我来自西雅图，参加美国科研的感受！

　　E同学，品学兼优，目前是在美国西雅图的中学女生，希望中学毕业后，能进入理想大学读书，有计划选择生物专业。为此，参与了美国名校科研，增加学术背景，开拓视野，获得真知。

　　科研周总结

　　WEEK ONE:

　　这一周主要完成的任务是读完了G教授见面讨论，并且阅读布置的2篇paper，第一次见面的时候做了presentation，熟悉了大学校园，centrual square一带和波士顿chinatown，与G教授一起拜访了周五的大学校内公众活动，research了波士顿一带的名校并初步安排了tour的时间，以及finally，列出了接下来几周的安排的雏形。

　　由于之前有过在美高学习biology的经历和一些专业词汇的掌握，我认为G教授可以给我安排更有挑战性的任务。于是我周五跟她提起了这一点并跟她商量，instead of一篇paper，她会share给我一个folder，我自己量力而行，能看几篇就看几篇。我认为这样的安排能给我更多的自主学习空间。

　　在这一周期间，我几乎每天都会去大学的图书馆，现在已经基本能够达到不看地图也不会迷路的状态。我对此表示很自豪。

　　在周五的校内活动中，我学到了很多神学方面的知识，并且从他们那里了解到了一种不一样的世界观和一些哲学方面的看法。我同样认为那里的人都十分热情，希望能跟他们build更深的personal relationship，这样不仅能够在与他们的交流中学到很多东西，将来也许会在推荐信和关系网方面对我有很大的帮助。

　　我的波士顿名校的tour list目前确定的还只有MIT，哈佛，BU，WPI，威廉姆斯和Amherst。待定的有且不仅有BC，Tufts，Northeastern，Brandeis和Wellesley。其中至少MIT，哈佛和WPI的tour我一定会在下周完成，其他的tour看我的余力和时间安排。

　　另外，我上网research了波士顿的博物馆和比较有名和有吸引力的旅游地点。我的初步安排是去到science museum，一到两所art museum，freedom trail，boston harbor(观鲸)，aquarium，一到两所library和一个比较完整的one-day city tour。

　　我希望在接下来的一周能够加快步调，让生活再充实一些，做更多我想在这一个月里做的事情，make more connections with people，并且进一步的熟悉城市，develop计划并加以实施。

　　WEEK TWO:

　　这一周我的主要活动是：周二和groupmate一同乘车前往旁边的大学，去旁听导师讲解的一门公开课程(导师的校际间学术交流)，周三和周五分别参加了哈佛和MIT的information session和tour，完成了老师布置的论文，周末去了museum of science并去no name restaurant吃了当地有名的龙虾。

　　这一周的paper确实如我请求的一样提高了些难度，对脑部结构没有太多基础知识的我读起来花了比上周更多的时间。我意识到了一定的基础知识对阅读professional paper的巨大帮助，所以，借着下周开始自行探索并且research的机会，我打算与导师探讨能否多进行一些我感兴趣的方面-- 基因学的research并多学习一些那方面的paper。

　　去旁听公开课也为我强调了同一个道理——我需要很多我还没有接触过的基础知识才能够理解高级课程的内容，为此我不能一再地去寻找那些我目前还掌握不了的课程并希望自己能听懂。我需要认真审视自己的实力，并选择对我合适的挑战。其次，我在来回的路上与导师聊了聊天并成功增进了了解。

　　去到哈佛和MIT的information session和tour让我非常近距离且深入地了解了这两所平常被提及率极高的名校，并且更具体地开始考虑我以后的升学取向。哈佛是一所人文气息浓重的学校，红砖白顶校园建筑，和文化丰富的分院系统都让人感觉到这所名校数百年背后沉甸甸的历史。在这里，学生崇尚多元化和独特，学校的理念让人们坚信，每一个人都是不同的，并且每一个人的独特都应被celebrated。MIT，on the other hand，却有着颇为复古的主楼外貌也掩盖不住的科技气息。这里是创新和兴趣的天堂，评分系统最大限度地确保学生能够自由地选择自己感兴趣的课程，而不是被成绩牵住脚步。这里的学生们与传统意义上的书呆子截然不同，甚至会用他们在课堂和研究中学来的知识来进行恶作剧。这里的终极理念在于合作，一切成就都是团队合作的果实。我十分高兴能够这样了解心目中的名校和未来的潜在目标，并且期待接下来一周的访校能为我带来什么。

