张家赫

浅悟生命之美 初探科学之绚

生物

浅悟生命之美 初探科学之绚

河南郑州外国语学校 张家赫

学员简介:白博之,2021级英才计划数学学科学员,就读于安徽省合肥市第一中学,师从中国科学技术大学陈发来教授。培养期间完成课题“分形几何的初步探索及运用分形测量探究冰糖分形”。2021年6月获第三届上海地区数学建模联校活动“特等入围奖”;2021年参加中国科协青少年国际科技交流项目遴选并成功入选。

新冠疫情彻底改变了人们的生活,也深深影响了我的人生轨迹。原本只是对生物学科有浓厚兴趣的我,被广大科学工作者和白衣战士的伟大抗疫精神所触动,立志成为一名生物学家,在迷人的生命科学领域作出一番成就,造福民众。

2020年秋季,我考入了理想的高中——郑州外国语学校,并如愿进入了生物竞赛班。随着对相关知识和技能的深入了解,越来越感到自己需要更多平台的帮助,在更深层次的科学领域内畅游。2021年的英才计划恰好为我提供了这样的机会。我积极准备,经过笔试、答辩等层层选拔,终于如愿加入了2021年英才计划,成为生物学科的一名学员,在郑州大学臧新等教师的指导下开展生物学的探究性学习。

浅悟生命之美

理论基础是研究的基石,而创新实验思维与方法则是研究的灵魂。在郑州外国语学校生物竞赛教师的指导下,我先后学习了生物化学、细胞生物学、现代分子生物学、遗传学、生理学、进化生物学等大学学科,系统掌握了大部分基础学科和前沿领域理论知识,这为我之后对生命科学的深入探索打下了坚实的基础。

英才计划培养工作伊始,郑州大学导师团队就为学员制订了系统的学习和培养计划,并克服疫情、水灾等的影响,抓住各种机会、利用各种形式对学员进行悉心指导。郑州大学生物学科英才计划培养工作采用“导师负责制+联合培养”模式,利用线上、线下方式为学员提供了植物学、动物学、生物化学等几个基本分支学科的专题讲座、文献查阅和论文写作等基本技能辅导,节假日期间还会开展学员进大学实验室参观、游学、实验实训、疑难解答等活动。在此基础上,指导教师结合学员兴趣及对学科的认知程度等因素,引导和指导学员开展探索性实验、调查等工作,最终形成个人的课题报告、培养报告等。

英才计划培养过程中,郑州大学经常组织精彩的学科学术讲座,开阔学员的学术视野。学员在理论学习时遇到问题既可以向相关领域的教师提问,也可以向师兄师姐提问,形成了“全方位、多层次、宽领域、多对一”的辅导模式。导师组教会了我如何借助CNKI等学术网站查阅文献确定方向,如何合理选择关键词精确查找自己需要的内容,如何撰写学习汇报材料等。导师别致独到的实验思路令我叹为观止,从问题分析、猜想、提出假设,到设计实验严密论证,再到最后的问题分析与解决,“一条龙”的连贯操作,给我带来了 很多收获和思考。深奥的生物学知识在导师的讲解下,展现出博大精深的美,我对生物学的兴趣也在培养过程中逐步加深。

初探科学之绚

走进郑州大学生命科学学院实验中心那一刻,我就立即被浓厚的学术氛围所感染,各种先进的实验设备让我大开眼界。

对手和脑的协调配合要求非常高——这是我第一次做完牛蛙解剖实验后的感触。从一开始的不敢触碰,到鼓足勇气,从毁髓到内部解剖,再到利用坐骨神经研究相关问题,都让我受益颇多。后来,又先后做了植物学、生物化学相关实验,从最初观察师兄做实验,到后来自己动手操作,并一起分析和处理得到的数据,在导师团队的指导下,我了解了科学实验的具体流程,掌握了基本的科学探究方法。导师团队一丝不苟的科学态度潜移默化地影响着我,他们对待科研的踏实精神和对待事物多角度的思考方式让我受益匪浅。

      

臧新老师说:“做研究也是个‘花活’,在实验室要一丝不苟,实验结束得到结果了,要用简洁但准确、严谨又不失生动的语言呈现给读者。”做科研不仅需要科研能力,更需要有表达思想的能力。在论文撰写过程中,我切身体会到了用文字呈现科研成果的不易,在与导师的反复交流中,直观地学习到了如何组织文章的逻辑顺序、如何精简文字、如何合理配图等高水平呈现的方法和技巧。

经过导师指导,我的研究主题确定为“对细胞电活动的理解体会”。但是,受郑州严峻的新冠疫情和“7·20”汛情的影响,整个暑假我都不能到实验室开展课题研究。在与臧老师交流了自己的想法后,我决定从自己的学习实际出发,写1篇有关细胞电生理的科普文章,并在其中加入自己在学习时遇到的问题、思考过程和最终解释。“我觉得这样做也是很必要的,假如大家都热衷于最新最先进的前沿技术研究,那我们的基础理论工作谁来做呢?”在与臧新老师长达1个小时的通话交流后,他对我的想法给予了肯定。我的初心是让跟我一样志同道合的生物学爱好者,如果在学习电生理时遇到类似的疑问,能从我的科普文章中得到一点启发,或者一点思考方向的提示,都是值得的。

在问题解决过程中,对于细胞膜离子进出与电化学势驱动力的关系,我运用了物理、化学等相关知识,巧妙地利用化学平衡知识,并以勒夏特列原理为基础给出了合理严谨的解释。在此过程中,我深刻体会到,生命科学研究需要复合型知识,既要精通生物学,也要懂数学、物理、化学,有时还会用到计算机知识;既要懂理论,也要懂实验;既会动脑,也会动手;既要能独立钻研,也要会团队协作。

成就更好的自己

“胜地不常,盛筵难再。”1年的英才计划培训很快接近了尾声。回想这1年的科研体验之路,我得到了很多教师和同学的帮助与支持,感受到的不仅有生物学的新奇和奥秘,还有满满的收获与感恩。感谢英才计划给我的机会和平台,感谢郑州大学生命科学学院导师团队对我的悉心指导,感谢臧新老师培养我理性、客观、严谨的科学态度,感谢英才计划的小伙伴们,与你们为伍是我的荣幸,感谢我的父母和亲友对我科学梦想的支持。我相信在“双减”大背景下,会有越来越多对生物学科真正有兴趣的同学加入英才计划,在思考中领悟,在探索中涅槃。

结束,是为了新的开始。英才计划必将成为我生命科学旅途中的一把火炬,点燃我内心的火,并将像永恒的灯塔一般指引我前行。我将以英才计划为起点,再接再厉,不断进取,追逐更远的理想。