大学顶级实验室的高中生科研

源于欧洲最受欢迎的高中生实验室科研项目

一线科研人员指导高中生科研教学与实验操作

小班上课,导师与同学每天8小时高强度互动交流

极有价值的学术成果、权威证书

项目介绍

XLAB项目于1999年正式对德国当地高中生开放,其独特的教育理念广泛地被德国、欧洲及世界范围内的高中生所接受。经过近二十年的发展,每年来自全球 45 个国家的数千名学生申请XLAB项目,成为最受欢迎的高中生科研项目之一,是年轻科学家的成长基地。

2017年,XLAB德国总部与ASDAN中国合作建立了” 中国XLAB实验室科研项目”,涵盖了分子生物学、免疫学、材料化学、环境化学、分析化学和药物化学等学科的前沿课题,旨在为中国的高中生提供优质的科学实践平台,培养学生的科研思维和探索精神。该项目课程中,由国内外经验丰富的科学家亲自教学和指导实验,同学们可以集中的、有重点的进行课堂知识补充和提升,并且可以在国家先进的实验室进行操作实践。这在很大程度上给学生创造了发现自然规律并且用实验进行验证的机会,从而对科学技术有更深入的了解,启发学生的科研梦想。

邀请函

邀请函

尊敬的老师、家长和同学:

XLAB国际科研项目起源于德国哥廷根大学,旨在为全球优秀青年提供顶级实验室科研教学,涵盖生物、化学、物理等学科前沿领域。迄今超过十万名来自德国和全球其他45个国家各著名高中的优秀学生参加过XLAB项目。

XLAB项目强调科研教学不仅仅是理论学习,更需要强化实际动手操作能力。通过独特的实验课程设计,XLAB项目成功搭建起了高中学科知识与大学科研之间的桥梁。同学有机会走入顶级实验室,在科学家指导下完成每天至少8个小时高强度科学实验。同学收获的既是对相关学科前沿科研领域的深入了解,更是对现代科研思路与实验操作方法的系统训练,从而对未来大学学习和科研学术之路奠定基础。

2017年,德国XLAB国际科研项目与英国素质教育发展认证中心(ASDAN)中国办公室达成独家合作,把XLAB项目系统引入中国成立“中国XLAB实验室科研项目”。 该项目所有学术体系、课题与实验课程均由德国XLAB国际科研项目提供,由德国哥廷根大学联合其他著名科研机构精心设计,在中国大学或科研机构的重点实验室或研究中心由中国一线科研人员完成授课与实验教学。

我们坚信中国XLAB实验室科研项目将为中国高中生提供不同于常规课堂教学的科研思维和方法训练,获得完全不一样的学术收获。在此,我诚挚邀请您加入!

Prof. Eva Maria Neher爱娃内尔教授
德国哥廷根XLAB项目创始人

科研平台

中科院过程工程研究所生物药物研究部


生物药物工程研究部由5个课题组,7名研究骨干,共30多名科研工作人员组成。研究部的发展目标为:根据国家的重大需求,研发治疗或预防某些重大疾病和传染病的原创性生物技术药物和生物技术药物类似药,完善生物技术药物研发大平台,大幅提升原创药及仿制药前期研发和后期产业化能力,引领国内外部分生物技术药物的发展。通过对生物信息分析和分子结构模拟计算,对蛋白质、多肽、抗体及疫苗类药物的设计、筛选和成药性评价,对药物的纯化、修饰、中试制备、酶的固定化研究以及对纯化介质和纯化设备的研发,高效率地开展生物技术药物的临床前研究,充分体现研究部整体运作优势,在国内外形成重要影响。

北京交通大学理学院


北京交通大学理学院于1998年9月组建成立。目前下设数学系、物理系、化学系、光电子技术研究所、生命科学与生物工程研究院5个二级教学科研单位。为开展基础与交叉研究,2013年成立了北京交通大学基础与交叉科学研究院。学院现拥有国家级物理实验教学示范中心、发光与光信息技术教育部重点实验室,生物科学与技术实验室、激光实验室以及4个专业实验室。实验室面积7008平方米,设备资产7500万,拥有30万以上设备36台。

