在“翱翔”中體驗創(chuàng)新

楊穎

編者按：“翱翔計劃”是北京高中課程改革的一部分，它將中學(xué)生的學(xué)習(xí)空間延伸到高校、科研院所的實驗室，讓學(xué)有余力、具有創(chuàng)新潛質(zhì)的高中學(xué)生經(jīng)歷較為完整的科學(xué)研究過程。它的目的是使中學(xué)生“在科學(xué)家身邊成長”，從而讓這些有濃厚科研興趣的孩子有機會進行科研實踐，獲得綜合能力的培養(yǎng)，為他們未來的“翱翔”奠定基礎(chǔ)。本期刊載的是翱翔學(xué)員田晨浩的成長經(jīng)歷。

翱翔計劃改變了田晨浩的志向。

從小，就對汽車有濃厚興趣的他原打算高中畢業(yè)后，去北京理工大學(xué)求學(xué)，“就學(xué)車輛工程”。如今，他卻已是北京師范大學(xué)大三的學(xué)生，他戲稱自己的專業(yè)——環(huán)境工程是“修地球”的，但言談間難掩自豪和熱愛：“我是在翱翔計劃中發(fā)覺自己對自然的好奇心的?！?/p>

一

一切得從2009年的夏天說起。

來自北京八十中高一年級的田晨浩經(jīng)過幾輪篩選進入翱翔計劃。經(jīng)過基地校北京二中的過渡培養(yǎng)，7月初，他來到中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所。高不可攀的科研突然與他發(fā)生了聯(lián)系，他說：“心情很激動，但也不知道接下來要干嗎，既興奮又茫然”。

簡短的會面和對話后，導(dǎo)師閆秀蘭摸清了田晨浩的學(xué)術(shù)傾向——“有機化學(xué)方面、環(huán)境方面”，沒過多久，她就給田晨浩發(fā)了短信，通知他去北京焦化廠看看。

“環(huán)境很糟糕，地是黑乎乎的、油泥混合，夏天，一腳踩下去，再抬起來，鞋底會有拉絲?！碧锍亢苹貞?，“第一印象是太臟了，植物很少，空氣中散發(fā)著刺鼻的氣味……”他搖搖頭，時隔4年，仍記憶猶新。

第一次面對如此嚴重的污染地，田晨浩的內(nèi)心受到巨大沖擊。

“我能干什么？”“需要做什么？”“怎么做？”烈日下，他一邊擦汗，拍打圍繞著他的蚊蟲，一邊苦苦思索。

是啊，污染，這個本世紀越來越嚴重的問題，現(xiàn)在給這個十多歲的少年最直觀的感覺。

回去后，他查閱了許多文獻，每天都和導(dǎo)師進行郵件交流，至7月中旬，他最終確定了課題方向：焦化類污染場地多環(huán)芳烴高效富集原生植物篩選。

日后，他在結(jié)業(yè)論文中這樣敘述研究初衷：

“煉焦是我國重要的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，焦化類工業(yè)場地分布廣泛，數(shù)量有百余座之多……場地搬遷后，大片土壤被廢棄，大部分土地植被變得稀少，處于裸露廢棄狀態(tài)，因此，焦化類工業(yè)搬遷場地的土壤修復(fù)對土地的循環(huán)利用具有重要意義……”

簡而言之，田晨浩的研究就是借助焦化廠地的原生植物，如狗尾草、柳樹、楊樹等自身對污染的處理能力，作為解決焦化類場地污染的途徑。

二

那年夏天，氣溫異常高。

再去焦化廠，田晨浩準備充分——為防曬傷，兼防蚊蟲叮咬，他戴上口罩、手套，武裝到眼睛。去之前，實驗室的師兄、師姐們已一再叮囑過他采樣時該注意什么?！耙婚_始啥都不懂，連根際土就是植物根部周圍的土都不懂。”田晨浩至今感激他們的幫助，“一個師兄專門告訴我，把植物刨出來，要先抖抖土?！?/p>

