新冠病毒快篩 5分鐘搞定!清大團隊 王玉麟:難的事一開始不會沒關係,重點是保持興趣

「看起來很高、很高的大樓,其實都是從地基開始蓋的,」王玉麟說,重點是在於讓孩子有興趣,有了興趣之後,內在的學習動機才能被點燃,後續的學習也才更有動能。

想要啟發孩子對科學的興趣,該從哪兒著手呢?清華大學教授王玉麟分享,「觀察」是最重要的,他的科學啟蒙之路,正是從童年時期的生活觀察中開始,無論是雨水的滴落、汽水瓶的凹陷,或是風吹過的聲音、火車行進的速度感,都觸發了他的好奇心。

而好奇心,正是一切知識追尋的起點,

「如果你眼前,是個未知的世界,你的好奇心,就像個洞口,你動手去剝開,愈剝、洞口愈大,你就看的愈清楚。」

當然,在觀察之後,還得要有推論、有驗證,除了好奇,還要有邏輯、有結構……但,起點就在觀察。

王玉麟任教於清大奈米工程與微系統研究所,長期關注如何將微感測器應用在健康的維護。他與研究團隊,近期發明了一種能快速篩檢新冠病毒的晶片,引發外界關注。

 

滴口水就能測病毒,學術研究受矚目

他說明,新冠病毒有一種特殊的蛋白質「核衣殼蛋白」,研究人員先將對應這種蛋白質的抗體,鑲嵌在晶片兩端,接著,把受測者的唾液滴在晶片上,插入讀卡機,「如果受檢者感染了新冠肺炎,抗體就會像爪子一樣,抓取核衣殼蛋白,進而造成電流訊號改變,而且病毒濃度愈高,電流訊號差愈大。」

簡而言之,這塊晶片,只要使用唾液就能在5分鐘內篩檢新冠病毒,如今已經過科學實證階段,未來有機會量產、大規模應用。

讓知識、讓研究實際應用在生活中,並且使得人類生活的更好,一直是王玉麟科學之路的信念。除了這次的新冠病毒篩檢晶片之外,他還長年研究用微感測器檢驗心血管疾病,

「有一次,我去美國,海關的工作人員問我是在做什麼研究,我說,我在做一種晶片,只要你滴一滴血,就能測出你有沒有心臟病,對方就說:哇!先生,請繼續努力,我們很需要這東西!」王玉麟回憶,在那當下感受到的價值感,讓他更確定自己要走的路。

 

中學階段的觀察與實作,啟蒙科學興趣

回首過往,王玉麟對科學開始感到有興趣,是在國中時,「當時碰到了一位理化老師,他很重視觀察跟實作,拿了一本科學雜誌,要我們照著裡面的介紹,用火藥啊、水泥啊,動手做一座『小火山』,觀察火山噴發,當時覺得好有趣。之後要我們觀察生活中的各種情況,找出跟科學知識有關的地方。」

於是,王玉麟真的開始很認真觀察生活中的每一件事。

「下雨天,我站在遮雨棚下,看著雨水滴落,就發現,哇,原來第一滴雨水跟第二滴雨水之間的距離,是會愈來愈遠的;汽水喝到一半,蓋上瓶蓋又冰回去冰箱,瓶子是會凹陷下去的;坐在教室裡,抽屜裡面很多東西,如果慢慢的抽出一張紙,抽屜裡面的書也會跟著掉下來,但如果很快速的抽出,書就不會動……」

這些事情,背後都有其科學解釋,當王玉麟跟理化老師分享觀察所得後,老師便會向他說明其中緣由,例如,雨滴會愈離愈遠,是因為自由落體有重力加速度,這正是牛頓第二定律;喝一半的汽水瓶會凹陷,是因為進冰箱後低溫,瓶內的壓力小於一大氣壓。

至於抽屜裡面的書,則牽涉到摩擦力,當你把紙慢慢抽出,抽取的拉力小於書紙間的摩擦力,書就會跟著被牽動;但當快速抽出紙,抽取的拉力就大,如果拉力大於書紙間的摩擦力很多,這個摩擦力就可以忽略,書也就不太會動。

 

為孩子開創多元生活經驗,學習更有fu

「我看到的那些現象,絕大多數我都不知道它跟科學的什麼理論有關,但我覺得很有趣,因為這就是在我身邊發生的事情,」王玉麟當時開始愛上科學,如今已在學術界有亮麗成績單。

因著自身的經驗,王玉麟認為,可以為孩子多創造一點觀察周遭事物的機會,特別是現在很多孩子忙於課業,生活經驗是很侷限的,所以大人可以鼓勵孩子多嘗試各種事物、拓展各領域經驗,也可適時引導孩子觀察與思考。

比方說,可以鼓勵孩子多運動,例如打打籃球,當孩子有了打球的經驗,就可以跟孩子聊聊是否有注意到投球時的拋物線、出手的角度等等,都會影響到進球狀況;又比方說,搭捷運或搭火車、站在月台上車將開近時,能感覺到空氣的壓力,這又是為什麼?

父母不一定懂正確答案,這沒關係,更不用在意孩子的解釋對不對,

「看起來很高、很高的大樓,其實都是從地基開始蓋的,」王玉麟說,重點是在於讓孩子有興趣,有了興趣之後,內在的學習動機才能被點燃,後續的學習也才更有動能。

圖片提供:王玉麟

數位編輯:王信惠

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