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小发明大发现
http://www.100md.com 2001年8月28日 科学时报
     当8月12日,92名“明天小小科学家”带着他们获过国际大奖的一项项发明作品赶赴北京参加这个全国性的中学生发明创新大赛时,他们身边已经围绕着很多光环,但同时也有无数的问号,比如说:同是中学生,你们是怎么开始“发明”的?

    小发明大发现

    ■“明天小小科学家”

    对于中学生来说,暑假里最激动人心的事儿,莫过于“明天小小科学家”奖励活动了。这次活动是由教育部和周凯旋基金会共同主办、中国科协承办的。它是一项面向全国中学生的科技教育评选活动。去年叫作“长江小小科学家”奖励活动,今年,全国31个省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团以及香港、澳门特别行政区选送了中学生科技项目达457件。此次奖励活动设一、二、三等奖和提名奖。奖励对象为各省、自治区、直辖市及香港、澳门特别行政区的初中、高中、中等师范学校、中等职业学校的学生及其所在学校。评选分计算机科学等5个组。获奖者将获得组委会颁发的获奖证书和奖金。这次“明天小小科学家”奖励活动得到香港周凯旋基金会500万元人民币的大力支持。其中,一、二、三等奖的奖金分别为2000元、1500元和1000元。
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    也许,奖金并不是我们关注的。让我们心动的是:谁能成为“明天小小科学家”。在这次活动中,学生的体验,专家的评价都让我们有所发现。

    ■ “发现”选题

    题目很吓人,道理很简单

    翻开“花名册”,看着密密麻麻的汉字,记者几乎要晕过去了:不是害怕发明家,都是名字惹的祸!你看看这一件件作品,光名字就已经让人看不懂啦!又是“斑马鱼TERRA基因在大肠杆菌细胞中的表达”了、又是“关于横泾浜上的工业排污最经济方案的研究”了,还有“新型太阳能双轴自动跟踪模型”、“纳米四氧化三铁的物性研究”等等,看着名字,根本不知道是干什么用的,就更甭提自己也动手比试比试了。看来,虽然是“明天”的“小小发明家”,那也跟一般人不一样啊!

    错!

    其实,这些名字只不过是专业一点的叫法而已,你也能看的懂:“斑马鱼TERRA基因在大肠杆菌细胞中的表达”无非就是斑马鱼的一种遗传物质——基因在大肠杆菌细胞中表现出的特点;所谓工业排污最经济方案的“研究”也只不过就是一种防止工业污染的可行办法;而“新型太阳能双轴自动跟踪模型”就更简单,是利用机械原理和传感器做成的一个有跟踪功能的装置;“纳米四氧化三铁的物性研究”其实就是很化学的一种说法,是对一种化学物质的的特性的描述。
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    虽然名目繁多,有92个,但真的毋须害怕自己晕。因为,说实话,要不是因为有专业的老师指导,小小发明家们自己对这些术语也不是闹得很明白呢!

    ■ 研究“发现”

    我的发明就在你身边

    小发明家们的“发明”虽然不像想象中那么复杂,但也并不是一拍脑袋就能想出来的。用他们自己的话说,“对这方面有兴趣,就能在生活中发现很多东西”。

    凭着一个“脚踏鼠标”捧走去年微软公司举办的世界发明大赛二等奖的马启程是深圳市实验中学的学生。他把鼠标从手里解放出来,改由双脚控制,即可以一边让鼠标的操作不受双手拿东西的影响,同时又锻炼了双脚的协调性,很有武侠小说里周伯通“双手互搏”的作用。

    他说自己的这个idea就完全是在使用电脑时发现单手操作鼠标的不方便,才想到积极改进,开发双脚的。现在,“脚踏鼠标”让使用电脑更方便,解决了生活中的实际问题。
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    计算机科学组的创意基本上都是来自一个个电脑迷。他们在玩中发现了“笨”的硬件或软件,和别的fans交流后发现没有什么现成的办法,于是,平时就爱动手动脑的他们就为自己装上了加速器,有事没事想着它。遇到解不开的坎儿了,就去请教老师。在老师的帮助和共同努力下,功克了一个个难关。正好又赶上各种比赛,于是,机会就这样出现在有准备的头脑面前了。

    其他四个组也是这样。同学们在自己有疑问的地方深深地“钻”下去,于是找到了生物、工程、地质、数学等方面问题的突破口。

    看到同学们研究的兴趣这么浓厚,教育部副部长韦钰高兴地说,只有有激情才能有创造的灵感。他们从身边的小地方发现了大问题!