取樣是田晨浩實驗的重要環(huán)節(jié)。

一個月前，他還是一個在課堂上揚起頭看黑板的普通中學(xué)生，現(xiàn)在就要單槍匹馬在一片荒涼的廢棄工廠的土地上，全憑自己用鏟子鏟土，刨周圍的植物，歸類和裝袋，做最基本的科研準備。

一次，他挎著相機，背著大包，扛著鏟子，拎著標本箱，在污染區(qū)采樣。休息時，摘掉手套，他發(fā)現(xiàn)從手套里直接倒出了水，是的，那都是汗。

只有吃飯、喝水時，他才有一個小時的休息時間，“一天的成果就是十幾個袋子里裝的十幾個樣品”。

采樣的間隙，他向焦化廠留守的老工人、附近的消防隊員了解該廠的情況，“了解既往的歷史，對實驗會有幫助”。

“根據(jù)植物外觀的不同，我采集了污染場地內(nèi)的原生植物，如馬齒莧、側(cè)柏等一共24個種類，然后編號，”田晨浩翻翻當年的論文筆記，“我又將它們分別對應(yīng)的土壤進行編號?！?/p>

實驗是繁瑣的，比如，植物樣、土壤樣都要經(jīng)過兩天-80℃的冷凍，取出后還要進四環(huán)凍干機中冷凍干燥，再進行處理……

“分析數(shù)據(jù)，我用了一個月時間。”田晨浩不由得提起最難忘的實驗環(huán)節(jié)，即蒸發(fā)至0.5ml的操作——將200ml的液體蒸到只剩下0.5ml?！耙欢ㄒ屑?。一開始，我總是粗心大意，好幾次都將瓶子里的液體蒸干了，那就只好重來，每重來一次，又是20分鐘。后來沒事的時候我就練，又用兩臺機器一起蒸”。

2009年11月，實驗到了攻堅環(huán)節(jié)，田晨浩甚至還記得具體的日期，他說：“23號那天，我從下午做實驗到深夜，偌大的實驗室里，只有我一個人，透過窗子，我看到萬家燈火，有點餓，還有點怕，我想回家，可是想到已經(jīng)對師姐保證過我一定會堅持把實驗做完，心里念著‘不放棄，手就一直沒有停……”

那天，他昂首走出實驗室時，不僅帶著完成任務(wù)的如釋重負，還有些戰(zhàn)勝自我的快樂。

三

今天，田晨浩回顧在翱翔計劃中的研究和最后的論文，有很多遺憾：“不夠細化，可以再深入，但當時當?shù)匚乙炎龅轿夷芰Φ臉O限。”他的論文《焦化類污染場地多環(huán)芳烴高效富集原生植物篩選》，論證了原生植物對多環(huán)芳烴具有很好的富集作用，原生植物是修復(fù)焦化類場地污染的有效途徑——在此之前，有限的研究成果大多集中在用外來植物修復(fù)污染土壤，費時、費力更費錢。

這篇論文，也幫他贏得北京師范大學(xué)自主招生考試的面試資格。他說：“更重要的是，它讓我認真思考環(huán)境與人類的關(guān)系、我能做什么等問題，最終我選擇了環(huán)境工程專業(yè)?！?/p>

實驗過程中，他除了和導(dǎo)師溝通，在實驗室、焦化廠具體采樣、操作，還專門去中科院植物所鑒定植物樣品，向生物老師請教北京常見植物的相關(guān)信息，“可以說，同時進行了環(huán)境、有機化學(xué)和生物學(xué)等幾方面的學(xué)習(xí)”。

這也是他在翱翔計劃中的重大收獲之一。

正如在2010年10月9日翱翔計劃化學(xué)論壇的匯報演講中他陳述的那樣：“我選擇的是化學(xué)領(lǐng)域，在中科院地理所做的課題，選擇的是植物方面的研究，這看似關(guān)聯(lián)很小，可是正體現(xiàn)了現(xiàn)在科研發(fā)展的大方向，在交叉領(lǐng)域中謀發(fā)展……我也體驗到團隊協(xié)作精神的重要性，就像‘嫦娥二號升空，需要各個領(lǐng)域的科學(xué)家共同完成一樣?！?/p>