在英才計劃中夯實科研基礎播撒希望的種子

傳統中草藥在中國有悠久的歷史，是千百年來中國人治療疾病、保健養生的重要手段。不同于化學合成制劑，中藥是由多種草藥組合而成，不同的草藥組合會產生不同的治療功效。通過查閱文獻，我選取了幾種常用的中藥材與真菌和細菌進行了實驗。

家中小試牛刀

實驗前，我觀看和學習了相關實驗操作，仔細計算了藥品用量，于6 月12 日在家中進行了第1 次實驗。實驗前，用75% 的酒精簡單地處理了實驗用具，因為家里條件有限，不能做到完全無菌。雖然雙歧桿菌最終在培養基上長出來了，但連成一片，濾紙片周圍被冷凝水打濕，無法辨別是否有抑菌效果。分析后，發現可能是因為菌液過濃、涂布過厚，固體培養基未完全冷卻就蓋上了皿蓋，導致冷凝水滴入培養基，打濕濾紙片。稀釋菌液后又嘗試了一次，依然未達到預期效果。

中期考核來臨，在導師的帶領下，我參觀了東北師范大學分子表觀遺傳學教育部重點實驗室，近距離觀察了PCR、電泳等一系列在高中生物教材中出現過的實驗，了解了實驗室的具體情況，同時也向導師匯報了入選英才計劃以來，我的學習和課題研究進展。導師對我的研究方案提出了寶貴的意見和建議，還將做酵母菌方向研究的師兄介紹給我，與我一起探討中草藥的抑菌作用。

在整理消化導師和師兄的意見后，我還通讀了一系列文獻，最終決定將金盞菊換為其他文獻中抑菌作用表現良好的八角茴香、決明子等，并重新制訂了實驗方案，于9 月3 日在實驗室正式開始實驗。

實驗室屢敗屢戰

本次實驗，我提高了中藥提取物的濃度，在實驗室的環境下更好地排除了無關因素的影響。培養2 天后，并未出現抑菌圈。與師兄討論后，我們認為濾紙片攜帶的藥品數量有限，且濾紙片吹得過干，藥效不能得到很好的發揮。同時，我們認為中藥提取物的提取方法也存在一定的缺陷，于是改用浸乙醇提取的方法，將中藥粉末浸入乙醇中，浸泡2 天，但效果仍然不佳。

后來，通過師兄了解到牛津杯可以攜帶更多的中草藥提取物。牛津杯是一種不銹鋼材質、中空的柱狀儀器，與濾紙片和培養基的接觸面積差不多，將中藥提取物打到牛津杯中后，可以逐漸形成抑菌圈。考慮到牛津杯放置不當，會引起待測液從牛津杯與培養基的邊緣滲出，遂再次對實驗進行了優化，使用了雙層培養基。第一次倒板時，培養基凝固后將牛津杯放置在培養基上；待剩余培養基的溫度降低到40 ℃左右，將酵母菌菌液混入，再倒入培養基，可使培養基與牛津杯更好地貼合，有效防止了中草藥提取物的滲出。同時，此次實驗還增加了抗生素陽性對照組。培養2 天后發現陽性對照組邊緣有明顯的抑菌環，可見這一方法具有較高的可行性。

考慮到酵母菌是一種特殊的真菌，細胞膜外有細胞壁的支撐，具有一定的抗性，于是開始了新一輪實驗，用大腸桿菌替換酵母菌。此次實驗可以看出，決明子提取物附近的大腸桿菌生長有結團現象，但由于中草藥顏色的影響，對觀察造成了一定的困難，于是我們選擇用大腸桿菌生長過程中OD 值的變化作為判斷大腸桿菌生長狀況的指標。用含有等量不同中草藥提取物的液態培養基接種大腸桿菌，每隔4 ～ 8 小時測定其OD 值，重復3 次取平均值繪制成生長曲線。研究發現，決明子抑制大腸桿菌生長的效果更加明顯。同時，發現八角茴香對于大腸桿菌的生長也有一定的抑制效果。

最后，我還通過比較全藥培養基上單個菌落的大小這一相對直觀的方法印證上述結果，觀察發現，與空白對照組的培養基相比，決明子與八角茴香培養基上的菌落確實生長得較少。

從最初的實驗方案未取得預期效果后，我進行了長達4 個月的試錯，一次又一次優化實驗方案，在看到陽性對照組抑菌圈的那一刻，看到OD 值曲線繪出的那一刻，我相信了試錯的力量，這一經歷將激勵我在學習、做事中始終懷有敢于試錯的勇氣。

感恩平臺

入選英才計劃以來，我參加了生物學科冬令營和堅定理想信念主題活動，并進入大學實驗室驗證自己的猜想。我的動手能力、文獻檢索和閱讀能力，以及論文撰寫能力均有了很大的提升。同時，參與課題研究還使我更好地理解了課內所學的知識，培育了探索求真的品質。1 周1 次的實驗，有期待，有焦慮，有懷疑，所幸最終圓滿地完成了預期任務。導師和師兄師姐的幫助與點撥讓我受益匪淺，幫助我從課本中抬起頭，開始關注前沿研究成果，擁有了更廣闊的科研眼界。

吳梓萌

2023 級中學生英才計劃生物學科學員

就讀于吉林省長春市實驗中學，師從東北師范大學劉寶教授。在英才計劃培養期間，完成課題“中華傳統三種中草藥金銀花、決明子、八角茴香的抑菌作用研究”。