引力波、干细胞科普引爆北京青少年科技创新大赛

科普报告结束 院士最后离场

  • 文/王亭亭 摄影/吴婧雅 陈宇 李金柱 (党委宣传部/新闻中心)
  • 创建于 2016-03-26
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3月25日~27日,第36届北京青少年科技创新大赛和第16届北京青少年机器人竞赛在中国科学院大学雁栖湖校区举行。3月25日晚,作为赛会重要活动项目之一的科普报告会,在国科大国际会议中心报告厅举行。中国科学院力学所胡文瑞院士、国科大副校长周琪院士,分别做了题为“空间引力波探测”和“神奇的干细胞”的科普报告。北京市科协副主席刘晓勘等领导出席报告会,国科大党委副书记、副校长高随祥主持报告会。参加本届赛会的首都500余名中小学师生聆听了报告。

胡文瑞:希望青少年报考国科大,参与空间太极计划

2016年2月16日,美国宣布探测到LIGO引力波不久,中国科学院就宣布了酝酿8年的引力波探测研究项目“空间太极计划”。胡文瑞院士与国科大副校长吴岳良院士是这个项目的首席科学家。

胡文瑞院士说,“这个计划的奇特之处在于,它引入了欧洲空间局的eLSA计划中最先进的技术。以LIGO为代表的地面引力波探测装置,受空间距离的限制和地球重力梯度噪声的影响,无法探测低于10Hz的引力波,而空间太极计划把装置放在空间中,分辨率提高了将近5倍,能够观测到低频波段的引力波,具有更高的科学价值。”

 高随祥主持科普报告会

“按照计划,在2030年前后,中国将发射由三颗卫星组成的引力波探测星组,用激光干涉方法进行中低频波段引力波的直接探测。可以观测到更丰富的引力波辐射以及其他的宇宙引力波辐射过程。”

据胡文瑞院士介绍,中国科学院和欧洲空间局的LISA双边合作项目,是目前国际上唯一正在推进的空间引力波项目。中国可以选择参加eLSA的双边合作计划,也可以选择发射中国的引力波探测卫星组,与2035年左右发射的eLSA卫星组同时邀游太空,探测低频引力波。

胡文瑞院士希望对引力波和天体物理有兴趣的青少年报考国科大 

“还有,2011年,美国的科学家、基金委,甚至国会都同意对10年来一无所获的初始LIGO装置进行升级,也就有了现在发现引力波的aLIGO。这样的决策在中国很困难。10年没出结果,谁还愿意再投十几亿给你用?这是坚持和眼光。”

虽然已经84岁了,胡文瑞院士的精气神却很好,他笑着说,“我可能等不到2035年了,你们在座的倒是都可以见证。对引力波和天体物理有兴趣的人,我希望你们报考国科大,参与到这个项目研究中来。”

琪:干细胞能拯救一些人的生活

“几年来我们走访了很多医院,每当看到身患绝症的患者,失去生活希望和勇气的病人,都会感到身上沉重的担子和责任。重症肝患者每年新增100万名,脊髓损伤患者每年新增5万名,需要器官移植者每年150万名,但是可供移植器官不足1%……”

在开始讲干细胞研究之前,周琪院士先用这些话语和触目惊心的数字告诉大家:“我是一个科学家,今天想讲的是科学家的工作如何救治人类疾病。”

干细胞是解决上述重大疾病的关键技术。在科学上,干细胞和细胞治疗相关研究三次获得诺贝尔奖;在临床上,干细胞治疗有很大需求;但在现实中,干细胞治疗的违规使用带来很多负面问题。周琪院士认为,核心问题是科学家对干细胞基础研究做得还不够,对干细胞了解得仍太少。

周琪团队的工作颠覆了“生命的起始在于受精卵”的传统理念

自2002年从法国留学归来进入中国科学院动物研究所做研究开始,周琪院士就一直致力于推动干细胞研究和再生医学的发展。他领导的团队开辟了4个干细胞来源。第一个是通过克隆获得正常胚胎来的干细胞。第二个是通过核移植、诱导多能干细胞(iPS细胞)等重编程技术得到干细胞。

2008年,他们用iPS细胞获得了具有繁殖能力的活体小鼠“小小”,被誉为克隆羊“多莉”传奇的延续。但是,他们发现iPS细胞并不安全,而孤雌胚胎干细胞成为非常有价值的第三种干细胞来源。

对孤雌干细胞的国际评价为:“孤雌胚胎干细胞提供了唯一可行的建立真正干细胞库的方案,可以为任何需要的病人提供与其免疫系统相匹配的细胞。” 随后他们有利用这些胚胎干细胞诱导分化得到有功能性精子(样)细胞,借助辅助生殖技术产生了健康后代。

    同时,周琪团队又用了5年时间,建立了第四种干细胞来源:单倍体胚胎干细胞,可以用一个精子(卵子)扩增出无穷无尽的精子(卵子),扩增出的精子和卵子单倍体干细胞还可以绕开受精过程,简单融合以后就可以长成个体。”

    工作颠覆了“生命的起始在于受精卵”的传统理念,为今后治疗男性不育的临床研究搭建了最为简易而可行的平台。利用单倍体干细胞加上基因修饰,周琪团队还创造出了同性生殖的小鼠后代,两只雌老鼠的后代可以健康地生长。

    周琪院士说,“这引发我们思考一个问题:当科学允许同性恋老鼠有后代时,伦理和法律允不允许人类同性恋有后代?”

