北京景山學(xué)校學(xué)生余照儀在草原上采集實驗數(shù)據(jù)。

(資料圖)

中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員隋躍宇(左)為學(xué)生講解試驗田的施肥方法。

北京市第四中學(xué)學(xué)生張子鳴在北京師范大學(xué)有機(jī)化學(xué)實驗室做實驗。以上圖片均為北京青少年科技俱樂部提供

參加野外科學(xué)考察、聆聽科普講座、走進(jìn)實驗室做科研……這個暑假，在北京青少年科技俱樂部(以下簡稱科技俱樂部)科研導(dǎo)師的精心指導(dǎo)下，來自北京20多所學(xué)校的100多名中學(xué)生參加了形式多樣的科學(xué)實踐活動，觸摸前沿科學(xué)知識，感悟科學(xué)家精神。

“科技俱樂部的初衷是創(chuàng)造機(jī)會讓青少年‘走近科學(xué)’，通過科學(xué)家與學(xué)生的‘教學(xué)互動’，發(fā)現(xiàn)‘科學(xué)苗子’，幫助他們‘走進(jìn)科學(xué)’，逐步成長為具備深厚科學(xué)素養(yǎng)的優(yōu)秀人才。”科技俱樂部活動委員會主任、中國科學(xué)院院士蔡榮根介紹，1999年，經(jīng)中國科學(xué)院院士王綬琯倡議，61名科學(xué)家聯(lián)名發(fā)起成立科技俱樂部，其中有45位兩院院士。

這項由科學(xué)家和青少年共同完成的科學(xué)實踐，給孩子們帶來了什么？在激發(fā)青少年好奇心、培養(yǎng)科技后備人才方面，科學(xué)家如何發(fā)揮更大作用？讓我們走進(jìn)這個科技俱樂部，一探究竟。

科學(xué)探索

“野外科考真正做到了在實踐中學(xué)習(xí)，提升了我們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力”

這是一次科學(xué)探索之旅。

2023年7月16日至23日，8天時間，往返行程4000多公里。在依蘭隕石坑，大膽求證月牙形地貌的假說；在松花江與牡丹江匯流處，探索“涇渭分明”奇觀的成因；在太陽島濕地，體會“地球之腎”的奧秘……“自然課堂”激發(fā)起同學(xué)們的濃厚興趣，大家邊看邊記筆記，抓住專家刨根問底。

“野外科考真正做到了在實踐中學(xué)習(xí)，提升了我們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。”北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)學(xué)生汪思齊說，他事先查閱了《遙感導(dǎo)論》等專業(yè)書籍，以后還將繼續(xù)利用遙感手段研究北京附近的濕地。

途中，晚上的科普講座同樣讓孩子們大開眼界。《科學(xué)追光之旅——多彩的東北、多樣的生命》《東北虎知識講座》《隕石坑——地球表面的撞擊構(gòu)造》《豐富多彩的濕地》……中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員付碧宏等導(dǎo)師將科學(xué)前沿知識娓娓道來，同學(xué)們邊聽邊拋出一個個問題：為什么大部分獸類是色盲？火燒山與老黑山幾乎同時噴發(fā)，為什么植被差異很大？濕地是碳源還是碳匯？

北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)生物學(xué)老師剛永運帶領(lǐng)學(xué)生參加過長白山、西雙版納、鄂爾多斯、海南等地的野外科考，在他看來，野外科考能給予學(xué)生“身臨其境”的多學(xué)科知識學(xué)習(xí)情境，“感同身受”的發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的氛圍，以及“原來如此”的知識獲得體驗。“這些獨到之處讓學(xué)生在野外科考中更加積極主動，自然收獲更多、體會更深?！?/p>

“在野外科考的過程中，學(xué)生們展現(xiàn)出的獨立自主能力都是在學(xué)校里不曾看到的?！蹦慷脤W(xué)生的表現(xiàn)，北京市第十八中學(xué)教師閆洪霞十分欣喜，“同學(xué)們通過自己的思考提出問題，再通過查找資料等方式解決問題找出答案，不再局限于知其然，而是做到了知其所以然?！?/p>

