王新同
第三屆世界頂尖科學家論壇上,17歲的李依庭榮獲世界頂尖科學家協會“優秀小科學家”稱號。更令人吃驚的是,除了對科學研究非常感興趣外,在第十四屆浙江省少年文學之星征文比賽中,她從15萬人的參賽隊伍中脫穎而出,成功獲得“少年文學之星“稱號。未來,她想考進北京大學或浙江大學的生命科學學院,用生物科研成果,為人類造福。這個堪稱“跨界”學霸的“00后”女孩,是如何做到的?
今年18歲的李依庭,是個杭州女孩。父母都沒有從事與生命科學相關的工作,媽媽是開民宿的,爸爸在一家國企工作。由于父母平時都忙于自己的事業,她從小學和初中都就讀于寄宿制學校,作業也沒讓家人操心過。
因為一直在學校寄宿,小姑娘的生活自理能力強,很懂得科學管理學習時間。李依庭會自覺地做完作業,預習新課。爸媽見女兒的自我管理能力比較好,而且成績在班里一直名列前茅,也不再為她擔心。同時,李依庭跟同伴之間的交流機會多了很多,讓她保持對一個事物或者話題的興趣和思考熱度。
李依庭的家庭氛圍非常輕松,三口人在家時,基本上是各自做自己喜歡的事,互不打擾。小學到初中,每個周末李依庭不是像其他孩子那樣,去各種培訓班學習才藝,而是由爸媽帶著到杭州周邊的臨安、安吉等地去玩,親近大自然,開闊眼界。他們以此激發女兒的學習興趣。
比如有一次一家三口去杭州西山國家森林公園玩,看到這里樹木郁郁蔥蔥,一望無際,李依庭非常高興。媽媽告訴她,這里的植被以次生闊葉林為主,而且樹上還藏著秘密呢!如果迷路了,可以根據樹木的生長情況判斷方向。小姑娘一聽頗感興趣,便詢問其中的奧秘。
媽媽指著身邊的一棵大樹,讓女兒仔細觀察哪邊的枝葉更茂密。李依庭說出答案后,她說是由于陽光的照射多少造成了枝葉的疏密,樹的南邊由于陽光照射充足,所以會更加茂密。聽完母親的解釋,李依庭不由驚嘆大自然真奇妙。
媽媽接著補充道:“只要用心觀察,大自然的語言無處不在,比如根據苔蘚也能辨別方向。”時間一久,李依庭也養成了勤于思考的習慣,看到瀑布會考慮是怎樣形成的,看到螞蟻會思考為什么是成群結隊出現的……
媽媽非常在乎讓女兒擁有一個快樂的童年。平時她關心最多的,就是李依庭的情緒和性格養成。她認為,良好性格對孩子的成長十分重要。因為李依庭的性格很要強,爸媽一直注重給她“減壓”,允許她失敗,并經常給予鼓勵。比如有時候考試沒考好,媽媽就會說,一次考試而已,沒什么大不了的,別太在意!然后就帶她高高興興地玩去了。
最初使李依庭喜歡上生物的,是“偶像的力量”。她上一年級的時候,第一次在電視上看到“雜交水稻之父”袁隆平,姥姥和媽媽告訴她,這是我國著名的農業種子專家,他把科學研究應用到實踐,用雜交水稻技術造福人類,在全球每年增產的糧食能養幾億人,為解決世界饑餓問題做出了很大貢獻。“真是太了不起了”!就這樣,袁隆平深深印在了女孩腦海里,這位農業科學家也成了她唯一的偶像,從此點燃了她的科學夢。
到了初中,李依庭開始正式接觸生物這門學科,并對之產生了極大興趣。微小卻又能有條不紊完成生命活動的細胞,形態各異而又不失生命之美的植物,由各種關系交織而成的生態系統……這一切,都讓女孩感到非常神奇。
李依庭發現自己對生物的感覺,跟昆蟲學家法布爾相似。法布爾在《昆蟲記》中這樣寫道:“當我坐在舒適的長椅里,傾聽耳畔蟲子們的合唱,遠處傳來迷迭香的陣陣香味,抬頭仰望星空的時候,星空的魅力便黯然失色,因為在那里缺少一個宇宙中最美的也是最大的秘密——生命。”
由于李依庭對生物很感興趣,在讀初三時,就對高中的生物課程進行了一定的預習。后來當杭二中的生物競賽團隊開始招收學員時,她毫不猶豫地報名加入了。李依庭跟著團隊,提前學習了很多大學生物知識,為自己能完成科研課題打下了堅實的基礎。
