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        研究怪問題的科學(xué)萌妹子

        2015-06-30 08:33:47呂擇勤勉
        學(xué)生天地·初中 2015年6期
        關(guān)鍵詞:陸生綠光色素

        呂擇+勤勉

        她是天生的萌妹子,如果你從她的輕聲細(xì)語和眼鏡認(rèn)定她是足不出戶的學(xué)霸,那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。她是考過了鋼琴八級(jí)的淑女、擊劍高手和熱心的志愿者。如果你正處在中學(xué)時(shí)代,你一定會(huì)喜歡她,并奉她為偶像。

        我們知道世界上有一種人,他們性格剛強(qiáng),仿佛干什么都能成功。北京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)的萬若萌,就是這樣的人。所以,當(dāng)這一“萌”主與“小諾貝爾獎(jiǎng)”(第65屆英特爾國際科學(xué)與工程大獎(jiǎng)賽一等獎(jiǎng))得主相連的時(shí)候,人們一點(diǎn)都不感到突兀。

        “萬神”的怪問題

        “萬神”的綽號(hào),來源于同學(xué)們,得益于萬若萌永遠(yuǎn)位居年級(jí)前列的成績。但這只是她“神”的一部分。另一個(gè)層面的“神”,是她似乎從不關(guān)心與自己年齡相符的事。她既不貪圖青春歲月的享樂,又不一味地走著“好成績、好大學(xué)、好工作”的平凡之路。她關(guān)心的是在我們普通人眼里“關(guān)你屁事”的領(lǐng)域。

        盡管從小看宮崎駿的電影,萬若萌卻沒有成為動(dòng)漫的“腦殘粉”,而是意識(shí)到地球正在遭受令人心痛的破壞。從那時(shí)開始,她下決心要改變這一切。

        “長大的過程中我接觸到了仿生學(xué),我感到這可能是讓人類不再與地球處于對(duì)立關(guān)系而是融為和諧一體的一個(gè)可能。如果人類能像生命體與自然界一樣捕獲能量、轉(zhuǎn)化物質(zhì),那我們便不會(huì)在地球上繼續(xù)踩出一個(gè)個(gè)破壞的腳印了?!?/p>

        而當(dāng)前的環(huán)境問題更加堅(jiān)定了萬若萌的決心:人們?yōu)槲廴緡?yán)重的石油資源展開爭奪,但若是能仿造植物色素捕獲光能,人們不是能更多地依靠太陽能了嗎?若能將閃電、龍卷風(fēng)的能量轉(zhuǎn)化,相當(dāng)于多少煤炭發(fā)的電?她相信自然科學(xué)的力量可以使地球走出目前的環(huán)境危機(jī),她更渴望為此盡自己的一份努力。

        不要以為上述想法出自電影《蜘蛛俠》或《喬布斯傳》,有些人生來如此,不管她是“女神”還是“女神經(jīng)病”。

        她的中學(xué)班主任黃彩英對(duì)此深感頭痛:“別看她外表很文靜,可問的問題常常是重量級(jí)的,以至于我從不敢輕易張口回答,一定要經(jīng)過深思熟慮。她是個(gè)愛讀書的孩子,雖然閱讀的內(nèi)容偏向于自然科學(xué),卻總是提出富有哲理而且深邃的問題,絕不是一兩句話便能打發(fā)的,經(jīng)常把我們給問住?!?/p>

        如果僅僅是發(fā)問,她只能局限在“女神經(jīng)病”的范圍。在發(fā)問得不到解答之后,她開始自己去探究真相。

        “植物為什么是綠色的?”

        “它至少不該是黑色的?!?/p>

        “為什么不是黑色?黑色吸收的能量更多,更符合自然選擇的規(guī)律……”

        就是這樣一個(gè)讓大多數(shù)人都“嗤之以鼻”的問題,喚起了萬若萌濃厚的興趣。要知道,植物為什么進(jìn)化成綠色,至今在科學(xué)界都沒有合理的解釋。

        “小太妹”變身實(shí)驗(yàn)狂人

        萬若萌沒有拿這個(gè)問題刁難別人,而是開始了自己的研究?!案淖兇笞匀晃磥淼蔫€匙就藏在大自然中,但只有深入挖掘才能找到?!边@是她的理念。為了這個(gè)理念,她開始行動(dòng)。

        于是她愛上了厚厚的英文文獻(xiàn),愛上了大學(xué)的生物書,因?yàn)檫@些能讓她找到關(guān)于這個(gè)問題的前沿研究成果,并逐漸產(chǎn)生自己不同的思考角度與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

