一个老年人可能同时患有高血压、糖尿病、视力障碍和行动不便。但在许多医疗体系中，这些往往被当作几种彼此分开的健康问题来处理。
这让来自缅甸的昆山杜克大学2026届本科生Wai Yan（Willy）Min Htike产生了一个疑问：如果病人的生活从来不是按照疾病分类的，医疗体系为什么要这样组织？
这个问题后来成为他本科研究的一条主线。
Wai Yan（Willy）Min Htike
他研究昆山基层医疗机构如何联合管理高血压和糖尿病；后来，他又参与杜克大学医学院在坦桑尼亚开展的项目，探索如何将高血压护理融入艾滋病防治服务。
不同的研究环境让他逐渐意识到，科学研究不仅要找到有效的方法，还要理解一个方法为什么在某个地方有效，又为什么不能简单复制到另一个地方。
本科期间，他参与多个科研项目，发表9篇论文，并获得牛津大学、杜克-新加坡国立大学医学院等多个博士项目的录取。但比这些成果更重要的，是他逐渐找到了一个希望长期追问的问题：如何为多病共存人群建立更有效、更可及的医疗体系。
科学研究或许就从这样的时刻开始：看见一个问题，然后不满足于已有的答案。
在昆山杜克大学自然与应用科学学部（DNAS），这样的追问发生在课堂、实验室和真实世界的不同场景中。学生跨越学科边界寻找方法，也在一次次研究、失败和修正中，逐渐学会如何提出自己的问题。
作为昆杜最大的学部，DNAS涉及到八个专业，从数学、物理、计算机科学和统计学等基础科学，到材料科学和环境科学等应用科学，也包括生物医学和神经科学等健康科学。
学部有大约60位全职教授，设有20余个实验室。本科生也有大量机会较早进入实验室、参与研究。
田丰
自然与应用科学学部主任、数据科学教授田丰从事科研近30年，研究兴趣横跨机器学习、数字媒体等多个领域。在他看来，现实世界中的科学问题往往本身就是跨学科的，因此教学和研究都需要留出足够的自由，让教师和学生尝试不同的路径。
“我希望我们的学生对任何专业、对任何可能性，都保持开放的心态。”
跨学科：用不同领域的知识解决问题
这种开放有时从一堂大一课程开始。
在BIOL110的课上，生物学助理教授Joohyun Lee曾向学生抛出一个问题：
“我们都知道人体细胞的代谢离不开酶的参与，那么——有人能用化学或物理原理来讲讲酶参与代谢过程时的分子变化、能量变化吗？”
抱着“生物课”的预期来听讲，却突然被问到物理和化学知识，学生们有些意外，旋即低头思索，或与同学小声讨论起来。
Lee没有马上给出答案。他希望看到的，恰恰是学生把不同课程中学到的知识联系起来，试着自己找到答案。
Joohyun Lee
他是BIOL110课程教学研讨小组的组长。和组里的老师们制定教学大纲时，他们就希望学生们能将不同学科的概念联系起来，主动参与推导过程。当学生能用其他学科的知识解释生物学概念时，学习便不再只是死记硬背，而是逐渐理解知识背后的逻辑。
Lee记得，不少学生在上完BIOL110后决定将专业转为生物学，有的后来还加入了他的研究小组。
有学生在课程评价中写道：“BIOL110让我认识到生物是一门可以靠理解而不是死记硬背来学的科目，这是我上过最有意义的课程之一。”
对2027届数学与应用数学专业的本科生吴虹萱来说，跨学科研究带来的问题更加直接：如果一个研究同时涉及几个完全不同的领域，而一个人不可能在短时间内把它们全部学透，该怎么办？
吴虹萱
她十分热爱数学，认为“数学是描述世界最本质的语言，以纯粹和简洁的方式来表征整个世界”。大一暑假，她便开始参与科研，并逐渐对机器学习和人工智能产生兴趣。后来，她加入数据与计算科学副教授Mustafa Misir的科研小组，探索用GNN（图神经网络）预测蛋白质-受体结合的算法选择。
在这个项目里，她需要同时读懂GNN的数学推导和蛋白质结合的化学文献，但这是两套完全不同的语言体系。她原本想把化学从头系统学一遍，却很快发现时间根本来不及。
