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揭秘:园区校学子这样做科研!

  “2021年,在西马AI农场中开展的项目《利用基因改造大肠杆菌治蝗的实验研究》,获得江苏省青少年科技创新大赛省一等奖,这也是苏州市高中集体项目获得的唯一一个一等奖。在此祝贺指导老师林子杰老师和所有参与项目的同学们。在本周一的升旗仪式上,项目核心组成员高二5班封常澍、马小西湿地研学共同体成员高二1班张奕骋、戈畅发表国旗下讲话。











 
高二(5)封常澍

    2020年初大面积蝗虫暴发,侵袭了从非洲西部至亚洲,数百万人口受灾,给近20个国家粮食生产带来严重威胁。传统治蝗方法是喷洒化学农药杀虫,易污染水质和土壤。那么如何在治理蝗虫的同时又能有效保护环境,实现“青山绿水”的生态文明观念?

    我们提出利用基因工程技术改造大肠杆菌进行生物防治。构建三类重组质粒导入大肠杆菌,前两类重组质粒分别携带针对蝗虫的Bt毒蛋白基因和几丁质酶基因,作为产毒元件,分别表达产生Bt毒蛋白和几丁质酶导致蝗虫致死。

    这一大堆的专业术语和高大上的研究手段,听起来一定是大学的高级研究团队在做的事情吧!中学生怎么做得来呢?

    是的,我们真的做到了。

    近年来生态环境遭到严重破坏,各种环境问题接踵而至。我深深知道要改变这个状况,不仅需要激情的呼吁呐喊,更需要理性的科技支撑。就这样,我,雷英杰,吴继骁,基于共同的研究兴趣,在园区校“西马AI农场”项目组搭建的“马小西湿地研学共同体”中相遇了。

    省青创赛参赛成员,除了我还有另外两位成员:雷英杰,原在园区校就读初中和高中,现在德威国际高中就读;吴继骁同学来自德威高中,已被英国帝国理工生物化学专业录取,并在9月份前往英国就读。我们一直以来都对环境保护这个话题感兴趣。

    我负责本课题国内外研究现状的梳理,并在实施过程中配合另外两位成员做好实验材料的整理。记得项目刚开始时,与同学、与校内外老师,一次次的头脑风暴,一次次肯定,又一次次的否定,我们花了两个多月时间进行看似无意义的反复争吵,最终目的就是为找到属于我们自己的研究起点,这就是找到研究中“巨人的肩膀”在哪里。

    大家也不要觉得做实验很酷,书本里的实验基本是验证性实验,在40分钟内一般都能收获结果。可惜科学探究并不是书本里实验,Bt毒蛋白正常表达出来了,但是我们原本计划使用的一种几丁质酶,在之前并未查到有在大肠杆菌中有成功表达的记录。当时大家并未在意,可在构建好了表达载体后,无论测试了多少种表达条件,都不能在蛋白电泳胶上看到理想的条带。我们又咨询了校内外老师们、教授们,也尝试了更多的调整实验,一次次留下的样品逐渐占满了冻存盒。每天从下午开始进行抗原-抗体杂交技术的转膜,到孵育好二抗进行显色,已经是晚上十点了,可是每次只能看到清晰的内参条带和空空如也的实验组。

    我们沮丧不已,最终只能做好实验记录,选择放弃现在的实验,更换另一种已被验证的蛋白。此事让我认识到,做选择时,不仅仅是选择坚持,有时也需要选择放弃。

    在此,我们要感谢课程项目中心的林子杰主任。作为我们的指导老师,他全程参与了团队的搭建、项目的立项、实施、总结以及参加江苏省青少年科技创新大赛的全部过程,给予我们悉心的指导。我们也要感谢陈式如、钱莹、尤琰婷和孙豪等老师诸多协助和指导。我们感谢来自高校、研究机构等诸多的专业人士,是他们给我们补充了大量的专业核心知识和实验技能。

    目前我们的项目正在向纵深发展,现在我们正在进行“碳纳米颗粒介导外源基因瞬时表达以提高植物抗蝗虫能力”的实验,希望各位有意向致力于生物研究的同学踊跃参加,马小西湿地研学共同体在不断壮大,请听团队新成员同学的分享,谢谢大家!