　　Museum of science是个非常有趣的博物馆，我希望能有机会去参加那里每周五晚上的观星活动。龙虾的味道也很不错，我很开心能在这个正宗的龙虾产地吃到。

　　我希望接下来的一周在完成论文的基础上能去两所访校，一所美术博物馆，freedom trail并看一场电影。

　　WEEK THREE：

　　这一周我把大部分时间放在在科研方面的自主research。我还访问了波士顿大学，参观了institute of contemporary art，并和group partner去看了一场电影。

　　自主research让我终于有机会能够挖掘我感兴趣的方面。我research的main focus是脑部液压与脑部疾病之间的关系。我利用MIT的资源搜索到了许多这方面的paper和资料。速读的能力逼迫我在短时间内能够快速理清文章的脉络，抓住重点，从而吸收尽可能多的信息。这不仅对我这次的自主research大大提高了条理，以后也一定会在我的学习和工作生涯中起到很大的帮助。

　　这周的访校经历稍显坎坷。我本在周五安排了两所访校-- wellsley和brandeis，但由于错过了上午与导师meeting后的那班火车，计划泡汤，我不得不把剩下的访校计划都压缩到下周。然而周三访问的波士顿大学让我耳目一新。这所综合大学给了我一种极其贴近文理大学的感受，与此同时有着我最看中综合大学的特点-- 大量的学生，老师，资源，社交和人脉发展空间。我觉得它有潜力成为我希望去的大学之一，但唯一一个缺陷就是，通过info session和campus tour，我没有看到它的特点和独特，也许访完更多学校后我会对此有不同的看法，但对此我暂时保留意见。

　　美术博物馆是个能够轻易让人安静下来的地方，ICA也不例外。我很高兴我决定抽出时间乘40分钟地铁去参观那里。看电影也是一种很好的放松方式，看完后我和partner去吃了日本烤肉，得以从成堆的paper中探头喘一口气。

　　由于这周五泡汤的计划，我下周的访校行程变得十分紧张，我需要在四天之内访5所学校，并且还要完成我的research总结，还要抽时间和住家，同学和导师庆祝独立日。希望我下周能够更努力，并按部就班地完成所有计划。

　　WEEK FOUR：

　　最后一周的科研也顺利完成了!这一周，我访问了3所学校，完成了科研的最终的presentation和总结，度过了第一个独立日，还去了当地的水族馆和一所艺术博物馆，最后的几天专注于打包和收拾，没有干太多事情。

　　我访问的三所学校分别为boston college, tufts university和brandeis university。这三所明显比之前的哈佛和MIT要亲民许多，更加关注学生的个人情况而且更加热情。三所校园都不在热闹的市区并都很漂亮。其中我个人最喜欢的是brandeis university，因为这里的校园氛围，共同的让世界变得更好的理念和学生们带给我的感觉让我一见如故。因为这个我也简单地和那里的招生老师攀谈了几句。但是这次的简短访校只是我选择范围内的一点，我期待以后能够去到更多的地方，见见更多的学校。

　　最终的presentation和学业总结相对顺利。有了之前对论文的研读，我的总结写起来十分迅速，也发觉自己学到了不少东西。导师针对其中一个我提出的问题(关于利用颅外压力测定准确的颅内压力的设想)做了一些假设，并且告诉我这会是个值得研究的课题，说不定真的能够给测定颅内压的手段带来一些新的改变。我对此十分开心。

　　这是我在美国度过的第一个独立日，但我早就听说了查尔斯河上的烟火非常漂亮。白天，住家带我去了海边的一家炸海鲜小店，那里的食物味道很好，我也第一次真正分清了不同的海鲜都叫什么名字。晚上10点左右，我一个人随着人潮走到了查尔斯河边，和身边的几百，几千人一起观看了独立日烟火，还拍了几张照片。烟火非常绚丽，周围叫喊的啤酒摊也让我感受到了美国人自由的风情。