圍繞碳儲量、森林碳匯、地球撞擊構(gòu)造、濕地等主題，同學(xué)們分成7個探索組。以濕地探索組為例，有的負(fù)責(zé)遙感影像的分析，有的負(fù)責(zé)濕地植物研究，有的負(fù)責(zé)制作幻燈片……大家分工明確又互相配合，儼然一個科研小組。每天考察回來，同學(xué)們就立即查閱、整理資料，不時展開討論，有時甚至討論到深夜?！拔蚁矚g大家一起交流的形式，老師對我們更多的是引導(dǎo)而非直接告訴答案?！北本┦泻５硗鈬Z實驗學(xué)校高梓涵說。

也是在這個暑假，幾乎同時，另一批科技俱樂部學(xué)生會員在中國科學(xué)院、北京大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等科研院所、高校的實驗室里，開始了“真刀實彈”的科研實踐活動。

“利用拉曼光譜鑒定并研究弧菌不同存活狀態(tài)及轉(zhuǎn)化機(jī)理”“QA智能客服算法研究”“超新星數(shù)據(jù)調(diào)查與分析”“芥菜在根腫菌侵染下的基因表達(dá)分析”……如果不是親眼所見，難以想象這些是十五六歲的中學(xué)生正在研究的課題。

“這些中學(xué)生盡管學(xué)科知識相對有限，但是他們展現(xiàn)出了很強的自學(xué)能力以及對科學(xué)的渴望和追求。”中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員叢歡深有感觸，曾有中學(xué)生問了他一個非常專業(yè)的光化學(xué)問題，他需要去查閱文獻(xiàn)才能回復(fù)，“導(dǎo)師所做的是激發(fā)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計課題，在研究過程中這些學(xué)生往往會迸發(fā)出巨大的熱情，并愿意投入更多的精力?！?/p>

北京市第八中學(xué)學(xué)生梁光宇一直對生物學(xué)有著濃厚的興趣。他在校內(nèi)研究過不同肥料對于植物生長的影響，還自學(xué)了生物學(xué)的基礎(chǔ)知識，閱讀大量外文期刊，了解最新研究動向。2019年秋季，他作為科技俱樂部的學(xué)生會員，進(jìn)入中國科學(xué)院微生物研究所進(jìn)行長達(dá)3年的科研實踐。今年9月，梁光宇即將升入大學(xué)，開始生物學(xué)與其他學(xué)科的交叉研究。“我期待通過科學(xué)研究工作更好地認(rèn)識世界，做出有益于人類的研究成果?！绷汗庥钫f。

感悟精神

“在科學(xué)家質(zhì)樸的外表下，蘊藏著美好的品格和淵博的學(xué)識”

收獲的不止知識。

采訪中，師生們不約而同談到今年7月20日參觀中國科學(xué)院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站的感受。在黑土地上，科研人員幾十年如一日埋頭攻關(guān)，精心培育大豆良種。為了縮短大豆的育種周期，多年前，老科學(xué)家曾坐60多個小時的火車硬座，從黑龍江海倫一路向南趕到海南三亞的南繁育種基地。育種季節(jié)，科學(xué)家們凌晨3點就要起床為大豆授粉。

正午烈日下，看著試驗田里長勢喜人的大豆，聽著科學(xué)家的故事，孩子們的心靈受到了極大的震撼?！拔铱吹酵瑢W(xué)們眼睛里都泛著光，流露出敬佩之情，那是被科學(xué)家的精神感動了。這就是無聲的教育，將激勵更多的孩子投身于科學(xué)事業(yè)。”北京市豐臺區(qū)璞瑅學(xué)校戴占紅老師說。

有一幕情景讓黑龍江省科學(xué)院自然與生態(tài)研究所副研究員謝立紅印象深刻。當(dāng)研究人員向同學(xué)們仔細(xì)講述黑土的成分時，順手拔掉身邊大豆田里的一顆雜草。一個男同學(xué)立即掏出口袋里的塑封袋，細(xì)心地把雜草根挾帶的土抖落后保存，說要帶回北京繼續(xù)研究?！霸谂c科學(xué)家近距離接觸的過程中，同學(xué)們感受到了腳踏實地、求真務(wù)實的精神，這對于他們的成長彌足珍貴。”謝立紅說。

