李依庭:科学达人到“顶尖科学家”的养成计划

2021-11-03 06:04王新同
中关村 2021年6期
关键词:大闸蟹科学家生物

王新同

第三届世界顶尖科学家论坛上,17岁的李依庭荣获世界顶尖科学家协会“优秀小科学家”称号。更令人吃惊的是,除了对科学研究非常感兴趣外,在第十四届浙江省少年文学之星征文比赛中,她从15万人的参赛队伍中脱颖而出,成功获得“少年文学之星“称号。未来,她想考进北京大学或浙江大学的生命科学学院,用生物科研成果,为人类造福。这个堪称“跨界”学霸的“00后”女孩,是如何做到的?

崇拜袁隆平,从小点燃科学梦

今年18岁的李依庭,是个杭州女孩。父母都没有从事与生命科学相关的工作,妈妈是开民宿的,爸爸在一家国企工作。由于父母平時都忙于自己的事业,她从小学和初中都就读于寄宿制学校,作业也没让家人操心过。

因为一直在学校寄宿,小姑娘的生活自理能力强,很懂得科学管理学习时间。李依庭会自觉地做完作业,预习新课。爸妈见女儿的自我管理能力比较好,而且成绩在班里一直名列前茅,也不再为她担心。同时,李依庭跟同伴之间的交流机会多了很多,让她保持对一个事物或者话题的兴趣和思考热度。

李依庭的家庭氛围非常轻松,三口人在家时,基本上是各自做自己喜欢的事,互不打扰。小学到初中,每个周末李依庭不是像其他孩子那样,去各种培训班学习才艺,而是由爸妈带着到杭州周边的临安、安吉等地去玩,亲近大自然,开阔眼界。他们以此激发女儿的学习兴趣。

比如有一次一家三口去杭州西山国家森林公园玩,看到这里树木郁郁葱葱,一望无际,李依庭非常高兴。妈妈告诉她,这里的植被以次生阔叶林为主,而且树上还藏着秘密呢!如果迷路了,可以根据树木的生长情况判断方向。小姑娘一听颇感兴趣,便询问其中的奥秘。

妈妈指着身边的一棵大树,让女儿仔细观察哪边的枝叶更茂密。李依庭说出答案后,她说是由于阳光的照射多少造成了枝叶的疏密,树的南边由于阳光照射充足,所以会更加茂密。听完母亲的解释,李依庭不由惊叹大自然真奇妙。

妈妈接着补充道:“只要用心观察,大自然的语言无处不在,比如根据苔藓也能辨别方向。”时间一久,李依庭也养成了勤于思考的习惯,看到瀑布会考虑是怎样形成的,看到蚂蚁会思考为什么是成群结队出现的……

妈妈非常在乎让女儿拥有一个快乐的童年。平时她关心最多的,就是李依庭的情绪和性格养成。她认为,良好性格对孩子的成长十分重要。因为李依庭的性格很要强,爸妈一直注重给她“减压”,允许她失败,并经常给予鼓励。比如有时候考试没考好,妈妈就会说,一次考试而已,没什么大不了的,别太在意!然后就带她高高兴兴地玩去了。

最初使李依庭喜欢上生物的,是“偶像的力量”。她上一年级的时候,第一次在电视上看到“杂交水稻之父”袁隆平,姥姥和妈妈告诉她,这是我国著名的农业种子专家,他把科学研究应用到实践,用杂交水稻技术造福人类,在全球每年增产的粮食能养几亿人,为解决世界饥饿问题做出了很大贡献。“真是太了不起了”!就这样,袁隆平深深印在了女孩脑海里,这位农业科学家也成了她唯一的偶像,从此点燃了她的科学梦。

到了初中,李依庭开始正式接触生物这门学科,并对之产生了极大兴趣。微小却又能有条不紊完成生命活动的细胞,形态各异而又不失生命之美的植物,由各种关系交织而成的生态系统……这一切,都让女孩感到非常神奇。

李依庭发现自己对生物的感觉,跟昆虫学家法布尔相似。法布尔在《昆虫记》中这样写道:“当我坐在舒适的长椅里,倾听耳畔虫子们的合唱,远处传来迷迭香的阵阵香味,抬头仰望星空的时候,星空的魅力便黯然失色,因为在那里缺少一个宇宙中最美的也是最大的秘密——生命。”

