國家與香港的科學家
基礎科學發現推動科技發展,科技又助科學進步;屠呦呦以青蒿素戰勝瘧疾,高錕以光纖連通世界,兩人都獲諾貝爾獎。
- 科學求發現,科技出發明,兩者互相推動。
- 屠呦呦以青蒿素救治瘧疾病人,2015年獲諾貝爾獎。
- 高錕發明光纖通信,被譽為光纖之父,2009年獲諾貝爾獎。
文體小知識:說明文記下科學家的足跡。這一篇講屠呦呦和高錕的故事,看科學發現與科技發明怎樣互相推動。
§課文原文 Passage
1科學與科技像一對齒輪,互相帶動:科學家的新發現,令工程師造出新的科技產品;新科技又為科學家提供更好的工具,幫助他們作出更新的發現。國家和香港都有傑出的科學家,用畢生努力改善了億萬人的生活。
2屠呦呦是中國著名藥學家。上世紀六十年代,瘧疾在各地肆虐,她帶領團隊翻查大量中醫古籍,從《肘後備急方》中取得靈感,改用低溫方法從青蒿中提取有效成分,終於成功製成青蒿素。這種新藥拯救了全球數以百萬計的瘧疾病人,她因此在二零一五年獲諾貝爾生理學或醫學獎。
3高錕被譽為光纖之父,在上海出生、在香港求學和工作多年。上世紀六十年代,他提出一個大膽的設想:只要把玻璃提純,光便可以在細如髮絲的玻璃纖維中長距離傳送訊息。這個理論後來成為光纖通信的基礎,今天的互聯網和電話網絡都靠光纖高速傳送數據。他於二零零九年獲諾貝爾物理學獎。
4兩位科學家的故事正好說明科學與科技的互動。屠呦呦研究藥物成分是科學發現,製成藥片、量產供應全球便是科技應用;高錕研究光在玻璃中傳播的科學原理,轉化成光纖這項科技發明,而光纖網絡又令全球科學家能即時分享數據,反過來加速科學進步。
5他們的成功靠的是堅毅的科學精神:屠呦呦經歷一百九十次失敗才成功提取青蒿素,還曾以身試藥;高錕的設想起初被不少人質疑,他仍堅持研究和論證。科學路上失敗是常態,不斷求證、不怕失敗,才是科學家最可貴的品質。
6作為小學生,我們未必立刻做出偉大發現,但可以學習科學家的態度:細心觀察、勇於提問、反覆實驗、誠實記錄。今日課室裏的小小好奇,或者就是明日改變世界的起點。讓我們向國家和香港的科學家致敬,並以他們為榜樣。
1重點摘要 Summary
科學發現推動科技發展,科技又助科學進步;屠呦呦以青蒿素戰勝瘧疾,高錕以光纖連通世界,兩人都獲諾貝爾獎。
2生字卡 Vocabulary
從事科學研究、探索自然規律的人。
找出原本已存在但未為人知的事物或規律。
創造出以前沒有的新工具或新方法。
屠呦呦團隊從青蒿提取、治療瘧疾的藥物。
經蚊子傳播、令病人發冷發熱的傳染病。
細如髮絲的玻璃纖維,能以光高速傳送資訊。
表揚對人類有重大貢獻的科學家等的國際大獎。
利用電腦和網絡處理和傳送資訊的科技。
面對失敗仍不放棄、堅持到底的品格。
為他人和社會作出的付出和成果。
3逐步講解 Steps
- 第一步:理解科學與科技互相推動科學是探索自然規律、追求知識的活動,成果是發現;科技是把知識應用來解決實際問題,成果是發明。兩者互相推動:科學發現為科技提供原理,例如了解光的特性令光纖誕生;科技又為科學提供新工具,例如望遠鏡和電腦令科學家看到更多、算得更快。明白這對齒輪,便明白科學研究對社會多重要。
