XLAB全球先进的高中生实验室科研项目

4000-699-898

全球先进的高中生实验室科研项目

20 年 + 历史,源于德国哥廷根大学的针对高中生的先进实验室科研项目

进入国家重点实验室,由一线科研人员指导高中生参与科研动手实验,提升科研技能

深度探索癌症疫苗、药物化学、纳米生物传感、新能源、水土资源荒漠化防治、神经心理学等跨学科前沿课题

独特实验课程设计架起大学科研与高中知识的学术桥梁

小班上课,导师与同学每天 6 小时的高强度互动交流

极有价值的学术成果和 2 张权威证书

4大类科研方向,8个科研项目,少量项目参与名额

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,成为极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“XLAB中国实验室科研项目”,涵盖了分子生物学、免疫学、纳米生物、分析化学、药物化学、核磁共振、卫星建模设计与仿真分析和无人机等学科的前沿课题,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一线科研人员亲自教学和指导实验,同学们可以集中地、有重点地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。

地理水土资源荒漠化防治

邀请函

亲爱的同学们

20 年前,我第一次提出把实验室科研项目带入高中,以此提升学生的科学实践能力。这个想法很快得到德国政府的大力支持,因为我们国家急切希望能改革自然科学教育,让更多学生爱上自然科学,并在未来的高等教育中选择某个科学领域进行深入的研究。1999 年我们成立了我们第一个 XLAB 项目实验基地,立即受到德国非常多高中的青睐。为了能承接更多学子体验大学水平的实验,德国科普协会 2000 年出资在德国哥廷根大学建立了第一栋专属于 XLAB 项目的实验楼。迄今为止,XLAB 项目已经有来自 45 个国家,每年超万名青年学子在此体验了高中课堂中不曾体验过的高端实验。

近几年来,XLAB 实验室科研项目着眼于国际范围,其独特的理念广泛地被德国、欧洲及世界范围内的高中生所接受。该实验室项目成功的秘诀在于:专业性、集中性和国际性。XLAB 的课题是高中科学教育的延伸,涵盖生物疫苗、药物医学研究、纳米生物、新能源等跨学科的前沿课题。在其课程教授中,由经验丰富的科学家们亲自设计这些实验,并且学生们可以在国家先进的实验室动手操作;而理论课程则通过集中的、有重点的进行课堂补充,这在很大程度上给学生创造一些发现自然规律、并用实验进行验证、从而推翻一些理论假设的机会。这种理念与学校的科学教育完全不同,我坚信,那些具有天赋的年轻人肯定能迎接这样的挑战。

我的梦想是在未来 20 年能把 XLAB 的理念与教学方法带到世界各地,让更多的高中生能浸入式体验现代科研,使他们积极主动去学,从而锻炼他们的独立性、切实提升研究与实践能力、专注性和忍耐力,为人类未来培养更多的科学家。XLAB 很高兴能与 ASDAN 中国达成战略合作,为更多的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

我们期待你的加入!

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

为什么选择XLAB

历史

20+ 年历史,由德国哥廷根大学的 Neher 教授发起,得到德国政府和哥廷根大学大力支持。多年来,XLAB以高端科研实验为学术核心的课程设计受到广泛青睐。每年,来自欧洲和全球超过 10000 名学生参与到该项目中。XLAB在全球各地开设实践中心,旨在让这个独特的理念和教学方式覆盖更多学子,培养未来的科学人才。

XLAB 期望让更多人学习体验到科学的乐趣,鼓励他们探索科学的奥秘,并思考如何运用科学解决人类难题。因此,XLAB 的课题一般不会是简单的物理、化学、生物、医学,更多的是跨学科的前沿课题,如基因工程、医学研究、纳米生物、药物化学、高能物理等。

课题

实验

实验是 XLAB 项目的核心,每个参与者都将有机会进入先进的实验室,在导师的指导下安全地进行系列相关实验和数据分析,并完成实验报告。每天进行 6 个小时以上的科研,这不仅能提升学生的科学知识和逻辑思维,还能锻炼专注力和忍耐力。学生们将有机会亲身体验科研人员的工作内容和状态,并认真思考是否在在未来教育中选择科研方向。