　　水族馆和艺术博物馆都不大。每一个我两，三个小时就逛完了。但是在偶尔闲暇的时候去一趟当作放松和散心也感觉十分惬意。

　　这次的科研活动带给了我一个在世界名校，在专业人士身边学习我无法在高中学来的知识。科研也许并不是最有趣的学习方式，但是它给了我很多的机会去从我阅读的白纸黑字的论文延伸开来。生物是一个很灵活的课程，它需要很多的想象力和创造力。大多数时候不是做不到，而是想不到能去这样做。科研给我的就是这样的一次机会。而最终我提出的几个idea也说明了一些问题--- 当导师告诉我我的想法也许真的能行时，我意识到了发散性思维的重要性。以后等我有了更多的知识储备，一定会把这一点发扬光大。

　　与此同时，这次经历也带给我了很多可以反复思考的东西。从一个人拖着行李箱初来乍到的兴奋与忐忑，到临走前回首时的安定和释然，期间在波士顿一个不大不小的城市里独自一人横冲直撞，跟各种人相遇，颌首，交谈，交换些见解和经历，再擦肩而过。我近乎冒失地尝试了许多新的东西，得到了不尽相同的反馈，了解了有许多时候需要鼓起勇气，但也需要量力而行。我学会了思考什么能给我带来最大的帮助，而不是看到一件新奇的事就不顾一切地扎进去;我学会了聆听不同人的观点，拥抱别人与自己的不同;我学会了耐心，等待，热情，勇气，自我安排，自我控制，自我提升。

　　在高中剩余的两年和我将来的学习生涯中，我的方向大概率会向生物和物理发展，但是我还没有决定我的最终路线。不过我认为暂时还不用着急，因为我希望能去一个有着文理学院理念的大学(不论是综合还是文理)，好好的在各个学科都打下坚实的基础，在以此为起步，走向更加深层和专业的道路。

　　科研论文学习的总结：

　　这次我所有读过的paper大概以时间顺序(一共3周)和topic分为三类：有关镰型血红细胞和疟疾;有关(多数是外伤导致的)脑部结构变动和手术的医疗手段;最后是有关脑脊液中的基因代码和阿兹海默症的关联。

　　第一类-- 有关镰型血红细胞和疟疾的一共有两篇，也就是第一周布置的两篇。这两篇paper的topic相同，但介绍的方面却不同。第一篇记录并验证了感染疟疾后血红细胞的structural，biochemical和mechanical change并且证明了发烧会使因疟疾感染而产生的血红细胞变形不可逆转。在测量血红细胞的各种change方面，研究人员运用了TPM(tomographic phase microscopy)来画出细胞的3D map，用公式计算了Hb content和DPM(diffraction phase microscopy)，还测量了变形程度(deformability)。这些数据都进一步被使用在了下一步的实验中。接下来，科研人员设计了三个实验组，分别在细胞被感染后被放置在正常体温下，发热体温下，和先经历45分钟发热体温再返回到正常体温(为模拟疟疾的发热周期)。在分别运用以上的各种实验方式测量三组的不同数据后，结果表明，第三组的数据比起第一组，更加接近第二组的数据。这证明了疟疾发热周期对血红细胞变形造成的不可逆影响。这个结论和实验中展示的方法都对以后的血液疾病诊断有潜在的帮助。第二篇paper介绍了一个测量因早期感染开始变形的血红细胞的cytometer并通过实验找出了最理想且高效的入口形状。这个仪器极小而精细，拥有两条管道让血细胞，在血管内能够允许红细胞通过管道，但能防止白细胞进入，而且比起其他仪器更加方便，快捷，且相对来说不容易堵塞。它能够通过红细胞通过的速度来判定细胞有没有因为早期感染而变形。首先，实验人员验证了两条管道测试出的数据是相同的，以此保证实验的准确性。其次，他们稀释了血液并掺杂了人工硬化的细胞，通过测量这些稀释血液的流速而展示了仪器的原理。为了鉴定哪个形状的入口是更好的设计，实验人员把同样的感染晚期细胞在不同开口的仪器上测试，结果证明diverging的开口让硬化和没硬化的血细胞有最明显的数据差别，因此是最理想的选择。文章中还提到了reticulocyte(新生细胞)也许会因为更大的size和更慢的变形速度而让仪器产生误差。但DPD model证明，血细胞的流速是不会因为细胞大小而产生区别的。这个仪器方便，快捷，且比传统仪器要准确，potentially能够准确诊断早期疟疾并在真正发病前开始治疗，以此来大大减少疟疾的死亡率。这两篇paper虽说介绍方面不同，但目标都是为了更加准确有效地诊断早期疟疾以便早些开始治疗。疟疾作为一个死亡率客观的急性病，这些研究无疑是有效的。

