测试奶奶的科学理论:格雷厄姆·范·斯凯克

一名青少年研究了一种常见农药成分的潜在毒性影响,并帮助其他孩子进行科学研究


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他的决赛年: 2008

他的决赛项目:弄清楚农药和驱虫剂中的一种成分是否具有毒性

项目缘起:小时候,每当格雷厄姆·范·斯凯克去佛罗里达州拜访祖母时,他都会在花园里帮她干活。他会除草和挖掘,但她不让他靠近她的农药。“她说农药让她感到不适,”他说。

他很好奇为什么,当他查看成分列表时,他认为自己找到了答案。 在那里,他发现了一种名为氯菊酯的化学物质,它是拟除虫菊酯类化学物质家族的成员,拟除虫菊酯类化学物质通常用于家庭和农场农药、驱虫剂、虱子膏等。众所周知,拟除虫菊酯对某些动物(包括猫)具有剧毒。

范·斯凯克现在 18 岁,他想知道它们对人体有什么影响。 因此,在南卡罗来纳州哥伦比亚市读高中时,他设计了几个实验来模拟人体如何接触拟除虫菊酯。 范·斯凯克在家种植了番茄植株,并施用了常规花园农药中使用的拟除虫菊酯剂量。 在采摘和清洗番茄后,他在南卡罗来纳州农业部实验室分析了它们,发现微量化学物质已渗入其果肉深处。

然后,他将类似于一个人随着时间推移会摄入的量应用于培养皿中的细胞,发现拟除虫菊酯与细胞生长的激增有关。 这表明它们可能潜在地增加患癌症的风险,尽管还需要更多的研究来确定明确的联系。

范·斯凯克在阅读了之前的研究后——这些研究表明拟除虫菊酯可能影响中枢神经系统——想知道拟除虫菊酯是否会加速阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病的进展。 因为这项研究指出,我们吸入的拟除虫菊酯中有多达一半最终进入中枢神经系统,他想看看一个人在正常的一天中可能会吸入多少。 当他将含有少量拟除虫菊酯的空气泵入猪肺时,他发现这些化学物质实际上确实粘附在肺组织上。



然后,他计算了会到达大脑的拟除虫菊酯浓度,并将具有该浓度的溶液引入含有神经细胞的培养皿中; 他发现细胞失去了神经突——有助于它们相互交流的小延伸。 阿尔茨海默病中也发生了同样的事情,这意味着拟除虫菊酯可能与该疾病以及癌症有关。

范·斯凯克参加了 2008 年英特尔科学人才搜索竞赛,并被评为决赛选手。 他的父母非常激动——尤其是他的母亲,她曾在南卡罗来纳大学哥伦比亚分校的实验室里坐了很长时间,范·斯凯克在那里完成了他的大部分工作,等待他完成实验。 “我想她已经准备好 2012 年的圣诞贺卡了,”他说。

对他的职业生涯的影响:受到自己在实验室工作的经验的鼓舞,几年前,范·斯凯克为二年级到五年级的学生开发了一套名为“科学吸引心灵”的科学课程。 去年夏天,每周三天,每天两小时,他都会在当地的男孩女孩俱乐部帮助青少年进行动手实验,以测试各种概念:你能用柠檬制作电池吗? 各种形状的锡箔船在沉没前能装多少个便士? 他说,他的主要突破是启动了前测和后测,以准确了解他的年轻学生学到了什么。 然后他可以进行调整,使课程更贴近实际。 “我实际上已经看到某些学科领域的进步高达 600%,”他说。

反过来,这导致男孩女孩俱乐部员工的幸福感提高了 600%。 “孩子们喜欢他,”哥伦比亚市米德兰兹男孩女孩俱乐部运营副总裁苏珊·凯说。 许多人参加该项目时认为科学就是教科书。 范·斯凯克表明,事实上,科学也可以是关于猪肺和番茄的。 “孩子们从中出来后真正热爱和拥抱科学,”凯说。 “老师不可能做得更好了。”

他现在在做什么:范·斯凯克今年秋季入读了麻省理工学院。

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