浅论青少年科技创新

实践活动中的学术规范

作者：凌晨（复旦大学生命科学学院）

笔者与青少年科技创新实践活动的渊源始于2002年，在摘取全国青少年科技创新大赛一等奖后，作为中国代表队的一员在国际科学与工程学大奖赛（ISEF）上荣获植物学二等奖，当时的奖状一直留存至今（图1）。笔者在复旦大学本科毕业后赴美国佛罗里达大学攻读博士学位期间，于2009、2010年担任佛罗里达州的科学与工程学大奖赛评委。2011年博士毕业后，一直担任国际科学与工程学大奖赛评委，学科主要为生物大类中的生物医学、微生物学、细胞生物学等。众所周知，美国青少年科技创新实践活动的学术规范相当严谨，有近50页内容，罗列出各种青少年科技创新的条条框框。在此，笔者并不想将成文的规定重新罗列一遍，而是想结合自己的经验，谈一些容易被忽视的，甚至与教科书有些许出入的观点。以下观点为笔者一家之言，仅供各位读者参考。

▲ 图1进才中学凌晨同学于2004年参加国际科学与工程学大奖赛，获植物学科二等奖

学术规范是否永恒不变

我们都知道科学研究追求的是科学真理，而科学真理在一个相当长的时间范围内维持不变，百年、千年甚至亿万年，比如地球绕着太阳转。然而，在追求真理过程中我们所要遵循的学术规范，却是在一个较短的时间，可能10年、20年，甚至更短的时间，就会有翻天覆地的改变，比如胚胎干细胞的基因改造，在以前绝对禁忌，现在变为有条件下的允许。再举一个ISEF评审过程中的规范问题为例，ISEF为了保证公平性，一般参赛学生与评委的比例是1∶0.7。由于评委都是志愿者，所以报名的人数在逐年下降。因此，ISEF组委会不断下调评委的要求。最早的标准需要有教职，后来改为博士毕业，现在只要在读博士有导师的证明信，证明有能力参与评审即可。科研伦理、学术规范从来就不是一成不变的，不论是青少年学生、辅导员，还是大学教授、评委，都要与时俱进，不断学习当前主流的学术规范。

青少年学术规范与成人学术规范的关系需要深入思考

青少年学术规范与成人学术规范，公众可能会认为前者研究相对简单，要求更宽松。但事实上，前者相比于后者要更严格，甚至严格很多。笔者认为，青少年正是性格养成的关键时期，需要通过更严格的学术规范帮助青少年塑造良好的三观。这种更严格不仅体现在成文的规定里，比如有很多成人可以做的实验，像放射性元素实验、有毒有害物质实验，只要按规则报备、培训就可以完成实验，但是对于青少年是绝对不允许做的。还体现在一些隐形的、不成文的学术规范里，一个常见的例子就是论文的致谢。青少年科技创新实践活动中，很多评委包括笔者都认为，青少年应更加对在项目过程中给予帮助的人致谢，学会感恩。笔者在评审过程中常会问：“在这个项目的完成过程中，你需要感谢哪些人的帮助？”很多青少年回答说：“没有得到别人的帮助，从选题到完成实验，再到论文写作都是自己独立完成的。”显然，这一类回答并不会得到评委的认可。且不说事实如何，首先最应该感谢你的父母，没有他们的支持，如何一路走到竞赛舞台？ISEF的评委讨论会上就发生过类似的事情。一个项目的图表已作为学术论文的一部分发表了，论文的作者名单里有参赛选手的名字，一切似乎都符合青少年科技创新实践活动的学术规范。但是在选手给出上述答案后，大多数评委最后投票不给予奖项，认为该选手夸大描述了，不应予以鼓励。青少年学术规范比成人学术规范更严格，这就要求我们指导教师、评委，要在充分了解成人学术规范的前提下指导青少年的学术规范。

