小小萤火虫 点亮世界 造福人类
2018-12-18胡景天王露晗
胡景天 王露晗
2017年我们第一次参加“环球自然日”青少年自然科学知识挑战赛全球总决赛,就获得了一等奖的成绩,这对我们是莫大的鼓舞。在参赛的过程中,我们了解到科学研究是需要深入、专注并持续地进行的。2017年,我们研究了萤火虫在物质世界的真相,了解了萤火虫与其生态环境的关系。那么小小萤火虫,在过去、现在和未来,和我们人类还有哪些关系?尤其在未来,它对人类会有什么贡献?带着这样的问题,2018年7月24日,我们第二次来到全球总决赛的现场。
由于萤火虫,我们与中国萤火虫研究专家、华中农业大学的付新华老师结缘。为了今年的研究主题,我们利用周末专程从深圳前往武汉,做了萤火虫的分子实验和基因测试,并在付老师的指导下阅读了相关文献,观看了纪录片资料。这一切让我们对萤火虫的过去、现在和未来有了更清晰的认识和了解。
在过去,人们不了解萤火虫,于是有了“化腐为萤”的传说。而且人们只知道萤火虫会发光,但是对萤火虫的发光机制了解不多。人们对萤火虫的了解还仅限于一些传说以及用肉眼能够观察到的现象。
现在,我们知道萤火虫其实是益虫,它的幼虫是农作物的“卫士”,它能巧妙地将蜗牛和钉螺等害虫麻醉,再用它管状的嘴将害虫的肉(变成流质)喝下去。萤火虫的生长发育和许多昆虫一样,一生要经过卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段,属完全变态昆虫。人们還发现萤火虫是一种生态指示物种,因为它们对污染敏感,大量的水污染、化肥农药土壤污染,特别是城市光污染,对萤火虫的生存造成了极大的影响,城市中的萤火虫已经基本灭绝了。
我们了解到,科学家已经开始从基因层面研究萤火虫,并对萤火虫的基因组进行测序和组装。他们找到了控制萤火虫发光的荧光素酶的基因,并且通过基因编辑技术,对这一基因进行控制。未来,萤火虫的生物发光体系还可能被应用在医学检测、食品检测和外太空生命探测等领域。
在探究的过程中,我们遇到了各种困难,也走了不少弯路。比如在给萤火虫的幼虫做显微CT的时候,扫描了12个小时,结果却因为我们之前对萤火虫标本进行处理时没有把水分吸干,导致扫描失败,只能重做。
经过我们自己这一年的探索和思考,我们决定通过展览的方式立体地呈现这些研究内容、研究过程。展板主要围绕“萤火虫的过去、现在和未来,把握创新的来龙去脉”这一主题来设计。我们将展板设置成L型,还特别在1米的高度设置了一个层板作为展台,这样我们的展板就有5个平面展示区域。5个展示区域里有5个不同的主题内容,互相关联。
除了用照片、绘画、文字等传统的方式来呈现,我们还特别加入了运用AR技术制作的辅助材料。为了表现我们的想象,我们通过AR技术,制作了一棵会发光的行道树,只要用手机扫一扫就能看到。我们还带来了一套VR设备,可以呈现森林里萤火虫飞舞的画面,用新的科技手段让观众欣赏萤火虫带来的美景。
参加“环球自然日”比赛让我们明白科学研究不是一件容易的事,付出的汗水有时候甚至没有回报,这使得我们对科学工作多了一份敬畏。但在“环球自然日”的比赛上,我们开心地发现,原来我们身边仍然有那么多喜爱科学的同学,我们彼此鼓励,为梦想远航。