当我第一次看到X-Lab冬令营的介绍时,就被图片中各式仪器设备所吸引。既有熟悉的移液器、EP管、旋蒸仪,也有好多从没见过的仪器设备,作为一个爱好实验动手的我,简直就是无法抵御的诱惑。于是,就毫不犹豫地报名参加了这次冬令营活动。
行前三周,我收到了科学社老师发来的实验计划,十二份文件,每份少则2页、多则18页,吓了我一跳。满满的英文,物化生都有,有心脏结构图、蒸馏装置图、物理波形图、化学分子式、DNA序列等。科学社的老师提醒我们要提前预习,不懂的单词要查。在两周共10天的实验中,我们一共做了约9大组涉及物理、生物、化学各学科方向的实验,让我这个实验动手爱好者过足了瘾。
第一天:阿司匹林的提纯。把水杨酸和乙酸酐进行合成,难点是合成后会产生副产物,需要把副产物去除,把阿司匹林提纯出来。很遗憾,我们组的实验不是很成功,最后的产率很低,纯度也不够,肯定是不能用来当药来吃的。但实验中使用的设备非常有意思,那是一个集水浴加热+磁力搅拌+冷凝为一体的一个复杂设备,让我大开眼界,居然还能设计出这么一个实验装置。
第二天:柠檬酸的提取与分析。这个实验我们组做得很成功,我们从3个柠檬里提取出了200多毫克的柠檬酸晶体。这个实验就是疯狂过滤、疯狂搅拌,用了各种不同的过滤方法:普通滤纸过滤、布氏漏斗过滤、棉布过滤等。这个实验还被我们戏称为“前期是厨房、后期是厕所”,实验的开始,我们个个都像个大厨,切柠檬、把柠檬里面的汁水扎出来;但后面要加氨水、氯化钙、和某种交换离子的试剂;一加热就是一股浓郁的“厕所味”(因为有氨水)。
第三天:酶的特性的研究。我们使用人体内分解乙醇的酶,分别与甲醇、乙醇、丙醇、丁醇进行反应,通过反应产物所影响的吸光度值的变化量,发现分解效率依次为乙醇>丙醇>丁醇>甲醇。说明人体内分解乙醇的酶对甲醇的分解效率是最低的,如果假酒中掺入甲醇/工业酒精,人体分解很困难。之后我们还用酶去分解一定浓度的乙醇,检测相对应的吸光度值,绘制标准曲线。
第四天:光的特性的研究。让超声波穿过不同物质,研究其现象。
第五天:哥斯拉小镇游览。上午我们在导游的带领下参观了行宫,下午下了矿,感受了矿工们的辛苦以及环境的艰苦。
第六天:心脏和肺部解剖。我们5-6人一组,教授给我们拿来猪的心肺,让我们用手术刀对其进行解刨,我们这些新手,把心脏主动脉切断了好几次,如果是真的病人,已经死了好几次了。还用塑料管把肺部气管连接起来,我们往进吹气,居然能把肺像吹气球一样吹起来。
第七天:我们去大众公司的总工厂所在的城市,参观了ph?no科技馆,在那里我们亲身体验了许多有趣的小实验,让我们大开了眼界。
第八天:石油提纯。被我称为“疯狂蒸馏”,这是我所见过的最高的玻璃实验装置,从下面的磁力搅拌仪到上面的回流管,再加上冷凝管,放在实验桌上的总高度可以达到2米。居然只用一个装置,通过控制不同的加热温度,就能够产生出三种不同的产物,通过点燃实验产物,可证明其分子链结构。越长的分子链越不容易被点燃。
第九天:原电池实验。这个实验将化学能转化为电能,只可惜效率很低,只有几毫安,我发现几乎干不了什么事情,只能让一个半径为3厘米的风扇转起来,还无法感觉到风量。此外,还研究了氢燃料电池,通入氢气,使用离子交换膜,就能发电,可惜效率也很低,但这是一个未来的发展方向。从这个实验中我发现,虽然高一原理学过,但后面的能量计算却很复杂,还需要进一步学习理论知识。
第十天:细胞膜电位实验。把示波器连接到水箱里,水箱里有一条名叫elephant fish的鱼。这种鱼的名字挺大,但实际上只有一个手掌的长度。这是一种特殊的鱼,膜电位可以在水箱中被示波器探测到,便可了解其在不同状态下的电位情况。
第十一天和第十二天:DNA的转录实验。这个实验一共做了两天。要把带DNA的病毒去感染大肠杆菌,主要过程是先用试剂把细胞膜破坏,再直接加入病毒,用显微镜观察细胞是否拥有这个DNA的特征。我发现把膜细胞破坏并修复是件非常难的事,我们组没有成功完成这项实验,但我在其他组看到了成功的被感染细胞。我们一共6个组,只成功了3个细胞,可见进行基因实验研究是很复杂、且成功率不高的实验。
学习之余我们参观了哥廷根大学的校园,感受到了学习的气息。听老师说那里的图书馆有专门的房间,像胶囊一样,专门给学生学习使用,还要提前预约,很受欢迎。
我们营内除了来自上海的还有来自全国的同学。大家根据实验设计,或两人、或三人、或五六人一组进行实验。在生物实验中,我和一位来自成都市第七中学的一位高二同学组成一组,进行合作。听说她曾经在生物竞赛中取得过良好名次,竟然能从英文缩写中判断出实验中的蛋白质或酶的生物物质学名。而我曾经使用过很多仪器,熟悉很多仪器的操作规范,我们两个人一个动脑、一个动手,合作非常愉快。
除夕夜,大家抽出休息时间,聚众看春晚,过中国年。实验室也为我们每人准备了红包,很是感动,留下了美好的回忆。