青少年科技创新实践活动中的学术规范该由谁制定，如何制定

研究制定科研规范需要考虑特定社会条件和时代背景。比如说美国的国际科学与工程大奖赛学术规范里有一条很严格的规定，在答辩过程中，要求“All chemicals including water are not allowed at Project or Booth. Absolutely no liquids can be utilized in the Project Display”（项目和展位上不允许有化学物质包括水，项目展示中绝对不允许用液体），甚至2021年线上评审也要求视频中不能出现水。这条规则放在美国出于安全考虑或许有一定意义，但是对于中国青少年科技实践活动来讲，就显得令人费解，甚至有些不可思议。再举一个美国人允许，但是笔者觉得不符合中国国情的例子：电子签名。在美国，青少年的科技创新实践活动中，使用电子签名再正常不过。冒用他人签名属于违法犯罪，这是美国人根深蒂固的观念，但是在中国，电子签名随时随地在任何文件上都可以用，国人对如何规范使用他人电子签名尚未树立正确的认识。所以说，青少年学术规范的制定，一定要符合国情，譬如从青少年开始就要教会他们不可以随意使用他人的电子签名。学术界盛传一个观点：三流科学家取得成果，二流科学家建立平台，一流科学家制定标准。中国亟待制定符合我们自己国情的青少年科技创新实践活动学术规范，以加强青年科技创新后备人才的培养。在这种大背景下，中国科协青少年科技中心于2021年10月正式发布了《青少年科技实践活动规范指南（试行）》。指南的核心精神以落实立德树人为根本任务，倡导青少年科研诚信的基本原则，坚持忠于真理、探求真知的科学精神，以期实现从小培养青少年的科学精神，帮助青少年树立正确的科学道德和规范意识的最终目标。

下面，我想基于过去的3段经历，与大家分享我对青少年科技创新实践活动中的学术规范的理解。

选手经历

2004年，我参加ISEF的项目题目叫“A study on the anti-aging effects of edible portulaca”（《食用马齿苋抗衰老作用的研究》），portulaca就是我们常说的马齿苋。作品内容是研究了马齿苋对抗衰老的影响。图2左边是一个茎的切片，各个组织都能看得清楚；右边是笔者第一次做的叶的切片，失败了很多次，最后只好改做茎的切片。在ISEF答辩的时候，笔者很自豪地跟评委说，展板和论文上虽然展示的是一张漂亮的切片，但是我为了参赛准备的照片集里有好多失败的切片。这里笔者想和大家探讨的学术规范就是关于实验记录。科学研究最后的成功，其背后总会有无数次的失败，不要隐藏失败。我们要教育青少年学生正视科研中的失败，学会陈述失败的经历，树立“失败的结果是有价值的”正确观念。我们经常说：“真实记录和保存原始数据，不得捏造和篡改。”但往往发生的情况是，翻看选手的实验日志找不到做失败的实验的记录。虽然没有捏造和篡改，但显然也是不合理的。

▲图2（左图）成功的马齿苋茎切片；（右图）失败的马齿苋叶切片

笔者的主要研究过程是将马齿苋研磨成汁，混在果蝇饲料玉米糊里喂给果蝇吃，然后在果蝇衰老的时候记录生理体征，比如飞翔能力、交配能力等。进一步，将马齿苋汁喂给小鼠，同样记录小鼠的生理体征，抗疲劳能力、记忆能力等。如果用现在的学术规范看待近20年前的小鼠实验，会发现有诸多问题，譬如没有在SPF级鼠房做动物实验，没有戴口罩等。由于当时对美国ISEF伦理审查相关规定不了解，加上中国也是刚开始派代表队赴美参赛，导致在现场资格审查时发现了问题。那时候ISEF的学术规范要求青少年是不准参与小鼠实验的。后来经过中国科协领队极力争取，最后和伦理审查委员达成一致，重新做展板，不展示小鼠实验，只用果蝇实验部分参赛。这个处理决定当时极大地激发了我的斗志，最后也是拿了个二等奖回来。以我们现在对美国学术规范的充分认识，这类问题是可以提前做好预案的。

另外，有一个学术规范里的重中之重，就是科学研究中的实验操作规范性。笔者在学术生涯中首推规范操作之重要，就是源于自己参与青少年科技创新实践活动中发生的一次意外事件。我的项目是研究果蝇和小鼠，动物实验一定要严格避免实验动物怀孕，因为怀孕后机体的各项指标都会有显著改变，所以实验时一定要雌雄分笼。果蝇个子很小，对于初学者来说，需要用显微镜分辨性别。而小鼠区分雌雄较为简单，个体大、性器官明显，但笔者反而犯了错，结果生出了1窝小鼠（图3），原来的小鼠也不能再用于实验了。操作规范性不仅体现在实验过程中，还体现在实验之后。笔者参加ISEF比赛的时候，评委就问了我一个问题，这些刚出生的小鼠你是怎么处理的？事实上，在参加ISEF时要填写很多表格，其中好几条就是关于实验废料、废物的处理。ISEF要求青少年必须了解处理实验废料、废物的操作规范，而这一点往往是我们容易忽略的。