李依庭說,她最感興趣的是細胞生物學,各種細胞內部的調控機制——不同的信號轉導、細胞表面受體、基因調控、細胞周期調控,共同讓我們的生命活動井然有序。“比如高膽固醇血癥就是因為細胞膜上的LDL受體出現異常,導致血液中膽固醇含量過高,進而引發一系列的并發癥。僅僅是一些那么小的受體,就能引發如此嚴重的疾病,可見生命所需要做到的是精準調控,而這些正是通過細胞來實現的。”
李依庭認為,細胞雖小,但是我們對它的了解卻還非常有限,其中還有非常多的秘密等待著人類去發掘,而她對此有強烈的興趣。
對李依庭來講,學習生物的過程是充滿趣味的。生物競賽中有一本非常著名的教材——《生物奧賽講義》,競賽同學幾乎人手一本。她發現了這本書中存在的一些錯誤,與同學們討論之后,得出了自己的見解,利用課余時間向編者反映這些問題。
經過與老師的討論,李依庭才知道,其中有一部分知識是她沒有完全掌握,從而產生了錯誤的理解。而編者老師在得知書中的一些問題后,也欣然接受,表示會修正。這些經歷讓李依庭受到很大啟發:不能迷信書本、迷信權威,要敢于提出自己的見解;但是在質疑別人時要提供充足的依據,不能固執己見。
2019年,正在杭州二校讀高一的李依庭,參加了由中國科協和教育部共同推出的一項科技人才培養項目——“英才計劃”。借此培養自己的科學探究能力,滿足她對生物的那份強烈的好奇心。媽媽十分贊同,她說,讓女兒走進實驗室,堅持做實驗,是想讓她真正了解生物科學。“我怕她對生物科學的熱愛只停留在想象當中。有時候她也跟我說,反復做實驗很枯燥,我問她要不要重新選擇,她很堅定地說,不,媽媽,我熱愛它。”
2020年春季疫情期間,李依庭在家閱讀教授給她的外國教材,并觀看浙江大學的網絡課程。暑假時,又參加了清華北大生命科學聯合中心夏令營的活動,聽了施一公等教授的講座。
有趣的是,不久李依庭跟著導師做課題,竟和她最愛吃的“大閘蟹”有關——《中華絨螯蟹精巢連接蛋白innexin的分子克隆與分析》,研究無脊椎動物精子發生的安全性,精子如何能正常成熟,這個研究對人類的生殖研究也有借鑒意義。
這次研究,是李依庭通過網上搜索文獻,發現之前沒人研究過中華絨螯蟹的innexin蛋白,所以最終選擇了這個課題。根據英才計劃的學習安排,她可以進入浙江大學實驗室,特別是暑假時間比較充裕,女孩經常整天埋頭在實驗室里。
她跟著老師、學長們一起做實驗,每周末都有半天或者一天時間泡在實驗室里。開學之后,她也保證每周末至少有一天在實驗室研究。每周五晚上,李依庭還會去實驗室聽師兄師姐的文獻分享會,不懂的問題就及時向他們請教。
在繁忙的學業中嘗試科研,也讓小小年紀的李依庭,能更合理地分配和利用時間。如何平衡高中學業和做實驗的時間?李依庭的方法是上課認真聽講,不要分心,充分利用在校時間做好作業,周末的時候就可以抽出更多時間去實驗室進行科學研究。
她的這項研究,單就課題名稱估計不少人根本看不懂。李依庭介紹說,“通俗點講,中華絨螯蟹就是我們吃的大閘蟹,大家都喜歡吃公蟹的蟹膏,從生物學角度看,就是大閘蟹的雄性生殖系統,比如精巢、睪丸和附睪部分。我研究的是大閘蟹精巢中重要的連接蛋白innexin,這對大閘蟹精子發生有很重要的作用,研究結果未來可考慮應用于實際的水產養殖,選擇優良的、產膏量多的品種,讓人吃到更美味的大閘蟹。”從某種角度上來說,這項研究,已經接近了李依庭說的“造福人類”。
