本周,朝陽凱文榮幸地邀請(qǐng)到世界著名電微生物學(xué)家、丹麥奧胡斯大學(xué)的LarsPeterNielsen教授,他以“電纜細(xì)菌”的發(fā)現(xiàn)而享譽(yù)國(guó)際,并于2010年、2012年分別在頂級(jí)科學(xué)雜志《自然》中發(fā)表重要論文,被譽(yù)為電微生物學(xué)領(lǐng)域的開拓者。

“電纜細(xì)菌”能夠進(jìn)行長(zhǎng)距離電子傳遞,這一發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)的微生物代謝理論,為科學(xué)界打開了新的研究領(lǐng)域。此次尼爾森教授精彩的講座為凱文師生提供了對(duì)微生物電子傳遞和生物地球化學(xué)過程的全新理解,激發(fā)了同學(xué)們對(duì)科學(xué)探索和跨學(xué)科研究的濃厚興趣。

1顛覆傳統(tǒng):重新定義微生物世界

在講座中,尼爾森教授生動(dòng)講述了他和團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)“電纜細(xì)菌”的全過程。從海邊采集污泥樣本,到實(shí)驗(yàn)室中的細(xì)致觀察與測(cè)量,再到數(shù)據(jù)的分析記錄,以及如何驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,他以詳實(shí)的細(xì)節(jié)和科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn),向?qū)W生們展示了前沿科學(xué)實(shí)驗(yàn)的完整流程。這不僅是一段關(guān)于科學(xué)探索的精彩故事,也是一場(chǎng)激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究興趣與思考的深刻分享。

這種神奇的微生物能夠?qū)崿F(xiàn)前所未有的長(zhǎng)距離電子傳遞,將一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的化學(xué)能量以電的形式傳輸?shù)綌?shù)毫米之外的另一個(gè)地方。

尼爾森教授:“電纜細(xì)菌不僅僅是一種自然奇觀,它們代表了一種新的生物代謝方式,為我們理解地球生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)作方式提供了新的視角。”

這一發(fā)現(xiàn)為地球化學(xué)循環(huán)研究注入了新的活力,尤其是在硫、鐵和氮等關(guān)鍵元素的循環(huán)機(jī)制中,微生物的作用變得更加清晰。同時(shí),這項(xiàng)研究也顛覆了教科書中關(guān)于微生物代謝和電子 傳遞的基本概念,促使學(xué)術(shù)界重新審視微生物在生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用,相關(guān)的教科書和學(xué)術(shù)教材也因此進(jìn)行了更新,以反映這些重要的科學(xué)進(jìn)展。

2 多學(xué)科融創(chuàng):從科學(xué)發(fā)現(xiàn)到實(shí)際應(yīng)用

尼爾森教授的研究之所以引人注目,不僅在于他的發(fā)現(xiàn)本身,還在于他與團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新方法。

他將微生物學(xué)、地球化學(xué)和物理學(xué)巧妙結(jié)合,發(fā)展出了一整套研究“微生物電路”的實(shí)驗(yàn)工具。這種多學(xué)科融合的方法,不僅使“電纜細(xì)菌”的研究取得了飛躍,也為新能源開發(fā)、環(huán)境修復(fù)等實(shí)際問題提供了科學(xué)依據(jù)。

尼爾森教授的研究不僅僅局限于理論創(chuàng)新,他還提到“電纜細(xì)菌”在實(shí)際應(yīng)用中的巨大潛力。例如,通過其特性開發(fā)高效的污染處理方法和微生物燃料電池,為新能源技術(shù)提供突破口。

他表示,科學(xué)進(jìn)步需要更多的跨領(lǐng)域合作,而朝陽凱文這樣注重多學(xué)科融合的教育模式,正是培養(yǎng)未來科學(xué)家的重要沃土。

整場(chǎng)講座中最吸引眼球的時(shí)刻來啦!

