
編者按:“翱翔計劃”是北京高中課程改革的一部分,它將中學(xué)生的學(xué)習(xí)空間延伸到高校、科研院所的實驗室,讓學(xué)有余力、具有創(chuàng)新潛質(zhì)的高中學(xué)生經(jīng)歷較為完整的科學(xué)研究過程。它的目的是使中學(xué)生“在科學(xué)家身邊成長”,從而讓這些有濃厚科研興趣的孩子有機會進行科研實踐,獲得綜合能力的培養(yǎng),為他們未來的“翱翔”奠定基礎(chǔ)。本期刊載的是2008級翱翔學(xué)員北京師范大學(xué)附屬中學(xué)學(xué)生孫雪帆的成長經(jīng)歷。
雖然我是個女孩子,但從小就對危險的核物理很感興趣。切爾諾貝利核電站的核泄漏所引發(fā)的一系列事件,更使我覺得這種放射性物質(zhì)十分神秘,選擇進入“翱翔計劃”的物理學(xué)領(lǐng)域正是興趣使然。在基地學(xué)校的安排下,我們參觀了高校的物理實驗室,實驗室里先進的實驗設(shè)備、精密的儀器深深地吸引了我,更激發(fā)了我對核物理的研究興趣。參觀結(jié)束后,我懷著激動的心情寫出了我的參觀報告,它真實地記錄了我的內(nèi)心感受。在隨后與實驗室導(dǎo)師的雙向選擇中,我被北京大學(xué)的核物理與核技術(shù)國家重點實驗室的郭秋菊教授選中,這讓我感到莫大的榮幸,我居然在高中階段就可以近距離接觸自己向往已久的核物理領(lǐng)域了!更不要說還有名師指導(dǎo)。此次見面,我們還通過討論確定了研究方向—大氣氡濃度變化規(guī)律的研究。于是,我的微型科研之旅就這樣開始了。
在研究之初,除了閱讀大量的相關(guān)資料外,我還要深入市場,進行實地調(diào)查。由于氡的析出與建材有關(guān),于是我在附近的一家大型家居建材市場進行調(diào)查。
在調(diào)查中我發(fā)現(xiàn),隨著人們生活質(zhì)量的提高,人們對苯、甲醛等建材污染很重視,而建材污染中的氡污染卻少有人知。要知道氡早已被國際癌癥研究機構(gòu)列入室內(nèi)重要致癌物質(zhì)了!人們對建材污染了解得不全面、不透徹,更讓我意識到研究了解這一潛在殺手的本來面目是多么的重要。在這次調(diào)查中,我不僅得到了研究的第一手資料,而且還認識到研究不能只停留在理論層面,還需要進行親身實踐,了解研究的背景。
周末一大早,我便拿著小本子在建材市場轉(zhuǎn)悠,以家里要買裝修材料為名,詢問商家有關(guān)氡析出的問題:
“阿姨,這種涂料能有效防止墻體中氡的析出嗎?”
“這個……”
“阿姨,是這樣的,氡是一種放射性氣體,一種對人體有害的氣體……”
“什么氡?我從沒聽說過。不過,你放心,我們這種防水性能好的涂料肯定適合你們家用。”
我無語!一連問了好幾個商家,他們似乎都不知氡為何物。本來躊躇滿志的我心里一下子涼了半截。看著他們那好像看見外星人一般的眼神,我心里有一種莫名的難受。心理上遭受打擊,身體也就隨之懈怠。我蹲在市場的角落,腦中一片茫然。怎么辦?他們根本不知道氡,我還怎么調(diào)查呀!這與以前我從電視上看到的市場調(diào)查場面完全不同啊,以前看到的都是刺激而有效的采訪畫面,到我這里怎么就推進不下去呢?正在這時,我旁邊幾家店鋪的導(dǎo)購的低語傳到了我的耳中:“就是那個小姑娘,一大早就來問氡,還說是什么放射性氣體,會導(dǎo)致肺癌呢……”什么,我居然成了建材市場的“新聞人物”了!他們繼續(xù)說:“多開開窗吧,別讓屋子里氡那么多,趕明兒查出個癌就不好嘍……”“呵,哪有那么嚴(yán)重啊!”突然,一道閃電從我腦中劃過,對呀,正是因為他們不了解,所以我才要講給他們聽啊,普及科學(xué)知識也是我作為“小科學(xué)工作者”的義務(wù)!再說,我的詢問已經(jīng)初見成效,應(yīng)該再接再厲啊!于是我直起身,再度踏上征程……
