在过去几个月里,新冠疫情让美国大规模关闭学校,课程转至线上…这些突如其来的变化迫使教育工作者和研究人员不得不改变他们的教学策略。尽管新冠病毒为全球人民带来诸多不便,不少科研教育机构却在危难中找到了新的机会。今天这篇推文节选自Katherine J. Wu发布于《纽约时报》的文章,希望它能给你带来启发。
十一月一个清爽的下午,纽约女高中生Teresa Bautista在布朗克斯区的公园里探险。整个公园的草地上散落着绿色的鹅粪,Bautista两只手戴着绿松石颜色的塑胶手套,小心翼翼地拿镊子将鹅粪装进了试管里。
Bautista不只是在研究鹅粪,她身上肩负着重任:从城市鸟类中收集样本,对潜伏在城市禽类中的流感病毒进行分类,防止这些病毒成为下一次流感爆发的传染源。Bautista试图从装着感染性病毒的试管中找寻遗传学秘密,希望能在未来阻止下一次流行病的大爆发。
“这是我第一次感到自己像一名科学家一样。”17岁的Bautista兴致勃勃地说道,丝毫不在乎她脚上那双沾满鹅粪的黑边白底球鞋。
▲ 高中生Teresa Bautista在公园里收集鹅粪样本
Bautista正在参与的是“病毒猎人”计划(Virus Hunter)。它是由非营利科学外联组织(BioBus)联同西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)合作的项目,为学生提供疫情防控的实践经验。
“流感病毒是世界性的病原体,它能够跳入包括鸟类在内的多种动物,改变它的遗传物质,但只有一部分病毒对人构成了潜在威胁。”西奈山病毒学家Florian Krammer博士说道,“至于哪些病毒会对人类构成威胁呢?这就需要我们专业的研究人员来检查了。”
“我们对纽约市鸟类流感的信息所知甚少,因此‘病毒猎人’这样针对当地城市鸟类的研究项目才会应运而生。”
▲ 西奈山病毒学家Florian Krammer博士
“病毒猎人”计划主要分为两部分:一是招募对科研有兴趣的高中生,训练他们安全采集城市中的鸟类粪便;二是指导他们提取粪便中的病毒,研究其潜在的传播性。
根据BioBus首席科学家Christine Marizzi提供的消息称,“病毒猎人”早在2020年初就获得了资助,然而新冠病毒在几周后就开始肆虐全国。Bautista和许多纽约高中生一样,因春季学期转网课困在家里而感到闷闷不乐。她一听说参与“病毒猎人”能对疫情研究做出一些微小的贡献,还能走到户外做些田野调查透透气,二话不说就答应加入了。
“病毒猎人”计划通过线上课程、远程实验室、在现场收集样本等方式来训练这些对科研感兴趣的高中生。Bautista不仅了解到病毒如何渗透到宿主的基本原理,学习了如何从细胞中取得完整遗传物质的基础知识,她还知道了野外调查中最好别穿小白鞋的生活常识。
“我曾经对疫情爆发感到无能为力,”Bautista感慨道,“后来在参与项目的过程中,我找到了做科研的乐趣,这是我未来想从事的方向。”
“病毒猎人”这样创新型的教学项目不是个例。
向南一千英里处,Sarasota军事学院预科学校的学生从几年前开始就在校园里模拟流行病的爆发,他们把这门传统课程取名为“行动爆发”(Operational Outbreak),由学院的社区外联主任Todd Brown领导。
最初课程的技术操作非常简单,学生和老师用贴纸来模仿病毒性疾病的传播。后来在哈佛大学计算生物学家Pardis Sabeti的指导下,“行动爆发”演变成了一个智能手机的APP,学生可以通过蓝牙信号模拟病毒的传播。
▲ “行动爆发”教学工具的官网介绍
“行动爆发”项目中的模拟病毒跟新冠很像。该模拟病毒以病毒病原体为中心,在学生之间迅速无声地移动,从而导致一系列流感症状。该项目发生的时间点也十分凑巧,该模拟活动最近一次是在2019年12月举行,几周后新冠病毒开始横扫全球。
每次模拟课上,全班同学都会被分为政府、公共卫生、医学、军事和媒体等角色,所有人必须团结起来一同抗疫。
高二学生Bradford Walker说,2017年他作为八年级的学生上了“行动爆发”这门课,在里面担任政府官员。“当时我想的是,我们全班同学都会团结起来的,一切都会没问题的。”
▲ “行动爆发”课程上,学生正在模拟救助“患者”
结果一开课,他就被打脸了。整个班变得一团糟,“人群”和“媒体”开始恐慌,学生们发起抗议,然后遭到了“军事”的镇压。扮演“媒体记者”的学生开始跟踪骚扰扮演“政府官员”的Walker同学:“这使人联想到现实生活。”
2020年的疫情对全世界的影响是巨大的,Walker同学时常会回想起三年前的那堂课。他很感谢这门课让他对病毒爆发的后果有所了解,但他对世界人民对病毒的准备不足感到担忧:“新冠疫情为我们敲响了警钟,我们必须为这种事情做好准备。”
虽然“行动爆发”因疫情转网课停课了,但课程指导者哈佛大学计算生物学家Pardis Sabeti和她的同事们一直在对其APP进行改进:学生现在可以使用诊断测试、口罩、疫苗和其他公共卫生工具来监视和遏制人群中的病毒感染。团队人员还改善了网站、课程大纲和游戏,希望这门课能在未来被广泛投入使用。
▲ “行动爆发”的模拟平台互动示意图
Sabeti博士说:“‘行动爆发’是一种教育工具,它也能帮助获取真实世界的一手数据。更重要的,它能辅助公共卫生团队进行日常的演习。”
疫情大环境下,创新型的教学模式正在为学生赋能。与此同时,疫情催生出的远程科研模式,让那些原本可能因为地理或社会经济限制而被排除在外的年轻科学家收获新的机会。
在亚利桑那州图森市,微生物学家Michael D.L.Johnson招收了来自全国暑期本科研究计划中的少数族裔学生,将他们与150多名具有微生物学专业知识背景的导师进行匹配。
▲ Michael D.L.Johnson对科研项目的介绍
加州尔湾分校新生Emy Armanus就成功地匹配到了马里兰大学公共卫生学院研究员Suhana Chattopadhyay。她在整个暑假期间与导师一起远程研究尼古丁产品的使用如何导致新冠病情的恶化。Armanus对未来的医药行业很感兴趣,她认为这样的机会能让她更好地了解疫情,也能帮她探索自己的专业爱好。
尽管新冠疫情改变了人们日常生活的方方面面,但我们看到不少科研机构正在联合年轻人一起迎难而上、攻克难关。科学界正迫切需要新一代年轻科学家的加入和帮助,学生们充满热情、多元化的声音也应该被倾听和重视。
Reference:
https://www.nytimes.com/2021/01/21/health/coronavirus-education-high-school.html?searchResultPosition=6
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