        通過學(xué)??萍冀逃k公室老師的幫助,萬若萌很幸運(yùn)地認(rèn)識(shí)了北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的林忠平教授。當(dāng)萬若萌與他交流她設(shè)

        計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案時(shí),他的回答令人感動(dòng):“雖然這與我的研究領(lǐng)域并不相關(guān),但我支持你探索這個(gè)問題,希望能幫助你將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)變成行動(dòng)。”

        從此,萬若萌開始四處尋找實(shí)驗(yàn)需要的儀器。當(dāng)她到每一條街上的每一個(gè)店詢問是否有材料的時(shí)候,當(dāng)她跑到北京郊區(qū)的廠家挑選最合適的部件的時(shí)候,她感到了累與希望。

        但更多時(shí)候,萬若萌感到的是希望的破滅。當(dāng)她終于找到了合適的材料卻發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行情況與設(shè)計(jì)中的理想狀態(tài)完全不同的時(shí)候,當(dāng)她意識(shí)到要完成某一步需要的是一種怎么都借不到的儀器的時(shí)候,她選擇了堅(jiān)持。

        在一次又一次走進(jìn)死胡同的時(shí)候,她還是不斷地更改實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),反復(fù)思考所缺儀器的替代品。這樣的堅(jiān)持意味著萬若萌會(huì)繼續(xù)面臨花上一個(gè)月的時(shí)間卻沒有什么進(jìn)展的可能性,“但是要想探索未知的地方,就需要正視并接受風(fēng)險(xiǎn)”。

        有了這樣的覺悟,萬若萌的成功應(yīng)運(yùn)而生。她終于把實(shí)驗(yàn)?zāi)P屯瓿闪恕K煤窦埌灏雅P室窗戶擋住,隔絕了外界光源,用磁力棒一點(diǎn)一點(diǎn)地調(diào)整每個(gè)LED燈泡的高度和角度,這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴脕砼袛嘣诟艚^陽光的情況下植物究竟需要什么樣的光,而這就決定了植物為什么會(huì)是綠色。

        實(shí)驗(yàn)?zāi)P统晒χ?,她開始了徹夜的記錄和數(shù)據(jù)分析。她很愛這個(gè)過程,因?yàn)槠溟g充滿了未知。

        水到渠成的獎(jiǎng)杯

        不久前,第65屆“英特爾國際科學(xué)與工程大獎(jiǎng)賽”在美國洛杉磯舉行,來自全球70多個(gè)國家和地區(qū)的1800余名青年科學(xué)家參與其中。萬若萌攜帶她的研究項(xiàng)目——《為什么陸生植物不含高效吸收綠光的光合色素——從自然選擇的角度探究含藻紅蛋白的藻類未能進(jìn)化為陸生植物的原因》,參加了比賽。

        不負(fù)眾望,萬若萌的研究項(xiàng)目獲得了第65屆“英特爾國際科學(xué)與工程大獎(jiǎng)賽”植物學(xué)科一等獎(jiǎng),成為北京代表隊(duì)獲得“青少年諾貝爾獎(jiǎng)”的第二人。

        評(píng)委會(huì)的研究報(bào)告指出,萬若萌在研究中發(fā)現(xiàn),從海洋藻類向陸地進(jìn)化的角度分析,許多藻類含吸收綠光的光合色素,而只有不含該色素的綠藻成功登陸。陸上光環(huán)境中綠光輻照度最大,植物大量吸收綠光可能受到嚴(yán)重抑制,光合速率反而降低。這或許是陸生植物對(duì)綠光吸收率低的原因之一。為此,她在實(shí)驗(yàn)中用單色光混合模擬陸上光環(huán)境,其他條件不變,改變綠光光強(qiáng),發(fā)現(xiàn)當(dāng)紅藻對(duì)陸上綠光的等效吸收率超出綠藻對(duì)入射綠光的吸收率時(shí),其光合速率明顯降低,從而證明陸生植物不含高效吸收綠光的光合色素的確與高強(qiáng)度綠光造成的抑制有關(guān)。

        獲獎(jiǎng)之后,萬若萌希望出國深造。她共申請(qǐng)了10所國外大學(xué),目前已有5所大學(xué)決定錄取她,分別是著名的哥倫比亞大學(xué)、賓夕法尼亞大學(xué)、杜克大學(xué)、加州理工學(xué)院和韋爾斯利學(xué)院。最終,“萬神”決定去加州理工學(xué)院繼續(xù)自己的夢想之路。endprint

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