在我的詳盡講解下,導(dǎo)購們也變得配合起來。他們努力跟上我的講解與提問,我也盡量用通俗易懂的語言使他們明白我這個“消費者”的“特殊需求”。最終我在他們的幫助下找到了我需要的“防氡涂料”,他們對氡也有了初步的了解。
回到家,我整理了自己的調(diào)查結(jié)果,第一時間發(fā)給了郭教授,教授看后很是驚喜,并鼓勵我繼續(xù)努力。我想,是新課改給了我契機,讓我想到走出校園做調(diào)查,讓我用所學(xué)的知識去發(fā)揮巨大的作用,而不是停留在書本上,正所謂“紙上得來終覺淺,市場調(diào)查需躬行”。
實地調(diào)查只是研究的開始,在隨后的實驗室研究中,老師不僅指導(dǎo)我們學(xué)習(xí)了氡測量儀器的工作原理和使用方法,還給我們提出了幾個關(guān)于下一步研究計劃的建議。經(jīng)過我們的思考和交流,終于決定了我們的研究課題—《北京和青島兩地的大氣氡濃度變化規(guī)律》。于是我們搜集北京和青島兩地2006年8月至2008年8月的連續(xù)觀測數(shù)據(jù),開始了數(shù)據(jù)處理工作。基地學(xué)校(2010年5月11日,在“北京青少年科技創(chuàng)新學(xué)院‘翱翔計劃’2010級學(xué)員開課儀式”上,20所“‘翱翔計劃’基地申報學(xué)校”已被認定為“‘翱翔計劃’基地學(xué)校”)開設(shè)的《數(shù)據(jù)處理與誤差分析》的專題選修課,為我們處理數(shù)據(jù)提供了很大的幫助。在上課期間,我們這些來自不同學(xué)校的學(xué)生相互交流研究體驗,交流在數(shù)據(jù)處理過程中出現(xiàn)的問題和困惑,大家在研究的氣氛中共同促進、共同提高。在數(shù)據(jù)處理過程中,我們經(jīng)歷了刪減異常數(shù)據(jù)、分類處理、作圖分析,最后查找有關(guān)氣象數(shù)據(jù),對其進行解釋的艱難過程。最后終于得出了研究結(jié)論:風(fēng)有助于氡的擴散,風(fēng)速應(yīng)該是影響氡濃度的因素之一,風(fēng)速值與氡濃度值呈負相關(guān)關(guān)系:風(fēng)速越大,氡濃度越小;風(fēng)速越小,氡濃度越大。
在這個艱難的研究過程中,我同樣也明白了,一個人要想做成一件事,必須首先戰(zhàn)勝自己。
在最后的論文撰寫階段,我梳理自己的研究思路,第一次撰寫了自己真正意義上的科研小論文。初次寫作,缺少撰寫經(jīng)驗,得到了郭教授的悉心指導(dǎo),她幫助我們細化論文語言,使之條分縷析,讓我感受到了教授嚴(yán)謹(jǐn)和實事求是的科研精神。
至此,我們的階段性研究已告一段落。在這一年的研究過程中,我收獲了太多太多。這其中的收獲不僅有科學(xué)知識,更重要的是科學(xué)研究的態(tài)度。之前我并不是一個十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)生,但是通過此次科學(xué)研究,特別是通過對于市場的調(diào)查,我明白了凡事要從實際出發(fā),不能只停留在理論知識上。對煩瑣的實驗數(shù)據(jù)的處理,更是鍛煉了我的意志,訓(xùn)練了我嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。
短暫的研究過程讓我不斷收獲,不斷成長。在這一年中我成長了不少,也收獲了不少,我相信這將是我人生路上一段難以忘卻的經(jīng)歷,我會帶著我的感悟繼續(xù)一路收獲、成長下去。
此刻,回想起2009年5月5日在論壇上發(fā)言的一幕幕,我仍然感慨萬千。其實,那天燦爛的綻放都源于我對核物理的熱愛,源自一顆對真理執(zhí)著追求的心。