XLAB 的课程设置是独特的,它包含四个关键模块:学科导读与课题思考、科研教学、实验操作、实验数据分析、科研报告撰写。通过四大模块的学习,学生对这个课题就一定会有进一步的思考。所有课程均为小班教学,人数在 10-25 人。

课程

师资

由于 XLAB 的课题和内容均超过高中的教学纲领,且“专”于某个研究领域,因此,项目需要邀请该领域的科研专家进行实验设计与教学。XLAB 中国获得了相关科研机构的学术支持,根据 XLAB 的教学方式与实验要求设计内容,为中国学生提供深度的科研学术体验。

参加 XLAB 项目的学生将获得 2 份权威证书:XLAB 项目参与证书,详细说明实验内容,并由提供学术支持的科研单位导师签名;同学们将完成一份包含实验成果和数据分析的学术报告,并以此申请 UCAS 官方推荐的由英国素质教育发展认证中心 ASDAN 颁发的 60 学时“Science Award”科学奖证书。

证书

科研

对于任何有计划或者正在开展自然科学研究性学习 EPQ 或者科研论文的同学而言,XLAB 都为同学们提供了不可多得的科研场景来践行自己的科研计划,参与动手实践科研中。实验报告可以作为个人科研成果的部分。

XLAB可选课程及课程模块

可选课程

 

新能源尖端技术研究 - 北京

Frontier New Energy Technology Research

能源转换 | 定日镜追踪 | 风洞实验

涉及学科:物理学、地球科学、材料科学

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 20

2021 年 10 月 02 - 10 月 06 日,北京 点击查看日程表


课程导言:人类文明的发展史是伴随着能源博弈和角逐的历史,据英国石油公司 BP 的预测,人类距离化石燃料“耗尽”的年限分别为:煤炭 110 年,石油 48 年,天然气 49 年。对不可再生能源的依赖,在加剧能源危机的同时,也带来了全球变暖、极端天气频发等一系列气候危机,新能源的开发势在必行。太阳通过辐射每年向地球输送相当于约 4 亿吨煤炭的能量,等同于人类能源消耗总量的上万倍,如何高效稳定地转化和储存这部分能量是全球各国都在不断攻关的研究,太阳能发电技术关人才的培养正在成为“刚需”。

太阳能光热发电研究涵盖电力系统工程,电路电子基础,机械工程和工程热物理等众多学科知识,培养学生在能源领域交叉学科的综合能力。中科院电工所作为行业顶尖单位,主持起草了《太阳能热发电国家标准》,是国际能源署太阳能热发电和热化学组织(SolarPACES)的中方代表单位,其位于八达岭的实验基地为世界一流的全方位学科研究平台,参与学生将在此零距离体验新能源领域一线科学家的日常工作,动手操作大型实验装置,学习科学报告的标准写作,接受国际顶尖专家的指导,提升学科专业素养。

药物化学 - 北京

Pharmaceutical Chemistry

提取咖啡因 | 制备葡萄糖传感器 | 制备甲基橙

涉及学科:制药工程、有机化学

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 20

2021 年 10 月 02 日 - 10 月 06 日,北京 点击查看日程表


课程导言: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一道关键防线。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,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。放眼未来,药物化学将一直是科学研究的重点。那么这背后无机、有机和分析化学有何区别呢?本项目带你走进北京交通大学重点实验室开展高强度、丰富多样的化学实验,解密化学科研的世界。

