中國教育在線訊 為了讓南山學生連接世界最前沿的科學，南山區教科院啟動了「遠航計劃」，由南外高級中學承辦第一期研學活動——科學閱讀，生命基因。11月23日，南外高中STEM社和植物與環境研究社41名學生前往國家基因庫和華大基因，南山區教科院教育理論部教研員張麗虹全程帶隊參與。
探秘國家基因庫
走入國家基因庫展廳，栩栩如生的猛獁象雕塑映入眼帘，上面印了四個字：永存永生。
華大基團生命周期表項目負責人孫海陸熱情接待了研學團，他向同學們詳細介紹了基因庫對於人類生存以及生態系統穩定的重要作用、三庫兩平臺的內容以及基因"存、讀、寫"的意義。
據孫海陸介紹，2013年科學家們在西伯利亞冰層裡發現了完整的猛獁幼象，後來通過幼象的毛髮，獲得了猛獁象完整的細胞核。這個驚人的發現，為復活這個10000多年前的巨型動物提供了有利條件。
猛獁象真的能復活嗎？現場同學對這個問題都很好奇。
「不久的將來，基因編輯、幹細胞技術或許能夠從猛獁象遺骸中獲得的細胞定向轉變成全能幹細胞，從而獲得猛獁象的『種子』，使猛獁象復活成為可能。不過還有個問題——上哪找能給四五米高的猛獁象當代孕母體呢？這是個很頭疼的問題，普通的大象做不到。
在新的細胞分裂發育成胚胎後，如何讓猛獁象胚胎在代孕母體子宮內著床、發育直至順利生下小猛獁象，成為最大的難題。即便是目前和猛獁象最近的近親——亞洲象，其基因差異也達到4.7%，這意味著即便讓亞洲象當代孕媽媽，仍極易流產。因此科學家們寄希望於未來人造子宮，而這在目前還不具備條件。"
孫海陸老師向研學團介紹基因庫概況
據現場人員介紹，中國國家基因庫不僅僅是資料庫，而是國際上現有的各類生物樣本庫、資料庫、生物多樣性庫、疾病庫等的綜合升級版。除了「幹庫」（即基因、蛋白、分子、影像等多組學生物信息資料庫）、「溼庫」（多樣性生物樣本和物種遺傳資源庫）之外，國家基因庫還引入了「活庫」，即生物活體庫，包括動物資源、植物資源、微生物資源和海洋資源等。本次研學團主要參觀」三庫兩平臺「中的溼庫和活庫。
走出辦公樓，沿著「細胞核小路」學生來到了活庫。這裡種植著各種樹木，池塘中還有天鵝和火烈鳥在嬉戲，還圈養著羊駝，梅花鹿等動物，它們也是國家基因庫的「活體庫」樣本。
從課本走向現實，進一步了解了生物多樣性和基因多樣性
走近-80°C的生命銀行
隨後，孫海陸帶領大家一同參觀了150臺擁有自主智慧財產權的基因測序儀、存儲量高達60PB的數據中心，儲存生物樣本的-80°C冰箱區。
零下80度的冰箱，裡面存儲著超過2000萬管的血液、組織、體液、種子、微生物等多種生物資源樣本，存儲量已經比肩英國、荷蘭、德國等國家樣本庫和挪威世界末日種子庫，這裡是被稱為「溼庫」（生物資源樣本庫）。科研人員就是通過這些「一手資料」，破譯無數個生命未解之謎。
趣解基因奧秘，探究生命本質
「熊貓為什麼能吃竹子？喝酒為什麼會臉紅？」在當天的科普講座中，孫海陸從案例入手，深入淺出地科普了一系列與DNA有關的概念。
「結合化石證據，400多萬年前熊貓的鮮味受體基因TAS1R1演化為假基因，失去功能，也就是說熊貓再也感受不到肉類的鮮美，吃起來味同嚼蠟……三個和賴氨酸、精氨酸的利用有關的基因（PRSS1, PRSS36, and CPB1）也突變了，這導致熊貓不得不進一步放棄植物葉片作為主食，轉而食用含賴氨酸和精氨酸較少的竹子。」
生動有趣的例子，在引發猜想的同時，吸引現場師生專注於貫穿生命始終的大數據，一點點揭開基因的神秘面紗。
提取DNA實驗，解鎖生命密碼
「紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。」如果說上午相關理論學習奠定了認知基礎，那麼積極而可行的實踐參與，方能更好提升同學們的認識。下午，實驗員帶領學生開展了一項有趣的實驗——從自己的唾液中提取被稱作「生命密碼」的DNA。
「提取DNA一共可以分為六個步驟，第一步，標記5ml 離心管，收集口腔唾液1ml；第二步，取2ml離心管，標記上號碼，取400uL唾液後，加入10uL緩衝液E，振蕩混勻……」同學們仔細操作著儀器，跟隨老師解說的步驟嘗試解讀藏在生物身體裡的「生命天書」。
《提取唾液中的DNA》這個實驗看起來簡單，但在實際操作過程中需要注意的細節問題也非常多，不少同學因為某些環節的操作不當，最後的實驗結果並不能讓人滿意。
「在做《提取DNA》的實驗時，學生們一開始接觸新奇的高精密儀器都很新奇，大家都很興奮，隨著感受到一個簡單實驗卻要重複很多步驟又感到了枯燥，最後看起來不起眼的實驗，自己卻得不到一個滿意的結果。殘酷的現實讓同學們體會到科研工作者的不容易，既要嚴謹還要耐得住寂寞。」此次帶隊老師劉倩說道。
為了讓學生更快地進入基因的世界，劉倩、劉超老師編制了《研學報告冊》，內含有DNA的表達、提取DNA的方法、基因檢測的應用等基礎知識，還包括三個任務單：參觀記錄、實驗報告和活動隨筆。所有學生除了當天認真完成研學任務外，還仔細填寫了《研學報告冊》。
給學生更寬廣的教育
「書本之外天地寬。」讀書絕不是為了把同學們變成「書呆子」。在課餘，老師們帶著同學走出課堂、走出書本，在更廣闊的天地，去見識，去尋訪、去歷練、去探究……
「讓越來越多學生都有機會去接觸、了解和探究問題，這是老師們的一致願望。」生物科組劉倩老師如是說。
「此次南外高中組織學生小課題主持人研學，以學生的興趣為主導，以真實情境學習和真實科研實驗室的特有的氛圍薰陶，讓學生親歷感受科學研究，理解科學研究過程和科學家素養，對科學研究和成為科學家感興趣，培養南山學生的科研能力、探究能力、創新能力。
希望同學們除了科學實踐還要加強科學閱讀，讀真理的書，讀前沿科學的書，用實踐豐富理論，用閱讀提升實踐。」教研員張麗虹鼓勵學生行而後知，在實踐中收穫成長。
研學團在國家基因庫合影留念
來源：南外高級中學