深實驗國際教育基地的「螞蟻達人」從螞蟻體內提取短狀桿菌

2020-12-03 訊得達國際書院

最近在深圳實驗學校國際教育基地的夏令營成員裡流傳著這樣一個傳說:學校高大上的生物實驗室裡,有一個穿著白大褂,戴著橡膠手套的學生每天在裡面不知道搗鼓什麼東西。

一問方知,那是11年級1班的吳逸揚,暑假期間,他是唯一主動留校的學生。他在學校生物實驗室裡,做著和螞蟻共生微生物有關的實驗。我們找到了吳逸揚,想聽他給我們講講他和螞蟻,和生物學、昆蟲學的故事。

01 與螞蟻的相遇

從小就喜歡各種小動物,為什麼最後選擇了螞蟻?

被問及這個問題時,吳逸揚似乎陷入了很長的回憶裡。

小學三年級,他突然想養一隻貓,可是由於父母的厭惡,一直未能成功。軟磨硬泡之後,母親實在不耐煩,於是隨口搪塞:養寵物可以,但我們不能看到。

幾天之後,一個螞蟻工坊快遞到家。它是透明凝膠填滿的方盒,附贈了一群日本弓背蟻,螞蟻會在裡面打洞建巢。可是,由於螞蟻工坊劣質的果凍凝膠發黴縮水,加上群落沒有蟻后,幾個月之後,螞蟻就全死了。

他笑著說:「本來這就是個小屁孩心血來潮買了群螞蟻養死了的故事,但我隨手一搜,又進了一個超級大坑。」

吳逸揚在搜索螞蟻工坊的時候無意誤入了百度貼吧螞蟻吧,那裡是真正螞蟻愛好者們的聚集地。

大家探討螞蟻的生活習性和飼養方式,用各種腦洞大開的方式讓一個個飼養條件苛刻的群落欣欣向榮。從實驗用試管,到牙科石膏,到亞克力板材;從日本弓背蟻,到紅黑細長蟻,到阿塔切葉蟻,這個神秘的領域深深吸引著他。

「對一個孩子來說,螞蟻的社會是非常有魅力的。從一隻蟻后,到一個小群落,到成百上千的螞蟻帝國,看著它們在精心照料下擴大,是我做過最有成就感的事。」

後來,他開始系統地探索螞蟻,前往野外觀察、採集。這一度成為吳逸揚在小學和初中階段耗時最多的事情。

02 使命在召喚

刷貼吧的習慣一直保留著,初二的時候,學業繁重了起來,吳逸揚便不再那麼關注圈子的現狀。

但就在那段時間,一次偶然的機會,他讀到了一篇介紹切葉蟻-真菌-放線菌三方共生關係的帖子,這激起了他很大的興趣,但由於初中的條件和知識限制,他沒有辦法更深入地探尋。

來到深實驗國際教育基地之後,學校的生物學教練周宇航老師建議他做一個生物方向的個人項目。

講到這裡的時候,他笑著說:「我當時就決定把高中的活動往生物方向做,我從小就覺得我將來從事的職業一定是和生物有關的,」他低頭想了想,「可能是某種使命感在驅動吧。」

看論文容易,實際思考科研想法,設計實驗難。有關螞蟻共生微生物的研究在國內外都不算熱門領域,吳逸揚問了許多圈子裡的朋友,最終聯繫上了華南農業大學紅火蟻研究中心的許益鐫教授。

他說:「我現在回想起來都覺得不可思議,我兜兜轉轉竟然找到了專業領域的權威教授,QQ聊了兩句之後,馬上約了個第二周的時間前往廣州拜訪。到了之後,我和許教授聊了好幾個小時,關於養螞蟻,關於科研想法,關於我的粗糙實驗設計。這次聊天對我的啟發很大,可以說,這個項目的雛形就出現在那天下午。」

