徐欣欣，陈容容，王宏刚，邓 飞，赵立青，魏东盛

(南开大学生物国家级实验教学示范中心 天津300071)

2016 年5 月，习近平总书记在“科技三会”的讲话中指出，“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置”[1]。依照 2002 年颁布的《中华人民共和国科学技术普及法》，将科普定义为自然科学知识和社会科学知识的普及、科学技术应用的促进、科学方法的倡导、科学思想的传播、科学精神的弘扬等活动，主要通过各种媒介以简明扼要的方式来促进此类活动。普及的内容包括科学技术知识、科学方法、科学思想和科学精神[2]。科普是随社会生产力提高和科学技术进步而发展起来的一项社会教育，同时科普也可作为一项公益事业，是我国建设社会主义物质文明和精神文明的重要辅助手段和长期发展任务[3]。在新时代背景下，进一步推动科普工作的开展具有重大意义。

生命科学是以生命为研究对象的科学和技术的总称，是研究生命活动及其规律的科学。生命科学与人类的关系非常密切，日常生活和生产实践中都会遇到相关问题，普及生命科学相关知识对于人类认识世界、了解世界尤为重要。随着社会对高水平、综合型人才需求的不断强化，药学、医学、农学、环境科学等相关学科都会涉及生命科学，因此，推广和普及生命科学相关知识恰逢其时。

高等院校存在开展科普活动的天然优势，具有丰富的科普教育资源，如可参观的动物标本室、植物标本室、医学标本室；
可开展实验项目的基础生物实验室、基础物理实验室、基础化学实验室、基础医学实验室；
可参观科研实验室；
各类开放日活动；
科技周活动等。现以南开大学生物国家级实验教学示范中心微生物教学实验室为例，介绍在微生物学科普方面的探索与实践。

微生物教学实验室是南开大学生物国家级实验教学示范中心下设的五大教学实验室之一，在南开大学面向本科生和研究生的微生物学课程实验教学中充分发挥了“微生物学”国家重点学科优势，并建立了一套创新人才培养模式，实验室教学环境优良[4-5]。

微生物学是生命科学重要的分支学科[6-7]，同时微生物学又是一门与人们生活紧密关联的学科[8]。因此，我们在微生物科普内容的选择上从人们日常生活入手，根据微生物学科特点，选取科普切入点，设计了一系列实验用以传播微生物学的相关知识。

1.1 以环境为切入点

微生物无处不在，虽然大部分微生物是很微小的[9-10]，但它与人们的生活息息相关，如长时间放置的面包、橘子会“长毛”，香肠等肉类表面会出现白色粘稠物质等。通过设计“环境及体表微生物的检测”实验来证明微生物无处不在，深入了解自然界中存在着不同的微生物；
设计“细菌个体形态观察实验”，了解微生物无菌操作和染色技术，观察显微镜下的微小微生物。

1.2 以有益微生物为切入点

微生物给人们的生活带来了许多便利，如链霉菌属不同菌种可以产生多种天然抗生素，啤酒酵母发酵产生含有丰富氨基酸和维生素的美味啤酒[11]；
甘薯曲霉AS3.324[12]作为糖化菌株参与增加食欲促进消化的食醋的发酵；
酱油、酸奶、泡菜等食物的制备都需要各种各样的微生物参与其中。我们设计了“酵母菌的观察与面包发酵实验”[13]和“酸奶发酵实验”，使用安琪酵母和某品牌酸奶作为发酵菌种来感受小小的有益微生物促成的发酵景象。而有些微生物的个体并不微小，如味道鲜美的蘑菇、具有药用价值的灵芝和虫草，这些都是微生物。为了解更多微生物学知识，实验室设计了“大型真菌培养”实验，通过香菇的接种与培养来了解大型真菌的生命周期。

1.3 以有害微生物为切入点

除了有益微生物外，还有有害微生物。有些有害微生物可导致人类疾病(如新型冠状病毒、SARS)，也危害农业生产(如稻瘟病、小麦锈病)。2020 年，突如其来的新型冠状病毒肺炎严重影响了人们的正常生活，我们设计了新型冠状病毒科普系列活动，让参与者了解新型冠状病毒的结构与生命周期和如何有效地做好自身防疫保护措施。

