中學生體驗克隆牛

2020-12-01 中國科學院

    8月2日晚,當記者冒雨趕到北京火車站時,北京青少年科技俱樂部的周琳老師已打著傘在約定的地點等候了。過了一會兒,北京四中的李京燕老師也帶著她的六名學生急匆匆地趕到。這一次,他們將組織這六名高中學生赴山東臨沂進行「奶牛胚胎工程」的科研實踐活動,幾名青少年將有機會親自實踐和體驗體細胞克隆牛的實驗過程,而與他們同行並擔任指導的,就是中國科學院動物研究所研究員、我國著名克隆專家陳大元。

    與「中國克隆牛之父」同行

    中科院動物所是北京青少年科技俱樂部最早的學術指導中心之一,陳大元教授也早在1999年就開始為俱樂部擔任科技導師的工作。今年放暑假前,北京四中的李京燕老師就曾向陳教授提出,希望能安排幾名學生到他的實驗室進行科研實踐活動,但陳教授卻表示「實驗室太小,過幾天幫你們聯繫一個條件更好的實踐場所」。當時李京燕還以為是陳教授工作太忙無法接待,沒想到在短短的幾周之後竟然真的成行了。於是,6名四中高一年級的同學就得到了這次寶貴的機會。

    臨行的前一周,陳大元教授特意抽出半天時間為幾名學生做了一場題為《受精機理和生殖工程研究》的科普講座,為參加本次活動的同學進行了知識準備。2002年初,陳大元領導完成了中國首例成年體細胞克隆牛項目,這一項目在當時也引起了不小的轟動,陳大元也因此被稱為「中國克隆牛之父」。在火車上,幾名同學自然不肯「放」過陳教授,紛紛就他們感興趣的克隆問題向陳教授請教。

    已年過七十,滿頭銀髮的陳大元教授精神矍鑠,與幾位高中學生一起,他似乎也變得更年輕了。旅途中,他為同學們講解了體細胞克隆技術的原理及發展情況,還向同學們介紹了本次活動的目的地——山東盛能奶牛胚胎工程中心的情況,以及他們利用克隆牛技術培育年產萬斤的高產奶牛品種的意義。陳教授的介紹更增加了幾位同學對本次活動的興趣,興奮地期待著目的地的到來。

    「零距離」接觸奶牛

    在山東盛能奶牛胚胎工程中心,前來參加科研實踐的同學和老師們受到了中心的熱情接待。由於該中心位於臨沂市的郊區,為了方便他們在實驗室學習,中心把他們安排在實驗樓中住宿,一位經理還特意騰出了自己有空調的辦公室。到達的當天下午,中心的幾位領導及首席科學家馬世援教授與北京青少年科技俱樂部的師生們舉行了座談。中心與俱樂部各自介紹了他們的工作情況,通過座談也增加了彼此的了解和交流。座談會後,北京青少年科技俱樂部向山東盛能奶牛胚胎工程中心贈予了「學術指導中心」的銅牌,這樣,俱樂部的學術指導中心就增加到了47家。中心的趙忠奎經理也表示歡迎俱樂部的同學們來這裡進行科研實踐活動。

    山東盛能奶牛胚胎工程中心是以生物克隆、基因工程為主的高科技公司,其用於胚胎工程實驗的超淨實驗室在目前國內的同類實驗室中居於領先地位,此外,該中心還進行奶牛轉基因技術、克隆技術、活體採卵、體外受精等技術的研究並應用於生產領域。與中心相鄰的奶牛場目前存欄奶牛2500頭,已建立成一個產學研聯合的企業技術創新體系,有效加速了科技成果的轉化。

    座談會後,中心的幾位領導帶領俱樂部的師生們參觀了他們的實驗室與奶牛場,有幾位同學還是第一次這麼近距離地見到奶牛,他們還饒有興趣地觀看了機器取奶的過程。這些同學的生活條件都很好,喝牛奶是很平常的事,而這次能夠了解到牛奶的生產過程,對他們來說也感到非常的新鮮。中心的馬世援教授介紹說,目前這裡的奶牛大多是年產4噸左右的品種,而通過克隆技術,他們將培育出年產8~10噸的高產奶牛品種。

    陳大元教授告訴同學們,我國的牛奶產量目前與發達國家相比還處在很低的水平,我們要育出年產萬斤的高產奶牛品種,需要8至10年,而通過克隆,只需一年多的時間,並且成本也大大降低。因此,克隆育種是一項非常重要而有意義的事業。陳教授表示,雖然這項事業不可能一蹴而就,還會有很多艱難曲折的路要走,但只要科研人員付出足夠的耐心、恆心和信心,就一定能夠實現目標,為國家做出應有的貢獻。他也希望同學們多動手多動腦,通過這次科研實踐活動有所收穫,並對他們今後可能從事科研方面的工作打下一個良好的基礎。

    接下來的幾天,同學們在中心的實驗室裡度過了充實而忙碌的一段日子。每天他們在實驗室老師的教授下,學習實驗室中的無菌操作、怎樣分離體細胞、怎樣從牛的卵巢中取出卵子、如何製作出非常精細的卵細胞刺針等技術,每一位同學都動手參與了操作的過程,而經常到了吃飯的時間,在老師三番五次地催促下他們才肯離開實驗室。在臨走的前一天,中心的實驗人員還為他們演示了向牛體中移植胚胎的方法,並讓他們每個人都親自動手體驗了在牛體中尋找子宮、卵巢的方法。短短的一周,為這六名同學留下了一段難忘的經歷。

    實踐就是收穫

    北京四中的李京燕老師在座談會上就曾表示,希望中心的導師們對同學們嚴厲一些,能讓他們多聽到一些批評的聲音,這樣也許對他們會更有幫助。但陳教授和中心的實驗人員仍然對同學們的領悟能力和動手能力表示了讚賞,認為他們做得都很出色。

    誠然,體細胞克隆技術是當今熱點的尖端科技項目,通過短短一周的科研實踐活動肯定不能夠真正掌握其中的奧秘,但同學們都表示,現在他們所學的《生物》課中就有很多相關的知識,而通過這次的實踐,更加深了他們對所學內容的理解。俱樂部的周琳老師介紹說,這次的科研實踐活動是一次純粹的實踐過程,沒有要求同學們進行相關的課題研究或參加科技競賽。李京燕則表示,培養人才需要漫長的過程和很大的代價,即使對於四中的學生來說,能夠得到這次機會也是非常幸運和寶貴的,因此,她也希望同學們能從本次活動中感受到科研工作的艱辛,並體會到應該如何去從事科研工作。

    陳大元教授告訴記者,幾年前,他曾在廣東為一個學校的中學生作過生物技術的科普報告,1年之後,這個學校的校長打電話告訴他,有好幾位聽過他報告的同學都因為受到那次報告的影響而選擇考取了生物學專業。陳教授說,他並不是想讓參加本次活動的同學都要從事生物學的科研工作,但通過實踐希望對他們探索未知世界的理念有所啟發,讓他們懂得如何去探索,如何去爭取成功,也希望他們今後能夠成為科技事業的後繼人才。

    讓我們記住這幾位高中學生的名字:程遼、杜琳、龔倩雲、姜來、王京、夏天,或許在今後的幾十年中,他們中的一部分將成為我國未來的生物學家。

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