欧洲顶级的大学实验室科研项目

一流科学家亲自带领同学做科研

深度体验物理、化学、生物和神经生理学学科更前沿

全程在欧洲学术重镇哥廷根大学校内学习和生活

德国哥廷根大学官方项目结业证书

请各国优秀理工科学参加,中国区仅3个名额

2020年8月1日-8月23日(23天,3周)

  X-LAB 大学生国际科研营

项目时间:2020 年 8 月 1 日 - 8 月 23 日(23 天,3周)
课程范围:分子生物学 / 有机化学 / 神经生理学/ 物理学/ 分析化学(全英文教学)
录取名额: 3名中国学生
官方网址:www.xlab-goettingen.de

项目简介

XLAB 大学生国际科研营是哥廷根大学为 全球优秀青年提供的实验室科研项目,涵 盖生物学、 化学、 物理学、神经生理学、 生态学等学科的前沿课题。所有课程均由哥廷根大学的科学家及其所在的专业研究 机构精心设计,在世界一流的理科实验室里完成授课与科学研究。 该项目旨在通过理论教学与科学实验之间的互动,培养同学对科学的兴趣与探索精神,鼓励他们寻找有效的科研方法。同学们将在哥廷根大学优秀科学家指导下充分体验具有挑战性的科学实验和理论探索, 进行不同于常规课堂教学的思维锻炼和实验室科研技能训练。 XLAB 大学生国际科研营是欧洲极受欢迎的大学生科研项目之一,每年全球数千人申请仅录取 40 多位同学,录取率不到 2% 。2020 年该项目首次与 ASDAN 中国 ( 阿思 丹学院)官方合作,选拔 3 名优秀中国籍大学生参加。

德国 哥廷根大学

哥廷根大学 (University of Göttingen) 是德国一所世界顶尖的综合性大学,也是欧洲常春藤联盟科英布拉集团的重要成员,被誉为诺贝尔奖的摇篮。哥廷根大学名人辈出,从 1737 年建校至今,共有 45 位诺贝尔奖获得者,位列德国第一。近现代的科学巨匠高斯、普朗克、海森堡、奥本海默、费米、玻尔、泡利等曾在此读书或任教。其拥有的欧洲神经科学研究、分子生物学研究、大脑分子生理学研究、环境科学研究等科学中心科研实力全球领先,是全球无可争辩的科学中心。

课程介绍

课程科目

物理学 / 有机化学 / 分析化学 / 分子生物学

 

课程描述

分子生物学:从基因到蛋白

本课程将使用诸如大肠杆菌模型来传授现代分子生物学中的专业知识。详细介绍 DNA/RNA 和蛋白质的结构与功能,讨论调节基因表达过程。学生将记录追踪绿色荧光蛋白 (GFP),探索转基因大肠杆菌从 DNA 转录成 RNA 并最终翻译成蛋白质的过程。

淡水生态学

在本课程中,学生将学习水生生物的生态学和水生生态系统的基本原理(例如物理和化学环境的非生物因素,生物相互作用,食物网,营养关系,元素和能量传递),对溪流和湖泊进行实地考察, 评估溪流和洪泛平原的水形态特征,调查植被分布,收集和识别动物,藻类和高等植物,测量田间和 XLAB 的化学和物理参数,并通过使用结构,生物学和物理化学指数评估溪流和湖泊生态环境。

无机化学

合成和分析是化学的两大重要组成部分,本课程重点在于对无机离子的分析,对各种离子进行多种测试。其中大多数应用于健康,环境或化学评价领域 :例如饮用水中重金属污染或矿石中的铁含量!通常情况下,在实际测试之前化学家要做许多准备工作:样品必须被制备,溶解,并且离子必须以限定的顺序沉淀,同时不损失或影响其它潜在 专业学术课程介绍的物质。为此,学生将学习如何彻底规划和准备他们的实验,然后使用多种基础或者先进的分离和检测手段辅助进行实验。与哥廷根大学无机化学研究所合作,学生还将学习一种现代的,高敏度的检测不同元素的方法,即原子吸收光谱 (AAS) 。

神经生理学:神经系统的基本功能

神经生理学是神经科学的一个分支,研究神经系统(包括周围神经系统,脊椎和脑)的功能机理。神经生理学同时也是生理学的一个分支,专门着眼于神经系统。本课程中我们将重点介绍神经元细胞膜(静息膜位)的建立,单个神经元生成的信号(突触后电位、 肌电位和动作电位)以及他们是如何通过不同种类的突触相互作用。在此课程中将调查昆虫的感官系统。调查将重点放在昆虫的视力及其机械性感受 。会使用到生物昆虫作为实验对象。从对昆虫行为的观察和描述开始,重点在通过对神经网络的分析观察昆虫潜在的生理构造。本课程会把课堂讲座与实验有机结合。

解剖学

在介绍基础理论之后,学生解剖猪器官系统。课程包括:心脏和循环,呼吸系统,肾脏和生殖系统,以及人类大脑的研究。

免疫学

疾病的研究与治疗伴随着人类的历史。在上个世纪,人类通过了解免疫系统,疾病的感染途径以及现代技术,来寻找新的治疗方法。免疫学是一门跨领域的学科。对基础免疫系统基本机制的研究,使我们了解例如病原体的防御,移植器官的排斥和癌症发展的过程。
本课程,学生将研究我们免疫系统的不同机制,并了解当这些机制失效时,我们的身体会发生什么。同时,我们将通过科学方法来调研免疫系统的功能和免疫病理学的临床治疗方法。