尼爾森教授展示了一個(gè)來自丹麥海底的神秘樣本,并現(xiàn)場(chǎng)演示了如何在沉積物樣本中發(fā)現(xiàn)和識(shí)別出“電纜細(xì)菌”,讓現(xiàn)場(chǎng)的同學(xué)們近距離感受到電子在自然界中穿行的神奇過程。

尼爾森教授在現(xiàn)場(chǎng)用小勺子挖起了一些泥土,我們會(huì)看到泥土上垂下許多細(xì)小的沙粒。這些沙粒之間似乎有一些肉眼無法看見的“線”連接著。而這些“線”正是科學(xué)家們后來發(fā)現(xiàn)的“電纜細(xì)菌”。教授特別提到,這種能夠?qū)щ姷募?xì)菌具有將廢棄物轉(zhuǎn)化為有用資源的潛力,為科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用帶來了全新的可能性。

3 激勵(lì)未來科學(xué)家:從課堂到世界

科學(xué)探索的道路從來不是一帆風(fēng)順的。尼爾森教授在講座中分享了幾個(gè)發(fā)人深省又趣味十足的話題:當(dāng)面對(duì)無法解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),該如何應(yīng)對(duì)?研究團(tuán)隊(duì)中,每位科學(xué)家各有所長(zhǎng)、性格迥異,他們又是如何發(fā)揮特長(zhǎng),彼此協(xié)作的?此外,團(tuán)隊(duì)如何將微生物學(xué)、化學(xué)與物理等多學(xué)科知識(shí)融會(huì)貫通,共同解決復(fù)雜問題?這些真實(shí)的科研故事,不僅展現(xiàn)了科學(xué)研究的挑戰(zhàn)與魅力,也讓學(xué)生們深刻感受到團(tuán)隊(duì)合作與跨學(xué)科思維的重要性。

這些問題引發(fā)了學(xué)生們的共鳴,尤其是那些經(jīng)常在凱文科創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室中親手進(jìn)行研究的同學(xué)。他們對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的嚴(yán)謹(jǐn)與創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與高效溝通,以及跨學(xué)科知識(shí)體系與思維方式,有了更加深刻的理解和新的認(rèn)知。這場(chǎng)講座無疑為他們的科研實(shí)踐提供了寶貴的啟發(fā)和指導(dǎo)。

交流中,Nielsen教授高度贊揚(yáng)了朝陽凱文在科創(chuàng)領(lǐng)域取得的成績(jī),并提出了若干建設(shè)性的意見和建議:

01不要輕視簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)

盡管看似基礎(chǔ),但簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)中往往蘊(yùn)藏著深刻的科學(xué)原理和突破的可能。

02不要摒棄傳統(tǒng)的工具和儀器

即使它們顯得古老,但在許多關(guān)鍵研究中依然非常實(shí)用,甚至不可替代。

03夯實(shí)高中階段的基礎(chǔ)知識(shí)

高中階段的物理、化學(xué)、生物以及電子學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí),這些看似簡(jiǎn)單的知識(shí)會(huì)在實(shí)驗(yàn)中不斷發(fā)揮作用,來幫助我們理解新的科學(xué)現(xiàn)象,帶來意想不到的驚喜和效果。

尼爾森教授這些樸實(shí)而富有洞見的建議,希望激勵(lì)同學(xué)們保持對(duì)未知的好奇心,注重實(shí)踐與積累,腳踏實(shí)地,為未來的科學(xué)探索奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

講座結(jié)束,同學(xué)們不愿離去,將尼爾森教授圍個(gè)水泄不通。學(xué)生們踴躍提問,教授耐心且生動(dòng)地解答了每一個(gè)問題。

這些研究令我發(fā)現(xiàn)科學(xué)充滿了無限的可能,沒想到的是自然與科技的結(jié)合居然會(huì)得出這樣的結(jié)論,看似很小的一個(gè)微生物,想不到會(huì)有這么大的用途。

—— 7年級(jí) Jude W.

教授本人高高的個(gè)子,和藹可親,臉上總是帶著溫暖的微笑。他或許不是一個(gè)擅長(zhǎng)公眾演講的人,但他的每一句話都充滿了信念、善意和真誠(chéng),這讓我聽得更加專注。

我正在參加“未來城市設(shè)計(jì)”的比賽,我決定在我的設(shè)計(jì)中加入電纜細(xì)菌作為城市的海床,它將形成一個(gè)完整的循環(huán)系統(tǒng),可以自我繁殖,并且由于其非共生和低突變特性,從而讓我的城市設(shè)計(jì)更加完善,同時(shí)為城市提供更加可持續(xù)的資源。

—— 6年級(jí) Rocky W.