纳米生物传感技术 - 北京

Nano Biosensors Technology

纳米电化学探针 | 原子力显微镜 | 肝癌标记蛋白检测

涉及学科:材料科学、生物医学工程

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 20

2021 年 10 月 02 日 - 10 月 06 日,北京 点击查看日程表


课程导言:材料科学是一切先进技术的基础,功能纳米材料是材料科学研究中最富有活力的领域之一 , 它对生物、能源、环境、信息等高科技领域将产生深远的影响并具有广阔的应用前景。纳米生物传感器是一种固定生物体成分,如酶、抗原、抗体、激素作为传感元件的传感器,具有体积小、分辨率高、对活细胞损伤小的优点,在医学工业,比如癌症早期筛查方面优势显著。以肝癌为例,患者术后生存率极大程度上取决于能否准确进行早期诊断,相比于传统的甲胎蛋白测试法,纳米生物传感器作为探针能以极高灵敏度和特异性实现原位检测。本项目将带你深入北京交通大学纳米科技国家重点科研计划,利用电沉积法制备纳米金生物探针,操作原子力显微镜等先进表征设备测试性能,完成肝癌标记物的识别。

神经心理学 - 北京

Neuropsychology

AD/PD 转基因小鼠 | 病理切片观察 | 认知行为与运动行为评价

涉及学科:神经心理学、脑科学、病理学

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 10

2021 年 10 月 02 日 - 10 月 06 日, 北京 点击查看日程表


课程导言:神经心理学是哈佛大学著名心理学家 E.G.Boring 最早提出研究领域,当前已发展成为涵盖神经解剖学、神经生理学、神经药理学、神经化学和实验心理学及临床心理学的一门交叉学科。神经退行性疾病,例如阿尔茨海默氏综合征(AD)和帕金森症均是神经心理学研究的热点前沿问题,具有极强的社会意义。我国目前已步入老龄化社会,老年人口逼近 3 亿人大关,其中患有 AD 的病人数量超过 1500 万,波及的家庭成员人数更为庞大。而 AD 的致病机理目前仍停留在假说阶段,虽然 β- 淀粉样蛋白的过量沉淀是一个公认的致病因素,但尚无特效治疗药问世,神经心理学的相关研究正是攻坚的利刃。本项目联合生化工程国家重点实验室的一线科学家,带你探索神经退行性疾病的前端研究,开展转基因动物的行为学相关实验,引导学生认识前沿科学解决社会热点问题的强大动能。

癌细胞迁移(细胞动力学)- 北京

Cellular kinetics

人宫颈癌细胞(HeLa)培养、细胞迁移追踪、渗透压冲击试验

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,每期仅限 10

2021 年 10 月 02 日 - 10 月 06 日,北京 点击查看日程表


课程导言:据世界卫生组织公布数据,2020 年中国新发癌症数量 457 万例,癌症死亡人数 300 万例,两项数字均位居全球第一,由于人口老龄化、工业化和环境污染以及不健康的生活方式,我国癌症发病率仍逐年上升。癌细胞易迁移、扩散、侵犯周边器官的特性是导致癌症患者生存率低、预后差的关键因素,对癌细胞迁移的生物力学研究将给治疗手段和特效药物的研发提供新思路。本项目特邀中科院生物力学领域杰出专家,带领学生走进国家重点实验室,学习癌细胞迁移理论、实操先进实验设备,为培养未来生物、医学人才打下基础。

肿瘤疫苗之新型水滑石纳米疫苗-北京

Tumor vaccine-Novel hydrotalcite nanovaccine

纳米疫苗的制备、纳米疫苗的粒径和电位表征、纳米疫苗动物免疫实验、Elisa 检测

涉及专业:生物、医学

2021年10月02日- 10月06日,北京 点击查看日程表


课程导言:肿瘤疫苗作为肿瘤免疫治疗主要手段之一,具有特异性强、作用持久、副作用小等优点,与手术、放化疗或者免疫检查点阻断治疗等联合使用能够显著延长患者生存期。在肿瘤疫苗的设计中,常使用佐剂来增强机体对抗原的特异性免疫应答。铝佐剂是最早被美国食品药品监督管理局(FDA)批准的人用疫苗佐剂,能够引起强烈的TH2型体液免疫反应,但在引发TH1型细胞免疫应答方面表现微弱,并不适用于需要引发高效的细胞免疫应答的肿瘤疫苗设计。因此,开发新型肿瘤疫苗佐剂对于肿瘤治疗性疫苗的发展具有十分重要的意义。本课题致力于研究制备粒径均一、质量可控的新型水滑石纳米疫苗,并在小鼠体内检测疫苗诱导的抗体水平,为肿瘤的治疗奠定基础。

