成都七中學生發現渦蟲蛋白,成果亮相雙創周:或可用於肢體再生

2020-12-05 紅星新聞

科技創新的未來在青少年,拔尖創新人才所必備的許多重要素質在基礎教育時期就已埋下「種子」。如何以寓教於樂的形式讓孩童接觸科學知識?如何利用科技更新教學手段,開發學生創意思維?如何以科技教育為載體,發現、孕育培養人才苗子,吸引優秀學生投身科學領域的基礎研究?

10月9日,在雙創周上的創新星空間展區,用科技創新教育,成為雙創周活動現場最受青少年歡迎的互動體驗區。

在「夢想家實驗室」實操互動性極強的創意科技硬體,現場操作、互動、演示、分享和交流,小孩手中的一副塗鴉可以立即製作成為生動鮮活的視頻;在「創新雲學院」置身AR課堂,上一堂增強現實的數學課,日常視線看不到的立體幾何盲區,也能再現;在「少年創客星」,既有防近視檯燈、節能水龍頭、多功能夜用包等小發明,也有高三學生所做的渦蟲再生實驗。

雙創的科普引導,在此全面開啟。

成都七中高三學子發現渦蟲再生奧秘:這種蛋白人體內也存在

很少人會注意到一種叫渦蟲的生物,它們大多生活在溪流淺水處的石頭下面,晝伏夜出,只有米粒大小。但18歲的鄒普越卻對它很熟悉。在高中入學夏令營聽到老師介紹渦蟲可再生的能力後,他就開始留心渦蟲,並展開對渦蟲再生奧秘的探索。

雙創周上,成都七中高三學生鄒普越帶著他和團隊的研究成果亮相。原來,小小的渦蟲在切斷頭部尾部後可以原模原樣地長出來,是因為HSP90應激蛋白,而這種蛋白在人體內也存在。

「人體肢體再生和神經損傷修復一直是世界性的醫學難題,我希望未來能讓人類擁有像渦蟲一樣的再生能力。」鄒普越說,他猜想,未來這項發現或可應用於再生醫學。

「我們查過資料,目前有從蚯蚓著手研究再生醫學的論文,其實渦蟲的可再生能力比蚯蚓更好,也更值得去探索發現。」鄒普越說,實驗團隊還有兩名同學,三人共同思考討論框架,也會分組實驗。整個暑假,他們都泡在學校的實驗室,一名負責餵養渦蟲,一名負責實驗記錄,他負責數據分析,「做實驗來度過暑假很有意義,尤其是實驗成功後很有成就感。」今年8月底,這個項目獲得第33屆全國青少年科技創新大賽一等獎。

人來人往的展區裡,鄒普越的展位吸引了很多人的好奇駐足。「能不能真的應用?」是大家最大的疑惑。鄒普越說,他馬上就要上大學了,心儀的專業是生物,他將用未來幾年乃至幾十年的專業學習來求證並回答大家的問題。

未來教育的場景運用 AR當老師延伸感知

老師在講臺上調整設備,大屏幕上的四季變換便栩栩如生地呈現出來,隨著地球公轉,太陽高度角也通過植物的陰影表現變化。在「創新雲學院」,一場代表未來教育場景運用的「AR課堂」正在進行。這種用科技幫助學生開發培養創意思維的方式,被逛展觀眾們戲稱為「拯救學渣神器」。

「AR課堂」如何拯救「學渣」?四川科華天府科技有限公司CEO鞏煜介紹,通過增強現實技術打造「AR課堂」,無需藉助傳統教具、模型,直觀地將地理、生物、物理等科學知識呈現:模擬身體、模擬星系、模擬氣象、模擬幾何……讓抽象的知識點不再「抽象」。

「AR課堂」最大的特點是直觀呈現知識,用在數學、科學等學科的教學上尤為有效。記者現場體驗,考驗學生空間思維能力的立體幾何不再困難,一個普通的立方體不僅能在屏幕上透視,還能在各種角度旋轉。鞏煜表示,「AR課堂」提供機會讓學生自己動手去推導,增強課堂的互動性。

