[生科出路]從生科到生理訊號工程師-跨領域過程

身為過來人,了解在就學期間對生科出路未來的迷茫以及無助感。就算能夠上網找資料知道出路可能可以如何發展,但是對於產業、跨領域心路歷程以及實際工作內容、需要的能力並沒有完整且直接的資源可以參考。

因此想要透過自己的力量訪談一些從生科跨到不同領域的人的心路歷程,並且再將這些跨領域人才的談話的內容整理、擴充、理解後撰寫成文章。包含工作內容如何應用跨領域的知識、跨領域遇到的困難或分享一些有趣的故事等。

整個系列一共會有三篇,以兩週為一期,分成「跨領域過程」、「職場應用」及「行業前景及過來人建議」。結束三篇之後會再發布新一個人的系列,並收錄在網站中。

如果你第一次看到我的文章,歡迎訂閱我的免費電子報,會陸續更新生醫技術介紹、跨領域人才的專訪以及生理訊號相關技術培養,讓你了解生醫以及學習成為跨領域專家。

背景資料

學歷:頂大生科、五年碩直升生資所

專題內容:動物實驗室做行為測試、電生理、大腦切片,後來轉去神經工程實驗室後直升研究所

碩士研究領域:利用腦波電訊號(EEG)做情緒辨識

畢業工作:生理訊號工程師,心率震動訊號演算法開發

不喜歡實驗、不適合研究還是找錯實驗室?

從高中開始,我就參加醫學研究社,也喜歡解剖、生理學。在剛升大學時,我就很清楚自己想要做小鼠的實驗,包括解剖、大腦切片等神經相關的研究領域,因此選了一個我很喜歡的生理學教授做專題。

在進到實驗室後,一開始充滿熱忱,對所有事情都充滿好奇心跟衝勁。預想可以從這裡學到很多東西,也會像上課一樣被老師循循善誘地帶領做出專題。

但是,過了暑假兩個月後,開始發現都在做洗鼠籠、紀錄老鼠生理變化、行為測試,電生理、切片那些完全都沒有碰到。除此之外,我開始害怕踏進實驗室,感到充滿壓力也不知道為什麼要去實驗室了。每天做什麼都會被罵、找不到原本的熱忱。

後來我跟老師請了長假思考下一步要怎麼走,了解我自己是發現動物實驗跟預想的不一樣、還是我能力不足所以一天到晚被罵,又或者是因為教授的緣故讓我找不到熱忱。

後來我花了一點時間,分析出自己想要「生醫」、「神經」、「寫程式」三個主要元素。同時,最好的話要可以結合「音樂」跟「情緒」,把自己喜歡的不同領域同時運用,創造不同於別人的能力。

最後,就輾轉選擇了研究所的實驗室,同時滿足「神經」、「寫程式」,也有機會做音樂跟情緒相關的研究,後來也成為了碩士論文的題目。

還沒跨領域前,迷茫要怎麼解決?

我在長假期間,給了自己一個旅遊。

讓自己漫無目的的想去騎車去哪裡就去哪裡,散散心拋開實驗相關的事。因為唯有讓自己短暫的抽離,才能夠重新以第三視角審視陷進去的自己到底出了什麼問題。

即便如此,我後來仍然沒有搞清楚自已究竟是遇到不適合的教授,還是自己不適合做動物實驗。但是,我重新願意讓自己再次嘗試看看別的領域。

「不確定自己不適合動物實驗,但是可以了解自己是不是更適合新的領域」

於是,我回顧了前面大學兩年的選課以及修課心得,我可以清楚知道自己對「細胞」、「分生」、「細菌」實驗沒有太大興趣,而選課則以「遺傳」、「神經」、「生理」居多。

除此之外,我在大三上學期選了一門「計算生物實驗」,裡面教了怎麼使用Linux、透過BASH script解決問題,也第一次使用Ubuntu做作業。每週的作業都讓我痛不欲生,但是在解完作業的時候,心中會湧現難以言喻的成就感。

另外,從小我就有學鋼琴,也很喜歡藝術、音樂的美,所以一直很想要把音樂放在我的未來職涯規劃裡。選課的時候都會第一時間先找看看音樂相關的課程有沒有衝堂,「鋼琴班」、「音樂理論導論」、「歌劇賞析」等等都是我很喜歡的通識課。

結合上面的思考過程,我發現自己可以嘗試的領域分成:音樂、神經跟寫程式三個部分。

思考模式

找到方向之後,怎麼選擇實驗室?

