在英才计划中夯实科研基础播撒希望的种子

传统中草药在中国有悠久的历史，是千百年来中国人治疗疾病、保健养生的重要手段。不同于化学合成制剂，中药是由多种草药组合而成，不同的草药组合会产生不同的治疗功效。通过查阅文献，我选取了几种常用的中药材与真菌和细菌进行了实验。

家中小试牛刀

实验前，我观看和学习了相关实验操作，仔细计算了药品用量，于6 月12 日在家中进行了第1 次实验。实验前，用75% 的酒精简单地处理了实验用具，因为家里条件有限，不能做到完全无菌。虽然双歧杆菌最终在培养基上长出来了，但连成一片，滤纸片周围被冷凝水打湿，无法辨别是否有抑菌效果。分析后，发现可能是因为菌液过浓、涂布过厚，固体培养基未完全冷却就盖上了皿盖，导致冷凝水滴入培养基，打湿滤纸片。稀释菌液后又尝试了一次，依然未达到预期效果。

中期考核来临，在导师的带领下，我参观了东北师范大学分子表观遗传学教育部重点实验室，近距离观察了PCR、电泳等一系列在高中生物教材中出现过的实验，了解了实验室的具体情况，同时也向导师汇报了入选英才计划以来，我的学习和课题研究进展。导师对我的研究方案提出了宝贵的意见和建议，还将做酵母菌方向研究的师兄介绍给我，与我一起探讨中草药的抑菌作用。

在整理消化导师和师兄的意见后，我还通读了一系列文献，最终决定将金盏菊换为其他文献中抑菌作用表现良好的八角茴香、决明子等，并重新制订了实验方案，于9 月3 日在实验室正式开始实验。

实验室屡败屡战

本次实验，我提高了中药提取物的浓度，在实验室的环境下更好地排除了无关因素的影响。培养2 天后，并未出现抑菌圈。与师兄讨论后，我们认为滤纸片携带的药品数量有限，且滤纸片吹得过干，药效不能得到很好的发挥。同时，我们认为中药提取物的提取方法也存在一定的缺陷，于是改用浸乙醇提取的方法，将中药粉末浸入乙醇中，浸泡2 天，但效果仍然不佳。

后来，通过师兄了解到牛津杯可以携带更多的中草药提取物。牛津杯是一种不锈钢材质、中空的柱状仪器，与滤纸片和培养基的接触面积差不多，将中药提取物打到牛津杯中后，可以逐渐形成抑菌圈。考虑到牛津杯放置不当，会引起待测液从牛津杯与培养基的边缘渗出，遂再次对实验进行了优化，使用了双层培养基。第一次倒板时，培养基凝固后将牛津杯放置在培养基上；待剩余培养基的温度降低到40 ℃左右，将酵母菌菌液混入，再倒入培养基，可使培养基与牛津杯更好地贴合，有效防止了中草药提取物的渗出。同时，此次实验还增加了抗生素阳性对照组。培养2 天后发现阳性对照组边缘有明显的抑菌环，可见这一方法具有较高的可行性。

考虑到酵母菌是一种特殊的真菌，细胞膜外有细胞壁的支撑，具有一定的抗性，于是开始了新一轮实验，用大肠杆菌替换酵母菌。此次实验可以看出，决明子提取物附近的大肠杆菌生长有结团现象，但由于中草药颜色的影响，对观察造成了一定的困难，于是我们选择用大肠杆菌生长过程中OD 值的变化作为判断大肠杆菌生长状况的指标。用含有等量不同中草药提取物的液态培养基接种大肠杆菌，每隔4 ～ 8 小时测定其OD 值，重复3 次取平均值绘制成生长曲线。研究发现，决明子抑制大肠杆菌生长的效果更加明显。同时，发现八角茴香对于大肠杆菌的生长也有一定的抑制效果。

最后，我还通过比较全药培养基上单个菌落的大小这一相对直观的方法印证上述结果，观察发现，与空白对照组的培养基相比，决明子与八角茴香培养基上的菌落确实生长得较少。

从最初的实验方案未取得预期效果后，我进行了长达4 个月的试错，一次又一次优化实验方案，在看到阳性对照组抑菌圈的那一刻，看到OD 值曲线绘出的那一刻，我相信了试错的力量，这一经历将激励我在学习、做事中始终怀有敢于试错的勇气。

感恩平台

入选英才计划以来，我参加了生物学科冬令营和坚定理想信念主题活动，并进入大学实验室验证自己的猜想。我的动手能力、文献检索和阅读能力，以及论文撰写能力均有了很大的提升。同时，参与课题研究还使我更好地理解了课内所学的知识，培育了探索求真的品质。1 周1 次的实验，有期待，有焦虑，有怀疑，所幸最终圆满地完成了预期任务。导师和师兄师姐的帮助与点拨让我受益匪浅，帮助我从课本中抬起头，开始关注前沿研究成果，拥有了更广阔的科研眼界。

吴梓萌

2023 级中学生英才计划生物学科学员

就读于吉林省长春市实验中学，师从东北师范大学刘宝教授。在英才计划培养期间，完成课题“中华传统三种中草药金银花、决明子、八角茴香的抑菌作用研究”。