后来她换了个思路：不再追求先“学完一个学科”，而是以研究问题为锚点。遇到什么问题，就补什么知识；需要理解哪个概念，就追到能够解决眼前问题为止。团队里不同专业的学生，也成为彼此进入陌生领域最快的“入口”。
她逐渐发现，跨学科研究并不意味着一个人必须成为所有领域的专家，而是要知道自己缺什么、该向谁学习，以及如何让不同人的专业知识围绕同一个问题发生连接。
团队成员有时也会因为背景不同而出现分歧。
吴虹萱记得，当时大家在模型的评价标准上就有不同意见：有人注重几何精度，有人更看重化学合理性。争执不下时，她提议道：“既然两者都有道理，我们为什么不重新设计一个评价体系，把这两种标准都纳入进来呢？”
这段经历让她意识到，专业背景和思维方式的差异不一定是合作的障碍，反而可能成为新解决方案的来源。每个人的认知都有边界，而当不同的边界因为同一个问题碰到一起时，新的可能性也随之出现。
这样的连接不仅发生在学生之间。
Mustafa Misir
Misir的研究方向是自动化算法设计，属于机器学习、优化与算法开发的交叉领域。同时，他也在越来越多地尝试将这套思路应用在化学、生物、金融等跨学科场景。
在学部支持下，他得以在原本并不熟悉的化学信息学领域组建学生团队，开辟数据科学与化学的交叉课题，并发表了一系列化学信息学相关研究成果。
DNAS也通过课程、研讨会和跨院系合作，为这种连接创造条件。
郑昌成
学部副主任、物理学副教授郑昌成介绍，学部近期开设了MATSCI101，由材料科学教授蔡珺亮主讲，并邀请考古学、行为科学、物理学、化学、材料科学、环境科学等领域的教师进行客座讲座。
“学生们可以借此了解不同学科之间的联系，也会逐渐理解到，科学问题很少只属于哪个单一领域。”
本科科研：从参与到独立探索
在入职昆杜之前，Joohyun Lee曾在美国任教于阿默斯特学院。昆杜有他熟悉的小班化教学、高师生比和博雅教育理念，但更吸引他的，是这里对本科生科研训练的重视。
“昆杜的‘标志性成果’项目让所有学生都能在本科阶段完成实质性的研究，但在很多大学，这只是少数本科生才会去做的事。我还发现，尽管标志性成果是大四要完成的工作，但很多学生在大一大二就开始参与教师实验室的科研工作，有充分的时间来积累技能，然后才提出自己的想法，扎扎实实地去完成。”
就像开头提到的Willy，本科期间参与了多个科研项目。除了9篇论文发表和多个博士项目录取，更重要的是，这些项目帮助他逐渐确定了未来希望继续研究的问题。
Wai Yan（Willy）Min Htike（左）
“在这些项目中，我逐渐增强了将科学证据与实践相结合的信心，也确定了我未来的研究方向。我希望未来继续研究慢性病和多重疾病的整合照护模式，尤其是在资源匮乏和人口快速老龄化的地区，制定出科学严谨又切实可行的卫生系统战略，改善最需要帮助的社区的医疗服务。” Willy说。
本科科研不仅让学生有机会找到未来的方向，也让他们更早面对科研中不可避免的另一面：失败和不确定性。
三年里，来自台北的林忠立一次次回到实验的起点。从大一开始，这名材料科学与工程专业的2026届本科生就在研究一个问题：氯离子如何影响铜纳米晶的还原过程。
他做了大量合成实验和材料表征。有时，一个看似微小的条件变化，就会让最终产物大相径庭；有时，投入大量时间和精力，得到的结果却与预期完全不同，他不得不退回起点，重新审视最基本的假设。
一开始，他很挫败，甚至怀疑自己的研究方向是不是从一开始就错了。直到三年后的某一天，实验结果终于验证了此前的判断。
“科研最锻炼人的地方，不只是教会我如何找到正确答案，而是教会我如何在得不到答案的时候继续往前走，如何在长时间的不确定性中保持耐心和信心。”
张坦（左）和林忠立（右）
在材料科学助理教授张坦的长期指导下，林忠立历时三年的研究最终形成论文，发表于美国化学会旗下的《Inorganic Chemistry》，并入选当期封面文章。
让本科生从参与研究逐渐走向独立探索，也意味着教师需要长期、系统地提供训练和指导。
