螳螂挥拳有怎样的奥秘?一个本科生的小组作业会告诉你答案。从课程作业到期刊论文,他如何将好奇变成研究?今天,让我们一起认识一下,中国农业大学植物保护学院李原朗,听听他的科研故事。
童年的种子,终会开花
从小喜爱昆虫的李原朗,在观看某部纪录片时,认识了一种特别的螳螂——巨腿螳。“这种螳螂最大的特征就是长着一对扩展成叶形的前足股节,好似戴着拳击手套的拳击手,因此被称为‘拳击螳螂’。”一说到昆虫,李原朗打开了话匣子。
根据当时学术界的流行假说,拳击螳螂之所以会挥拳,是为了与同伴交流。怀着对知识的探索之心,李原朗在大一时亲自饲养了数只拳击螳螂,观察它们的行为,结果却发现,即使在周围没有同类时,拳击螳螂也会反复地挥拳。这一与情况使他对假说产生了一丝怀疑。
随后,李原朗开始持续观察记录螳螂的行为,并自行开展了一些简单的小实验。如果没有其他机会,这或许只是一个兴趣爱好,但大二时一次课程小组分享让“命运的齿轮开始转动”。当时,李原朗修读了“昆虫进化发育生物学”课程,在小组汇报中,他希望“让更多人知道这个有趣的事情”,就分享了自己的观察发现,并提出拳击螳螂挥拳的目的可能是为了防御捕食者。
听完李原朗的汇报,课程老师田里顿时起了兴趣,意识到这个选题的新颖性与研究价值,于是他主动联系李原朗,鼓励他继续深入研究拳击螳螂“挥拳的秘密”。至此,一段起于童年兴趣,延伸至科研成果的征程正式拉开了序幕。
虽遇逆风,从未言弃
“当兴趣只是兴趣时,是很好玩的,但如果要将兴趣转化为严谨的科研成果,那一定要经历许多痛苦。”田里老师的这番话,正是对这篇揭秘拳击螳螂挥拳行为论文诞生的生动写照。
可信的结论必然建立在大量的实验之上,然而,在研究刚开始踏上正轨之时,突如其来的疫情就给李原朗来了当头一棒。当时他所有的实验设备和材料都被封在学院楼中,为了维持观察与实验,转运时李原朗的行李箱衣服都没装,全用来装那100多只螳螂。要想顺利开展观察实验,又需要较恒定的温度,幸运的是,研究小组一位同学家的厕所刚好具有完美的实验条件。因此,第一次行为学预实验是在厕所里完成的。
把螳螂安置到合适环境后,便是反复观察并记录下螳螂的行为,真正的艰辛从此时方才展现。拳击螳螂挥拳行为发生的频率相当高,在12小时内平均能发生1500次以上。因此,为了不错过任何一次行为,李原朗连续一个月、每天用8小时观看实验录像并人工计数,回忆起当时的精神状态,他感到“几乎就要崩溃”。
从实验数据转化成一篇优秀的学术论文,这不仅需要能力,更需要意志。被拒稿时的失落、来回讨论修改的疲惫,无一不对“科研人”的决心发起考验。但李原朗都坚持下来,他有坚定意志,更有良师益友。从实验数据的解读,到下一步实验如何开展,再到文章行文措辞的调整,在平等协商、尊重学生想法的前提下,老师们在关键节点为李原朗提供了必要的指导,最终顺利登上2025年4月Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences封面文章,破解了学术界长期以来对拳击螳螂挥拳行为的误解。
在CAU,迈出科研第一步
兴趣与热情、决心与毅力,是田里老师眼中本科生做科研的重要品质。田老师认为,兴趣驱使是做科研的第一要务,兴趣驱动下对此加以研究则是对科研的热情。从“好玩”到科研成果,还将面对实验失败、文章被拒等一系列困难,因此将热情延续下去需要足够的决心与毅力。只有一位本科生具有以上品质,科研的大门才会向他打开。
“学校非常鼓励学生们开展科研项目,只要学生愿意体验科研项目,机会很多”,田老师说,课程设置方面,中国农业大学为大二及以上年级学生开设必学的科研训练,鼓励学生培养科研思维。URP作为本科生创新项目,能够为学生提供经费和良好的科研平台,从实验到数据收集再到文章撰写,学生可以获得多方面的指导和帮助。在科研项目的答辩中,专家的修改意见能够成为学生科研方面的重要参考。此外,学校积极推荐学生参与各类国家级和省市级的科研项目,并提供更充足的科研经费,助力学生科研能力进一步提升。
想走科研?给你支招!
对科研的期待与热爱深藏于不少同学的心中,如何将憧憬化为现实?李原朗和田里老师为同学们支了几招:
第一,充分利用本科阶段的机会,在不同实验室进行尝试。例如通过科研训练、URP项目或毕业设计等途径接触多个研究方向,避免过早局限在单一领域。明确具体科研志向后,可以主动了解各团队的研究动态,与导师及高年级学生交流,建立对学科方向的整体认知。
第二,尽早开始规划至关重要。早期实践能帮助我们判断自身是否适合科研——如果发现不合适,可以及时调整职业规划,为自己的未来寻求更多可能。
第三,培养正确的科研心态。“不要算小账,要敢于创新”,李原朗说。面对科研要避免单纯追求论文或保研的功利性目的,而是聚焦于知识探索与创造本身。对于感兴趣的科学问题,要敢于突破常规、不惧失败。
第四,主动“敲开老师的门”。当有感兴趣的话题时,要大胆与老师沟通,为自己寻找机会,一封邮件或是一次课下的交谈,可能就是科研之路的开始。“要有勇气,有自信,没有愚蠢的问题,老师会以开放和包容的态度支持学生的”,田里老师表示。
科研的道路或许艰辛但始终值得,如果热爱科研,就勇敢地迈出第一步,科学的大门永远向好奇者打开!
记者:学生记者 齐顺然 韩楚祺
编辑:马文哲
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