清华大学环境学院水环境保护教研所


水环境保护是保障国家水环境安全和生态环境可持续发展的重要研究领域,长期以来该方向一直是环境学院的重要发展方向。水环境保护教研所集中了学院内水污染控制与水环境修复的骨干研究力量,主要研究目标是瞄准国际前沿并立足于我国迫切需要解决的实际问题,以现代生物技术、新型材料技术、化学技术、信息技术等为支撑点,并通过这些高新技术手段的集成与融合,发展工业废水、城市污水净化与资源化的新理论与新技术;研究污水能源与资源回收的前瞻性技术与理论;建立水污染控制过程的检测技术与数值模拟;构建水环境修复的新技术与理论,为我国水污染控制和水环境修复提供理论与技术支持。

中科院地质与地球物理研究所


中国科学院地质与地球物理研究所(INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS,CAS)1999年6月由中国科学院地质研究所(1951年在南京成立,其前身为1928年成立的中央研究院地质研究所和1913年成立的中央地质调查所)和中国科学院地球物理研究所(1950年在南京成立,其前身为1928年在南京成立的中央研究院气象研究所和1929年在北京成立的国立北平研究院物理研究所)整合而成,2004年中国科学院兰州地质所并入该所,成立中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心。同年,中国科学院武汉物理与数学研究所电离层研究室整体调整到该所。整合后的地质与地球物理研究所是中国最重要和最知名的地学研究机构之一。

课程设计

实践班:2天; 学术班:5天

* 每门课程均有名额限制,先到先得报完截止;若报名人数未达开课人数标准,则该课取消。

学科课题上课地点难度上课时间时长详细介绍
物理经典物理 - 光学&力学北京交通大学理学院实验教学示范中心★★3月17日 - 18日2天光学&力学介绍
电子的运动 - 电学北京交通大学理学院实验教学示范中心★★4月14日 - 15日2天电学介绍
核磁共振中科院地质与地球物理研究所★★★★★★8月4日 - 8日5天核磁共振介绍
化学药物化学北京交通大学理学院实验教学示范中心★★★4月14日 - 15日2天药物化学介绍
纳米材料制备 - 材料化学北京交通大学理学院实验教学示范中心★★★★4月21日 - 22日2天材料化学介绍
高分子科学 - 物理化学北京交通大学理学院实验教学示范中心★★★★4月28日 - 29日2天物理化学介绍
物质表征研究 - 分析化学北京交通大学理学院实验教学示范中心★★★★★7月28日 - 8月1日5天分析化学
环境化学1期清华大学★★★★★8月1日 - 5日5天环境化学介绍
环境化学2期清华大学★★★★★8月6日 - 10日5天
生物免疫学1期中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室★★★3月17日 - 18日2天免疫学介绍
免疫学2期中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室★★★4月21日 - 22日2天
生物技术 - 蛋白质纯化中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室★★★★★3月31日 - 4月1日2天蛋白质纯化介绍
基因克隆 - 分子生物学1期中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室★★★★★7月28日 - 8月1日5天分子生物学介绍
基因克隆 - 分子生物学2期中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室★★★★★8月1日 - 5日5天

实践班为期2天,为课堂内容的延伸,重点培养同学们实践操作能力和分析解决问题能力。实践班所涉及的知识均在学校课堂有所学习,XLAB中国提供了一个高端先进的实验平台,弥补了学生校园实验的时间有限分散、设备不到位的不足,同时也是对学科知识的深入探究。实践班希望通过两天高强度的实验,让同学们对其感兴趣的课题有更深入的认识,也是对同学们实验操作能力和实验方法学习的培养。

实践班内容结构:

实践班可选课题:
  • 化学:分析化学 / 药物化学 / 电化学 / 无机化学 / 有机化学 / 物理化学
  • 生物:遗传学/免疫学/生物化学
  • 物理:光学/力学/电学/声学

