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学习与实验操作

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“XLAB中国实验室科研项目”,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,XLAB德国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“XLAB中国实验室科研项目”。 该项目所有学术体系、课题与实验课程均由德国哥廷根大学联合中国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XLAB中国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。

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。

中国空间技术研究院航天教育实验中心


中国空间技术研究院成立于1968年2月20日,经过近50年的发展,已成为中国主要的空间技术及其产品研制基地,是中国空间事业的主力军。研究院主要从事空间技术开发、航天器研制、空间领域对外技术交流与合作、航天技术应用等业务,参与制定国家空间技术发展规划,研究有关探索、开发、利用外层空间的技术途径。

中国地质大学珠宝学院


中国地质大学(北京)珠宝学院成立于1995年9月,是我国最早开展宝石学教育和开办宝石学专业的高等学府之一。学院具有的“珠宝与矿物材料实验教学中心”是北京市实验教学示范中心,由宝石鉴定、钻石分级、宝石加工、玉雕、首饰制作、首饰雕蜡、首饰抛光、计算机机房、宝石研究室等九部分组成;配备先进的现代测试仪器设备及珠宝首饰鉴定、分级、设计、加工、雕刻等方面配套实验仪器设备500多台(套),拥有实验及研究类珠宝玉石标本170余种,8000余粒;此外还有天光画室、设计专业教室、作品展示室及艺术走廊,为国内一流的实验教学中心。学院依托我校“211工程”矿物学、岩石学、矿床学重点学科的发展优势,在宝石鉴定、宝石改善、宝石合成、宝石材料的设计与加工、宝石矿床、艺术设计等领域承担国家自然科学基金、国家基础条件平台及省部级等项目数十项,取得了一批国内一流的科研、教学成果。学院引进国外先进的珠宝教育体系,与国际著名珠宝鉴定师培训机构——英国宝石协会联合开设FGA培训课程,学院总体办学水平保持全国同类高校领先水平,达到国际同类先进水平。

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。

* 项目开始前一个月申请退出,扣除项目费用10%,距项目开始一个月内申请退出,扣除项目费用75%。

学科 课题 上课地点 难度 上课时间 时长 详细介绍
物理 核磁共振1期 中科院地质与地球物理研究所 ★★★★ 1月26日 - 30日 5天 核磁共振介绍
核磁共振2期 中科院地质与地球物理研究所 ★★★★ 2月12日 - 16日 5天
卫星建模设计与仿真分析 中国空间技术研究院航天教育实验中心 ★★★★★ 2月13日 - 2月17日 5天 卫星建模设计与仿真分析介绍
化学 药物化学 北京交通大学理学院实验教学示范中心 ★★★ 11月3日-4日 2天 药物化学介绍
药物化学 北京交通大学理学院实验教学示范中心 ★★★★ 2月13日-17日 5天 药物化学介绍
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 ★★★★★ 2月13日-17日 5天 分析化学介绍
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 ★★★ 10月20日 - 21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 ★★★ 11月3日 - 4日 2天
基因克隆 - 分子生物学 中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室 ★★★★★ 1月26日 - 1月30日 5天 分子生物学介绍
分子克隆及纳米医学技术1期  北京交通大学理学院实验教学示范中心 ★★★★★ 1月26日 - 1月30日 5天 分子克隆及纳米医学技术介绍
分子克隆及纳米医学技术2期  北京交通大学理学院实验教学示范中心 ★★★★★ 2月13日-17日 5天
地质 珠宝设计与材质鉴定 中国地质大学珠宝学院 ★★★ 1月26日 - 1月30日 5天 珠宝设计与材质鉴定介绍
理化生 科学圣诞周 北京交通大学理学院实验教学示范中心 ★★★★★ 12月26日 - 12月30日 5天 科学圣诞周介绍

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

分子克隆及纳米医学技术(学术班)

医学是基于实验为基础的而建立的多学科交叉科学,随着最新原理及技术发展而进步。分子克隆技术和纳米科学技术作为医学领域前沿技术,极大程度推动了生命科学、医学的快速发展。你想了解克隆羊的开始实验是怎样的一个过程吗?你想知道最新的肿瘤诊断的纳米前沿科学吗?

在“分子克隆及纳米医学技术”中,同学们将学习分子克隆和纳米金制备的基本知识,通过质粒提取、酶切、凝胶电泳、电沉积、原子力显微镜等手段对质粒进行鉴定,对酶切效果进行评价,对肝癌生物靶标进行检测。通过该课题可以让学生掌握分子克隆和纳米金制备的原理与方法,掌握先进高端分析仪器的操作和使用方法,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,深入了解最新的生物医学前沿科技。

时间:5天 难度:★★★★

上午 8:30-12:00 下午 13:30-18:00
第1天
  • 开幕式
  • 参观实验室和学习实验室安全规程
  • 理论教学:1、常用的分子生物学实验技能和方法;2、分子克隆技术进展;3、纳米生物学;4、纳米表征技术:文献查阅方法
科技论文写作指导课