由于李依庭对生物很感兴趣,在读初三时,就对高中的生物课程进行了一定的预习。后来当杭二中的生物竞赛团队开始招收学员时,她毫不犹豫地报名加入了。李依庭跟着团队,提前学习了很多大学生物知识,为自己能完成科研课题打下了坚实的基础。

痴迷生物学,成为科学小达人

李依庭说,她最感兴趣的是细胞生物学,各种细胞内部的调控机制——不同的信号转导、细胞表面受体、基因调控、细胞周期调控,共同让我们的生命活动井然有序。“比如高胆固醇血症就是因为细胞膜上的LDL受体出现异常,导致血液中胆固醇含量过高,进而引发一系列的并发症。仅仅是一些那么小的受体,就能引发如此严重的疾病,可见生命所需要做到的是精准调控,而这些正是通过细胞来实现的。”

李依庭认为,细胞虽小,但是我们对它的了解却还非常有限,其中还有非常多的秘密等待着人类去发掘,而她对此有强烈的兴趣。

对李依庭来讲,学习生物的过程是充满趣味的。生物竞赛中有一本非常著名的教材——《生物奥赛讲义》,竞赛同学几乎人手一本。她发现了这本书中存在的一些错误,与同学们讨论之后,得出了自己的见解,利用课余时间向编者反映这些问题。

经过与老师的讨论,李依庭才知道,其中有一部分知识是她没有完全掌握,从而产生了错误的理解。而编者老师在得知书中的一些问题后,也欣然接受,表示会修正。这些经历让李依庭受到很大启发:不能迷信书本、迷信权威,要敢于提出自己的见解;但是在质疑别人时要提供充足的依据,不能固执己见。

2019年,正在杭州二校读高一的李依庭,参加了由中国科协和教育部共同推出的一项科技人才培养项目——“英才计划”。借此培养自己的科学探究能力,满足她对生物的那份强烈的好奇心。妈妈十分赞同,她说,让女儿走进实验室,坚持做实验,是想让她真正了解生物科学。“我怕她对生物科学的热爱只停留在想象当中。有时候她也跟我说,反复做实验很枯燥,我问她要不要重新选择,她很坚定地说,不,妈妈,我热爱它。”

2020年春季疫情期间,李依庭在家阅读教授给她的外国教材,并观看浙江大学的网络课程。暑假时,又参加了清华北大生命科学联合中心夏令营的活动,听了施一公等教授的讲座。

有趣的是,不久李依庭跟着导师做课题,竟和她最爱吃的“大闸蟹”有关——《中华绒螯蟹精巢连接蛋白innexin的分子克隆与分析》,研究无脊椎动物精子发生的安全性,精子如何能正常成熟,这个研究对人类的生殖研究也有借鉴意义。

这次研究,是李依庭通过网上搜索文献,发现之前没人研究过中华绒螯蟹的innexin蛋白,所以最终选择了这个课题。根据英才计划的学习安排,她可以进入浙江大学实验室,特別是暑假时间比较充裕,女孩经常整天埋头在实验室里。

她跟着老师、学长们一起做实验,每周末都有半天或者一天时间泡在实验室里。开学之后,她也保证每周末至少有一天在实验室研究。每周五晚上,李依庭还会去实验室听师兄师姐的文献分享会,不懂的问题就及时向他们请教。

在繁忙的学业中尝试科研,也让小小年纪的李依庭,能更合理地分配和利用时间。如何平衡高中学业和做实验的时间?李依庭的方法是上课认真听讲,不要分心,充分利用在校时间做好作业,周末的时候就可以抽出更多时间去实验室进行科学研究。

她的这项研究,单就课题名称估计不少人根本看不懂。李依庭介绍说,“通俗点讲,中华绒螯蟹就是我们吃的大闸蟹,大家都喜欢吃公蟹的蟹膏,从生物学角度看,就是大闸蟹的雄性生殖系统,比如精巢、睾丸和附睾部分。我研究的是大闸蟹精巢中重要的连接蛋白innexin,这对大闸蟹精子发生有很重要的作用,研究结果未来可考虑应用于实际的水产养殖,选择优良的、产膏量多的品种,让人吃到更美味的大闸蟹。”从某种角度上来说,这项研究,已经接近了李依庭说的“造福人类”。