水土资源荒漠化防治-北京

Soil and water resources desertification control

人工模拟降雨试验:土壤颗粒分散试验、土壤微观形态观测试验

涉及专业:地理

报名对象:热爱科学研究的高中生,具备一定理工科知识,中国大陆学生,每期仅限 10

2021年10月02日- 10月06日,北京 点击查看日程表


课程导言:土壤侵蚀是土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。土壤侵蚀可导致水土资源破坏,引发严重的水土流失,造成耕地退化,侵蚀泥沙及养分、农药流失也造成了严重的生态环境问题,已经成为一种全球性灾害,限制社会的可持续发展,成为全世界普遍关注的重大环境问题。中国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一。土壤侵蚀过程和机理研究是认识土壤侵蚀的基础研究,历来是土壤侵蚀学科研究的重点,是土壤侵蚀精确预测预报的基础,是土壤侵蚀综合防控的重要依据。

通过本项目的实施,学员可以参与土壤侵蚀过程机理研究,亲历土壤侵蚀人工模拟试验过程,学习试验数据观测和记录方法,探索土壤侵蚀过程及其影响因素综合作用机理。

电化学活性氧降解废水有机物-北京

Pneumonia polysaccharide binding vaccine

【代表性实验】测试COD和活性氧数量、电化学分析实验

涉及专业:化学、物理

2021年10月02日- 10月06日,北京点击查看日程表


课程导言:活性氧是一类氧原子最外层具有一个自旋相反的电子的特色氧物种,能够容易获得一个电子,具有较强的氧化能力,其应用范围广,可用于水、土壤、大气中有机物染污的降解,及封闭空间内病毒、细菌的消杀(如新冠病毒和SASR),还有各种矿物中非金属元素的脱除,如硫氮元素。项目从活性氧的产生与传递两个角度入手,利用化工原理,强化电化学产生活性氧过程,利用多种外场(压力、超声、微气泡)强化活性氧与被降解物质传递,进而提高活性氧的电子利用率。参与本研究项目的同学将在中国科学院过程工程研究所及中国科学院大学专家的指导下,深入学习和探究活性氧基础理论、强化形成方法、种类调控方法、活性电极材料制备、关键实验技术等,为未来成为化工、材料、环境等领域专业人才打下良好基础。

课程模块

* 所有 XLAB 项目,虽课题有所不同,但大都将遵循大致统一的学术结构。 然而以上时间分布仅做参考,具体的时间分布基于不同的课题将会有所调整。

学科导读和课题思考(10%)

课前 2 周,XLAB 将会为同学们提供阅读材料和一些关键问题,希望同学们能对课题进行初步调研,并初步确定自己感兴趣的研究方向。

科研教学和立题(10%)

进入实验室前,任课老师从所选课题概论到实验涉及知识,从科学方法建立到科研思想培养,从数据整理分析到科技论文撰写进行系统辅导教学。同时科学家还将会对同学们在关键问题的回答进行点评,并把同学们分为2-3 人的小组,由小组通过讨论来确定研究方向。

实验操作 *(60%)

同学们进入实验室后,严格遵守实验安全规定(每个同学都需要参加相关实验的安全培训与设备使用),在老师的指导下进行实验,掌握仪器和装置的使用方法,记录实验结果。

数据分析和成果讨论(10%)

实验完成后,收集、整理、模拟、分析实验数据结果,完成实验报告。每个小组都会根据之前确定的研究方向讨论实验结果,总结实验的影响因素和实验过程中的不足,并向同学老师展示实验成果。

