摘要:許多學生在科研人員指導下開展科技探究后,被國內外一流高校錄取,不少人從此走上了科研道路。
上??萍脊?jié)明天啟動,未來8天里,全市將有100余家高校、科研院所、企業(yè)的實驗室向公眾開放,接受預約參觀并提供科普講解。而在5月的每個周末,中國科學院生物化學與細胞生物學研究所都會舉辦“實驗室開放日”活動,邀請中學生走進該所多個實驗室,聽科研人員講解生命科學的研究進展。
不僅如此,在上??破战逃l(fā)展基金會的資助下,已有數(shù)百名中學生走進高校、科研院所的實驗室,在科研人員指導下做課題研究?!懊魅湛萍贾恰萍纪卣古嘤亍钡脑O立,讓青少年走近前沿科技,在他們心中撒下了科技創(chuàng)新種子。
中學生走進國家重點實驗室
今天,南洋模范中學的多名學生在科技老師周燁明的帶領下,走進了中科院院士、中科院生化與細胞所研究員王恩多研究組所在的分子生物學國家重點實驗室。先進的科研儀器、滿眼的瓶瓶罐罐,讓同學們好奇地瞪大了眼睛?!拔覀儗嶒炇易龅鞍踪|和核酸研究?!蓖醵鞫喔嬖V學生,“蛋白質和核酸是生物體細胞內的兩類大分子。蛋白質分子是由氨基酸分子以一定順序排列成的長鏈。核酸分為脫氧核糖核酸和核糖核酸,也就是DNA和RNA……”
這家實驗室是如何研究蛋白質的?南模中學學生在一名研究生的指導下,做起了電泳實驗。所謂電泳,是指帶電顆粒在電場作用下,向著與其電性相反的電極移動。利用各種帶電粒子在電場中移動速度不同的特性,電泳技術能將各種蛋白質分離。王恩多解釋說:“我們必須提純蛋白質,才能進行研究,所以電泳是一種很重要的技術手段?!?/p>
很快,幾名中學生就了解了電泳技術的基本原理和作用,并動手做起了實驗?!昂闷诖龑嶒灲Y果啊,我有點緊張?!币幻屑氂^察實驗儀器,笑著對小伙伴說。
周燁明告訴記者,南模中學與中科院生化與細胞所已結對多年,很多學生參觀過該所實驗室并在科研人員指導下做了實驗。“我們希望通過這種活動讓中學生了解生命科學前沿探索,激發(fā)他們對科研的興趣,也讓他們掌握一些科研方法和技術手段。這對他們的成長、未來的專業(yè)選擇很有價值?!?/p>
如何讓科創(chuàng)種子在心中萌芽
王恩多介紹,中科院生化與細胞所為南模中學提供的是公益服務,但上??破战逃l(fā)展基金會每年都會給予資金支持,這讓她很感動。而且基金會的項目支持很正規(guī),每年都有開題報告和結題會,邀請包括兩院院士在內的科研人員指導、點評青少年的科技創(chuàng)新項目。
近年來,基金會以培養(yǎng)青少年創(chuàng)新意識和能力為切入點,先后打造了“明日科技之星——科技拓展培育基地”“明日科技之星——開放式學生論壇”“未來工程師大賽”“未來科技之星”“賽復創(chuàng)智杯”和“創(chuàng)造力實驗室”六大創(chuàng)新人才培育項目,取得了顯著成效。以“明日科技之星——科技拓展培育基地”為例,許多學生在科研人員指導下開展科技探究后,在大賽中獲獎、被國內外一流高校錄取,不少人從此走上了科研道路。
上海科普教育發(fā)展基金會理事長左煥琛說,令她印象最深的一個項目是“螞蟻研究”。當時就讀于上海大學附屬中學的陳詩琪在軍訓時,發(fā)現(xiàn)一個螞蟻巢穴,還看到一群螞蟻正在往里搬運死亡的昆蟲,這激起了她的興趣。開學后,她加入學校的生物社團,與兩名同學一同研究起了螞蟻。在“明日科技之星——科技拓展培育基地”支持下,他們得到了上海師范大學生命與環(huán)境科學學院的結對指導。
如何研究螞蟻巢穴?他們受到醫(yī)院里CT機和火鍋店里加工羊肉片的啟發(fā),把蟻穴放入冰箱冷凍室;冷凍5天后取出,用數(shù)控機床每隔5毫米進行一次切割;用相機拍攝每個切面的圖像。在科研人員指導下,他們將這些圖像輸入計算機軟件,制作了蟻穴的三維模型。
經(jīng)過兩年多研究,他們收獲了一系列有趣也有價值的結論?!耙敶髮W的一個團隊也研究螞蟻,他們發(fā)現(xiàn)螞蟻巢穴里有停尸房,上大附中的學生也發(fā)現(xiàn)了這點?!弊鬅ㄨ「嬖V記者,“而且這三名中學生還發(fā)現(xiàn),停尸房里的螞蟻腿會被用作巢穴的建筑材料?!绷钊诵老驳氖?,這一科研項目獲得了全國青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎,三名學生被同濟大學提前錄取。
在左煥琛看來,這個案例可以為上海建設科創(chuàng)中心的后備人才培養(yǎng)帶來啟示,即要以青少年興趣為出發(fā)點,在傳授他們科研方法的基礎上,引導他們進行方法和技術上的創(chuàng)新。通過這種啟發(fā)式教育,科技創(chuàng)新種子就有望在他們心中萌芽、生長。
原載于上海觀察 2018年5月28日 創(chuàng)新之城
作者:俞陶然