创新大赛北京孩子绽放“奇思妙想”
高中生发明获欧航局“邀请”
北京四中高二学生赵嘉珩,在此次创新大赛上也以自己的“新型短距起降飞行器”获得一等奖。正是这个发明,还让他在瑞士日内瓦举行的国际发明展上,收到了来自欧洲航天局的邀请:欢迎今后来我们这里工作。
从小有着当飞行员梦想,一直喜欢航天科技的赵嘉珩,高中阶段在北航的实验室开始了自己的科研之路。带他的黄俊导师并不是飞行器方面的专家,凭着自己的兴趣广泛学习,赵嘉珩自己开始操作一种新的机翼设计方式——采用鸭翼、连翼组合式布局,有效地提升了现有大型运输机短距起降的能力和安全性。
“以前有人提出过这种设计想法,但还没有人真的去做。我想从航模开始进行试验。”他把鸭翼加在了原先的小飞机上,形成串联翼。
在去北京南部的试飞中,这个翼展1.2米、身长1.4米的飞机,成功地将起飞滑行距离从50米降低到了20多米。这也证明,赵嘉珩设计的这种串联机翼,在实际飞行中是有效的。
此前,在日内瓦的发明展上,赵嘉珩的这项发明引起了欧洲航天局、空中客车公司、美国罗尔斯罗伊斯公司的技术人员的高度关注。这些世界顶尖的科学家,对项目进行了讨论与协商,对项目的前景表示出极大的兴趣,并对项目改进提出了意见。
从日内瓦回国后,赵嘉珩还接到了欧洲航天局一位官员的电子邮件。正是在这封邮件里,对方向赵嘉珩发出了邀请,希望他今后能来欧洲航天局工作。
“读完大学,我希望能去欧洲做研究,然后回国投身中国的航天航空事业。”赵嘉珩已经开始规划自己的学术生涯。
中学生实验辟谣“自来水不安全”
“自来水不安全,90%不能喝。”面对网络上这样的流言,18岁的北师大附中高二学生唐子博,用自己的一项标准的科学研究进行了辟谣。
同样是“后备人才”的他,高中以后进入了北京大学工学院的微生物生态与生物技术国家重点实验室学习。这一次,他用自己在高中所学知识加上实验室的设备,进行了一次验证。
《饮用水管网中微生物群落特征研究》项目中,为了弄清楚饮用水管网中存在的微生物种类及其群落特征,唐子博选择了回龙观、潘家园、苹果园三个不同位置的居民小区,在自来水主进水管采集水样和微生物样品。“小区有老建筑也有新建筑,高层、低层都有覆盖,保证了样品的代表性。”
在实验室里,他用梯度离心仪、凝胶成像仪等设备对微生物进行测定,并采取了最先进的基因测序技术,在分子水平上测定了不同取样时间和地点的6个样品,一共获得25518条可供测序的DNA序列,从而准确掌握了水中微生物的分布。
研究结果显示,6个饮用水管网样品中都不含有对人体有害的大肠杆菌等菌种,检测出的优势菌群均属于对成年人无害的变形菌门和螺旋体门,分别是莫拉菌科、盐硫杆状菌科和螺旋体科,但总数量小于国家规定的标准。
“这表明饮用水管网中的微生物群落结构相对稳定,达到了成年人的饮用标准。”唐子博分析说,“不过查出来的微量无害菌,也有可能在一定条件下对抵抗力较差的婴儿、老年人有害,所以建议他们最好烧开后饮用,而不要直接饮用。”
调查中,唐子博还发现,虽然取自不同地点,但是同一时间里的饮用水管网中微生物群落特征更为相似,“时间的变化比空间的变化对饮用水管网内的微生物影响更大”。他分析说,这可能是跟饮用水不同时段来水水质的波动有关,这也表明从源头控制好饮用水水质,才能更有效的提高饮用水的生物稳定性。这条饮用水净化的建议,得到了北京市自来水集团的认可。
用科学研究破除谣言,让唐子博特别有成就感。“身边也有不少同学和亲戚担心自来水安全的问题,我拿出实验报告,还是在北大实验室做的数据,大家一下就相信了。”他笑着说,“这就是科学知识的力量。”
跟着大学研究生、教授做实验,也让唐子博体会到了科研的乐趣。实验中,他学习使用了灭菌锅、超声波仪、漩涡震荡器、细胞破碎仪、离心机、凝胶成像仪、低温冰箱等设备。