　　第二类的两篇，依旧按照时间顺序，是第二周的folder中的两篇，介绍的是对于脑部手术的医疗手段。第一篇介绍了一种搭建脑部血管的3D结构图并由此来推断出脑部肿胀发生的位置的方法。在搭建这个结构图时，研究人员首先找到大脑中间分开左右脑的central line并以此作为搭建的基础。接下来，他们搭建主要的动脉和静脉分布，这样就构造起了基本的框架。最后，他们补充完所有细小的毛细血管，这个结构图便完成了。这个结构图，与其他的脑部数据分析方式不同，成功的把多方面信息结合到了一起，并且根据数据不同，有三种不同的呈现方式。实验证明这种结构图能成功地起到辅助医疗(手术)并加深医护人员对病人脑部创伤的直观性，以后能够引入clinical setting并对脑部肿胀的医疗有帮助。第二篇是所有论文中唯一一篇陈述已存在的医疗手段的文章。它介绍了减压型颅骨切除术(decompressive craniectomy)这种手术。这个手术用于当病人的脑部(多因外伤)淤肿时，为了尽可能小的改变病人脑部的整体结构和颅内压而切除淤肿处的一部分头骨而让大脑充分肿胀。文章中一共介绍了6种不同的切割方法，涵盖了将头皮，脑膜和头骨切除为多种不同形状以此尽可能不干扰到脑部正常运作的方法。文章中还简单介绍了切除后简单盖住裸露部分大脑的方法和缝合方法。文章介绍，颅骨切除术在现阶段脑部手术方面已经逐渐成为了一种常见并有效的治疗方法。这一类别的两篇文章，与第一类相同，究根问底也同样讨论并展示了不同的(已存在和potential的)医疗手段。

　　最后是第三类，也就是自主research的文章。这两篇文章都围绕着脑脊液中显现的基因代码与阿兹海默症严重程度的联系展开。这一类里的第一篇展示了运用ADDL(amyloid-β-derived diffusible ligands，脑脊液中一种含量由基因控制的物质)在脑脊液中的concentration来诊断阿兹海默症的方法。这一篇中运用的方法十分复杂，没有足够的专业知识，我无法十分具体的说明，但能够提供大概的框架。实验人员运用了许多步手段将DNA提纯，分段成barcode，稀释，最后成功运用抗原在产生ADDL的基因上标记了genetic marker，让所有产出的蛋白质都能够携带这个genetic marker，以此来通过这个marker来追踪脑脊液中ADDL的含量。他们用这个方法在十个不同年龄段及不同严重程度的阿兹海默症患者的脑脊液sample进行了测试。数据证明，患有阿兹海默症的患者普遍有更高的ADDL含量。这个发现，作者在论文中提到，尤其是在此前没有测试ADDL含量的有效方法的这个情况下，是在阿兹海默症诊断方面很大的一步以及一个非常有用的工具。这一类里的第二篇虽然和第一篇的主题几乎相同，但比起第一篇要简单直接得多。这一篇提到了SOAT1(acylcoenzyme A: cholesterol acyltransferase 1)，一个能够调节ADDL含量的基因组，并通过简单的基因对比证明了这个基因组和阿兹海默症的关联。实验人员从不同年龄段和不同病情严重程度的分布在欧洲中部和南部的患者提取了基因样本，又提取了非阿兹海默患者的样本作为对照组来对比控制SOAT1的基因组。实验结果表明，不论性别，年龄和地域，SOAT1基因的确会对阿兹海默症的严重程度产生影响(高SOAT1=更严重的阿兹海默症)。这两篇围绕阿兹海默症的文章在讨论基因编码和病症严重程度的同时也对阿兹海默症的诊断和(也许，potentially)治疗有推进作用。

