实世界中的科学难题，为投身医学及医疗创新领域做好准备。抗压韧性是这门课程的重点培养目标。乔治经常用本杰明・富兰克林的名言来勉励学生：“我没有失败，我只是找到了 100 种行不通的方法。”

“我们并不在意他们失败了多少次，只关心他们最终成功的那一刻。” 她说，“我会告诉他们：‘你们要做的，就是坚持不懈。’” 她的教学目标是最大限度地激发学生的潜力，同时将失败带来的负面影响降到最低。“当学生提出一个解决方案，即便可能存在不完善之处，我也会先肯定其中正确的部分，再引导他们对方案进行微调改进。”

四、 协作意识

视频会议工具与社交媒体的兴起，让我们无需收拾行囊，便能与全球的同行展开协作。这种实时信息共享的能力，为科学界携手攻关、加速解决各类问题创造了全新机遇。

马克・戴维森在南卡罗来纳州的李中心高中教授大学先修课程（AP）的生物学与物理学。他坦言，自己花了不少时间才适应通过 Zoom 开展线上教学，甚至有部分学生起初不愿开启摄像头参与课堂互动。但两年后，他和学生们都已能熟练运用各类共享技术，如今的他也极力倡导学生提升这些技能，成长为更优秀的协作者。

“现在，科学家之间可以即时共享研究成果。因此，你需要具备快速向世界各地的人清晰阐述自己想法的能力。” 他表示，从某种意义上说，新冠疫情的出现反而加速了学生这些协作技能的培养，提升了他们的团队合作能力。

在特拉维斯湖高中，协作是人体系统课程的重要组成部分。例如，在诊断模拟病例时，乔治会让学生们分别负责研究患者身体的不同部位。有的学生专注于心脏，有的则研究肾脏；但他们必须通力合作，共同探讨各个器官在人体系统中的协同运作机制，从而形成全面的诊断视角。

乔治表示，在当下的时代背景下，孤军奋战的科研模式早已行不通，科学的进步离不开团队协作。

沃德科维奇博士对此深表赞同。

“单一学科无法解决所有问题。” 他说，“培养科学家的跨学科协作意识至关重要，未来的科研工作者需要具备更强的多学科交叉思维与合作能力。唯有如此，科研人员才能学习不同领域的技能，学会与不同部门的人共事 —— 彻底告别孤军奋战的科研模式。”