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小发明家的幸运小发明家的幸运
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来源： 作者：国学 发布时间：2001-09-07
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8月4日至9日，来自全国31个省、市、自治区和香港、澳门特别行政区的300多名中小学生齐聚福州市，参加第六届全国青少年生物和环境科学实践活动。许多学生向人们展示了自己高水平的科学发现和发明。记者采访了几个学生，试图了解为什么这些孩子能在科研方面出类拔萃。几个小发明家，各有自己的天赋和灵气，又有不同的爱好和兴趣，但是他们的成长经历却有着共同的一点：良好的发明环境。周远方的执着实在想象不出，坐在我面前的这个河南省郑州师范学校的学生竟如此胆大：为了研制环保餐具，她利用火车与铁轨做了一次非同寻常的实验。她将秸秆粉、淀粉和食用胶混合后放入一个小袋，然后把袋子绑在铁轨上，自己则躲在铁路旁的玉米地里悄然观察，待火车轰鸣而过，她跑上铁路，发现自己的“研究目的”达到了。火车帮她加压，把原材料制成了片形，而不再是以前的那个驴粪蛋儿样。周远方兴奋极了，她继续做着实验，但当她把材料再次绑在铁轨上时，铁路警察过来抓住了这个“鬼鬼祟祟”、似乎在往铁轨上放炸药包的小姑娘。在警察的办公室里，周远方“交待”了自己的动机，在经过核实及批评教育后，她被放回了家。说起周远方研制环保餐具，极其偶然。一次，她看见一位老太太在卖粽子，她想，芦苇叶可以包粽子，又不污染环境，能不能研究出像芦苇叶一样不污染环境的餐具呢？这次无意的观察激发了周远方的“创新”欲望，并带来了她日后的成功。她的远方三号环保餐具具有适宜的机械强度和韧性，无毒，具有可降解性，原料来源丰富，成本比较低，获得第六届全国青少年生物和环境科学实践活动优秀项目二等奖。周远方研制环保餐具可以说达到了入迷的程度，一段时间，她所思所想所做的都是环保餐具。仔细想来，像周远方一样有某种研究欲望的孩子很多很多，像周远方一样进行“研究”而达到如痴如醉程度的也不是少数。但像周远方一样能获得成功的却是少数。这其中的一个重要原因就是在这些孩子的周围没有像周远方那样的鼓励她发明创造的氛围。第一个知道周远方想研制环保餐具的是她所在学校的生物学教师姜冬梅。姜老师没有像一些教师那样把学生的这种想法视为异想天开，而是建议她先到市场上调查一番，再查一查资料，看看到底有哪些一次性餐具。由此周远方知道了目前已有四类新产品，并了解了它们的优缺点。她说自己在学校图书馆查了近一两年来的三千多份报纸，收集了大量资料。姜老师还利用假期带着她到北京，去北大、国家环保总局等单位请教专家，查找资料。周远方还在网上查阅、下载了许多资料。我问她，你一个农村孩子，自己在郑州上学，住集体宿舍，到哪去上网呢？她说：“我常去姜老师家‘免费’上网，有时就住在她家，她婆婆还给我们俩做过饭呢！”我十分佩服和敬仰姜冬梅老师。她用自己的行动演绎了提携后辈、甘为人梯的动人故事。周远方之所以研究成功，就是因为“幸运”地碰到了姜老师。周远方说自己的父母是很支持自己研制环保餐具的，从来没有阻止她，有时还给她帮忙。比如，周远方把麦秸、玉米秸、花生壳、豆秆等农作物粉碎后，便加水混合，但总沾不上，加上点面粉也沾不牢。她想加点胶水，但又觉得不环保了，便问父亲有没有像胶一样能吃的东西。父亲告诉她肉皮加水熬就有粘性，像肉皮冻就能吃。父亲建议她去市场上买点食用胶。周远方是幸运的，父亲没有斥责阻止她，还给她出主意。像这样开明的家长在我国也是为数不多的。还有，周远方研制环保餐具的第一个木制模具是她姨父帮忙做的；她的表姐在水泵厂工作，许多加压实验就是表姐帮忙做的。