中科院重點實驗室「露家底」,孩子們近距離接觸超級計算機

2020-12-25 北晚新視覺網

親手做一塊小電池、近距離感知超算「大塊頭」、用腦電波「開飛機」……剛剛過去的周末,京城市民尤其是孩子們,享受到了一場科普盛宴。

10月28日至11月3日,走過70歲華誕的中國科學院舉辦了第二屆科學節,40多家在京科研院所向市民開放。記者探訪多場有趣活動,一窺科學「嚴肅」外表下的魅力內核。

精心包裝 化工也能「平易近人」

「希望以後超級計算機變得更小,剩下的空間就能做別的實驗了」

「我最喜歡流汰(態)化實驗」

「感謝研究員熱情講解,讓我和孩子獲益匪淺」……

翻看著一張張觀眾留言卡,孩子們稚氣的字體和家長、老師有感而發的表達,無不滿溢著收穫的愉悅。科學節期間,中國科學院過程工程研究所精心設計的科學展示、講解等活動,讓參與者體驗到了化工的「平易近人」。

11月1日,離下午活動開場還有20分鐘,觀眾便踏著遍地黃葉絡繹而來。進入過程大廈A座大廳,早已陳設完畢的展臺立刻吸引了人們的注意。

「我能摸一摸嗎?」在「礦世今生」展臺,形態各異的礦產原石一字排開。幾個小朋友擠作一團,好奇地伸手戳來戳去。一旁忙著拍照的家長表示,今天總共帶來8個孩子,都在育民小學讀二年級。「有三四位家長看到了科學節的活動,覺得太好了,趕緊互相通知著報了名。」

對面「顆粒的律動」展臺,巨大塑料盒內裝了一些極為細膩的石英砂。通氣後,砂體猶如開水般「咕嘟嘟」冒起泡來。幾個孩子爭先恐後將桌球、小黃鴨等按入砂體內部,鬆手後卻很快浮出表面。

「感覺很像玩水對不對?」講解員張旭附身耐心告訴孩子們,這是個簡易的流化床模型。「流態化就是將固體顆粒群懸浮起來,使它們具有某些流體特徵。顆粒能夠充分混合,在化工、食品加工、醫藥製造等領域都有廣泛應用。」

若論大廳裡最熱門的展臺,還要算是「綠色儲能小能手」,講解員張家赫一遍遍為圍攏的觀眾闡釋著離子液體與石墨烯的特性。此時站在他面前的,是一群北京外國語大學附屬朝陽雙語學校高一學生,帶隊化學老師不時輕聲提示著觀察要點。她表示,電化學目前還沒有講到,但孩子們很感興趣,「目的也是讓大家看看能應用在什麼地方。」

講解完畢,張家赫邀請觀眾現場製作一枚小電池。一位女孩戴上手套,將一片石墨烯作為電極,輕輕滴上幾滴離子液體,再依次小心放上纖維素隔膜、電解液、電極,用一個裝置壓緊。張家赫為這個簡易電池連上led小燈泡,看著燈泡發出紅光,女孩將它捏在手裡細細端詳,臉上綻出欣喜的笑容。

毫無保留 重點實驗室「露家底」

值得關注的是,科學節期間,過程工程研究所首次設立了國家重點實驗室參觀環節。能夠一睹想像中的「高精尖」實驗室,無疑極大滿足了人們的好奇心。

「首先要介紹的是這臺GPU超級計算系統,大家注意啊,只有超級計算機才有名字,它叫作Mole-8.5……」在多相複雜系統國家重點實驗室入口處,等候參觀的人們排起了長隊。工作人員華蕾娜手持擴音器,講得簡潔又淺顯易懂。

「Mole-8.5的雙精度峰值達到1100萬億次,可能有些朋友見過大學裡的計算機房,比較吵,『超算』運行起來更有『氣勢』,請看——」華蕾娜推開房門,早就按捺不住的人們紛紛湧入。只見三排一人多高的黑箱子佔據了整個房間,無數綠色小燈交替閃爍,轟隆隆的聲響猶如紡織機開動。雖然已有思想準備,但當近距離接觸「超算」這個大傢伙,孩子們和不少成人觀眾都不由自主地驚嘆連連。