其實,李依庭從小就想象力很豐富,她經常會跟同學分享一些新奇的想法。比如,她曾提出,“將能分解纖維素的酶的基因,轉入牲畜體細胞內,讓現在生態系統中大量的無法被利用的纖維素,成為飼料。”就連有關專家都說,這樣的的設想,非常新奇大膽。
2020年11月,上海舉辦第三屆世界頂尖科學家論壇,在這次科學大會上,全國遴選出55位出類拔萃的科學少年參加。李依庭是英才計劃2020屆生物學科學員,她的導師是浙江大學精子實驗室教授楊萬喜。由于她研究的課題比較新穎,所以這次也被邀請參加大賽。期間,她以大閘蟹蛋白innexin的基因克隆與分析,培訓出產膏多的大閘蟹論文獲獎,被認為在雄性動物精子活力上有很高的價值。
和世界一流的科學家面對面交流,對很多人來說是遙不可及的夢想,這次17歲的李依庭卻做到了。令女孩驚喜的是,在這里,她有幸見到了一些諾貝爾獎得主和科學家。在小科學家論壇上,同國內兩院院士分享了自己的研究課題。
李依庭還特意用英文,向世界頂尖科學家大會副主席、諾貝爾化學獎得主邁克爾·萊維特先生,介紹了自己的的課題。萊維特肯定了李依庭的研究,還指導她之后的研究可以從innexin蛋白的組織特性和病理毒理方面展開。這些科學家都是李依庭非常崇敬的人,女孩也希望從他們的身上學到迎難而上的精神。
在這次世界頂尖科學家大會上,李依庭憑借自己的科研成果和出眾表現,獲得了世界頂尖科學家協會“優秀小科學家”稱號!
李依庭研究的是生物領域,但對其他學科并不是特別了解,參加此次論壇,通過和來自全國的科學少年伙伴交流探討,女孩也能體會到其他學科的樂趣和魅力。他們討論得非常多的就是交叉學科。現在一些基礎學科,可能已經研究得非常透徹,想要繼續發展,就必須跟別的學科進行交叉,才能獲得更大的突破,對人類有更大的應用價值。李依庭認為,“要精研于自己擅長的領域,同時也要掌握一些其他領域的知識,才能在科研的路上走得更遠。”
令很多人吃驚的是,除了對科學研究感興趣外,李依庭在寫作方面也有很深的造詣。在2020年第十四屆浙江省少年文學之星征文比賽中,李依庭從15萬余人的參賽隊伍中脫穎而出,成功獲得了“少年文學之星”稱號!
李依庭說,海選的文章她寫的是關于抗疫醫務工作者的話劇。決賽時寫的是古希臘神話跟現實交織的一篇小說,題目叫《減法》。
很快,17歲“頂尖科學家”李依庭的相關話題迅速沖上熱搜,大多數人屬于“偏科”體質,理科好了文科差。可是李依庭,的確是文理兼修。
其實一直以來,李依庭就對古典文學都頗感興趣。小學三年級時,她“迷”上了《紅樓夢》,甚至想在學校搞一個“紅學社”,研究紅學。上了初中之后,她是文學社的社長,也是古典詩詞社的社長。她說,想要對古典文學有一定研究,就要多去涉獵,多去了解,獲得一些美的享受。“我會去閱讀一些劇本,還有中國古典戲曲名著等。我個人最喜歡《桃花扇》和《牡丹亭》,因為這兩部作品都很有思想深度,典雅又不失通俗,也都反映了一定的現實問題。”
在李依庭看來,理科是要看領悟的,并且需要大塊的時間去研究,到了一定程度,境界有所提升,有些現實問題就解決了;而文科則更加注重積累。“每天中午在食堂排隊打飯,我都會拿個小本子,背一些英語單詞、古詩之類。”
李依庭說,除了文學和生命科學是她的兩大愛好外,自己取得的成績和家庭環境密不可分,她尤其感謝媽媽,每當遇到困難想要放棄時,母親總是給予鼓勵,這也成了她不斷前行的動力。
當其他同齡人還在考慮未來人生方向時,李依庭已經有了清晰的規劃,以后就要從事與生命科學相關的工作。李依庭非常想考進北京大學、浙江大學這些一流大學的生命科學學院,想學生物,希望讀到博士。可以一邊搞科研,一邊傳播知識。“未來,希望我的科研成果,也能夠為人類造福。”