其實在知道自己想要從事什麼領域、做什麼事之後,我試著把這些內容轉換為關鍵字,上網搜尋在台灣相關的教授:「音樂 神經」、「音樂 情緒辨識」、「大腦 神經工程」、「大腦 機器學習」。

後來輾轉找到了台大蔡振家教授的研究,主要研究生物音樂學、神經美學、神經生物與認知等領域,與我想要做的內容不謀而合。

因此,我就寄信去問教授並說明來由,希望他給我一些建議或者可以進一步跟他聊聊。後來他跟我通了電話,並建議我思考一下,如果想要結合神經、機器學習跟音樂的話,可以找看看陽明陳麗芬或交大陳永昇教授,兩個人都有做到相關的內容。

於是,我就去拜訪了陳永昇教授,了解到他們的研究領域主要是以工程為主,透過機器學習及深度學習的方式,創造或生成音樂。透過投入的資料及神經網路,分析資料的節奏、音色、旋律等等,再重建出一段類似風格的音樂。

同時,也找到最後落腳的神經工程實驗室,同時也跟教授了解研究領域跟實驗室的狀況。他們分成復健、偏頭痛、ADHD及睡眠四個部分。透過收集大腦的電訊號,來了解大腦在不同狀態下不同腦區的活化程度,藉此分析不同問題。

對於兩位教授,我都提出我對研究的想法,也講了我想研究的主題。然而,因為陳永昇教授的研究領域主要偏資工,對於我本身只有純生科相關知識情況,教授認為我進去可能需要先在學長姐底下學習,協助他們完成研究為主;而最後選擇的實驗室,則是因為教授明確表示,他可以放手讓我去嘗試,只要我夠積極他也會積極回應並協助我解決研究上的問題。

儘管在調查實驗室的時候,系上對於這個教授的風評充斥著「難畢業」、「教授不管學生」、「爆肝做計畫」的聲音。我仍然覺得選擇相信教授的說法,並且相信「有志者事竟成」這句話。

同時,也想著:「再怎麼糟,也不會比我原本實驗室糟了!因為我想好我要做什麼,要為自己負責到底。」

在跨領域過程中,您遇到了哪些主要挑戰?

其實在剛進實驗室的時候,有很多專有名詞、技術都是我不知道的。

教授叫我先去看實驗室發表的paper,然後其實沒有給太多指導告訴我怎麼看、重點在哪裡。我因此花了很多時間在查找專有名詞跟邏輯框架,因為我對工程、訊號是零基礎,完全沒有概念。

後來,我覺得我看了大概懂5成之後,秉持著有問題就問的想法問了教授問題,結果又被丟給了博班學長,接著就遇到最大的問題:「不敢問」以及「無知的認知模糊」

學長給了我一些他所認為的基礎觀念,但我連基本的採樣率、傅立葉轉換都沒有概念,他教的內容我全部都一知半解。但這些東西到底是「我應該知道」的常識還是「我原本就不會知道」的常理我自己也不清楚,所以不敢問太多問題。就算不太清楚,也說「了解,那我回去再查查看了解一下」。

回去之後,用找得到的關鍵字查了訊號處理的基礎觀念,但是網路上也都是零碎的知識片段,沒辦法完全了解紮實的基本概念。很多時候,解說人所認為的基本常識對一個零基礎的人來說仍然像是無字天書,就像對一個國小生說微積分理論一樣,可以理解,但是要從頭教起而且很花時間。

後續經過不斷的查找資料、問A學長、B學長、C學姊等等很多不同的人,也因此要到一些原始碼可以參考之後,才慢慢了解所謂sample rate、power spectrum、FFT是怎麼一回事。

然而,至今還有一個大問題。因為畢竟不是從本科工科出身,也沒有花大把時間來得及把工程至少大一大二的基礎課程全部暸解透徹,所以對於工程的數學推導、變化的模型我是沒有辦法融會貫通的。我只能站在巨人的肩膀上,利用前人開發過的工具,透過調整參數、做一些工具應用來達到我想要的目的,重點在最後目的的開發驗證,而不是純工程的理論開發。

哪些核心能力對跨領域最為關鍵

以跨工程領域來說的話,我覺得很重要的是邏輯思考跟觀察的能力。

因為工程或者說理科,重點不在把知識背起來,不像生科有些內容是「貝多芬」(有背就有分)。很多概念是需要完全理解,並且能從結果反推回去中間做了哪些變化,工作上更常遇到需要「debug」的時候,需要時常有敏銳的觀察力去檢查跟發現問題點。

可以從之前學習生科領域的本科過程來了解:

  1. 學習內容繁多的時候,會習慣透過筆記整理出一套自己的邏輯
  2. 把不同科目的內容融會貫通,例如從蛋白結構與有機化學的基礎下理解signal pathway的變化協助細胞生物學科的理解。

事實上,這樣的方式不只在跨領域有效,在工作生涯上也會有很大的幫助,因為可以協助自己把知識「管理」。讓所有概念以理解的方式學習起來,就像在跑RPG一樣,每到了一個地點,就知道下一個地點在哪裡,最終找到目標。相比解任務的時候給你一個活動說明,會更容易知道怎麼做,也不費心力。