　　这些paper的主题虽然都大不相同，但有共同的一点就是-- 所有的研究成果都对医疗的发展有着推动的作用。这也解释了生物(尤其是病症方面)的科研的共同发展方向，让我对这个field又有了一些总体的了解。

　　我想到的问题和idea有如下：

　　1.如果造成血液变形的因素不(完全)是感染，而(更多)是体温，那是不是控制体温就能有效地治疗疟疾或减缓感染速度?

　　2.颅内压强是否可以通过按压头骨并观察的骨头的微观变形程度来测量活用于与健康时的变形程度比较来确诊疾病?

　　3.第三类两篇里介绍的是十分相似的内容，第二篇的发表日期比第一篇早，但内容却比第一篇更简单易懂，也能让人轻易地联想到第一篇中的结论。那为何第一篇中的理论还需要如此大费周章的证明呢?(高SOAT1导致严重的阿兹海默，高SOAT1同样导致高ADDL，那ADDL和阿兹海默之间的联系不是不言而喻吗?)

　　报名选拔阶段，大学老师面试后邮件反馈：

　　Dear Mentor,

　　I finished my interview on Sunday and I thought it went great! My interviewer was really nice and helpful to me! The interview started with questions about my cultural background and education experience. I told her that I am currently a sophomore in High School. I said that I was born and grew up in China, and that I came to the States for Middle School and High School education just before my eighth grade year, which was when I started in US Academy, the school I'm currently attending.

　　She then moved on to my motivation on attending this summer program and on considering Biology and genetic engineering as an option for my future path. I told her that the subject biology itself had been a fascinating topic for me since my seventh grade year. My teacher introduced us to Mendel's experiments on pee plants, which drew me into doing more research on blood types. Also, I'm looking forward to decide whether or not research scientist would be the job I want to have in the future. I understand that working in High School labs and in advance leveled research labs are completely different, which is why I'm very eager to figure out what the differences are and whether or not I enjoy that.

　　Afterwards, she asked me about my academic standing, especially in Math and Physics. She told me that they are very important for working in the field of genetic engineering. I told her that I'm in good academic standing. My GPA is 4.0, and I'm currently taking and doing well in Precalculus and AP Physics I. I also mentioned that I'm very happy to hear that, because I would have a much fresher memory in Math and Physics than Biology, which could be very helpful. I also told her that I will be reviewing the information I've learned about STEM in the past years and possibly looking into more information in advanced courses. She then mentioned that since I am not a college student, it would be very hard for me to perform well without enough general knowledge a college student would have. I told her that I'm an active learner and likes to learn about new things a lot. I will thrive to do my best on catching up with informations and engage as much as I can.

　　She also pointed out that research lab could be a very boring and exhausting job because of all the repeated data collecting, trials and complicated problems we need to solve. I said that this was the whole point that I'm applying for this program-- to see if I enjoy this or not.

　　Also, I generally have lots of patience and dedication for problem solving. I find hard, challenging problems exciting instead of obscure.

　　For the last question, she asked me if I was forced by my parents to apply for this program, which happens to be a fairly common case in Chinese families. My answer was a solid no. Firstly, I wanted to apply for this program for my own reasons mentioned above; secondly, my parents are very understanding and reasonable and would never force me do to anything. They taught me the importance of thinking and considering as many factors as possible when when it comes to decision making instead of telling me what I should be doing. They trust me with making wise decisions on my own and living a life planned fully by myself. They would only make suggestions. They would never force me to do things.

　　She also gave me a chance to ask questions. I asked her : What do you think is the most or more important factor that can make you successful in a research lab? Would it be a good idea to start on advanced courses over the summer? Her answers were very helpful and I learned a lot for the description of her experience.

　　Thanks a lot for this valued interview opportunity, and the brilliant advice and responses from my interviewer. I really hope to contribute to the research program and I hope to become a researcher and a better scholar.