「這種基於AR的情景化課堂,是傳統教室的升級,創作的初衷就是為了促進教育均衡和教育扶貧。」鞏煜說,不同於單向度接收的網課,AR課堂上仍然以老師為教學主體,AR只是一種教具,通過創造性地分解展示教學難點,老師從課程設計中解放出來,學生也能更直觀生動地去學習課程內容。「不管在哪所學校,不管使用什麼版本的教材,都可以享受共同的教學資源。」目前公司已完成小學數學和科學學科的知識難點採集和製作,促進小學生科學思維的培養。

屏幕手繪AI識別做視頻 現場列印3D臉譜

看似普通的屏幕用手指觸摸畫臉譜,經AI的自動識別技術生成手繪視頻,在一旁的3D印表機現場列印臉譜。這場特別的美育啟蒙課是「夢想家實驗室」展區最受小學生歡迎的地方,孩子們爭先恐後地圍著屏幕畫臉譜,不同的臉譜形象和故事便在手繪的過程中深入人心。

來畫視頻市場總監葉昂介紹,手繪視頻是孩子們用真實的手或筆對各種文字、圖片進行繪製,同時融合聲音、音樂、動畫的一種新型視頻表現形式,「每個視頻的最後成品都是孩子們自己手繪或者點選各要素的,獨一無二。」在聲畫的選擇中也無形得培育了孩子們的審美。

葉昂透露,這次展出的主題是臉譜秀,是針對孩子們初接觸畫畫時都以畫圓開始的特點來設定的。目前來畫科技公司創辦了全球首個線上手繪視頻製作交易平臺,在成都有子公司,承擔獨立的內容生產,未來將會繼續擴大與中小學的合作。

現場還有「少年創客星」展示。阿壩州松潘縣白羊學校初二學生張煒發明的「節能水龍頭」,利用水的導電原理,通過液位檢測系統調節電磁閥開關,實現「水滿則停」自動化。他透露,小發明的外觀材料還是回收利用得來的,整個作品都是為了體現環保的理念。該校六年級學生蔣金濤發明的「光線檢測防近視檯燈」,可以通過周圍環境的光線自動調節檯燈亮度,為使用者提供更為舒適健康的用眼環境,同時還會監測用眼時間,通過提醒幫助使用者養成良好的用眼習慣。