  • 选题立意:引言(绪论)
  • 实验方法
  • 结果与讨论
  • 结论
第2天
  • 实验一:分子克隆技术-质粒DNA 的限制性内切酶图谱(1)
  • 现象记录,数据分析,填写实验报告
  • 小组讨论
  • 实验一:分子克隆技术-质粒DNA 的限制性内切酶图谱(2)
  • 现象记录,数据分析,填写实验报告
  • 小组讨论
第3天 • 实验二:氨基酸的性质与鉴定:氨基酸的酸碱滴定
• 现象记录,数据分析,填写实验报告
• 小组讨论
• 实验二:氨基酸的性质与鉴定:氨基酸的纸层析
• 现象记录,数据分析,填写实验报告
• 小组讨论
第4天 • 实验三:肝癌标记物 AFP 蛋白纳米电化学传感器(1)
• 现象记录,数据分析,填写实验报告
• 小组讨论
• 实验三:肝癌标记物 AFP 蛋白纳米电化学传感器(2)
• 现象记录,数据分析,填写实验报告
• 小组讨论
第5天 • 整理实验报告
• 撰写论文
• 准备小组展示与答辩
• 论文展示和答辩
• 闭幕式与证书发放

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前德国联邦总统
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

这些课程丰富了我的知识和见识,增加了我对化学这一学科甚至包括物理在内的其他基础科学学科的理解。此外由于每天的实验之后需要写实验报告,这几天下来还锻炼了我整理知识、分析数据结果的能力。

侯一凡

北京师范大学附属中学

X-Lab所提供的恰恰是我们化学学习中最缺失的东西。第一天的基础实验操作仅仅作为开胃小菜,之后的学习才是真正的精彩。拉曼光谱等高端的科研内容为我们打开了一扇门,透过这浅浅的一瞥我们领略到自然科学的迷人和我们的无知。生命不止,科学不息。

钱璐

南京外国语学校

Xlab注重实践与理论的结合,在上午我们讲解理论上的化学知识,虽然很多知识点我以前闻所未闻,但经过几个小时的学习,也还有很大的收获的。在下午的实验课中,老师非常耐心地指导我们,确实在其中学到了很多东西,这在平时的学习中是难以体会的。

苏义鸣

深大师苑国际高中

课程安排较好,理论与实践结合紧密。还教导我们写较为专业的科学论文,培养同学对于科研严谨的态度。我非常喜欢这里。让我更深入的了解分析化学。

林润天

成都七中嘉祥外国语学校

实验操作是校内学习所缺乏的,而X-Lab能够让我们用大学先进的仪器动手进行试验,让我们提前感受到了科研生活。同时,我也能有机会听大学教授为我们讲解,我感到很荣幸。

陈冠廷

中国人民大学附属中学

这次实验室研究,让我更加全面深入的了解了生物这门学科的内涵,也让我明白了其实实验并不是每次都会成功。每一次完美实验的背后,都会有无数次失败和改进。所以,在实验室工作要耐得住寂寞,经得住失败。每个专业的背后都存在着我们不知道的另一面,所以只有亲身体验过后,才能知道自己到底喜不喜欢这个专业。所以,这是这次实验室项目让我明白和收获的。

柴梦迪

济南外国语学校

XLAB项目不仅让我有机会在学校外通过时间更长的实验操作来巩固各式各样常用仪器的使用技巧,还给予我近距离接触只有高端实验室才有的一些精密仪器(如色散型拉曼光谱仪)的宝贵机会。同身居前线的教学、科研工作者的密切交流更是让我从他们的经验之谈中学到了许多书本上读不到的实验技巧。

葛洪瑜

北京市十一学校

其次,因为我们被分成了几个小组,在小组活动中我认识到了团队合作的重要性,分工合作能大大提高实验的效率,且能让每个人找到自己在组中的价值。

谭斯喆

宜昌龙盘湖国际学校

来到一个新的环境,对身边的很多事物都感到新奇,很荣幸能和来自五湖四海的大家一起在清华大学环境科学实验室里一起开展研究学习。 每天的课程量很适中,但也有挑战性。我们探究的主要是混凝,吸附,气浮三大治理方法,在这两天里,已经能够熟练掌握仪器的操作及注意事项,并进一步了解一些实验思想,例如定量分析,控制变量等方法。实验室给了大家很多自由可以很好的展开组内同学们的想法,清华优秀的图书馆系统也为我们的实验设计过程清扫了许多障碍,给了我们一些启发。更重要的是,我们组的同学都积极参与了整个实验的设计并力求创新合理,跟同学们合作很开心。

 

张宇成

北京市第五中学

这几天我们亲自体验了如何正确使用仪器来收集对于乙醇光散射的光谱规律,用电脑软件导出精确图表来确定实验的数据对比并分析。我们接触了8羟基喹啉铝的分子结构,学习了解到了紫外吸收光谱和荧光光谱的实验原理,感受到在仪器旁操作,得出数据,在电脑上反复制作图表的辛苦却愉悦的心境。在金相显微镜下测出清晰的钴镍合金样品过程,电脑上显现出来的酷似马赛克的图像依旧历历在目。一分耕耘一分收获!

 

于小龙

济南外国语学校

当我看到那一排排由我们自己亲手测出来的数据时,内心还有点小小的骄傲呢!想着第一天还无比陌生的机器,如今我们已经能熟练地操作了,在这里必须给我们组的所有组员们点个大大的赞!

郑小羽

上海光华学院剑桥国际中心

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/),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:science@seedasdan.org索要项目介绍手册和报名表