尼爾森教授提到他科研過程中的很多知識(shí)主要來自高中階段,我認(rèn)為這真的激勵(lì)了我要更加努力學(xué)習(xí),打好科學(xué)基礎(chǔ),將來也能像教授一樣來解決世界性的問題,為世界帶來改變。

—— 9年級(jí) Jina J.

4 在朝陽凱文:享世界頂尖資源,AI助力全球化交流

尼爾森教授的到訪充分體現(xiàn)了朝陽凱文學(xué)校在教育資源上的雄厚實(shí)力。

作為一所以培養(yǎng)新一代“具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的全面素質(zhì)人才”為核心使命的學(xué)校,在提升國(guó)際視野方面為學(xué)生搭建與全球頂尖學(xué)者直接交流的橋梁。本次講座讓學(xué)生們了解前沿科學(xué)的實(shí)踐方法,聆聽科學(xué)團(tuán)隊(duì)中的探索與發(fā)現(xiàn),近距離與學(xué)者對(duì)話。

許多同學(xué)們表示,總能在學(xué)校里遇到這種重量級(jí)大咖,真是既榮幸又興奮的事情,每次后勁都很大。

朝陽凱文國(guó)際課程中學(xué)生物學(xué)科 Misha老師告訴小編:

能夠在校內(nèi)參加尼爾森教授這種級(jí)別的講座,機(jī)會(huì)實(shí)在難得與珍貴。“細(xì)菌”是IB課程中9-12年級(jí)的教學(xué)主題之一,我們的學(xué)生已經(jīng)有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),完全可以跟隨并理解尼爾森教授此次講座的深度。令人著迷的是,教授最重視的一些實(shí)驗(yàn)是簡(jiǎn)單的高中實(shí)驗(yàn),這一啟示十分鼓舞人心,作為教育工作者來說,強(qiáng)調(diào)了老師們工作的重要性,對(duì)學(xué)生來說,體會(huì)到目前的學(xué)習(xí)更具意義,激勵(lì)他們更深入地探索和學(xué)習(xí)。我最喜歡的一句話與這一信念完全一致:“No one is too small to make a difference.” (沒有人微不足道,每個(gè)人都能帶來改變。)

朝陽凱文學(xué)校一貫高度重視且大力支持學(xué)生的科技創(chuàng)新發(fā)展。為了確保學(xué)生們能夠精準(zhǔn)理解此次講座內(nèi)容,學(xué)校特別啟用了由“朝陽凱文人工智能AI探索院”自主研發(fā)的AI同聲傳譯系統(tǒng)。實(shí)時(shí)翻譯工具在學(xué)校里實(shí)現(xiàn)啦!帶領(lǐng)大家同步感受頂尖科學(xué)的魅力。

尼爾森教授也對(duì)這一技術(shù)表示了高度贊賞:“語言從來不應(yīng)該成為科學(xué)傳播的障礙。朝陽凱文的AI技術(shù)展現(xiàn)了教育與科技結(jié)合的力量,幫助我們更好地分享知識(shí)。”

尼爾森教授的講座為朝陽凱文師生帶來了前沿科學(xué)的智慧與啟發(fā)。這場(chǎng)活動(dòng)不僅展現(xiàn)了朝陽凱文作為國(guó)際化教育先鋒的實(shí)力,也通過AI技術(shù)與多學(xué)科資源的結(jié)合,塑造了一個(gè)真正開放、融合的學(xué)習(xí)平臺(tái)。

正如尼爾森教授總結(jié)的那樣:“科學(xué)是一種永無止境的探索,而探索的起點(diǎn)往往在于一顆充滿好奇的心靈。朝陽凱文為下一代提供了這樣一個(gè)平臺(tái),我相信這些學(xué)生將在未來創(chuàng)造更多令人驚嘆的突破。”

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