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拔尖培养计划让“小科学家”走进大实验室

来源:科技日报 2019-10-10 11:33 http://www.mnw.cn/

  近日,清华大学医学院的一项新研究登上了国际著名学术杂志《自然·通讯》。该研究进一步揭示了腺病毒相关受体识别多种血清型的腺相关病毒的不同机制,并提供了一个单一受体与具有不同规则的多种病毒血清型结合的例子。

  发表论文令人高兴。作为该工作的负责人,清华大学医学院娄智勇教授更欣慰的是,除了课题组成员外,这篇文章还有位特殊作者,首都师范大学附属中学高一学生袁正家。

  将一名高中生与清华大学一流实验室联系在一起的,是北京青少年科技后备人才拔尖培养计划(以下简称“拔尖培养”)。

  20年前的学生,如今的学者

  “拔尖培养”始于2016年,而北京青少年科技后备人才早期培养计划的探索则要比这早20年。

  那一年,中国科协青少年工作部访美,观摩美国西屋科学人才选拔赛。这是一项旨在从全美高中生中发现最有想象力的科学后备人才的培养活动。美国的一些研究机构和大学每年对外公布自己的实验室条件、可以接纳多少学生等信息,学生们提出课题项目申请。实验室评估学生项目的标准是,课题是不是学生自己提出来的,学生能不能独立完成。

  考察回国后,中国科协决定借鉴这一模式,在北京开展试点,具体工作由北京市科协青少年工作部与中国生理学会协助组织。

  当年11月,在中国医学科学院基础医学研究所研究员邓希贤、时任北京大学生命科学学院院长周曾铨教授等众多知名科学家的支持下,北京市科协启动实施北京青少年科技后备人才早期培养计划。

  北京大学、原北京医科大学和协和医科大学成为首期开放实验室的院校。来自人大附中、北大附中、北京二中等5所中学的首批11名学生,在7位大学导师的亲自指导下,完成了8个小课题的研究性学习。

  在培养期间,学生们依照兴趣自由选择一个小课题作为载体,在以导师为首的科研团组指导下,利用周末和寒暑假时间,掌握初步的科学实验方法,提高自身的科学素养以及创新思维和科学实践的能力。

  这段难得的科学实践经历,对青少年树立远大的科学报国志向产生了积极影响。首期培养学生、来自北京师范大学附属实验中学的白凡,如今已是北京大学生物动态光学成像中心主任。“一次次反复做实验、记录、整理,不到两年的课外科学实践,既开拓了我的科学思维,教会了我如何思考,又教授了我科学本领,掌握了科学方法,同时锻炼了我的团队合作能力。”白凡对当年的场景历历在目。

  品真实的枯燥,尝参与的快乐

  “我们感觉,国家对人才的需求发生了变化,我们比任何时候都迫切需要更多具有国际化视野、综合素质高的人才。”北京青少年科技中心主任张晓虎说,北京青少年科技中心决定,在北京青少年科技后备人才项目中增设“拔尖培养”。

  “我们在北京四中开了一个研讨会,邀请专家对美国顶尖赛事进行了系统分析,最终将‘拔尖培养’定位为发现和培养学有余力的初高中生,同时配备顶尖资源和心理、领导力、科学英语等综合课程,让他们得到全方位的培养。”张晓虎说,该项目选择了较容易实施的生命科学、计算机、工程、化学四个学科开展试点,每年在北京市范围内选拔三四十名综合素质高的学生走进实验室,开展课题研究。

  张晓虎总结道,“拔尖培养”是依据北京青少年科技后备人才早期培养计划实施20年的成功经验基础上,遴选一流导师、选拔一流学生,在原有“师徒”制科创活动的基础上进一步完善培养资源,以“精准”“高端”“一贯”“国际”为目标开展的培养项目。

  中国科学院院士、清华大学教授饶子和等十多位顶尖科研人员成为这些孩子的导师。

  袁正家正是2018年“拔尖培养”入选者之一。饶子和院士是她的导师,负责她的课题方向和培养规划。导师团队中的娄志勇教授负责袁正家的具体辅导。

  “袁正家同学入选的时候刚初三,在这之前她可能对生命科学完全不了解,所以要她从头开始独立完成一个课题不太现实,我们就安排她进入我们已经开展的课题,并由博士生手把手指导。”娄智勇介绍道。

  全英文开题报告、查阅文献、做实验、写论文……科研实践课题该有的步骤一个都不能少。过去一年,袁正家几乎所有业余时间都泡在实验室。虽然知道这次发表的论文中,自己的贡献有限,仅是近距离接触科研的一小步,但看到自己参与的科研成果出现在国际著名学术期刊,她依然由衷地感到兴奋。

  更重要的是,她终于知道了真正的科研远不是影视剧里展示的穿着白大褂摇摇试管那么简单,极其枯燥,但也乐趣无穷。

  从孩子开始,在家庭中传播

  “这也正是我们开展‘早期培养’‘拔尖培养’等计划的目的。”张晓虎坦言,“并非所有的孩子最终都会进入科研领域,但是在这过程中我们确实能发现一些好苗子,并持续培养。”

  这样的例子不胜枚举。现为人大附中高三学生的丑瑞华因在“拔尖培养”中出色地完成课题“恶劣天气下路况环境增强感知系统”,获得第69届ISEF“系统软件学科”最佳奖、“系统软件”一等奖,还有国际计算机学会ACM专项奖、美国国家航空航天局NASA颁发的专项奖提名;项目中的北京四中潘紫琪则收获第69届ISEF“能源:化学三等奖”,第18届“明天小小科学家”奖励活动一等奖。

  “对这部分孩子来说,尽早接触正规的科研,接受专业的训练,对他们将来进入专业领域的研究非常有帮助。”张晓虎认为。

  北京市青少年科技人才培养的主要项目包括北京青少年科技后备人才早期培养计划、英才计划(北京)、北京青少年科技后备人才拔尖培养计划。截至目前,三个计划共有中学基地校50所,累计培养学生3000多名,每年组织开展启动会、院士报告会、竞赛观摩、研讨会等各类中期活动60余场,野外科考4场,资助全市40余项青少年科学探索项目,全年有超过20000名中学生直接参加各项活动。

  而对于饶子和、娄智勇这样的导师而言,不计报酬、不辞辛苦地培养青少年科技人才的意义,除了在孩子们心中播下科学的种子,还有助于提高家长的科学素养,为科学传播助力。

  “虽然近年来民众的科学素养在不断提高,但还有很大提升空间,一个学生至少能影响他的父母,以及家里的亲人们。从学生入手,让民众更了解科学,具备更多常识,是科技工作者的一种责任。”娄智勇说。(本报记者 操秀英)

原标题:拔尖培养计划让“小科学家”走进大实验室
责任编辑:凌芹莉
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