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来自中学生的那些可以“发大文章”的科学火花和科学点子 精选

已有 13319 次阅读 2016-6-18 05:58 |个人分类:科普随笔|系统分类:科研笔记| 好奇, 中学生创新, 科学火花

来自中学生的那些可以“发大文章”的科学火花和科学点子

(王德华)

中学生是一个充满幻想和好奇的年龄,思维活跃,活力十足。他们的幻想中有很多创新的成分,应该想办法重视和保护学生们那些质朴的“原创”想法。他们的很多奇思妙想,突发奇想,都有可能会是科研领域的新点子(尽管中学生自己并不十分了解这个学科领域),也有可能会发展成为一个新的领域(他们自己并没有意识到)。中学生蕴藏着无限的创造力,如何激发、挖掘和保护,是很重要的一个事情。

记录几次我与中学生接触的故事:

第一个故事。2002年前后,我们研究组刚开始从事野生动物瘦素leptin与体重和能量调节的关系方面的研究。有一天接到一位中学生的电话,想向我咨询科研的事情。她说她想知道微生物与肥胖是什么关系?她认为微生物与人类的肥胖有关,她想从事这方面的研究。当时我也不知道微生物与肥胖是否有关系,当时学术界的焦点也没有关注微生物的作用,就问她导致肥胖的因素很多,如食物、活动、遗传因素等等,你怎么会想到微生物与肥胖这个看起来两者似乎关系不大的问题呢?她说她认为微生物是导致人类肥胖的一个原因,她通过查资料感觉自己的想法是对的,她还在网上查到了印度一位从事这方面研究的科学家,他们还有电子邮件交流。我当时知识面很窄,也没有给她有价值的建议,只是鼓励她如果有兴趣可以继续探索下去。前些年读到肠道微生物与肥胖之间的关系的文章时,马上就想到了这位中学生当年的想法。这几年关于肠道微生物的研究已经是热的不得了,很多关于微生物与肥胖的研究成果,似乎很多心理和生理现象都与肠道微生物有关,如情绪和能量代谢。

第二个故事。应该也是在2002年前后,一位中学生到我办公室来咨询课外科研课题,说是北大的老师推荐她来的。她对节律与人体健康感兴趣,说她爸爸在挪威工作,那边夏天可以没有黑夜,冬天可以没有白天,人们的生活节奏和生活方式与北京差别很大,她很担心这样的气候条件会影响她爸爸的健康,所以她想研究一下节律改变对人类健康到底有哪些影响。我自己当时觉得还看了点生物节律方面的文章,就跟她讲生物节律是一个很大的领域,动物的节律也有很多种类型,影响因素也很多,是很有意思的课题。对于节律改变是否影响人类健康、有哪些影响等,具体我也说不上来。就在前几年,读到了美国和以色列的科学家研究了随着城市化进程(夜晚灯光明亮),人类夜生活的增加,生活节律改变对于人类健康影响方面的文章,如与女性胰腺癌很有关系等。夜晚光照(LAN)对于人类健康的影响,这几年有不少研究,颇受一些学者的关注。

第三个故事。十几年前,有一位初中生希望课外时间到我们实验室来做科学实验。我问她以前做过哪些方面的生物学观察和研究。她说在小学的时候,自己家的阳台上生活着一窝鸟,鸟儿经常在阳台上溜达取食,她想知道鸟儿对食物是如何选择的。她就设计了一个实验,用两种颜色的纸,剪成大小不同的圆形,然后把这两种不同大小的纸片散放到阳台上,观察鸟儿对两种大小不同的纸片啄食的次数(取食频次),最后写了一篇小论文,还获得了奖励。我当时就说你可以接着做,建议她直接用植物的种子做实验,选不同大小的种子,然后再标记上颜色,看看是什么变化。我也不知道鸟儿是对种子大小有选择,还是对颜色有选择。说了半天,学生说她家阳台上的鸟儿现在已经没有了。

第四个故事。前几年作为评委参加中学生的科研成果竞赛。有两位中学生的研究很有意思。她们研究的是植物的年轮的音乐特点。由于树木的生长一年一年形成的年轮很有规律,一位学生想从数学的方面将年轮进行定量,另一位学生喜欢音乐,会谱曲,她就想根据年轮的定量数据进行谱曲,这样就可以看出树木每年生长的旋律(音乐节奏)。这两位学生是思想合作,科学与艺术合作。她们还在报告会上用小提琴演奏了她们完成的树木年轮的小提琴协奏曲。虽然音律不是很动听,但这两位学生的创意很新。印象很深。喜欢这样的创意。这是我遇到的最有创意的工作了。

中学生的科研思维很活跃,他们对观察到的事物好奇,有兴趣。只要加以引导,设计实验,行动起来,也许就会有些新的发现。鼓励有兴趣的学生利用业余时间,进行一些观察和科学实验,对于培养他们的科学兴趣,科学探索精神,都是很有意义的。科学的种子,科学的灵感,科学的火花,就会在不知不觉中保存下来。

   参加过多次中学生的科研活动,发现现在很多中学生的科研活动功利性太强,他们当中开展的不少课题很像是研究生的课题,有些甚至像博士研究生的课题。他们从事的研究有分子生物学、基因组学、神经生物学等等,题目都很大,很时尚。看起来,这些课题不像是他们自己思考后设计的课题,已经没有了中学生的思维特点,受到了条条框框的制约。




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