周远方家附近的一家生产塑料制品的乡镇企业在她的软磨硬泡下，居然停产，用她配制的原料为她生产了第一批样品。所有这些“幸运”都加起来，才产生了周远方的“科研成功”。如果其中有一项不那么幸运，周远方不仅可能还在“黑暗中继续摸索”，甚至极有可能使她的科研夭折。王璐的偶然上海华东师大二附中高二学生王璐和顾磊向这次活动递交的论文是《复印机对周围空气的污染及其防治初探》。论文指出，复印机会造成空气污染，并对人体特别是呼吸系统造成伤害。作者对样本复印机周围的空气进行了采样，并用间接碘量法进行了测量，发现该复印机上方0．3米处臭氧体积浓度约为国家限制臭氧浓度二级标准的3－4倍，关机一小时后，其周围臭氧体积浓度仍高于空气质量二级标准。用靛蓝二磺酸钠分光光度法对其他几种复印机进行测试，发现对周围环境的污染在3－8倍间（与清洁空气中的臭氧浓度进行对比）。作者对如何减轻复印机污染对人体健康的伤害提出了一些建议和设想，并介绍了自行研制的净化网。王璐说搞这个项目出于偶然。学校附近有许多复印室，每次经过都会闻到一股刺鼻的味道。1999年俩人初中毕业，顺利考入本校高中。暑期无事可做，便想证明一下复印机污染对人体的危害。在化学老师的指导下，他们查阅了大量资料，了解了测试的方法。之后便开始准备仪器、采样、化验。仪器主要是用学校的，学校没有就用土办法自己造或向外单位借，比如他们曾向上海普陀区中心医院借过大玻璃瓶，有一家外地企业还曾向他们无偿提供了两瓶实验用的低温二氧化钛等等。开学后，他们的论文《复印机对空气的污染》，获得了上海市应用小论文竞赛二等奖。他们又对自己的研究提出了新目标：怎样防治复印机污染。经过反复的查找资料、试验、请教，终于完成了课题，并被上海市推荐参加了这次全国青少年生物和科学实践活动。王璐说他们学校很鼓励学生搞研究。开始是让那些已被保送上大学但还没毕业的高三学生做研究性课题，后来也鼓励其它年级的学生做。正是在这种氛围下，两位同学才开始研究复印机的污染问题。我问王璐平时老师留的作业多不多，他说不是很多，所以才有许多时间搞点小科研。他们搞研究得到学校郑隆海老师的大力支持。郑老师给予他们的科研指路，为他们在学校进行化学实验提供方便。王璐说他们最早采用的测量方法碘量法不是国家规定的标准方法，我们想采用国家标准方法进一步检测我们的实验，郑老师就亲自到华东师大化学系去借CS－3大气采样仪让我们进行试验，从而提高了科研的精确性。他们在研究防污染的过滤网过程中，想了很多方法，也试验了很多材料，都不理想。他们到上海市环科所请教，李德、钱华老师提出用氧化物试一试。在他们试验的过程中，复旦大学的李启东老师又提出用二氧化锰及新型材料二氧化钛试试。而俩人最后研制的过滤网就是采用的二氧化钛材料。王璐说他们从事研究是很偶然的，的确是这样。但这种成千上万的孩子都会产生的各种各样的“偶然”也只有到了华东师大二附中这样的鼓励学生做些研究性课题的学校里才有可能结出果实，而只有碰到了郑海隆、李德、钱华、李启东这样的老师也才能使这一果实饱满和成熟。所以说，王璐和顾磊也是很幸运的。邓杰的平淡前面两个故事的主人公都具有某种意义上的创新。学生能创新是我们希望的，但并不是我们刻意要求的。我们希望学生能够通过科技活动成为掌握科学的方法、具有科学精神的人。北京101中学高二年级邓杰就是这样一个学生。去年快放暑假时，邓杰到学校找老师，问假期能参加些什么科技活动。老师说有一个到科研单位做试验的机会，邓杰就报了名。一放假她就开始往中科院生态环境研究中心跑。起初，她仅仅是认识认识仪器，在别人做试验时打打下手。慢慢地，她也学会了自己操作仪器。高二化学课上，老师讲了甲醛的知识。邓杰就想做一个与甲醛有关的课题。