盧秋紅 仲玉維
2018年11月1日-4日,吉隆坡工程與科學展國際挑戰賽上,14名中國學生在老師們的陪伴和指導下,與數十個國家和地區的幾萬名中小學生以及科技教育工作者熱烈交流。在350個參賽團隊的激烈競爭中,他們分別奪得一銀二銅及三項品德獎,成為中國“一帶一路”的新一批科技文化交流小使者。
這些孩子有中學生,也有小學生,共同之處是他們都來自于中國北京。
此次挑戰賽,中國代表隊共有六個項目參賽,包括:基于自制邁克遜干涉儀分析引力波物理探測的難點、丁香酚誘導癌相關成纖維細胞的凋亡及其機制的研究、大數據視角下的高考選科影響因素研究、一種可以制冷保鮮和加熱的飯盒、關于防藍光產品有效性的探究與調查活動、自制空氣凈化器。
此前,在北京市教育學會的指導下,北京市14個區55所學校134名“小創客”參與第四屆北京“小創客”創意市集,82項創新作品在創意市集中展示。其中,6個項目脫穎而出,被推薦參與2018年吉隆坡工程與科學展國際挑戰賽,并有了文章開頭的一幕。
傳承中醫藥優秀傳統文化,挑戰世界性難題
在現場展示的眾多科技作品中,有一項科學研究驚艷了全場,引發觀眾們的熱烈關注。一位來自臺灣的老師稱贊,大陸學生的研究已經遠遠超過了臺灣學生。一位馬來西亞的醫生懷著極大的興趣兩次來到展位前,與小創客們交流這項研究的實驗情況。它就是“丁香酚誘導癌相關成纖維細胞的凋亡及其機制的研究”項目。
徐江昊、何建霄、文渚媛,三位高中生來自北京市育才學校和北京市鐵路第二中學。他們是2017年“翱翔計劃”的學員。三名學生中有兩名學生的父親或母親是醫生,他們不約而同地選擇了“丁香酚誘導癌相關成纖維細胞的凋亡及其機制的研究”這項課題。
目前,癌癥還是世界性的前沿醫學課題,日本有醫學專家研究出了可以殺死癌細胞的藥物,并因此獲得了當年的諾貝爾生理學或醫學獎。但是這種藥物有一個強烈的副作用,就是在殺死壞細胞的同時,也會將好細胞殺死。
如何在殺死壞細胞的同時,保護好細胞呢?這是中科院生物物理研究所首席科學家秦志海教授團隊正在攻克的課題。在團隊骨干陶寧博士的指導下,徐江昊、文渚媛兩位同學參與了這項科學研究。中醫藥是中國優秀傳統文化的一個分支,擁有悠久的歷史,他們在了解中醫藥發展歷史和文化的基礎上,在諸多中醫藥藥材中,選擇了從丁香中提取的丁香酚作為研究對象,希望找出丁香酚在抑制癌癥細胞上是否有相關作用和影響。
于是,利用課余和寒暑假時間,他們開始了相關醫學知識、文獻檢索和實驗方法的學習。最終,他們的研究得出了丁香酚對癌癥相關纖維細胞有抑制作用的結論,并撰寫了科學小論文。
在參賽前,何建霄同學加入了研究團隊,她主要負責將艱澀的科學研究轉化為易于人們理解的表達方式。三個人的合作增進了他們的友誼,鍛煉了寫作能力、英文表達能力、設計展板的能力。在合作中,小創客團隊共同成長,也向導師、學校、社會交出了一份滿意的答卷。
在科學實驗過程中培養創新思維
“學生知道自己喜歡什么、能做什么、愿意做什么。雖然學生最終不一定選擇現在的研究方向做職業,但是學生學會的思維方法和研究方法對未來的學習和發展很有幫助。參與科研工作對學生學習能力的提升、創新思維的培養是一個促進。”北京市育才學校呂素梅主任說。
在創新人才培養過程中,呂素梅主任發現,學生的能力提升有兩個關鍵點。一是如何將關注的生活問題轉變為科學問題來研究,這對學生們來說是一個很難的轉變。二是有了要研究的問題后,學生要用什么方法來研究和解決這個問題,也是一個挑戰。
實際上,在提出研究的問題時,學生還是一張白紙,沒有做科研的經驗可借鑒,也沒有閱讀過相關的研究文獻。這就給負責項目的中科院生物物理所指導專家陶寧博士提出了巨大的考驗。
采訪中,問及孩子們從一張白紙突然進入高質量的課題研究是否有障礙,陶寧博士回答說:“沒有障礙是不可能的。小創客做的這個課題其實是碩士、博士也在做的課題。但小創客作為高中生也有自身的優勢,他們在這個階段進入科學研究沒有條條框框的限制,創造力保存得比較好。另外,培養科研人員的年齡下移,有助于更好地發現科研好苗子。”在關于丁香酚的研究過程中,小創客以問題為導向,文獻檢索能力提高了,對檢索文獻的提煉能力也提升了。雖然實驗的技術方法有很多,一時間難以全部掌握,但小創客們可以選擇需要用到的實驗方法來學習。
徐江昊、何建霄、文渚媛創客項目團隊只是眾多小創客市集上小創客團隊的一個縮影。北京市育才學校校長桑春茂在采訪中說,作為北京市首批創新人才培養基地,育才學校十多年來一直在探索人才培養方式的創新,形成了“三校三師”的人才培養模式。三校即生源校、基地校、高等院校和科研院所,三師即生源校的教師、基地校指導教師、高等院校和科研院所的專家導師。在這樣的人才培養模式下,生源校老師教授學生基礎知識,基地校指導教師為學生講授進入科研環節的過渡性課程,科研院所和高等院校專家導師帶領學生完成完整的科研項目。這種人才培養方式,不僅讓學生的創新思維和創新能力得到發展,對于教師的專業發展和學校課程建設都起到非常大的積極作用。在專家、老師的推動下,學生們勇于追夢,勤于圓夢,最終走上了世界的舞臺。
北京市對創新教育和人才培養方式的探索和實踐,正是通過凝聚高等院校、科研院所、科普場館和博物館、創新型高科技企業等社會資源,搭建了跨領域、跨區域、跨學校、跨學科、跨學段協同聯動的教育創新平臺,從而推動了北京市基礎教育的創新發展。
人類命運共同體,中國少年出一份力
黨的第十八屆代表大會上,習近平總書記首次提出“人類命運共同體”的倡議。在吉隆坡工程與科學展國際挑展賽上,“丁香酚誘導癌相關成纖維細胞的凋亡及其機制的研究”項目的科學含量較高,顯示中國小創客對癌癥的研究已經非常深入,具有前沿性。
少年強則國強。中國青少年不負使命,積極投身世界性醫學前沿課題研究。北京市教育學會創新發展研究會陳吉老師說:“小創客的研究目的并不是為了拿獎,而是為人類命運共同體貢獻中國的一份力量。我們的小創客從中國優秀傳統文化的源流中汲取智慧,希望能研究出改善癌癥微環境的解決辦法。”
創新型、復合型、應用型人才是中國未來發展亟需的人才。小創客是北京市在創新人才培養方面譜寫的新篇章,必將為實現中國夢凝聚更強的力量。