成都商報記者 鍾茜妮

攝影記者 王勤

編輯 餘孟祥

相關焦點

  • 成都七中學子發現渦蟲再生奧秘 AR當老師揭秘未來教育
    如何以科技教育為載體,發現、孕育培養人才苗子,吸引優秀學生投身科學領域的基礎研究?雙創周上的創新星空間展區,用科技創新教育,成為雙創周活動現場最受青少年歡迎的互動體驗區。  七中學子發現渦蟲再生奧秘  很少人會注意到一種叫渦蟲的生物,它們大多生活在溪流淺水處的石頭下面,晝伏夜出,只有米粒大小。但18歲的鄒普越卻對它很熟悉。
  • 科學家在渦蟲體發現神奇幹細胞 可幫人類肢體再生
    科學家近日取得了一項重要突破,也許將幫助人類實現肢體再生的夢想。科學家在渦蟲體內發現了一種幹細胞,可讓扁蟲重新長出頭部、大腦或其它身體組織。這一發現對人類而言意義重大。再生醫學致力於實現皮膚細胞、甚至整個器官的再生,可用於治療多種疾病,如先天缺陷、失明、糖尿病、心臟病和癌症等。
  • 科學家在渦蟲體發現神奇幹細胞,可幫人類肢體再生
    北京時間6月21日消息,據國外媒體報導,科學家近日取得了一項重要突破,也許將幫助人類實現肢體再生的夢想。科學家在渦蟲體內發現了一種幹細胞,可讓扁蟲重新長出頭部、大腦或其它身體組織。這一發現對人類而言意義重大。
  • 科學家解開渦蟲再生之謎 人體器官再生有望實現
    北京時間4月26日消息,據國外媒體報導,英國科學家宣布,他們已經發現了渦蟲的身體某些部位在被截掉後能夠再生的基因。 英國諾丁漢大學的科學家對渦蟲身體部位的再生能力進行了研究,這些部位包括頭部和大腦,有一天這項研究有可能會使老化或受損的人體器官和組織再生成為可能。
  • 日本研究:渦蟲被切斷後有趣的再生
    新華網東京7月26日電(記者藍建中)一種名叫「渦蟲」的扁形蟲即使被切成百段,一兩周後每段都會再生出完整的渦蟲。渦蟲這種超強再生能力一直吸引著研究人員的目光。此前德國研究人員發現了一種對渦蟲的再生能力有關鍵調節作用的蛋白質,而日本科學家又有新的發現。德國研究人員曾發現,渦蟲再生的奧秘在於其體內有一種散布全身的全能幹細胞。
  • 上海一科學家發現渦蟲再生基因 或使人類永葆青春
    記者昨天從中科院上海生科院/上海交大醫學院健康科學研究所獲悉,人類擁有再生能力、永葆青春不再只是夢想,因為自然界已將這兩種超凡的能力賦予了一個物種——渦蟲。近日,健康科學研究所的科研人員在國際權威細胞生物學雜誌Journal ofCellBiology上發表了他們的研究成果,他們已建立了日常維持數萬條渦蟲的研究系統,發現了12個新的調節再生的基因。
  • 科學家找到真渦蟲再生能力的關鍵細胞
    ▲真渦蟲屬堪稱再生能力的大師,而科學家現在發現了決定這種再生能力的特定類型幹細胞。加州聖地牙哥州立大學的發育生物學家裡卡多·扎亞斯(Ricardo Zayas)表示「這是該領域的重大突破。」科研人員早在幾十年來就知道,一組被稱為neoblasts的未分化的幹細胞幫助真渦蟲有了這種再生能力,但是科未能明確找出究竟是哪種。
  • 科學家調控真渦蟲頭部再生
    如果一隻被切斷的蠕蟲開啟了Wnt信號通路,並產生大量β-連環蛋白,就會重新長出一條尾巴。但在實驗中,這種真渦蟲的斷裂尾部無論用哪種方式似乎都不能激活該基因開關。Newmark稱,該發現「促成了一個很簡單的實驗」。如果他和Sikes可以破壞Procotyla fluviatilis斷裂尾部的β-連環蛋白的數量,那他們也許可以誤導它重新長出頭部。讓他們驚訝的是,這確實發生了。
  • 最強再生能力!渦蟲切成279段,不僅肢體再生,還記憶共享
    渦蟲強大的再生能力,279段也能沒問題但雖說人類沒有真正意義上的「斷肢重生」能力,但並不妨礙我們對它的展望,隨著科技的發展是不是有一天能讓這種能力再次回到人類身上呢?那動物的這麼多種「再生」能力,該選哪誰的呢?如果是我,我一定會選渦蟲!
  • 科學家找到真渦蟲再生能力的關鍵細胞!
    圖註:真渦蟲屬堪稱再生能力的大師,而科學家現在發現了決定這種再生能力的特定類型幹細胞。據外媒報導,《細胞》(Cell)昨日發文稱科學家確定了主導真蝸蟲再生能力的幹細胞,這種幹細胞被稱為Nb2細胞。真渦蟲個頭不大,但名號不小,因為它們被切成好幾段後,每段又能長成一隻完整的新蟲。這種再生能力令其他多數動物望塵莫及。現在,研究人員準確的找到了啟動真蝸蟲再生過程的關鍵蛋白質。加州聖地牙哥州立大學的發育生物學家裡卡多·扎亞斯(Ricardo Zayas)表示「這是該領域的重大突破。」