受從事科研工作的父親影響，北京市第八中學(xué)學(xué)生章珂月從小就有當(dāng)科學(xué)家的夢想。2021年暑假，當(dāng)她滿懷信心，進(jìn)入中國科學(xué)院微生物研究所開展肺炎鏈球菌研究時，困難卻接蹱而至：構(gòu)建好的重組質(zhì)粒因為保存不當(dāng)而降解，菌株轉(zhuǎn)化不成功，明明檢測出了目的基因卻并沒有表現(xiàn)出相應(yīng)性狀……在導(dǎo)師們的鼓勵和幫助下，章珂月一點點分析問題，尋找解決方案，最終圓滿完成了實驗?！懊恳淮问。冀o我一個成長進(jìn)步的機(jī)會，讓我一步一步靠近成功的彼岸?！闭络嬖抡f。

今年暑假，北京市第四中學(xué)學(xué)生李天健幾乎每天都“泡”在中國科學(xué)院微生物研究所的實驗室中。7月的一天，他去實驗室測熒光，由于細(xì)菌生長速度參差不齊，實驗持續(xù)了近12個小時。晚上10點，當(dāng)他精疲力竭、餓著肚子離開時，辦公室和實驗室里依舊燈火通明，不時傳出鍵盤敲擊的嗒嗒聲、機(jī)器運行的嗡嗡聲?！翱茖W(xué)研究真的需要持之以恒、堅持不懈。”李天健無比感慨。

今年3月開始，北京景山學(xué)校學(xué)生陳澤菲到清華大學(xué)物理系開始為期一年的科研實踐。在活動啟動交流會上，她見到了數(shù)十位科研導(dǎo)師，其中不乏院士。當(dāng)同學(xué)們輪流上臺講述自己的科研設(shè)想時，那些面容和藹、衣著樸素的導(dǎo)師聽得格外認(rèn)真，不時做著記錄。會后交流時，導(dǎo)師鼓勵同學(xué)們大膽說出自己的想法?！霸诳茖W(xué)家質(zhì)樸的外表下，蘊藏著美好的品格和淵博的學(xué)識。”陳澤菲說。

堅持不懈、吃苦耐勞、嚴(yán)謹(jǐn)求實……在追逐科學(xué)夢想的過程中，孩子們被科學(xué)家們的品格深深感染和激勵。

合力“播種”

“科普活動是一項系統(tǒng)工程，需要社會各方共同努力”

20多年來，先后有800多位科學(xué)家出任科技俱樂部的科研導(dǎo)師，用一雙雙“大手”，引領(lǐng)著無數(shù)青少年走進(jìn)了科學(xué)的大門。是什么讓這一群科學(xué)家在本已繁重的科研壓力下，為培養(yǎng)科技后備人才傾盡心血？

“作為科研工作者，我抽出時間參加青少年科普活動，是想為國家的科技事業(yè)盡點綿薄之力。”謝立紅表示，為了給孩子們解釋五大連池的成因，她查了一整天的地質(zhì)文獻(xiàn)，以保證所有的知識點都確鑿無誤，“給孩子們做科普，來不得半點馬虎。”

清華大學(xué)物理系教授張留碗擔(dān)任科技俱樂部導(dǎo)師已經(jīng)超過10年，與同事共同指導(dǎo)的學(xué)生已逾百人，其中不少人已走上了科學(xué)研究的道路，取得了令人驚喜的成果?！扒嗌倌晔菄业奈磥?，是民族的希望，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)他們的科學(xué)興趣，為國選才、育才是我們的使命?！睆埩敉氡硎尽?/p>