接下來,華蕾娜帶領參觀者進入實驗室中的虛擬過程工程平臺,介紹了通過虛擬反應器來模擬實驗,以提高實際優化效率,安全生產有經濟效益產品的「神奇」方式。

大伙兒聽得津津有味,臨走時還紛紛掃碼下載實驗室開發的一款小遊戲,可以在手機上通過改變物質、參數等過一把化學實驗的癮。

除了多相複雜系統國家重點實驗室,位於生化樓的生化工程國家重點實驗室同時也對公眾開放。其中全自動高通量的細胞成像與分析系統,以及小動物體內的藥物與疾病研究成像與分析系統,展現出成像技術在生命科學研究中發揮的巨大作用。

「作為第一次參加科學節活動的科研單位,我們可以說是毫無保留啦!」信息傳播部主任李翔宇笑言,為了既能體現出所裡的重點研究方向,又能讓公眾「玩得明白」,重點實驗室和每個研究部都「煞費苦心」。而公眾的熱情也讓他們欣慰又榮幸,「因為場地有限,原本設計的名額是500個,結果報名當天不到中午就滿了,不斷有人打來問詢電話,又『咬牙』追加了300個名額。」她也期待,科學節的活動能夠讓公眾,尤其是小朋友,重新認識化工,體驗到過程工程的奇妙和樂趣,了解現代化工的重要意義。

童趣「專場」 腦電波「駕駛」無人機

在各科研院所當中,作為中國科學院科學教育聯盟秘書處所在單位,中國科學院行政管理局主打「科教融合,協同育人」,所設置的環節更適合幼兒園、小學階段兒童。科學節期間,整個活動場地儼然成了小朋友的樂園。

11月2日上午,天空下起濛濛細雨,潮溼陰冷並沒有影響觀眾的熱情。孩子們跟隨家長來到行管局院內,立馬就被一輛「打扮」得鮮紅明快的大巴車勾住了眼球。登上這輛內有乾坤的科學快車,人們可以一睹中科院百年院士風採、用動畫的方式觀看科學實驗展演和中科院重量級科研項目等等。

而最受孩子們歡迎的,要算是設在車尾的VR全景體驗。「水」!「海鷗!」「後面有山!」戴上VR眼鏡,6歲的樂樂忍不住「大呼小叫」,還伸出手抓來抓去。他興奮地描述著自己「乘坐熱氣球飛過大海」的場景,末了低下頭來頓了頓,「哎,筐裡還有個滅火器呢!」

進入大廈一層多功能廳,又是一片人聲鼎沸。由中科院附屬幼兒園、小學的孩子們表演的科普劇《太陽家族》、《初次接觸》等輪番上演,臺下小觀眾不時跟著手舞足蹈、鼓掌歡笑。

「這個盆裡是液氮,它非常冷,有零下196度……」科普劇間隙,穿插著精彩的科學實驗。當看到工作人員捧出的水盆能「冒煙」,所有小觀眾都跑到桌前圍成一個半圓。展示了液氮凍過的香蕉硬得可以砸核桃、凍過的玫瑰花瓣輕輕一捏就碎掉後,工作人員又撈出一條小金魚置於液氮之中。

「啊!」觀眾發出一片驚呼,有的孩子甚至擔心得捂住了眼睛。工作人員展示了幾秒「速凍」小金魚,重新將它放回水裡。片刻,小金魚又開始擺尾遊動。大伙兒紛紛鼓掌叫好,孩子們更是「長出一口氣」,開心地又蹦又跳。

行管局設在中科行健羽毛球館的科學嘉年華,二十餘項輕鬆有趣,淺顯易懂的科普小遊戲,不但讓孩子們流連忘返,家長也玩得不亦樂乎。在「腦控無人機」展臺,一位女孩將類似發圈的裝置戴在頭上,按工作人員指導專注凝神,幾秒後,桌上的小無人機突然飛了起來。

「無人機捕捉的是腦電波的強度,不是具體內容。只要你專注地想著一件事,哪怕是『中午吃什麼』都行,腦電波達到一定強度它就能飛了。」聽著工作人員的解釋,家長們紛紛點頭,孩子們更是爭先恐後,想要試試自己的「意念」力量。

「你看比你成天傻玩好吧?」看著兒子一個個展區饒有興致地體驗過去,一位跟在後面的媽媽笑著打趣。她告訴記者,「這兒能學到知識,還能活動,特別好!孩子班裡都傳開了,可火爆了。」

行管局科學文化傳播處工作人員王維鵬介紹,本次活動共計2000人來到現場。為了讓更多公眾有機會參與其中,還拓展使用線上平臺直播互動和圖片直播等多種渠道,收看人數逾2.3萬人次。

來源:北京日報客戶端 記者:魏婧

編輯:tf10

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