  • 無與倫比的再生能力切成碎片還能復活,生物界的「死侍」—渦蟲
    世界上已發現近400種,我國記錄7種,以日本三角渦蟲(Dugesiajaponica)分布最廣,這也是亞洲東部常見的一種。且日本三角渦蟲在我國分布極其廣泛,從臺灣、香港、雲南、福建至北京、遼寧、吉林絕大多數省市均有分布。
  • 切100段得100隻,渦蟲的再生「超能力」源於這種幹細胞
    渦蟲(planaria)是一種比蘋果種子還小的生物,雖然小,它卻有一項令其他動物都羨慕的能力。如果把一條渦蟲切成若干段,每一段都會重新生長成一條完整的渦蟲。幾乎所有其他動物都沒有這種再生能力。而現在,研究人員找到了促成這種再生過程的細胞和一種的關鍵蛋白質。
  • Cell:首次鑑定出再生完整真渦蟲的成體多能性幹細胞
    但是在此之前,人們缺乏靶向追蹤這種細胞所需的工具,因而無法觀察它的行動和發現它的秘密。如今,通過開創性地開發出將基因組學、單細胞分析、流式細胞術和成像結合在一起的技術,這些研究人員分離出這種具有顯著再生能力的細胞---一種得到長期研究的成體多能性幹細胞的一個亞群,而且是在它發揮其出色的再生作用之前分離出來的。
  • 肢體切斷可快速長出的動物,超強的再生能力,人類能否借鑑?
    肢體切斷可快速長出的動物,超強的再生能力,人類能否借鑑?接下來就和我看看吧,在對這些生物進行研究時,專家發現在它們的傷口部位存在大量幹細胞,在組織受到傷害後,這些細胞就會不斷生長,分化出新的肢體,而在對這些生物進行研究時。
  • 三角渦蟲切斷身體在太空再生形成兩個頭部
    新浪科技訊 北京時間6月13日消息,據國外媒體報導,科學家將三角渦蟲(Dugesia japonica)發送至國際空間站,在5個星期裡觀察研究了微重力環境對三角渦蟲結構和行為的影響,尤其是它們能夠重生身體缺失部分。  三角渦蟲通常是被切除頭部或者切斷部分身體,更令人驚奇的是,一個被切斷身體的三角渦蟲能夠再生形成兩個頭部。
  • 切掉的眼睛還能再生?真渦蟲是一種神奇的生物!
    然而,一些動物能夠對他們的神經系統進行功能再生【4】。因此,在一定程度上,導向機制的缺失限制了神經元模式的再生。真渦蟲(亦或稱渦蟲)(planarian)是屬於渦蟲綱三腸目渦蟲科的一種。(圖片引自:https://en.wikipedia.org/wiki/Planarian)之前,英國諾丁漢大學的科學家發現,渦蟲具有在被截斷後,身體部位再生的獨特能力,這些部位包括頭部和大腦。它們含有成熟幹細胞,這些細胞經常分裂,變成身體缺失的所有類型的細胞【7】。
  • 學學它們如何再生:渦蟲可全身再生(圖)
    渦蟲被切割成7塊後又各自再生模式動物 可再生的器官或組織渦蟲 全身再生水螅 全身再生斑馬魚 魚鰭、心臟、視網膜、脊髓非洲爪蟾 蝌蚪尾、蝌蚪體肢、視網膜蠑螈 尾巴、體肢、脊髓小鼠 血液、骨骼肌、肝臟、胰腺、外周神經、皮膚、腸道上皮、生殖細胞果蠅 生殖細胞再生,一直以來吸引著無數生物學家、生物醫學工程師以及臨床醫生,還有幾乎每個人。
  • 孤獨而絕望的繁殖:渦蟲向自己頭部注入精子
    瑞士巴塞爾大學和德國比勒費爾德大學的科學家在實驗室培養皿中對這種渦蟲進行了研究,有些個體是單獨培養,有的則以小規模集群的形式。  經過一段時間的觀察,研究團隊對每隻渦蟲所具有的精子量進行了測量,並發現了「顯著不同的分配方式」。集群的渦蟲具有更大數量的精子,但主要集中在尾端。單獨培養的渦蟲所具有的精子則主要集中在頭部。
  • 弄斷下半身,克隆一個我:渦蟲是怎麼做到的?
    Holstein渦蟲一類的扁蟲可以將自己的身體分裂為片段,並由這些片段再生出新的完整的渦蟲。科學家最近揭示了調控這種裂殖發生頻率的分子機制。要理解組織和器官如何再生,首先就要弄清楚特定的機制和因子如何在空間和時間上調控細胞和組織。渦蟲被切割下來的片段可以重新長出缺失的身體並形成完整的蟲體,因此被廣泛應用於再生研究。
  • 渦蟲再生出不同物種的頭部
    【環球科技綜合報導】據英國《每日郵報》11月24日報導,美國麻薩諸塞州研究人員通過再生實驗驚人地發現,在不改變基因組序列的前提下,神經科學界的寵兒——渦蟲在一切兩段後,除了再生出自身機體組織外,還可以暫時再生出不同種類渦蟲的頭部。