其实,李依庭从小就想象力很丰富,她经常会跟同学分享一些新奇的想法。比如,她曾提出,“将能分解纤维素的酶的基因,转入牲畜体细胞内,让现在生态系统中大量的无法被利用的纤维素,成为饲料。”就连有关专家都说,这样的的设想,非常新奇大胆。

获世界“优秀小科学家”称号

2020年11月,上海举办第三届世界顶尖科学家论坛,在这次科学大会上,全国遴选出55位出类拔萃的科学少年参加。李依庭是英才计划2020届生物学科学员,她的导师是浙江大学精子实验室教授杨万喜。由于她研究的课题比较新颖,所以这次也被邀请参加大赛。期间,她以大闸蟹蛋白innexin的基因克隆与分析,培训出产膏多的大闸蟹论文获奖,被认为在雄性动物精子活力上有很高的价值。

和世界一流的科学家面对面交流,对很多人来说是遥不可及的梦想,这次17岁的李依庭却做到了。令女孩惊喜的是,在这里,她有幸见到了一些诺贝尔奖得主和科学家。在小科学家论坛上,同国内两院院士分享了自己的研究课题。

李依庭还特意用英文,向世界顶尖科学家大会副主席、诺贝尔化学奖得主迈克尔·莱维特先生,介绍了自己的的课题。莱维特肯定了李依庭的研究,还指导她之后的研究可以从innexin蛋白的组织特性和病理毒理方面展开。这些科学家都是李依庭非常崇敬的人,女孩也希望从他们的身上学到迎难而上的精神。

在这次世界顶尖科学家大会上,李依庭凭借自己的科研成果和出众表现,获得了世界顶尖科学家协会“优秀小科学家”称号!

李依庭研究的是生物领域,但对其他学科并不是特别了解,参加此次论坛,通过和来自全国的科学少年伙伴交流探讨,女孩也能体会到其他学科的乐趣和魅力。他们讨论得非常多的就是交叉学科。现在一些基础学科,可能已经研究得非常透彻,想要继续发展,就必须跟别的学科进行交叉,才能获得更大的突破,对人类有更大的应用价值。李依庭认为,“要精研于自己擅长的领域,同时也要掌握一些其他领域的知识,才能在科研的路上走得更远。”

令很多人吃惊的是,除了对科学研究感兴趣外,李依庭在写作方面也有很深的造诣。在2020年第十四届浙江省少年文学之星征文比赛中,李依庭从15万余人的参赛队伍中脱颖而出,成功获得了“少年文学之星”称号!

李依庭说,海选的文章她写的是关于抗疫医务工作者的话剧。决赛时写的是古希腊神话跟现实交织的一篇小说,题目叫《减法》。

很快,17岁“顶尖科学家”李依庭的相关话题迅速冲上热搜,大多数人属于“偏科”体质,理科好了文科差。可是李依庭,的确是文理兼修。

其实一直以来,李依庭就对古典文学都颇感兴趣。小学三年级时,她“迷”上了《红楼梦》,甚至想在学校搞一个“红学社”,研究红学。上了初中之后,她是文学社的社长,也是古典诗词社的社长。她说,想要对古典文学有一定研究,就要多去涉猎,多去了解,获得一些美的享受。“我会去阅读一些剧本,还有中国古典戏曲名著等。我个人最喜欢《桃花扇》和《牡丹亭》,因为这两部作品都很有思想深度,典雅又不失通俗,也都反映了一定的现实问题。”

在李依庭看来,理科是要看领悟的,并且需要大块的时间去研究,到了一定程度,境界有所提升,有些现实问题就解决了;而文科则更加注重积累。“每天中午在食堂排队打饭,我都会拿个小本子,背一些英语单词、古诗之类。”

李依庭说,除了文学和生命科学是她的两大爱好外,自己取得的成绩和家庭环境密不可分,她尤其感谢妈妈,每当遇到困难想要放弃时,母亲总是给予鼓励,这也成了她不断前行的动力。

当其他同龄人还在考虑未来人生方向时,李依庭已经有了清晰的规划,以后就要从事与生命科学相关的工作。李依庭非常想考进北京大学、浙江大学这些一流大学的生命科学学院,想学生物,希望读到博士。可以一边搞科研,一边传播知识。“未来,希望我的科研成果,也能够为人类造福。”

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