- 第二步:認識屠呦呦與青蒿素上世紀六十年代,瘧疾在全球肆虐,抗藥性令舊藥失效。中國藥學家屠呦呦帶領團隊搜集中醫古籍處方,從東晉《肘後備急方》一句「青蒿一握,以水二升漬,絞取汁」得到啟發,想到高溫會破壞有效成分,改用低溫提取,終於在一九七一年成功取得青蒿素。青蒿素療法救活了全球數百萬病人,她於二零一五年獲諾貝爾生理學或醫學獎,是首位獲此獎的中國本土科學家。
- 第三步:認識高錕與光纖高錕被譽為光纖之父。他在上海出生,先後在香港和英國求學,曾任香港中文大學校長。上世紀六十年代,他計算並提出:只要把玻璃的純度提高到極高,光便能在細玻璃纖維中長距離傳送訊號。這項研究奠定了光纖通信的基礎,今日全球互聯網、電話和電視網絡都鋪設光纖,資訊以光速往來。他於二零零九年獲諾貝爾物理學獎。
- 第四步:從兩個故事看科學與科技的互動屠呦呦的例子:研究青蒿成分是科學發現,把青蒿素製成藥物並量產供應全球是科技應用。高錕的例子:研究光在玻璃中的傳播原理是科學,發明光纖並鋪設網絡是科技;而光纖令全球科學家可以瞬間交換海量數據,反過來推動基因、氣候、天文等科學突飛猛進。可見科學與科技互為動力,缺一便轉不動。
- 第五步:學習科學家的精神兩位科學家的成就背後是堅毅與誠實。屠呦呦團隊試驗了數百種藥材、經歷一百九十次失敗才成功,甚至親自試藥以確保安全;高錕的大膽設想曾被質疑,他不斷計算、實驗、發表論文,用證據說服世界。科學精神包括:細心觀察、勇於假設、反覆求證、誠實記錄、不怕失敗。這些態度在日常學習中同樣用得着。
- 第六步:立志貢獻社會科學家的貢獻不限於實驗室:青蒿素令瘧疾地區的孩子重獲健康,光纖令我們上課、通訊和娛樂都更方便。國家近年航天、高鐵和超級電腦成就顯著,香港也有多所大學從事尖端研究。同學可以由小處做起:多問為什麼、多做小實驗、閱讀科學家傳記。今日的努力學習,就是明日貢獻社會的準備。
5例題示範 Example
例題:老師問:屠呦呦發現青蒿素是科學發現,光纖通信是科技發明,兩者怎樣互相推動?請各舉一個例子說明。
- 先分清概念:科學發現是找出自然規律;科技發明是把規律造成有用的工具。
- 例子一:屠呦呦研究出青蒿能治瘧疾是發現;把青蒿素製成藥片、量產供應全球是科技應用。
- 例子二:高錕研究光在玻璃中傳播的原理是科學;發明光纖並建成通信網絡是科技。
- 反過來看:光纖網絡令全球科學家即時分享數據,加速新藥研究和天文觀測等科學進步。
- 結論:科學提供原理給科技,科技提供工具給科學,兩者如齒輪互相帶動。
- 答案:科學發現與科技發明互相推動。屠呦呦發現青蒿素的治瘧功效是科學,把它製成藥物並量產是科技,救活數百萬病人;高錕研究光在玻璃纖維傳播的科學原理,發明成光纖通信科技。而光纖網絡又讓全球科學家快速分享海量數據,反過來加速科學進步。可見科學為科技提供原理,科技為科學提供工具,兩者互相帶動,造福人類。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1屠呦呦研製出治療什麼疾病的藥物?
Q2青蒿素從哪種植物提取?
Q3高錕因哪項發明被譽為之父?
Q4兩位科學家分別於何時獲諾貝爾獎?
Q5科學發現與科技發明是什麼關係?
8重點回顧 Recap
- 科學求發現,科技出發明,兩者互相推動。
- 屠呦呦以青蒿素救治瘧疾病人,2015年獲諾貝爾獎。
- 高錕發明光纖通信,被譽為光纖之父,2009年獲諾貝爾獎。
- 堅毅與誠實記錄是科學家最可貴的品質。
- 由細心觀察和勇於發問開始,學習科學家精神。