 




高二(1)张奕骋

    “湿地文化”是园区校的校园文化名片。大家请朝南看——那是一片湿地,一片坐落于校园之中的西马斜塘湿地生态园;大家再朝西看——在这个大厅中,掩着两扇厚重的木门,其背后便是用于介绍西马湿地文化的西马博物馆。这西马斜塘湿地生态园与西马博物馆,既是园区校师生们了解自然、理解生态、保护文化的大课堂,同时也是园区校人与自然的生命共同体。在此地理优势与自然条件优势的基础上,“马小西湿地研学共同体”成立了。

    为了使苏州中学园区校、英国德威国际学校及周边友好学校的师生都能跨校共同参与,园区校为此搭建全新的学习组织形式——“西马AI农场”,这不仅成为我们研学共同体的跨时空课堂,同时也增强了我们的国际理解能力和创新实践能力,使得我们积极探索,攻坚克难,学会反思,积极进取,我们彼此心中有火、眼里有光、相互影响、薪火相传。

    共同体学习推动了我们的学科融合、全面的发展。比如在处理蝗虫致死量与毒蛋白用量的关系中,我们需要建立微积分数学模型;在DNA引物的设计中,我们要考虑化学基团之间的相互影响;目前我们的项目,由苏州大学生命科学院和纳米科学技术学院的共同指导下展开,其技术涉及到数学、物理等多学科的综合应用。在我们团队中,每个人都有发挥自己擅长学科的空间,同心协力,相互帮助,共享成功。

    作为“马小西湿地研学共同体”的一员,作为园区校西马学子的一员,我将继续走在科学探索的道路上,发扬西马学子精神。同时,我也希望能有更多同学跟我们一起,参与到基础学科的学习与实践中来。
 




高二(1)戈畅

    转眼加入学校为我们搭建的“西马AI农场”已一年多了。

    潜移默化里,我学到了许多难得可贵的东西。学习生物工程及其实验操作,让我接近于只在纪录片中看到的曾认为遥不可及的技术;为纳米碳颗粒转染小麦表达抗虫基因的实验而养殖小麦的过程,让我明白有条不紊、严密周全是基本要求;不断深入的了解学习,让我感受到DNA的无序、生命的蓬勃、生态的多样……这些属于生物这门学科灿烂而盛大的美。我们在独特个体中寻求统一,在规律事物中寻求差异,在严谨中创造富有生命的碰撞之美。这也是生物学无穷无尽的独特魅力。这份魅力于我而言凝成了一颗名为兴趣的种子埋于心间,随时光流逝生根发芽长出名为喜欢的叶,正是对于生物的喜欢使我选择了这门学科,加入了这个团队。因此,即使遇见难懂的知识难磨的困顿,始终都有不尽的耐心和不灭的希望;即使面对所剩无几的课余时间和吃不了饭的窘境,始终都有乐观的心态和不懈的坚持;即使遭受挫折身陷迷茫,始终都有无畏的勇气和坚定的信念……兴趣与喜欢使我们拥有了动力与毅力;而有如袁隆平屠呦呦等科研人员的热爱,使他们拥有可抵岁月漫长的坚守与担当。有了这份爱便有了信心与底气,以科学寻求答案,践行生态文明观。我们在不断成长中寻找动态的平衡,学习与兴趣、生态与发展、社会与自然。达到平衡才得以融会贯通,学科之间从来都是相互联系的。对于生物的学习,离不开基础学科的参与,逻辑推理的交织,微小宏大的错综,藏于基础学科对于本质的探索中,等待我们的发现。平衡与融合,是我们所追求的终极目标和所向往的无限未来。

    以科学方式寻求答案、追溯本源、求索真谛,其过程永无止境,需要我们西马学子继承前人之学问、思想与精神,并传承下去再加以创新,以求不断进步。我们心中有火,眼里有光,薪火相传。科学、生态、文明,是我们西马学子前进的方向。








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