心理学助理教授王珊认为，课堂教学不仅仅是传递知识，也是培养科研人才的重要一环。她努力将课堂学习与科研训练结合起来，让学生通过科研助理、暑期研究项目等机会，逐渐建立起独立开展研究的能力。
2023届心理学本科毕业生刘致远大二时加入王珊的认知-感知-行动实验室（CPA Lab），开展有关疼痛感知的研究，并在国际学术会议上分享成果。毕业后，他前往耶鲁大学攻读社会和行为科学硕士学位。
Joohyun Lee则为本科生建立了一套涵盖湿实验和计算研究的训练模式。从实验方法、数据管理到独立设计研究项目，他对十多名本科生进行长期指导。他指导的多名学生后来进入杜克大学、耶鲁大学等研究型大学的博士项目。
但科研训练的价值并不止于论文发表和升学成果。
“在无数个机会里，学生们不断地解释、修正和捍卫自己的想法，培养了批判性思维、清晰的沟通能力和在不确定情况下做决策的能力。”郑昌成说，“无论他们选择何种职业道路，这些能力都至关重要。”
好奇心：科学探索的起点
那么，一个人究竟需要具备什么，才适合学习科学？
是“天赋”吗？
接受采访的教授们几乎都把答案指向了同一个词：好奇心。
王珊
王珊说：“很多人对科学有误解，认为如果一个人在高中时觉得科学课很难，他就不适合科学。但其实如果你对事物运作的原理充满好奇，乐于提问，并愿意学习，那么科学已经很适合你了。你无需一开始就很‘天才’，只需要有好奇心、毅力和接受挑战的意愿。学校严谨的课程体系、与实践结合的机会，会让你掌握各种工具，找到自己真正热爱的领域。”
好奇心并不只是小时候不断问“为什么”。真正进入科研之后，它往往表现为一种更困难的能力：当结果和自己的预期不一样时，仍然愿意继续追问“为什么”。
郑昌成对自己指导过的一位2022届本科毕业生的标志性项目印象很深刻。
那名学生按照研究设想完成实验，但结果却出现了意料之外的现象。她没有把它简单视为一次失败，而是继续追踪这个异常结果。最终，项目成果发表在国际学术期刊上，她还获得了一笔奖学金，前往杜克大学攻读硕士。
一个原本“不对”的实验结果，最终变成了一个新的研究问题。
“许多类似的经历塑造了我的学术之路，它们时刻提醒我：新发现往往始于结果与预期不符之时，关键在于不断追问‘为什么’。”
环境科学助理教授陈雅柔则鼓励学生把发现问题的眼睛对准真实生活。
陈雅柔
她常在课堂中融入真实世界的数据集。在她的水生地球化学课上，她曾带学生参观污水处理厂，让来自不同国家的学生分享各自的观察：一位波兰学生介绍当地的淡水系统、河流中的营养物质浓度，以及波兰为改善水质采取的措施；一位中国学生则用摄影记录下昆山的社区环境。
“学科学不只是学技术，也要锻炼发现问题的能力。当今许多最紧迫的全球性挑战都与环境有关。了解未来可能面临什么挑战，才能更早开始寻找解决办法。”
Mustafa Misir表示，人们总认为学习自然与应用科学就是背诵公式、擅长计算，但这不代表能成为科研工作者。
“科学的本质，是学会分析复杂问题、判断假设是否合理、处理有缺陷的数据，评估结论可信度——这一切建立在扎实、透彻的基础理解之上，绝非死记硬背。聪明不是科研成功的保证，坚持不懈、学术诚信、好奇心，以及在混乱与不确定中保持动力的能力才是必备素养。”
在人工智能工具普及的当下，Misir也提醒，AI可以快速输出答案与结论，却容易让学习者产生虚假的能力自信。
“能够跑出结果不等于实现真正的理解，比起生成答案，更重要的是读懂背后的假设前提、识别局限和谬误，学会评判结论的可靠性。”
学生今天面对的世界，本身也在快速变化。人工智能正在改变学习、研究和许多职业，没有人能准确知道十年、二十年后的知识和技能体系会是什么样子。
田丰认为，越是在这样的时代，一个人真正愿意持续追问的问题，反而越重要。
“随着技术的进步，很多东西或许会在5年、10年或20年内消失。但如果你对某个领域真的感兴趣，就能坚持得更久一些，或许仍然无法阻挡某些东西的消失，但你也许能创造出新的机会。”