而廣義的來說,跨任何領域最重要的是踏出舒適圈的勇氣以及勇於挑戰的能力

從前面的問題及「面對過最大的挑戰」裡,不難看出中間遇到的尷尬以及迷茫的陣痛期。而且因為自己的基礎知識不夠,所以在遇到困難查找資料的同時,沒有辦法像本科的時候知道哪些東西是自己不需要的,會花費很多時間在不是問題的問題。

舉例而言,假如有剛接觸生科的人想知道DNA複製酶的subunit有哪些。但是他上網找資料可能會找到DNA複製的過程、轉錄轉譯的DNA表現、DNA的結構、base pair配對方式等等。因為這些他都不了解是什麼東西,無法判斷這個方向的內容不是他需要的,就會花很多時間了解之後才發現這些都跟DNA複製酶subunit無關。

你可能會覺得「那他有機會多知道其他基礎知識不是也很好嗎?」。是呀!但是就很花時間也很累,並且通常了解的過程都是被動的,也就是「為了解決某個問題」才了解這東西是什麼,就有時間壓力。此時當你熬夜了解非問題導向的內容後,發現不是真正可以解決問題的方向時,會「非常沮喪」。

每次遇到新的問題時,這樣的輪迴就會重複一次,直到你慢慢真的了解這個領域度過陣痛期。

所以每次遇到新的挑戰的勇氣是很重要的。

怎麼找到這份工作的?求職上有瓶頸嗎?

我有申請五年碩,所以我在大四的時候就有一邊參加學校的就業博覽會。那時候恰好是大徵才時代,各平台都充斥著很多工作機會,但是因為我論文題目還沒確定,也不確定能不能一年畢業。即使有參加面試,但是都收到拒絕或無聲卡。

然而,從那時候開始我就覺得需要開始準備履歷,可以試試看下一次的研發預聘替代役。所以花了半年的時間一邊趕著進度,一邊了解履歷怎麼寫、面試要注意的事、了解自己想要什麼工作。

一直到碩一下,我開放104履歷一邊修改,期間有收到許多公司的邀約,但是因為我沒有當兵也還沒能確定畢業時間,再加上我有兵役問題,所以很多需要即戰力的公司就沒辦法等了。

本想著等安排好口試之後再來認真海投履歷,結果後來任職的公司就找到我,並且同意我可以先去工作,等接到兵單之後再留職停薪當兵,再回來工作。

就學期間,我也有參加過系上辦的學長姐分享講座,裡面也有一些跨領域的工作。聽完的結論跟我目前的感受一樣,找到跨領域的職缺真的很運氣。甚至說,找到適合的工作一直都很靠緣分。

但是,不可否認的是,凡事真的需要未雨綢繆。如果我沒有在前一年就開始慢慢準備,到了準備論文跟口試的衝刺期的時候,我肯定沒有時間跟心力去從頭整理履歷,也就不會有機會被公司發現。

結語

以上是關於生科到生理訊號工程師的跨領域過程,後續還有職場上的應用與創新以及行業前景和對要跨領域的人的建議:(內容會稍作修改)

篇章二: 跨領域的應用與創新

  1. 生理訊號工程師在做什麼?
  2. 開發的產品是什麼?
  3. 您如何在不同領域之間找到創新的機會
  4. 將生科的見解應用到生理訊號工程的實際工作中
  5. 分享案例說明運用跨領域思維解決了工程難題
  6. 您如何與不同背景的同事進行有效合作
  7. 公司在招新人的時候,會注意什麼特質或能力?
  8. 在求職過程中,您如何向公司展示自己的跨領域優勢?

篇章三: 行業展望與個人建議

  1. 你對AI在這個產業的看法覺得有什麼影響?
  2. 對智慧醫療、穿戴式裝置的看法
  3. 自己在這個跨領域方向上的下一步發展有什麼規劃
  4. 有興趣從生科轉向工程領域的人有什麼建議
  5. 如果讓你重新選,還會選生科嗎?
  6. 要找到這樣工作,該如何準備例如修課、學習等?

整個系列一共會有三篇,以兩週為一期,分成「跨領域過程」、「職場應用」及「行業前景及過來人建議」。未來會安排不同跨領域的經驗分享,敬請期待!

「白鷗沒浩蕩 萬里誰能馴」

-唐代杜甫的《奉贈韋左丞丈二十二韻

詩人經受着塵世的磨鍊,沒有向封建社會嚴酷的不合理現實屈服,顯示出一種碧海展翅的衝擊力

希望勉勵作者,在未來不合理與需要恆心的時候堅持下去,持續產出有品質的文章,同時也勉勵讀者,在未來的道路上可以一起前進,最後展翅飛翔。

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