重点培养目标:
  • 实践操作能力
  • 分析解决问题能力
  • 学习能力
  • 团队协作能力

学习成果:
  • XLAB项目官方结业证书
  • 实验成果报告
  • 顶尖国际科研竞赛推荐

学术班为期5天,重点培养同学们课题学习,信息收集,立意设计,实验操作,数据分析,论文写作等科研能力。学术班从纳米材料到克隆技术,从污水监测治理到微观化学世界认识,所有课题都与前沿科学研究相关,并涉及到跨学科内容,旨在让同学们在已有知识的基础上,通过学术科研了解更多前沿科技。同时在科学家的指导下,确定感兴趣课题的研究方向,设计实验,获取分析数据,最后根据大学科研论文的标准和结构撰写科技论文,表达自己的科研观点,从而对学科有更加深入的认识。该课程不仅仅是让同学们学习更多科学知识,更是教会同学们科研实践的方法和思想,为国家培养出更多出色的年轻科学家。

学术班内容结构:

学术班可选研究方向:
  • 分析化学-奇妙的微观化学世界
  • 环境化学-水污染监测治理技术
  • 材料化学-功能型纳米材料制备
  • 分子生物学-无细胞克隆技术

重点培养目标:
  • 学习能力
  • 科学分析和逻辑思维能力
  • 团队协作能力
  • 实践操作能力
  • 科研写作能力

学习成果:
  • XLAB项目官方结业证书
  • 可获得由英国教育部认证的60个学时的“青年科学奖”证书
  • 实验成果报告
  • 科研论文
  • 顶尖国际科研竞赛推荐

课题日程

药物化学(实践班)

现代社会,环境污染问题和食品安全问题日益恶化,也严重影响着人体的健康,造成很多疾病的发生。除了加强环境保护和食品安全监管,药物成为保证人体远离疾病困扰的关键一道防线。2015年,中国本土科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得诺贝尔医学奖,她也是第一位获得诺贝尔奖的华人科学家。这是中国医学界迄今为止获得的最高奖项,也是中医药成果获得的最高奖项。因此可知,无论现在还是未来,药物化学将一直是科学研究的重点。

药物化学是建立在化学和生物学基础上的学科,主要研究药物制备和药物分析,对合理用药、防治疾病、探索生命现象本质、研制高效安全新药具有重要意义。

在“药物化学”课题中,同学们将学习到药物学相关知识,通过动手实验亲自制备阿司匹林药物以及从茶中提取咖啡因,通过萃取法、紫外可见分光光度法、薄层色谱法(TLC)等方法分析阿司匹林和咖啡因的结构和性质,学习标准曲线的绘制和校准,并利用浓度和吸光度之间的转换计算方法处理实验数据,然后填写实验报告,体验一场完整严谨的科研流程,为将来的学习或科学研究奠定基础。

时间:2天 难度:★★★

 上午 8:30-12:00下午 13:30-18:00
第1天
  • 开幕式
  • 检验学生药物化学基础
  • 药物化学理论教学:阿司匹林;茶和咖啡因
  • 实验室参观和实验说明
  • 实验一:阿司匹林制备
  • 现象记录,数据分析,填写实验报告
  • 小组讨论
第2天
  • 实验二:苯甲酸的制备
  • 现象记录,数据分析,填写实验报告
  • 小组讨论
  • 实验三:甲基橙的制备
  • 现象记录,数据分析,填写实验报告
  • 小组展示
  • 闭幕式和证书发放

环境化学—水污染监测治理技术(学术班)

随着经济社会的发展和进步,环境问题却越来越严重,其中水污染防治是保护人类健康和生存的重要举措之一。监测水质各项指标,研究水污染的原因,并采用相应的措施治理污废水,对我国环保大业具有重大意义,不仅关系到可持续发展,还关系到人们的日常生活质量。

在“环境化学—水污染监测治理技术”课题中,同学们将学习环境化学的相关知识,认识我国现存的严重环境问题,并通过混凝沉淀实验了解该过程对水中颗粒物和胶体物质的去除过程和效果,通过活性炭吸附实验了解活性炭对水中不同有机物的去除效果。通过该课题可以让学生掌握基本的水处理实验操作技能、常规水质检测能力、仪器分析技能,同时初步掌握文献检索、实验设计方法、实验操作、实验分析、总结汇报等能力。

