在霍华德休斯医学研究所(HHMI)的资助下,加州大学圣克鲁斯分校的生物学家将利用生物多样性调查和实地研究,让更多的学生参与科学研究。

生态和进化生物学教授贝丝·夏皮罗和艾丽卡·扎瓦莱塔是今年通过HHMI教授项目选定的科学教育创新人才中的两位。

Zavaleta的提议为她赢得了一笔为期五年的100万美元的拨款,用于创建一个包容和协调的途径,使学生参与生态和保护生物学,并支持他们一直到毕业。该项目将提供更多的基于研究的现场课程和实习机会,以及持续的指导和支持社区。

Zavaleta说:“在UCSC,我们有很多很棒的野外课程,我想确保所有学生都能接触到这些课程,并将它们联系在一起,形成一条道路,将产生多样化的新一代保护领袖。”

夏皮罗与加州大学洛杉矶分校(UCLA)的分子生态学家罗伯特·韦恩(Robert Wayne)合作,赢得了一项150万美元的合作奖,该项目旨在让大量学生参与使用环境DNA进行生物多样性调查。环境DNA (eDNA)是一种高度敏感的分子方法,通过分析土壤和其他环境样本中的DNA片段来编目任何生态系统的生物多样性。

夏皮罗说:“环境DNA是研究前沿科学的有力工具,也是让人们对科学产生兴趣的好方法。”这对于第一次经历来说是相当容易的,但是你可以回答的问题的范围是非常广泛的。它是通向各种不同科学的大门。”

夏皮罗和韦恩领导了加州大学保护基因组学协会,韦恩是该协会的负责人,他们的HHMI项目是在该协会工作的基础上进行的。环境DNA呼吁科学调查和教育(eSIE),三层计划首先成千上万的学生参与了最初的采样工作,独立,在网上教学的指导下模块和移动应用程序,或通过有组织的抽样活动称为“bioblitzes”加州大学自然保护区在加州和其他网站。该联盟一直在通过其CALeDNA项目运行bioblitzes,并且招募工作已经在进行中,以扩大学生的参与,包括代表性不足的群体。

夏皮罗说:“我们希望他们走出去,有一个积极的第一次经验,参与实际的实地工作,收集样本和数据,供科学家使用,包括他们自己,如果他们想继续这样做的话。”

该项目的第二层将是一门为科学专业和非专业学生设计的生物多样性课程,利用eDNA作为提高科学素养的跳板,并向学生介绍科学与社会重要问题相关的许多方面中的一些。最后,该项目还包括资助那些希望与教师导师一起进行独立研究项目的学生。

Zavaleta的项目旨在将现有的实地研究课程构建成一个更加连贯的途径,指导对生态和保护感兴趣的学生从大一或转学到毕业。早期理科专业所需的大型入门课程常常被认为是自然减员的原因,而代表性不足的群体和弱势学生放弃理科专业的比例比其他学生高得多。Zavaleta说,基于探究性的实地课程和研究机会提供的经验可以让学生参与并受到启发。

她说:“通过结合自然和友谊的情感回报、分享经验和共同创造,野外课程提供了一种经验,让包括我在内的许多人走上了生态和保护生物学的职业道路。”“它们还创造了一种身临其境的体验,这种体验对学习非常重要,是形成对自然世界的理解的重要组成部分。”

Zavaleta希望通过提供奖学金来支付学费,并在教授这些课程的教师和研究生中建立更多的能力和多样性,从而降低阻碍一些学生参加现场课程的障碍。她还希望增加本科生通过带薪实习获得研究经验的机会。一个新的教师导师制职位将帮助学生利用奖学金和研究实习等机会,并在整个项目中提供指导。这些努力将通过一个新的中心(CAMINO)进行协调和资助,该中心旨在提供经指导的、基于探究的机会。

Zavaleta说:“我们的想法是为各种各样的学生提供全面的支持,并建立一个社区,这样我们就避免了这样的情况,即他们从一门伟大的课程中获得灵感,然后在他们继续前进之前面临着大的课程要求,他们就会跌入悬崖。”“同样重要的是,我们要衡量和传达这一努力的结果,这样我们才能理解什么是有效的,并能够持续下去,扩大规模。”

HHMI教授项目始于2002年,UCSC分子、细胞和发育生物学教授曼纽尔·阿瑞斯是首批HHMI教授之一。今年,在177份提案中,只有12份获得了资助。加州大学圣克鲁斯分校除了提交了两份资助提案外,还提交了26份最终入围提案中的4份,这些提案通过了前两轮的同行评审。