物理学:生命科学中的辐射

本课程将介绍同步辐射在生命科学中的典型问题和研究方法,学习电离辐射的物理和生物影响。另外还会实施部分实验,比如不同辐射来源的物理实验以及不同的 X 射线显微成像的基本情况和生物实验,以了解有关这些电离辐射的生物效应。

化石燃料和替代能源

如今,化石燃料短缺,由燃烧产物引起的环境问题日益增加,可再生能源和替代能源就变得越来越重要。在此次科学营课程中,我们将针对化石燃料净化和燃烧的问题以及替代能源的优缺点进行探究。学生将通过分馏和石油裂解来精炼原油,通过气相色谱法研究所得产物,分析原油产品和植物燃料燃烧所产生的废气。通过物理,化学和生物实验研究这些气体与温室效应的产生是否有关。此外,试验中最重要的是对温室气体的红外光谱进行测量。以由菜籽油生产的生物柴油为例,探究由可再生材料生产燃料的过程。以自组装染料敏化太阳能电池为例,对现代光伏产业进行了解。通过太阳能生产氢及其在燃料电池中的用途,研究能量的储存。可再生材料聚合物的合成节省了原油,并研究它们的离析物。

天体物理学

现代天体物理实验,无论是在宇宙的尽头寻找超新星,还是通过学习引力透镜来探测星系中的暗物质,亦或是寻找将会碰撞地球的小行星,这些都需国外先进的大型望远镜。 XLAB 专门的网络可以访问德克萨斯州和南非的两个 1.2 米望远镜(如果天气好的话也可以使用校园内的现代 50 厘米望远镜),学生们可以在早上(在德克萨斯州的)或晚上(在南非或哥廷根的)使用。

系统生物学

生物体内的活细胞彼此相互作用,形成复杂的系统。系统生物学的目的是通过将实验数据与理论和计算方法相结合来实现对细胞网络的定量和动态理解。这将使我们能够模拟和预测细胞在各种环境条件下的行为。以细菌(大肠杆菌)中的糖利用率作为实例,我们将模拟细菌体外环境,通过计算机模拟实验解决以下问题:大肠杆菌的生长在数学上如何被表示,模型参数的生物相关性,不同的糖,糖的混合物和糖供应的时机如何影响大肠杆菌的生长速率和基因调节?基于学生自己用细胞模拟软件构建的模型,来假设并随后验证大肠杆菌中糖的层次结构如何调节 lac- 操纵子。

师资力量

世界一流的学术师资力量(部分授课老师简介)

无机 / 分析化学

Dr. Birgit Drabent 教授,哥廷根大学化学系系主任
在波鸿鲁尔大学做化学研究,1982 年获得化学硕士学位,1987 年获得生物化学博士学位。曾担任哥廷根大学的研究助理。 2006 年担任化学和物理的国家州考考官,自 2007 年在哥根廷大学担任化学教授。

分子与微生物

Dr. Maram Bader 教授
曾在德国汉堡大学研究生物化学和分子生物学,专攻遗传工程和生物技术。随后获得发育生物学和生物技术博士学位。后在汉堡大学植物体外培养与基因转殖方面从事博士后研究。 2008 年开始在 XLAB 从事教学工作。

神经生理学

Dr. Barbara Ritter 教授
在波鸿鲁尔大学做生物化学研究。哥廷根大学神经生理学博士。XlAB 神经心理学教授。

神经生理学

Dr. Michael Ferber 博士
在康斯坦茨大学研究生物学。本科论文研究昆虫肌肉的生理学,博士论文研究飞蝗腹部的神经内分泌的神经元。博士后期间在哥廷根大学的动物学研究所重点研究蝗虫的呼吸。在法兰克福大学研究昆虫神经毒素的作用,在马克斯 • 普朗克学会的实验医学研究所研究芋螺毒素的相互作用和离子通道。自 2006 年担任 XLAB 的神经科学讲师。

物理学

Dr. Christina Lumme 博士
在克劳斯塔尔工业大学科技大学物理从事研究。后获得慕尼黑科技大学生物物理学博士学位。 XLAB 物理学讲师。

项目行程

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

全球罕见面向高中生的大学实验室科研项目,一流科学家亲自设计实验和教学

报名信息

申请 / 选拔标准:

  • 必须年满 17 周岁( 2003 年 7 月 5 日前出生)
  • 英语成绩需雅思 6.5 分或托福 90 分以上
  • ASDAN 中国(阿思丹学院)举办的各类国际理工科竞赛获奖选手优先。
自由报名同学:
  • 雅思 6.5 分或者托福 90 分以上
  • 本人理工科教学老师推荐信一封
  • ASDAN 中国外籍教师英文电话面试

报名方式

或发送邮件:science@seedasdan.org 索要项目介绍手册和报名表

项目时间

2020 年 8月 1 日 - 8 月 23日(23 天)

官方网址

www.xlab-goettingen.de
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