    ■ 过程“发现”

    我走进了中国科学院的实验室

    其实,并不是所有的学生都有机会到中国科学院的实验室里完成自己的梦想。
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    来自北京的穆颖现在已经是北京大学医学院的一年级新生了。她的项目是在高一、高二两年的假期和课余时间里完成的。由于她做的“斑马鱼TERRA基因在大肠杆菌细胞中的表达”被一个中国科学院培养目标选中,她得到了和大学教授一起完成项目的机会。她的指导老师是清华大学生化系的孟安明老师。第一次走进实验室,“我还真挺紧张的,觉得自己一定什么都不会,但一定要跟着老师好好学”。孟老师听了她的陈述,给她制定了一个思路,并让她参与一个选题。在这段日子里,穆颖奔波在家、学校、实验室之间。开始是协助孟老师准备各种实验用品,后来就可以独立做实验了。“有时候,做这种实验就要一次又一次地试,可能你的设想做多少次也不成功,和原来设想的不一样,但你必须耐心地去做。实验就是这样,从各种失败中得到结论。”穆颖很冷静地说。

    研究北京市水发产品中甲醛污染现状的邓杰可能是真正进入中国科学院实验室的为数不多的参赛选手之一。他觉得自己最大的收获不在于得到了什么结论,而是“通过一系列的实验,从文献调研到提出实验方法到参数优化以及对样品的采集,对科学实验的一个基本方法、科学精神、严谨踏实的一步一步的过程感受很深切”。
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    相比之下,很多来自外地的同学就没有这样好的条件了。但他们也有着同样的感受。来自河南的周远方说自己的指导老师是北大的研究生。老师辅导他非常认真,有时候她就住在老师家里。后来有机会跟着指导老师来到北大还得到了一些老教授指教,“他们给了我们很多资料,解答了许多问题”。

    评委会主任王绶院士认为:西部地区各方面条件不如北京、上海等,做起来更困难些,那么他们做起来就更可贵了。真正的承担者是辅导老师,学生的成功中有教员的心血和成果。副主任邓希贤院士也对记者说,主要是让同学们在自己动手的过程中体验科学发现从质疑到选题、查找资料、反复实验、取得结论的过程。

    ■专家“发现”

    每个孩子都是科学家

    这次“明天小小科学家”比赛一改往日只看作品和报告的习惯,而是采用现场答辩的方式。由于这92名选手已经是初试中的佼佼者,所以,他们对于面对面的答辩做好了充分准备。在中国科技会堂里,有他们每人一个展台。展板上是他们自己做的文字、图片说明,展台上是他们的作品演示,“发明家”自己还要向26位评委讲解自己的作品。难怪有一位老师说他们是提前经历博士生答辩了。
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    中国科协的青少部部长牛灵江谈到采取这种形式的原因时认为,由于这次比赛的覆盖面很广,有的有实际产品,可以向评委展示,但有些只是实验成果,只有通过陈述向评委介绍。这就对选手的口头表达能力提出了更高的要求。同时还有展板的设计如何与陈述配合等问题。能够多方面体现人的整体素质。而且,有些孩子的成果已经接触到了该领域的发展前沿,这是很宝贵的。有些孩子们的水平都接近研究生了。

    ■花絮

    ▲大赛规定:各地的选手都由当地科协的老师带队,学生的家长、辅导老师一律不得驻会。但是,仍然有一些身背相机、面色凝重的人“悄悄”在科技会堂附近住下来。据了解,他们就是一些学生的家长,此次是专程来为自己的孩子拍摄精彩瞬间的,没想到规则这么严格。但家长们仍然坚持跟在后面,在学生们参观天安门或是科技馆的时候,一路陪伴。

    ▲评委在展台前提问时,很多“小小发明家”都对自己研究的领域侃侃而谈。来自香港的同学虽然国语不流畅,但和评委老师交流仍然非常积极,张秀英同学的项目是“流体力学——从游泳比赛到内河定位”,其中需要解决“落差”的问题,她“身体力行”一会儿蹲下,一会起来,身体语言弥补了普通话的不足,评委老师讲英文时,她就回答得干脆利落,得心应手,获得评委的赞许。

    ▲8月18日晚,知道评选结果的同学们都出外“狂欢”去了,采访的记者扑了空,谁知道准备离开时遇到了倾盆大雨,记者正发愁,忽然看到水中一辆辆车相继开来——原来是带队老师把去世纪坛的同学们分批接了回来。上海的郁寅栋一边甩着头上水珠,一边兴奋地说:“嘿,我们的车像潜水艇一样!”

    采访/本报记者于彤保婷婷陈盈张蕊, http://www.100md.com