开始她想测试一下市场上水发海产品、化妆品、家庭装修材料的甲醛含量问题，中心的指导老师建议她把题目做小，仅做水发海产品的测试。这样邓杰就开始了她的北京市水发产品中甲醛污染现状的调查。邓杰去了北京市四个城近郊区的九个菜市场，分别买回了水发产品，然后开始做试验。试验是很枯燥的：振荡、萃取、抽滤、加热、冷却、分光光度测定……，一天要测四五个样品，每个样品要测两组，抽滤要8－10次……邓杰说，那一段时间，她的每个周六、周日都交给了试验。我问她，休息日时，中心试验室就你一个人吗？她说不是，几乎每个休息日都有科学家在实验室里工作。他们很敬业，也很辛苦。从邓杰的回答，你能想象，她从中心里学到的绝不仅仅是试验。经过几个月的工作，邓杰完成了课题。她采用乙酰酮分光光度法对北京部分菜市场水发产品中的甲醛进行了测定，结果表明，鱿鱼、虾仁等水发产品中存在不同程度的甲醛污染，对人体造成了极大危害。邓杰由此向消费者和有关部门提出了建议。邓杰之所以能够到中科院生态环境中心去做试验，得益于北京101中学是北京青少年科技俱乐部的基地校。这个俱乐部将许多科研单位和中学结合起来，就是希望能够通过参观、学习、实验而使学生对科学产生兴趣。假如没有这种俱乐部的形式，邓杰是很难对科学实验产生如此大的兴趣，也更完不成高水平的课题。邓杰在中心做课题，有两位指导老师，江桂斌研究员和他的研究生梁立娜。他们帮助邓杰分析选题，教她试验方法，更重要的是他们以自己对科研的态度和从事科研的献身精神默默地感染着邓杰。他们在邓杰心中的人格形象十分完美。我曾问邓杰，老师对你怎样？邓杰说特好。她还举了个例子：有一次，她的自行车带没气了，梁老师四处找气筒子，并帮她打好了气。这点小事也值得感动？可见老师在邓杰心目中是多么地崇高。有好老师引路，邓杰实在是幸运。四个孩子是幸运的，他们的“科学研究”之所以成功是因为得到了学校、老师、家长和相关单位的支持。其实像他们这样具有科学梦的孩子在全国肯定很多，只不过是我们的学校、老师、家长和社会没有给他们创造适宜的环境，使他们整天都在围着高考的指挥棒转。孩子创新难，培养创新精神更难。而没有创新精神的孩子又怎能适应我们这个创新的时代呢？活动目的 “绿色家园———全国青少年生物和环境科学实践活动”（原名全国青少年生物百项活动）是从1999年起由中国科协、教育部、国家环保局和国家自然科学基金委共同主办的全国性青少年科技示范活动。开展这项活动的目的是：启发青少年认识生物科学、环境科学与人类生活的关系；培养青少年热爱祖国、热爱生物科学、热爱大自然的美好情感；引导青少年从小关心生态环境保护和资源可持续开发利用等人类共同关心的重大问题；让青少年在参加生物、环保技术活动的过程中，学习科学研究的基本工作方法，在有条件的地方（特别是农村）学会一至两项实用技术；提高青少年一代思想道德素质和科学文化素质，培养现代化建设所需要的跨世纪科技人才和掌握一定科技技能的未来劳动者。活动形式“生物和环境科学实践活动”以课外活动和活动课的形式开展。青少年在课余进行的与生物、环保科技有关的观察、考察、采集、种植、饲养、研究等科技活动都可以纳入这项活动范畴。“青少年生物和环境科学实践活动”要求每项活动或科学研究项目都必须具备以下五种要素———明确的选题目的完整的实施过程完整的原始记录确切的实施结果参加活动的收获和体会什么是生物多样性生物多样性是地球40亿年来生物进化的结果。地球上所有的生物（植物、动物、微生物）及其所构成的综合体，就是生物多样性。它包括从微观到宏观的三个层次：世界上没有两片完全相同的叶子，这是“遗传多样性”；种瓜得瓜，种豆得豆，这表现的是“物种多样性”；从新疆荒漠到海南红树林，异彩纷呈的生态系统显示的是“生态系统多样性”。（李大庆）
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