时间:5天 难度:★★★★

上午 8:30-12:00下午 13:30-18:00
第1天
  • 开幕式
  • 环境科学与工程基础理论
  • 实验项目理论知识学习
  • 参观实验室和学习实验室安全规程
  • 分组和小组科研方向确定
  • 分析仪器使用与操作理论讲解告
  • 分析仪器使用与操作理实践应用
第2天
  • 实验设备使用和操作理论讲解
  • 实验设备使用和操作实践应用
  • 混凝沉淀实验内容讲解
  • 混凝沉淀实验方案设计和预实验
第3天
  • 方案讨论(1)
  • 方案讨论(2)
  • 实验五: 混凝实验
  • 现象记录,数据分析,填写实验报告
第4天
  • 实验:混凝实验
  • 现象记录,数据分析,填写实验报告
  • 实验:吸附实验
  • 现象记录,数据分析,填写实验报告
第5天
  • 实验:气浮实验
  • 准备小组展示与答辩
  • 实践总结(1)
  • 实践总结(2)
  • 小组讨论,PPT 汇报

科学家推荐

如何让年轻人对科学产生兴趣,如何帮助他们更好地了解世界,如何激发学生的主动求知欲望? 在访问哥廷根大学的XLAB的过程中,我找到了对这些问题令人信服的答案。XLAB为德国和世界各地的高中生提供了一个良好的机会,通过分析和试验去追溯现象的根源。它的主要思想是,让学生亲自动手去发现,以激发中学生对自然科学和技术科学的兴趣和爱好。XLAB信奉的哲学是:成功等于热情乘以努力的二次方。这个成功方程式说明了两点:一方面热情是确保成功的动力,另外一方面努力更重要。在这样的理念运作下,XLAB的工作人员孜孜不倦,默默奉献,带领着他们的莘莘学子去研究和发现。
Horst Kohler时任德国联邦总统
科学是所有活动中最具有意义的一种,是发明的引擎。因此很多年轻人不知道科学是什么,因为科学很少被讲授。内尔的XLAB是一个例外。因此,德国人具有迄今为止我见到过的最有意义的学校,让年轻人知道科学是如何发展的,XLAB是世界性的一个模型,我希望美国也有这样的一个XLAB。
Eric Kandel, 美国哥伦比亚大学2000年诺贝尔医学奖获得者
在德国和欧洲范围内,XLAB在提升科学教育方面独特的贡献得到了广泛的认同,在现代社会,科学和逻辑推理广泛存在于每一个领域,现代医学很大程度上依赖于科学发现,我们的经济发展,环境问题,粮食问题及道德伦理标准都需要一个公平的科学认识,我们努力的去保护环境,解决全球变暖、循环利用、转基因食物及其它一些影响人类生活的问题,这些都可以为后代创造一个美好的家园。因此,人类的健康和财富都与科学密切相关。科学在某种程度上说,不仅仅是科学家的研究领域,而是每一位世界公民必需的基石。 除了对所有学生适合的方案,XLAB还注重提升优秀学生,那些在未来可能成为科学家或世界领先级科学家的人。再者,有经验的教育团体,好的设施及与其它学校广泛的交流使XLAB成为学生理想的环境。
Zvi Paltiel以色列魏茨曼科学研究院
到2009年2月为止,超过75000的青年参观了哥廷根大学生物,化学,物理,信息科学 和地球科学的实验。几乎每天都有充满求知欲的年轻人来到这栋位于哥廷根大学校园内的彩色明亮的XLAB大楼。所有学生来到这里,或分析化学发光现象,或寻找基因突变组点。他们观察太阳耀斑,将岩石熔化或编制机器人程序,还有更过丰富多彩的科研课程。因此 XLAB 已成为中学和大学之间的重要桥梁。 德国的研究,不管在高校,科学机构还是经济领域都需要后继者。鉴于人口发展趋势,今天的年轻人赢得明天的科学对这个国家的未来非常重要。因此XLAB的例子被众人所效法是合乎希望的。
Peter Gruss马克斯普朗克科学促进会主席

我们的故事

这次来清华参加这个项目收获真的很大,这收获不仅仅指学术知识上的汲取,更是组员之间充满默契的团队合作!