科研报告撰写(10%)

每个小组都要根据实验结果共同完成一份科研报告并在最后一天向导师进行展示。报告将鼓励同学们按照科研探究的思路,从引言(背景、现状、内容)到实验方法(试剂、仪器、路线),到结果(讨论、分析),到结论,最后到参考文献,学习撰写完整的、结构严谨的科研报告。

硬核收获

XLAB 中国项目官方结业证书

UCAS 官方认可的“Science Award”科学奖证书

项目致辞

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前德国联邦总统
我想说哥廷根的 XLAB 实验室项目,是一个完美的实例。在这里一个非常好的主意可以迅速付诸实施,并使其得到实现。Neher 教授和她的团队为年轻人做出了榜样,并使年轻人对自然科学产生更大的兴趣。独立自主的操作和专业的实验条件,使得 XLAB 项目能够为下萨克森州,乃至德国,以及世界各地的高中生提供了一个认识和了解整个自然科学的机会。XLAB的主要培养对象是年轻人,年龄在 16 至 19 岁之间。通过课外实验和新的研究课题,培养学生对科学问题的深入理解,使他们对自然科学的兴趣得到深化。我深信精心设计的 XLAB 能够充分调动学生的乐学兴趣,使他们将来投入自然科学的研究。
Christian Wulff前德国联邦总统,德国下萨克森州州长
超过 75000 的青年参观过哥廷根大学生物,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。学生们来到这里,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,参与无数丰富多彩的科研课程。因此 XLAB 已成为学校和大学之间的重要桥梁。
Peter Gruss前马克斯普朗克科学促进会主席
哥廷根的 XLAB 是在简单而迷人的理念上建立的——促进学生对自然科学的兴趣。他们将有机会在真实的实验室环境中,在经验丰富的研究人员指导下独立自主地进行实验。XLAB 重视实践经验而不是枯燥的理论。学生们通过在实验室的经验,对研究和技术有了更深入的了解,可以在学校课程和科学之间架起联系的桥梁。每年大约有 12500 名学生和年轻的大学生参与 XLAB 的活动。学生们在这里参加持续几天的实验课程来加深他们的专业知识。作为哥廷根大学校长,我非常高兴也非常安慰,XLAB 已经在哥廷根大学建立多年。在这里,我衷心感谢所有为 XLAB 的成功付出努力的人。我想建议那些 还没接触过 XLAB 的学生,请你们利用这个千载难逢的机会,在 XLAB 近距离感受科学与研究。
Kurt von Figura前哥廷根大学校长
科学是所有活动中最具有意义的一种,是发明的引擎。其实很多年轻人不知道科学是什么,因为科学很少被讲授。而德国哥廷根的 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 Kandel2000 年诺贝尔医学奖获得者 哥伦比亚大学
从一开始,我就一直关注 XLAB 的发展并赞叹于这个新型机构的指数增长。一个教育理念被全世界接受,证明了这项教育方针的正确性和广泛的吸引力。
Manfred Eigen1967 年诺贝尔化学奖获得者

参加流程

1.报名注册

  • 根据您的所在区域识别并添加下列地区顾问二维码,在顾问的协助下完成报名注册步骤

2.报名审核

  • ASDAN 中国将审核学生信息并检视项目名额剩余情况,向学生通知报名确认结果

3.签署协议并缴纳费用

  • ASDAN 中国将和确认参与的学生家长签署项目协议,家长在签约 5 个工作日之内按照协议说明支付项目费用

4.行前学术指导

  • ASDAN 中国将向参与的学生发放行前学术材料和行前准备邮件

5.出发参与实验项目

  • 在 ASDAN 中国老师带领下参与 XLAB 实验室项目

6.获得项目证书

  • 项目结束后,顺利完成项目全程的学生将获得项目证书获得项目证书
华北地区顾问:京内
华北地区顾问:京外
华东地区顾问:上海,浙江
华东地区顾问:江苏
华南地区顾问
中西地区顾问

照片锦集