    以上所有成果都对干细胞的理论和临床应用具有重要指导作用。在隶属于中科院的北京干细胞库,周琪团队用中国第一批经过国家质检的临床级干细胞,完成了8例视网膜黄斑变性的临床移植研究,其中一位接受胚胎干细胞治疗的64岁老人,现在视力已经恢复到0.04,眼前的遮物感也消失了。

    周琪院士说,“这些患者可能都是干细胞研究的受益者,科学不仅能挽回他们的健康,还能拯救他们的生活。”

两位院士做完报告后,都用了大量时间回答听众的问题 

在互动交流中激发青少年科学兴趣

科普报告结束后,两位院士都留了充足的时间跟现场同学互动。

首都师范大学附属云冈中学的高二学生孙玉凯说:“引力波真是一个了不起的发现,听胡院士讲中国引力波的探测方案,觉得好震撼,原来我们的天体物理研究也是世界一流的。”

    北京101中学的高二学生李俊说:“听完周琪院士的讲座感觉很震撼,现代医学发展得太快了!我经常看生物医学的前沿知识,自认为懂得很多,但是周院士介绍的这么前沿的成果,我还真没听过。看来,还是得听科研一线科学家讲座才能真正了解。”

怀柔一中高二年级的李坡同学也说,“听到了很多生物课本上熟悉的名词,但周院士讲的深度和广度,是高中老师远远比不上的。我今天了解了两个新知识:一是用单倍体干细胞融合,同性恋也可能产生后代;二是干细胞研究对医学发展非常有用,可以挽救生命,改变人的生活。我对这个研究非常感兴趣,将来想报考国科大,但是国科大的分数好高呀,我努力试试看吧!”

    记者注意到,科普报告会结束后,仍有许多中学生围着主讲人不断提问和交流。而周琪副校长更是把最后一名中学生的问题回答完毕才离开会场,此时,会场只剩下他俩和准备清理会场的工作人员。

    据了解,这场科普报告是周琪院士回国14年来的第137场科普讲座。此前的每次讲座他都尽可能回答现场听众提出的每一个问题,大部分时候他也都是最后一个离开会场的。周琪院士说,“教育就是要不断激发青少年的兴趣和梦想,为每一个人提供公平的出彩的机会。” 

 这场科普报告是周琪院士回国14年来的第137场科普讲座这场科普报告是周琪院士回国14年来的第137场科普讲座
北京青少年“科技奥运会”汇聚四方宾客

    第36届北京青少年科技创新大赛和第16届北京青少年机器人竞赛由北京市科学技术协会、北京市教育委员会、北京市科学技术委员会、北京市知识产权局、北京市怀柔区人民政府联合主办,北京青少年科技中心、北京青少年科技教育协会、北京市怀柔区科学技术协会、北京市怀柔区教育委员会、北京市怀柔区科学技术委员会共同承办,被认为是北京青少年的“科技奥运会”。本届大赛包括封闭答辩与评审、公开展示与交流、科普报告会、圆桌峰会、中外教师论坛、颁奖晚会、颁奖活动、高校参观体验等环节,旨在引领广大青少年在科学探究的过程中感受科技进步为人类带来的美好生活,通过创新大赛活动感受追逐科学梦想的成功与快乐。

据统计,参与第36届北京青少年科技创新大赛初赛的北京市青少年共计30余万人,各区县上报参赛的初评作品达1937项,其中竞赛项目942项、优秀科技辅导员17名、优秀科技实践活动80项、科技辅导员科教创新竞赛项目155项、青少年科技创意竞赛74项,少年儿童科学幻想绘画686幅。决赛期间,竞赛类项目将按照13个学科进行公开展示和答辩,由学科专家组成评审委员会,共六个评审组,本着“公开、公正、公平”的原则,对参评项目进行分类评审,现场评出各类奖项。

参加本届大赛的共有来自澳大利亚、捷克、丹麦、以色列、意大利、马来西亚、俄罗斯、南非、乌克兰、美国等10个国家,以及香港、澳门、台湾地区的14个代表团,国际及港澳台代表共81人,其中成人35人、学生46人;共有参赛及展示项目30项(其中参赛项目28项)。大赛继续延续国际化评审,今年共有2名外籍评委参与评审;计算机、数学、动物学、医学与健康学4个学科实现中、英文同台竞技。本次大赛期间还特邀国外青少年科普教育专家在圆桌峰会和中外教师论坛上发言。

来自乌克兰的参赛选手带来了医学与健康学项目  杨天鹏  摄来自乌克兰的参赛选手带来了医学与健康学项目 杨天鹏 摄
来自捷克的参赛选手正在布置展位  杨天鹏 摄来自捷克的参赛选手正在布置展位 杨天鹏 摄

来自俄罗斯的参赛选手讲解一个几何世界的中心  杨天鹏 摄来自俄罗斯的参赛选手讲解一个几何世界的中心 杨天鹏 摄
北京延庆第五中学制造的3D打印食物机器人  杨天鹏 摄北京延庆第五中学制造的3D打印食物机器人 杨天鹏 摄

第36届北京青少年科技创新大赛在中国科学院大学可容纳3000人的体育馆内举办  杨天鹏 摄第36届北京青少年科技创新大赛在中国科学院大学可容纳3000人的体育馆内举办 杨天鹏 摄

 

责任编辑:宋超