对话诺奖大咖,英才少年少女讲述初涉科研路的心得

2022年10月31日13:09:03 教育 1551

作者:耿挺 张悦

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在10月30日举行的第五届顶尖科学家大会·科学T大会上,百名中国青少年与诺奖大咖、院士学者进行了一场有关科研、科学、科技的精彩对话。

这群青少年中,有17名现场学生和42名线上学生有着共同的标签——“英才学生”。

过去10年里,中国科协、教育部共同开展了一项“中学生科技创新后背人才培养计划”,即“英才计划”。该计划旨在选拔品学兼优、学有余力的中学生走进大学,在数学、物理、化学、生物、计算机等自然科学基础学科领域的科学家指导下,参与科学研究、学术研讨和科研实践。

从2018年到2022年,上海市科协共选派了77名英才学生参加了世界顶尖科学家论坛,通过与科学家交流,让一颗颗“科学种子”茁壮成长。

科学少年,

协调好科研与学习

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毕业于上海市高境第一中学的邹一鸣,此前已连续2年参加世界顶尖科学家论坛,在第3届科学T大会的舞台上,邹一鸣与嘉宾讨论了一个关于诺贝尔奖交叉学科的问题,令他非常难忘,“我们可以随意发挥我们的畅享,书写我们自己感兴趣的方向与研究内容。”

作为2020级英才计划的学员,邹一鸣目前考入大学。在3年的高中时间里,他共完成了5项化学学科的课题研究。当被问到如何平衡课题研究与课内学习时,邹一鸣笑着说道:“我觉得不会出现精力与时间分配不过来的现象。对我个人而言,这样的课题研究与传统的课内应试教育是非常不同的,这是一种自主学习的过程,我非常享受这样的学习方式,这是一种学习之余的解压。”

“我最想问顶尖科学家的问题是,在科研中遇到问题时,如何用一些创新的思维去克服困难。”来自徐汇中学的张博涵同学说,“我在自己的课题研究中深刻意识到,科研是一个非常不容易的过程,在实验设计时经常会遇到一些坎坷,有时候会导致思路上的衰竭。”

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张博涵正在进行的课题是,如何在AR眼镜中显示不同季节星空中的星座位置和形状,从而帮助天文爱好者和青少年更好地观星。通过“英才计划”,他得到了来自上海交通大学物理系朱卡的教授的指导。“老师给了我很好的帮助,让我能够克服做课题时遇到的困难。”张博涵说,“我在做星空检测时,遇到天气不好,就会遇到检测不清的情况,使得模型不能准确地将星空位置告诉眼镜使用者。”朱卡的教授告诉他,可以将更多星空代码输入到数据库中,让信息变得更加准确。

做课题研究、与导师交流,张博涵需要协调好学习和科研的关系。“我觉得两者是互补的。”他说,“科研的过程能够培养我们的创造性思维、发散思维和逻辑思维,这三者对于我们学习有很大的帮助;养成良好的学习习惯,能够帮助我们在科研中走得更远。”

科学少女,

从细节中寻觅科研灵感

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当遇到一道有趣的数学难题时,上海中学李一凡同学会沉浸其中,短则一两个小时,长则一两周,灵感来时还会在空气中勾画出数字和图形。“我喜欢数学,在证明公式或定理的过程中,能感受到一种简洁和美感。”在男女比例高达10比1的数学班中,李一凡是少数几个女生之一。这一次,她更是获得了参加科学T大会的机会。

对于不少人来说难以逾越的数学难题,却是李一凡和数学朋友们交流的机会。“在数学班和课题组,我们常常聚在一起,在黑板上写下解题的过程。”她说,“我喜欢这种氛围。”这群数学班的同学即使在课余时间玩的不是《王者荣耀》,而是用自建的数学模型进行游戏。

在“英才计划”推动下,这位数学少女正在华东师范大学熊斌教授的指导下,进行数论方面的理论研究。“英才计划给了我们很大的帮助。”李一凡说,在导师的指导下,能够参与很多课题,也写了不少小论文的写作,“导师引领我们走了一些不同道路,也让我对数学有了更深入的了解。”

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一次旅游和一次对生活细致入微的观察,促成了华师大二附中黄心怡同学的英才计划的课题灵感。在多年前的那场旅游中,她购买了一款液体创口贴,但这个液体创口贴容易产生刺激性气味,由此改进液体创口贴的“种子”就在她心中种下了“根”。之后,一次与食品相关的实验中,她发现海藻酸钠氯化钙的组合可以迅速交联成膜,就不由联想到了多年前改良液体创口贴的想法,由此开启了研究。

但在抑菌剂的选择中,黄心怡犯了难。在试了许多植物提取液无果后,英才计划导师、中科院院士赵国屏引导她看向中医药的宝库,最终找到了干石榴皮提取液作为抑菌剂,解决了抑菌难题。

“感谢英才计划让我有机会与诺奖大咖面对面,能够学习到他们的科学观点和科学态度。”黄心怡说,“希望学弟学妹们勇于参加英才计划,要对自己的课题有信心。”

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刚刚参加完科学T大会的复旦附中汪子斐同学说,迈克尔·莱维特教授所说的“无论在什么科研领域、无论在哪个科学阶段,科研人员都要勇于提问、勇于质疑”给她留下了深刻印象,“这将为我进行的科研工作,提供了一种原动力”。

汪子斐在英才计划中选择了一个看似不起眼的科研方向——治疗眼睛干涩。她发现,年老的外婆和长时间上网课的自己,都会出现眼睛干涩的情况,而一般的滴眼液又很难长时间缓解症状。她想到了用水溶性DNA携带脂溶性药物,通过缓释的方式能够长时间避免眼睛干涩的方法,并正在进行小鼠实验。

“我们要让一批对科学有兴趣爱好、有自己特别想法的同学,能够冒尖。让他们较早地进入高校科研院所的实验室,接触到真正的科学研究,成为新的科研中坚力量和科研新梯队。”中科院院士褚君浩说,“在青少年教育中,一方面要有如同英才计划这样资源聚焦的方式,从早培育科研人才;另一方面也要给普通教育中冒出的拔尖人才给予更多重视。”

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