叢歡是科技俱樂部的第一批會員，曾在高中時到中國科學(xué)院植物研究所和大氣物理研究所進(jìn)行科研實踐活動。2015年，31歲的他加入中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所，成為當(dāng)時所里最年輕的研究員、博士生導(dǎo)師。此后，叢歡陸續(xù)指導(dǎo)了20多個中學(xué)生，在實驗室開展科研實踐活動，“我希望將科技俱樂部踏實做學(xué)問、快樂做科研的精神傳承下去?！?/p>

科技俱樂部的可貴之處在于為青少年提供了自由探索的寶貴機(jī)會。那么，如何建立一種更有效的機(jī)制，讓更多孩子擁有享受優(yōu)質(zhì)科普的機(jī)會？

長遠(yuǎn)來看，要做好科普工作，僅靠科學(xué)家個體的“傾情付出”還不夠?！翱破栈顒邮且豁椣到y(tǒng)工程，需要社會各方共同努力?！焙邶埥】茖W(xué)院自然與生態(tài)研究所副所長劉贏男建議多成立類似于科技俱樂部這樣的組織，將科普教育涉及的各方面群體集合起來，一起合力做科普。

“科普與科研是相輔相成，互相促進(jìn)的。參加科普活動不僅讓更多的人了解我們的工作，我們也能從中獲得創(chuàng)新靈感，進(jìn)一步促進(jìn)科研活動?！敝袊茖W(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員隋躍宇說，目前中小學(xué)校的科學(xué)教育大部分局限于課堂講解和實驗演示，缺乏和大自然的親密接觸，導(dǎo)致對一些自然現(xiàn)象的認(rèn)識不深刻。“建議學(xué)校在科學(xué)教育中適當(dāng)增加部分野外實踐課程，讓同學(xué)們接觸大自然，探尋大自然的奧秘?！?/p>

付碧宏曾先后帶領(lǐng)1000多名學(xué)生赴帕米爾高原、塔克拉瑪干沙漠等地開展野外科研實踐活動。針對目前中小學(xué)科學(xué)教育中教育資源不均衡、師資力量不足等問題，他建議加強科教融合，高效利用科研院所、高校的科學(xué)教育資源。“可邀請一線科學(xué)家走進(jìn)中小學(xué)校園，開設(shè)專題科普講座，同時對教師開展科學(xué)教育能力培訓(xùn)，從知識和能力兩方面打造一支高水平的科學(xué)教育人才隊伍?！备侗毯暾f。

北京市第四中學(xué)老師康帥既教通用技術(shù)也兼任科技教師。他建議適當(dāng)增加科技教育的經(jīng)費投入，培養(yǎng)專業(yè)的科技教師，給教師長見識、學(xué)本領(lǐng)的機(jī)會，并建設(shè)校內(nèi)老師、校外導(dǎo)師、學(xué)生、家長四位一體的科技教育平臺，形成合力，為學(xué)生的成長助力。

科技俱樂部活動委員會常務(wù)副主任、中國科學(xué)院微生物研究所研究員黃力建議在科研項目中納入科普內(nèi)容，同時建立健全鼓勵參加科普活動的評價激勵體系，無論科研機(jī)構(gòu)、高校還是中小學(xué)校，可將參加科普活動納入評價激勵體系，評價激勵措施要落實到位。還可以鼓勵退休科技人員參加科普活動，并給予必要支持。

“普及科學(xué)教育需要全社會共同關(guān)注。對學(xué)校而言，要加大對科學(xué)教育的重視程度，營造學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)的氛圍。比如，給學(xué)生自由發(fā)展的空間，讓學(xué)生有時間參與各類活動；整合各類資源，讓更多的學(xué)生享受到優(yōu)質(zhì)科學(xué)教育資源。”北京理工大學(xué)附屬中學(xué)物理老師馬曉欣表示。

“只有植根于一片深厚的土壤之中，科學(xué)之樹才能枝繁葉茂?！闭\如王綬琯院士當(dāng)年期望的那樣，在孩子的心中播撒下科學(xué)的種子，提供足夠的養(yǎng)分和良好的環(huán)境，未來就能培養(yǎng)出更多的科技事業(yè)接班人。

《 人民日報 》( 2023年08月14日 19 版)