▲图3实验过程中误操作导致出生了一窝小鼠

评委经历

从2011年开始，笔者在ISEF的生物学科（主要是细胞和分子生物学、生物医学、微生物学、动物学等学科）担任评委。在当评委的经历中，也发现了一些容易被学生忽略的学术规范。在比赛的前一天下午，评委培训并讨论，晚上可以进入展馆看项目。比赛当天选手是9点进入展馆，开始问辩，下午5点离场。评委从早上7点进入展馆看项目，选手走后评委继续开会讨论。尤其是几个大的学科组，要从近百个项目中评出前25%，往往要讨论到晚上九十点钟，而且参赛评委没有路费、住宿费，被称为志愿者评委，最终只能换来1张评委证明（图4）。引用2018年评委会主席Charles J. Vukotich所说的：“The students are great so we have work hard to make the judging better”（学生们很优秀，所以我们必须更努力地做好评审工作）。评委们辛苦3天为的就是这句话。对于参赛青少年选手来说，笔者认为尊重评委是最基本的，但也是往往被忽视的学术规范。根据笔者的经历，在评审过程中有很多选手就各种观点与我争执。很多年轻的高中生在回答问题时完全没有尊重评委的意识。“（评委）这里应该用表格的形式更直观。”“（选手）我觉得柱状图就很好。”“（评委）这个项目的创新点不强，之前有人研究过类似的课题。”“（选手）这就是我的创新点，你没有理解。”到最后连学术观点也要和评委争执。笔者同意青少年坚持自己认为的学术真理，但是在评审中尊重评委前辈不也是基本的学术规范吗？

▲图42017年ISEF，笔者的动物科学组评委证明

评委必定考查的3个重点内容是摘要、演讲和展板。笔者评审时喜欢拿张白纸把摘要遮掉，然后问摘要第一句话是什么？如果一句话都背不出来，那自己写的可能性就不大了。再问实验细节，基本就能确定这个项目是否符合学术规范。展板上有无错别字、标点符号使用不当，严谨性永远是学术规范中重要的一条，如果有很多错误，那选手一定没花时间修改，更不用说修改很多遍了。其实评委考查的就是青少年科技实践活动里最重要的一条学术规范：参与度。即：摘要是不是自己写的，实验是不是自己做的，展板是不是自己画的，思路有没有自己的思考⋯⋯

导师经历

最后从笔者导师的经历里看看美国青少年的参与度。美国佛罗里达大学每年暑假都会把整个佛罗里达最优秀的高中生，集中到校园参加科技创新实践活动。图5是1张美国青少年的日程表。从6月10日第1次抵达大学开始，上午9:30到下午5点就一直在实验室里，晚上是各种学术讲座。这样的生活一直持续到7月25日，之后就是汇报，包括PPT口头汇报和论文汇报。期间，每周学校的组织人员都会和导师安排见面交流，了解学生的出席状况、科研进展、导师的评价等。美国青少年在一个科学研究项目上花了多少时间？至少6个星期，30个工作日，每天8个小时，总共超过240个小时。相比国内个别学生仅在决定参与科技创新实践活动之后，甚至是在参加比赛前才到实验室进行短期训练，这样产出的项目，在国际舞台上又有多少竞争力呢？在美期间作为一位导师，笔者每年暑假也要花费不少精力指导高中生。最后收获的就是图6所展示的美国学生的感谢。正是从这些蹩脚的中文中，笔者感到心满意足。

▲图5美国青少年暑期到大学实验室完成科技创新实践活动的日程表

▲图6美国高中生Adam的感谢信

笔者最后想说的是，青少年科技创新实践活动中的学术规范看似复杂，实则在笔者心中黄金标准只有一条：踏踏实实地花费240个小时在项目上，30天，每天8小时。借用习总书记的话结尾：“心有所信，方能远行。”最后，希望所有参加科技创新实践活动的青少年，Enjoy your life, enjoy your science（享受生活，享受科学）。这个课题、这份经历是永远属于参与其中的青少年自己的宝贵财富。

原文刊载于《中国科技教育》2022年第1期专题栏目 ， 作者： 凌晨（复旦大学生命科学学院）。原文略有删减，中国青少年科技辅导员协会会员可点击“阅读原文” 登录杂志官网免费浏览全文。

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