拥抱大自然让北京的春天更美丽
2020-01-02陈俊廷
文|陈俊廷
最近我参加了北京市科协主办的第39 届北京青少年科技创新大赛。我和我的小伙伴雷扬同学很幸运地获得了北京市优秀青少年科技创新大赛一等奖。
我们的项目名称是《北京市入侵树种火炬树抑菌能力初步分析》。对大多数同学来说,这个项目有一点生僻,它不像AI 那样炫酷,也不像实用小发明那样贴近生活。但是,这些都不重要,重要的是,我们通过这个项目,亲自动手回答了心中的疑惑,探寻了生命的奥秘,得到了锻炼和成长。
我热爱树木,热爱大自然是有原因的。我的爸爸从事林业工作,我家也住在北京林业大学附近。北京林业大学是全北京市最美的校园之一,校园里有120 多种绿化树木,每一种树木都挂有精致的树牌。万木葱茏的校园就像我家后花园,我在那里玩耍,在那里认识世界。校园里时常会有老师带着学生现场讲课,树木就是教材。久而久之,小小的我也对植物产生了浓厚的兴趣。植物世界实在太奇妙了,每一种植物都是一个传奇。它们既是自然基因的载体,又是人类生存发展的天然盟友。比如说,银杏是中国特有的活化石,树形优美,且浑身是宝;刺愧不仅是重要的造林树种,且花可以食用,味道鲜美;无患子的花果奇特,观赏价值高,而且还能提炼生物柴油,是清洁能源的潜力股。城市里几乎所有的植物都能吸收PM2.5 颗粒,世界上大约有500多种植物能捕食昆虫……这样的趣事让我脑洞大开,让我对大自然充满了好奇。
最近,我从北京新闻看到一则报道,内容是北京地区的火炬树具有特别强的入侵特性,在一些地方已经威胁到本地草本植物与木本植物的正常生长,甚至有些火炬树泛滥的地方很难见到别的植物的踪影了。
我很早就认识火炬树了。它火红的果穗直立枝头,直到来年,就像一把火炬傲然风霜中,而且秋天的时候,火炬树的树叶也会变红,是北京红叶的重要组成部分。
听说火炬树已经危害到其他植物生长,我刚开始还不敢相信。不过,想起我们秋天在北京郊游时的画面,似乎真的是漫山遍野都长满了火炬树,山路两边全被一丛一丛的火炬树霸占了。
表面上看,火炬树与其它树种没什么不同,可小小的火炬树为什么就能称霸一方呢?通过百度搜索,我了解到火炬树具有极强的繁殖能力和适应能力。当它离开原产地后,失去了天敌,就会疯狂生长,排除本地物种,降低了本地的生物多样性水平。火炬树的分泌物还会造成过敏人群的不良反应。
可是,这仍然不能解释火炬树排除异己的特异功能。我去请教爸爸,爸爸也说不清道不明。于是,他指导我使用中国知网(CNKI)检索科学家们的研究成果。
通过阅读文献,我了解到现在针对火炬树的科研工作大部分是研究如何抑制或消灭火炬树的生长繁殖。仅有极少数的资料显示,火炬树对一些菌物有抑制作用。学习了几篇关于植物对某些微生物抑制作用的相关文献后,我萌生了一个想法,是否可以通过一些科学实验来深入探究火炬树的抑菌作用呢?这样可以促进大家对火炬树的关注,变废为宝啊。我把初步的想法和学校科学课代立超老师进行了交流,在得到她肯定的鼓励后,我开始启动这个实验研究。
我的好朋友雷扬也对这个实验非常感兴趣,于是我们组成了一个分工明确,又通力合作的研究团队:学术指导老师是北京林业大学菌类专家田呈明教授,实验指导老师是田老师的研究生,实验员是我和雷扬。
田老师对我们的想法十分肯定。在他的指导下,我们选取了北京市常见的3 种树种进行对比分析,分别是入侵乔木火炬树,乡土乔木刺愧,乡土灌木紫穗愧。
在研究生大哥哥大姐姐的指导下,我们开展了一系列实验:制备培养基、提取菌丝、活化菌种、记录数据、分析数据、制作图表,讨论结果等,实验做得有模有样。中间也曾因为操作不规范导致培养基污染,菌株培养失败等,后来我们反复试验、不断积累经验,严格无菌操作的每一个细节才得以成功。
通过实验我们发现,火炬树对番茄疫霉病和番茄早疫病的抑菌能力远高于刺愧和紫穗愧,对水稻立枯病的抑菌能力也比刺愧强。因此,我们认为,与一般乡土树种相比,入侵树种火炬树具有较强的抑菌能力,在抑制农作物病菌方面确实具有开发价值,可以因势利导控制火炬树对本地植物的威胁。
这项研究让我们有幸初窥科学的殿堂,与科学家成了忘年之交,开阔了视野,增长了知识,掌握了科学实验的方法。中间的小挫折虽然让我们沮丧,但也让我们亲身体验到科学的严谨。
其实,这并不是我第一次尝试探索大自然的奥秘,我从小就有各种各样奇奇怪怪的想法。从2017年起,在代老师的鼓励和悉心指导下,我做过一些项目,特别是《通过优化北京城区植被类型减少雾霾的建议》,获得了第九届北京市中小学生科学建议提名奖,并有幸参加了北京市教委组织获奖学生参加的“北京市中小学生广州-深圳研学活动”,更加激发了我对科技创新的兴趣。
大自然多么神奇,又多么微妙。自然是人类赖以生存的物质基础,且不说人类的衣食住行样样离不开自然资源,就连很多现代发明也源自大自然的启示,比如,根据鲨鱼做出了飞机,根据蝙蝠做出了雷达,根据鲸鱼的外形发明了轮船,模仿鸡蛋的外形,建造了拱形桥……大自然奇妙的构建,给我们提供了睿智和创新的空间;大自然丰富的素材,给我们的生活提供了无限乐趣……我们真的要感谢大自然。
老师和爸爸告诉我,喜爱大自然并不意味着以后只能从事林业工作。达尔文、牛顿、法布尔等很多伟大的科学家都有丰富的田园生活经验,许多人就是在这些经历中产生了探索大自然奥秘的想法,并由此走上了科学研究的道路。
我希望同学们也能到美丽的大自然中去,到五光十色的植物王国去,到那里仔细观察、用心思考,不懈探索,相信大家会和我一样受益匪浅,感悟到自然的奥妙。