郑小羽

上海光华学院剑桥国际中心

此次实验项目带给了我一次全新的不一样的实验体验,这次全部实验完完全全是我和组员们一起自主设计并进行的,许多平时在学校难以见到的实验仪器和药品给我们提供了丰富的选择,并供我们自由选用。经验丰富的清华大学教授和研究生们也对我们设计的实验一一进行细致的指导,对我们遇到的问题进行了专业且解答,同时也为我们详细介绍了环境化学与环境工程这个专业,这也对我将来的专业规划提供了非常大的帮助。借助清华大学先进的的图书馆系统也为我们的研究文献查询提供了极大的便利。最重要的是在我们小组成员合作设计实验的时候,随着实验的进行,小组合作默契度的上升,无形中也锻炼了我们的小组合作能力,这是我们将来进入大学进修要必备的一项重要能力。另外这次实验室项目非常贴近生活实际,同时切合我国国情—我国是一个缺水的国家,同时许多现有水源地也正在被污染。如何有效改善水源水质、有效改善和清洁被污染的水源-同时也是此次实验室活动的主题,成为一个日趋被人们所关注的问题。此次实验项目不仅仅是对专业技能的锻炼、知识的普及,同时也是一次个人能力的全方位提升。

荆浩榕

淄博市高新区外国语学校

这次活动很有意思,拓展了视野,锻炼了我的动手能力和分析能力,老师的讲解拓宽了我的知识面,很有意义。

刘芮含

天津英华国际学校
让我亲手进行实验,比较有成就感,同时也学习了在教室里学习不到的知识,还认识了一群热爱化学的同学

邓睿

北京外国语大学国际课程中心

本次课程培养了我的团队合作能力、实验设计能力和实践操作能力,为我今后的发展打下坚实的基础。我一直向往学习一些课本以外而实用的科学知识,此次环境化学活动内容贴近生活,向我提供了良好的机会,使我受益匪浅。

王烯

常州市外国语学校

让我了解到了比学校所学到的更多的知识。也锻炼了我团队协作和查找文献方面的能力!对我未来职业的帮助是非常大的!

周冠茜

北京市第十三中学

非常荣幸能够参与到这次环境化学的项目中来。在这短短几天里,不仅能够学习有关混凝、吸附、气浮等水处理工艺的理论知识,更能以此作为基础进行实践操作,这是我不曾有过的经历。在导师的指导下,我们小组成员分工合作,先后完成了多次相关实验,收集数据并进行处理,最终得到了理想的结果。在清华与大家共同学习进步的这段时光,将成为我学生时代的一次宝贵的经历。

崔玮航

青岛二中

本次的实验室项目收获颇丰,有友情的收获,有能力的提升,有团队的合作,有仪器操作的娴熟…比起在学校的理论教学来讲,本次实验室项目大大提升了动手能力,从开始对仪器的十分不熟悉甚至是没有听说过的设备到最后通过指导老师的讲解,组里成员的互相帮助逐步对设备操作的准确且无误。本次的混凝实验是印象最深的,与学校里进行的实验大不相同,在这个实验的过程中,实验目的、方案、现象、结果等等都必须自己摸索,查文献,讨论,分析等等…最后将无误的实验结果整理成实验报告。这是学校里从来没体验过的,所以相应增强了个人的能力。在老师分配的组里遇到了很厉害的其他地区的哥哥姐姐,他们很照顾我,能力都比我强很多,所以在这短短5天的相处中向他们学习到了不少。To sum up,这是十分有意义有价值的一次实践。

陈唯一

宜昌龙盘湖国际学校

报名须知

报名要求

  • 报名对象:国际高中或普通高中学生
  • 具备一定的理工科知识
  • 对物理、化学或生物等学科感兴趣
  • 未来有志于从事科学研究

费用说明

  • 费用含:学术材料费、科研教学费、实验指导费、实验仪器和设备费、实验试剂费用、保险
  • 不含:住宿、餐饮和交通等后勤费用(如果外地同学需要协助安排住宿和餐饮等后勤,与项目组另行协商安排)

报名方式

  • 学生在线报名
    登陆官网(www.seedasdan.org/xlabchina.jsp),查询和选择各自感兴趣的学术课题,然后根据主办方发布的课程时间列表自由选择注册。每期课题名额有限,报完截止。
  • 学校集体报名
    学校可以根据自身教学进度与学期安排,选择集体参加不同课题、不同时间段的课程,但是需要提前至少30天与主办方沟通与预约课程时间。
  • 咨询电话
    (010) 84828941, (010) 84828942
    或发送邮件:xlab@seedasdan.org索要项目介绍手册和报名表