她喜欢科技创新,曾获得第五届广东省DI创新思维竞赛铜奖、2011国际青少年科技实践大赛广州邀请赛个人竞赛总成绩金奖。去年开始,她和两位同学通过探究课题“洋葱、大蒜、葱吸附铅、镉能力及其根部结构”,项目成果获得了第28届广州市青少年科技创新大赛金奖、千师万苗工程科技创新奖、第28届广东省青少年科技创新大赛银奖以及广东实验中学校长创新奖。她,就是本期封面人物——广东实验中学初中部学生髙亦飞。
情源于DI,爱上创新
髙亦飞外表是一个很文静的女生,但内心对科学却充满狂热之情。她从小就喜欢看探索类纪录片满足自己的好奇心和求知欲,“我最喜欢看《Discovery》、《动物世界》、《舌尖上的中国》这类节目,因为从中可以学习到很多新鲜有趣的知识。”
谈到与科技创新结缘,髙亦飞告诉记者,那是在上初一时学校社团招新上,自己第一次听到“DI”这个词,抱着好奇的心态报了名,“我还记得最初的参加DI的题目是展现四大文明古国的文化。”准备的过程需要不断地收集各种关于埃及文化的资料,还要和团队合作配合,虽然很忙碌,但是一颗科学的种子在髙亦飞心里落地生根萌芽。
不久,社团组织参加2011年国际青少年科技实践大赛广州邀请赛,髙亦飞兴奋地报名参加,“比赛要求选手自选材料提前设计制作一个小于1米×1米×1米空间结构的房间,在房间架构中创意设计避震与避险结构,使其具有安全性逃生间,我们利用了三角形具有稳定性的原理,使结构在地震的时候降下来提供暂时的庇护……”这次比赛髙亦飞第一次获得了个人竞赛总成绩金奖,并愈发爱上了各种科技创新活动。
从新闻中萌发研究念头
谈及“洋葱、大蒜、葱吸附铅、镉能力及其根部结构”的这项研究,髙亦飞告诉记者,有一段时间,她留意到新闻里经常报道关于“重金属食物致使人中毒”的事件,于是萌发了对“重金属吸附研究”这个课题的兴趣。
通过查找资料,髙亦飞了解到目前人们研究重金属吸附的植物普遍采用凤眼莲、莎草、菖蒲、水蓼等水生植物,球茎类植物对重金属吸附的情况又如何呢?髙亦飞联想到,球茎类食用植物如洋葱、大蒜和葱,几乎是每天我们的餐桌上都会出现的食物,可以研究一下这类植物对重金属的吸附情况。
萌发了这个想法后,髙亦飞联系了学校科技社团的两位同学,一起确立了“洋葱、大蒜、葱吸附铅、镉能力及其根部结构”这个研究题目,并开始了探究之旅。“我们准备了大小重量相近的洋葱、大蒜、葱头各12个,去除根部老根,分别放在清水中培养5天,每天换水,让它们都长出新根。”待5天后分别都长出新根,他们将实验设置为三个实验组一个对照组,每组三个样品,实验组浓度分别是1%、2%、5%的硝酸铅和硝酸镉,对照组为清水,溶液量为250毫升,将长出新根的植物分别种在装有以上浓度溶液和清水的烧杯中,放在通风见光的环境中培养20天。接着,他们将烧杯中的溶液加清水定量到250毫升,所有溶液分别送到广州微生物研究所检验,在实验室专家的指导下,用火焰原子吸收法检测,取样品的根部和叶片部分组织检测重金属的含量,将结果与溶液重金属浓度做对比。
“我们发现洋葱、大蒜、葱这三种植物对铅、镉有一定的吸附作用,吸附效果从大到小分别是大蒜、洋葱和葱,根部重金属残留量比叶片多。通过压片观察,可以看到铅、镉这两种重金属在不同程度上都给洋葱、大蒜、葱的根部结构造成影响,主要表现为根部细胞变形、细胞壁变薄、胞间连丝减少等。由此可见,铅、镉对洋葱、大蒜、葱有一定的毒害作用,由此我们建议农民在种植的时候要预先检测土壤里面是否含有重金属,如果发现有则不要种植类似这些吸附能力比较强的植物。” 髙亦飞表示,通过研究他们了解到洋葱、大蒜、葱在治理铅、镉污染方面也有一定推广价值,希望接下来可以完善根部结构实验,取更多的样品做压片观察和完善根茎叶各个部位重金属残留量的检测。
收获的不仅仅是知识和能力
在28届广州市、广东省青少年科技创新大赛中,高亦飞团队的该项研究成果获得了专家评委的肯定,收获了不少大奖。高亦飞表示,参加科技创新大赛,不仅收获的是知识和能力,更重要的还有合作的精神。“在参赛过程中,积累的不仅仅是科技创新经验,对思维能力拓展及动手能力都有极大的促进作用,最重要的是让自己明白了如何齐心协力地团结合作,全力以赴地追求目标。”
高亦飞表示,在备赛、参赛的过程中,他们团队都有过争论,但总会在争论中收获进步;当遇到困难的时候,大家又相互激励永不言败。在探究植物对镉、铅的吸附程度时,当时正在读初二的高亦飞没有接触过化学,她只能靠自学和向初三的队友们请教重金属的相关知识;而在项目的后半期,由于初三的队友们学习压力比较重,高亦飞主动承担起了大部分的工作,“答辩之前,她主动去了解答辩需要注意的事项和如何解决问题等细节,将笔记整理好给队友们,尽管他们团队三人很少有时间一起磨合,但是高亦飞的主动付出对于团队最后获奖显然是功不可没。”指导老师李元博告诉记者。
对于团队合作,高亦飞有自己的见解,她表示,一个团队要发挥出1+1>2的能量,在很多事情上都需要去磨合,要学会互相迁就和支持,不能太注重个人的利益,要以整个团队的利益出发。”高亦飞说。
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