臨別之際,吳逸揚突然腦子一熱,回頭跟許教授說:「教授,這個項目還沒有指導老師,你能當我的導師嗎?」

教師思考了兩秒,答應了。

03 實驗室成為最開心的常駐點

這個暑假,吳逸揚一直泡在學校的生物實驗室裡,和無數的培養器皿、細菌、真菌還有螞蟻為伴。學校的烘培社在暑假期間空了出來,他就在裡面自己做飯,自己動手衝咖啡。沒有實驗日程的日子,他就看書、刷題、健身。

他說:「我真的很享受這樣充實而忙碌的獨處日子,讓我能很好地專注學習,思考自己。而且做實驗本身也是一件讓我非常開心的事情。」

當然,這一切的背後,是學校巨大的支持。當被問及學校對於這個實驗的影響時,吳逸揚沉默了兩秒,說道:「說實話,我一開始根本沒想到我能在學校做這個實驗。」

生物實驗所需要的設備大多精密,巨大且昂貴。即便實驗只是簡單地對微生物學的基礎探索,所需的設備也不是一筆小數目。

出乎吳逸揚意料的是,學校先後配置了提供無菌實驗環境的超淨臺、培養細菌真菌的恆溫培養箱、做活化和發酵的恆溫搖床、做DNA擴增的PCR儀、分光光度計、旋轉蒸發儀、離心機、高壓滅菌鍋、不同溫度的放藥品放菌種的冰箱等等設備,完全滿足了他的實驗需求。

「我確實沒想到學校能提供這樣一個等級的實驗室,不僅達到了實驗標準,甚至還超出了不少。同時也感謝周宇航老師和劉雅瑄同學對我的實驗操作指導,他們在實驗過程中給了我很大的幫助。」

實驗之餘,吳逸揚也在琢磨下學期生物社團的創建事宜。他和幾位對生物有著探索激情的11年級同學們一起,對明年的生物社團進行了不少設想和改進。

「社團時間裡,我們會針對一些生物學、醫學領域的前沿論文做英文的presentation、做科研想法的brain storm,出現新想法時我們會在學校的實驗室嘗試探索。對於高年級的同學,我們會提供平臺分享他們的個人項目和相關的基礎知識,對於低年級的同學我們也會進行生物實驗基礎操作的一些教學。當然,作為一個社團,我們會對生物學這個領域進行很多有趣的探索,即便不是生物方向的同學,也一定能在這裡找到快樂。」

04 「閉關修煉」的回報

暑假期間的「閉關」,有成功的喜悅,也有意料之外的失敗。

「參考文獻裡面提到從同一個屬的螞蟻裡提取到了100多种放線菌,我用了一模一樣的提取方式,卻只提取到兩種,換了一個品種,還是兩種。」

他笑了一下:「只提取到兩種菌,可能就意味著它們抑制其他菌的能力非常強,把其他菌都給幹掉了。有抑菌性就會有實用性, 有了實用性這個論文也就有了意義。所以這是好事還是壞事,現在還不知道。」

吳逸揚在暑假的實驗裡,也有著很多驚喜瞬間。就在第一個樣本提取出來的兩種菌裡面,有一種就是不太常見的短狀桿菌(Brachybacterium)屬成員,他一度以為自己是第一個在螞蟻體內發現這個菌種的人,查了半天文獻才發現,三年前已經有人在南美洲的龜蟻體內找到了它。

「可惜我遲到啦,不過也沒關係,我也可以說我是國內第一個發現的嘛!」

當我們問到暑假期間實驗最大的收穫,吳逸揚說:」那些實驗操作和論文數據,都只是一時的成果,我真正最大的收穫是我明白了生物科研的本質是探索未知的生命世界。既然是探索未知,那就不要對結果做出假設,再相似的參考文獻,也可能產生截然不同的結果。「

可以肯定的是,這個炎熱的夏天對他來說,是一段值得珍藏的記憶。實驗結束之前,沒人知道會成功還是失敗,但帶著少年的信念走過的路,流過的汗,付出過的努力,總會在未來的某個時刻,給他意料之外的回報。

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