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寻找一种新的公众参与工具

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折纸显微镜:通过巧妙地折叠一张A4卡片而制成。

曼努普拉卡什发明了折叠式望远镜,因为他梦想在世界范围内平等地获得科学工具。然而,尽管折叠显微镜很简单,但它是一种功能很强的显微镜,可以用标准透镜(安装在塑料盒里的一个小玻璃球)对放大倍数高达X 140倍的载玻片上的标本进行检查。

显微镜检查仍然是疾病诊断的关键,替代技术往往依赖于复杂的实验室设备和更多的财政资源。

实验室设备和更多的财政资源

尽管免疫层析检测(例如疟疾快速诊断检测,或其他通过颜色显示阳性的检测)越来越多,但它们可能与假阳性有关,在某些情况下是无用的(例如,治疗后测量疟原虫清除率)。在病人样本中,致病微生物或相关症状的可视化仍然是不可辩驳的,因此显微镜检查仍然是诊断许多感染的金标准。显微镜有明显的优点,可以放在你的口袋里,大约一美元,使用折叠式显微镜进行医学诊断正在不断发展中。

然而,Foldscope在教学中还有另一个同样重要的应用。公众对科学的兴趣正在增长。鼓励人们用自己的袖珍显微镜探索微观世界,或“微观世界”,为激发人们对周围世界的兴趣和参与提供了非常宝贵的机会。除了受过科学教育的公众的明显好处之外,科学家和“外行”的合作也带来了不可预测的好处。例如,在2011年,在线游戏玩家解决了一种逆转录病毒蛋白酶的结构,这种蛋白酶已经被科学家们躲避了十多年。他们玩的是Foldit,这是一个由公民科学家玩的游戏,它利用了人类的直觉和洞察力的能力,而这些能力是无法通过计算机编程的。在这里,现在跨越数百个不同的学科领域,科学家们通过将科学难题呈现为游戏任务,来挖掘集体脑力的巨大宝贵资源。

科学家和公众之间的接触对双方都极为有利,双方互相学习。这种互动的价值突出体现在主要的科学研究拨款机构,现在将申请的公共参与部分定为强制性的或强烈推荐的。

今年11月,我在伦敦卫生和热带医学院为当地学校的学生举办了一系列的公众参与课程,重点是使用显微镜进行疾病诊断。作为一名访问过学校的人,我也曾举办过类似的课程,我发现在没有实验室设备的情况下教授一门微观学科是很复杂的。因此,我想尝试使用折叠式显微镜来观察标本,并评估青少年在制作自己的折纸显微镜时会有多感兴趣。在学校著名的教学实验室里进行这项实验基本上是一个备份,因为如果折叠式显微镜不成功的话,桌面显微镜可以看到标本。

然而,结果证明这是不必要的。创建Foldscope本身是一项相当具有挑战性的任务,它的复杂性有助于提高人们的热情,正如观看受疟疾感染的大脑切片一样。另一个关键因素是能够将折叠镜(通过磁条)连接到智能手机上的摄像头上,这样就可以拍摄视野内的照片。这为社交媒体打开了大门,如果你想让青少年从事科学,鼓励他们使用Instagram是一个很好的起点。还可以将折叠镜安装到智能手机的闪光灯上并投影图像。

经过半个小时的创造性思考和共同制作折叠式显微镜,学生们能够在感染肝组织切片的胆管中发现中华绒螯虫(东方肝吸虫),并在感染疟疾的大脑中发现疟疾色素和血管内外出血。有机会接触到这样的标本是很好的,但不是必需的;个别的折叠镜包有自己动手做的塑料和卡片幻灯片。普拉卡什实验室最近发起了Kickstarter活动,以便在2017年向100万人分发。不管显微镜是你的领域,你的兴趣还是你的好奇心,现在只需花费一美元和一封漂亮的电子邮件就可以使用它。

运行这样的会话有时看起来像是很多(可以说是不必要的)工作。但是,尽管他们提供了一种探索微观世界的方法,引起了对疾病诊断主题的讨论和兴趣,从而使学生受益,但他们也使主持会议的科学家受益。像这样的公众参与项目让我和同事们磨练了我们解释科学概念的能力,而不使用行话或过于复杂。我发现,学习发表能够吸引学生注意力的演讲,对我和其他同学的学术演讲(提示:每个人都喜欢小猫)都非常有帮助。

科学家们越来越意识到,公众参与并不一定意味着微型实验室实验能促进物理学课程的学习(暗示某人用液氮做冰淇淋……尽管我非常喜欢这个实验……)——随着他们这样做,界定公众参与的界限被拓宽和推广。科学界将公众参与作为解决问题或改进问题的一种手段,其多样性越高,回报就越大。

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