1.4 微生物之美

微生物是绚丽多彩的，包括黄色的金黄色葡萄球菌、黑色的根霉菌、紫色的紫色色杆菌[14]、黄色或橙色的黄色短杆菌、浅灰色的变色链霉菌[15]。我们设计“微生物涂鸦——体验微生物之美”实验，将严谨的科学实验与艺术创作完美结合，以培养基为画板、以微生物为颜料创作“绘画”作品，展现绚丽多彩的微生物世界。

以往科普活动的数据统计显示科普活动参与者在各个年龄阶段均有分布，各种学历层次的人群均有涉及。其中以中小学生为主要人群，占43.67%；
其次是本校大学生，占29.95%；
幼儿园小朋友占14.8%；
本校教职工占5.43%；
社会人士占4.78%；
中学教师占1.37%，见图1。我们根据接受主体的不同需求探索，针对不同的科普对象选择开展具有互动性、参与感的科普活动形式。

图1 科普活动参与者分布图Fig.1 Distribution map of participants in popular science activities

我们将科普的对象划分为在校大学生群体、中小学生与幼儿园群体、普通大众群体，并根据各自群体的特征合理安排科普内容与形式。

2.1 开设校级公共选修课

针对在校大学生群体开设了通识类公共选修课，包括《基础生命科学导论实验》和《生活中的生命科学》。学生不仅可以了解不同专业、不同领域的知识，还可以开阔眼界、培养科学理念与科学素质，进而可以激发创新意识和能力。

通识类公共选修课设计的微生物实验项目是最基础的实验，其既具有科学性又能兼顾趣味性。课程安排如表1 所示，完成实验内容的学习，学生可以从微生物学角度解释生活中的一些现象，如馒头和面包发酵、啤酒酿造等；
同时也可将微生物的知识运用到生活中，如制作酸奶、制作泡菜等。该类实验课的教学目的主要是在全校本科生中普及生物科学知识和提高学生的科学素质，以及为提高我国未来国际竞争力贡献微薄力量。

表1 通识类选修课实验项目列表Tab.1 List of laboratory projects for general electives

2.2 开展寓教于乐的科普实践活动

对于中小学学生和幼儿园群体，虽然分布在不同年龄段，但其在学习新事物上有着相似的感知模式[16]，趣味性强的事物更容易吸引他们的注意力和激发他们探索未知的兴趣。因此，我们设计了趣味性较强的实验项目。具体做法见表2。

微生物教学实验室始终坚持以普及微生物学知识、提高科学素质、提升实践能力为目标，常年面向社会、公众开放，并利用实验室丰富的资源积极开展生物科普活动，取得了良好的社会效果。

构建了面向不同年龄、不同教育水平人员的全方位的微生物科普实验体系。面向幼儿园小朋友及小学生开展了操作简单的小实验，面向有一定知识储备及动手能力的中学生开展操作较复杂的小实验，面向在校大学生开展了通识类选修课，面对社会大众还开展了以家长和孩子组合为单位的科技周活动，已经举办了2 届科技周活动[17]，活动形式和内容也得到了参与者的认可和肯定，详细活动见图2、表3。通过这种互动式、启发式的科普活动，激发了孩子们的好奇心，引导和培养了创新思维，进而提高了他们的科学素养和创造能力。

图2 南开大学科技周活动Fig.2 Science and Technology Week of Nankai University

表3 科普活动开展情况Tab.3 Development of popular science activities

高校开展科普活动有重要的社会作用，能够推动经济社会发展、科技进步，丰富公众精神文明生活。同时，高校实验室是当今高校培养学生创新精神与实践能力的重要场所，通过发挥、发展实验室自身科普功能，能让青少年对科学技术产生浓厚的兴趣，能够引导其树立科学思想，提高他们的实践动手能力。

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