本期主角:盖亚,就读于北京市第二中学,2019年“英才计划”生物学科优秀学员,师从北京航空航天大学刘红教授。
培养成果:培养期间,完成研究课题《微生物在月壤中生存能力探究》。该课题考察了三种不同类型的微生物在模拟月壤中的生存能力,以及它们对模拟月壤中铁元素含量的影响,以期为月壤的生物利用提供参考。
导师简介
刘红,北京航空航天大学生物与医学工程学院教授,“月宫一号”总设计师,俄罗斯自然科学院外籍院士,国际宇航科学院院士,被评为2018年度十大女性新闻人物,2019年被授予“全国优秀教师”称号。主要研究方向在空间基地(空间站、月球基地)受控生态生命保障系统、生物方法水处理原理与技术、环境生物修复等领域。
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缘起:探寻宇宙生命奥秘之梦
浩瀚的宇宙总是能引起人类的无限遐想和好奇。遥远的外星球上是否也有生命存在?它们能否成为我们的第二家园?探寻宇宙生命的奥秘一直是盖亚的梦想。随着科技的进步,对月球、火星的探测和研究将人类的视野和脚步延伸得越来越远,同时也把盖亚的梦想推得越来越近。
2018年申报“英才计划”时,北京航空航天大学刘红教授的研究方向吸引了盖亚的注意力。刘红主导研制出我国第一个、世界上第三个空间基地生命保障地基综合实验装置“月宫一号”,这个闭合的微生物圈内可为人类提供类似地球生态环境的生命保障。刘红的研究方向正好契合了盖亚的学习兴趣,于是盖亚便选择让自己的梦想在这里落地。
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实验:细心观察 认真分析 科学总结
为了实验的连续性,在准备了相关材料、学习了有关技能后,盖亚将实验的主体部分集中安排在了暑期。每一项操作都在助教亲自示范后,她再独立完成。微生物的接种和培养需要细致的操作,如果不慎污染就需要全部重来,因而,盖亚认真地进行每一项操作,记录每一项细节,每天心里都在想各种可能出现的结果。
当测试完成,等谜底揭开的那一刻,盖亚感到非常紧张,就像等待成绩单一样。令人欣慰的是,实验的结果是positive。盖亚选择的三种细菌在酸性条件下,在模拟月壤中都生存了下来,而且出现了不同程度的拓殖。而且,其中一种浸矿菌在强酸性条件下,还明显浸出了模拟月壤中的铁元素。这说明,月壤本身可能对微生物并不产生毒害作用,而且可能会被改良。虽然只是初步的结论,而且采样量也不够丰富,但这个结果极大鼓舞了盖亚,也进一步增强了盖亚在这一领域深入探究的决心。
在与导师、助教总结实验结果时,她们严谨的科学态度深深地影响了盖亚。“每一个结论、每一个措辞都需要有科学的依据,不能仅凭简单的实验结果做出定论。科学是要经得起检验和推敲的。”盖亚说:“我很喜欢在实验室里和瓶瓶罐罐、各种设备相处的日子,它们让我提前感受到了,科学不仅仅要有好奇心和细心,也要耐得住寂寞,学会坚守。”
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论坛:见贤而知不足 求思而得远虑
2019年11月,盖亚迎来了“英才计划”的“考试”¾¾生物学科论坛,以海报答辩的方式汇报自己的学习收获。虽然准备有些仓促,但盖亚还是满怀期待地与小伙伴们一同“华山论剑”。
这次活动不仅让盖亚有了与一流专家面对面交流的机会,同时也找到了今后努力的方向。尽管最后被评为优秀学员,但盖亚也认识到自己有很多不足。她说:“首先,对评审专家提出的很多问题,思考还不够深入,有些地方只知其然不知其所以然。其次,因为同时申报了国际交流项目遴选,有些问题用英语回答比较吃力,难以准确表达自己的观点。此外,参加活动的很多同学都非常优秀,他们的科学素养和表达都远胜于自己。”
“与小伙伴们告别时,大家都互相勉励,要为实现自己的科学梦继续努力,希望我们彼此‘江湖再见’。”盖亚说。
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展望:人类对未知的探索永无止境
盖亚非常喜欢电影《星际穿越》中的一段话:我们总坚信自己有能力去完成不可能的事情。我们珍视这些时刻,这些我们敢于追求卓越、突破障碍、探索星空、揭开未知面纱的时刻。尽管培养已经结束,但“英才计划”带给盖亚的不仅仅是兴趣的满足、学业的收获,还有对科学精神和科学态度认识上的提升,以及对于科学探索更执着的追求和热爱。“我会继续探寻宇宙生命奥秘之梦,它搭载着‘英才计划’起航,一定会乘风破浪,驶向远方。”
什么是“英才计划”?
为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》有关要求,切实促进高校优质科技教育资源开发开放,建立高校与中学联合发现和培养青少年科技创新人才的有效方式,中国科协和教育部自2013年开始共同组织实施中学生科技创新后备人才培养计划(简称“英才计划”)。
“英才计划”旨在选拔一批品学兼优、学有余力的中学生走进大学,在自然科学基础学科领域的著名科学家指导下参加科学研究、学术研讨和科研实践,使中学生感受名师魅力,体验科研过程,激发科学兴趣,提高创新能力,树立科学志向,进而发现一批具有学科特长、创新潜质的优秀中学生,为“基础学科拔尖学生培养计划”输送后备力量,并以此促进中学教育与大学教育相衔接,建立高校与中学联合发现和培养青少年科技创新人才的有效模式,为青少年科技创新人才不断涌现和成长营造良好的社会氛围。
来源:中学生英才计划微信