一、雏鹰成长

办公室里的新发现

郑嵩岳、耿洁、杨平三名同学是郑州师范学校（现郑州师范高等专科学校）99级的学生。在校期间，他们学习积极认真，工作踏实肯干，在年级和学校都取得了不少的成绩。姜冬梅老师当时是他们的团委书记，也就是后来他们的辅导老师。在2001年下半年的某一天，发现的种子就在团委办公室里萌发了……

在一次例会上，他们发现了一个有意思的现象：“为什么姜老师的右手拇指和我们长得不一样？”于是他们私下就讨论了起来，并想向老师问其缘由。老师的回答似乎有些令他们失望，因为姜老师也不知道自己的拇指为什么长得短短粗粗的。这个关于拇指的小问题着实令往日平静的办公室里热闹了不少。

因为他们发现身边还有不少老师和同学有着这样与众不同的拇指。问起他们为什么会是这样的？有的说从小咬指甲咬的，有的说天生就这样，甚至有的说按图钉按的。闹闹妈妈讲给我们的事儿，更引起了我们的注意：闹闹的爷爷、爸爸和妈妈都是杵状拇指，爷爷非常担心孙子也是杵状拇指，当他第一次抱着孙子时，就拉出闹闹的小手，知道不是才放心。关于杵状拇指成因的矛盾说法引起了他们的好奇，通常个高个低与遗传有关，许多疾病与遗传有关，那么“杵状拇指”与遗传或疾病有关吗？他们请教了辅导老师，在老师的指导下查阅遗传学书籍。从遗传学书籍上知道，人头发的颜色、是否卷曲、人的眼睛的颜色与遗传有关，许多疾病，如色盲、血友病等与遗传有关，但是都没有提到与杵状拇指有关的。“既然遗传学书上没有讲，我们是否可以探索一下呢？”这一想法得到了辅导老师的支持。老师指导他们设计了郑州市中小学学生“杵状拇指”的调查和研究方案。

做了哪些具体工作?

1．设计方案。要想研究“杵状拇指”是不是遗传现象，因而所设计的方案，必须科学、可靠、有深度。

为了保证科学性，他们先后查阅了《人类遗传学》、《医用遗传学》、《遗传学词典》、《中国大百科全书生物卷》等书，通过中国期刊网，查阅了94年以来的与手指性状有关的研究论文400多篇，阅读了两篇与手指遗传有关的研究论文。（其余大多都是医学上的疾病研究。）走访了河医大附属医院．郑州骨科医院，请教了多名专家。同时与北大教授进行了电话咨询。

为了可靠，调查取样必须具有郑州市人群的代表性，调查基数必须足够的大，应该上万。

为了有一定的理论高度，应该在普遍调查的基础上，进行重点调查和遗传规律分析。

2、调查过程。包括普遍调查、重点调查、家谱分析。

普遍调查从2001年9月开始，花了半年多的时间，调查范围包括小学、初中、高中共15所学校，亲自识别认定了12180名学生是否具有杵状拇指性状，统计出杵状拇指在学生群体中的出现频率；

重点调查花了2个多月时间，采用问卷调查的方式，调查范围是241名具杵状拇指学生。调查内容包括健康状况。有无病史．其父辈祖辈中是否具有杵状拇指的人员，为进一步家族分析提供基础数据。

家谱分析。调查了具杵状拇指学生的父辈和祖辈（包括爷爷奶奶、姥姥姥爷、姑姑叔叔、姨姨舅舅、爸爸妈妈等），尽可能完整地绘制出了四十多份家族遗传谱系图。并选取闹闹家作为典型，进行汇报。同时，查阅有关资料。

得出的结论

通过对普遍调查．重点调查数据的处理以及对绘制家族谱系图的分析，初步认为，杵状拇指属于遗传性状，具有一定规律：

杵状拇指在人群不同年龄阶段，包括老年、中年、青少年都有分布。其中，调查的学生人数为12180名，具有杵状拇指的学生人数为241名。请看调查结果表（1）：调查对象是小学、初中、高中，调查内容是调查人数，杵状拇指人数及其百分比。普遍调查结果表明：杵状拇指在青少年中具有相对稳定的出现频率，约为2％。

重点调查结果表明：

（1）杵状拇指存在着高发的遗传家族。

调查得到的具有杵状拇指性状的学生有241名，其中约有一半的学生清楚的记得，其祖辈．父辈的成员中，同样有杵状拇指性状出现。

（2）杵状拇指的遗传与性别无关，不是伴性遗传。

在初中和小学出现杵状拇指的189人中，出现杵状拇指的男女生人数分别为99和90，比例约为1∶1。由此推断，杵状拇指的遗传与性别无关，控制该性状的基因不在人的性染色体上，因此，不是伴性遗传。

应当说明，在所调查的高中阶段，由于部分学校生源女生居多，所以没有计算高中阶段杵状拇指的性别比例。

家谱分析结果表明：杵状拇指性状不是由一对等位基因控制。

许多遗传性状是由一对等位基因，即显性基因和隐性基因控制的。我们可以借助于本次调查结果所绘制的，闹闹家的杵状拇指遗传家族谱系图（见图1）进行分析。闹闹自己不是杵状拇指，但闹闹的爸爸妈妈均是杵状拇指，可知杵状拇指不是由隐性基因控制的；闹闹妈妈是杵状拇指，但闹闹外公外婆均不是，可知杵状拇指也不是由显性基因控制的。所以杵状拇指不是由一对等位基因控制的。

综上所述，杵状拇指和正常拇指不是由一对等位基因控制的。

从杵状拇指性状在人群中存在相对稳定的基因频率，并有高发的遗传家族，不属于伴性遗传，不是由一对等位基因控制。由此推断，杵状拇指性状属于“多因一效”现象。也就是说，杵状拇指性状的发育可能涉及多个基因甚至多个基因组参与，即多个基因或基因组共同影响杵状拇指性状的发育。

有了科学的发现、科学的结论，有了科学的引导，科学的支持。这些孩子们，要带着他们自己的项目真正的走进科学。


2002年7月经过省市科协的层层选拔，郑嵩岳、耿洁、杨平三名同学，带着他们的项目：《关于“杵状拇指”的调查研究》顺利的突出重围，进入全国比赛。有幸参加了第十七届全国青少年科技创新大赛，并取得了优异的成绩。

全国青少年科技创新大赛（China Adolescents Science & Technology Invention Contest）是一项具有20年历史的全国性青少年科技创新和科学探究项目的科学比赛，是目前国内面向在校中小学生规模最大的具有示范性和导向性的全国青少年科技教育活动之一，竞赛学科包括自然科学学科和部分社会科学的内容，其宗旨在于推动青少年科技活动的蓬勃开展，培养青少年的创新精神和实践能力，提高青少年的科技素质，鼓励优秀人才的涌现。

第17届全国青少年科技创新大赛是在河南·郑州举行的。在此次大赛中，三名同学面对比赛沉着冷静，处乱不惊，以科学严谨的态度迎接各方面的挑战。“挑剔”的评委也被这些“小科学家们”的真诚，以及科学的态度所打动。功夫不负有心人，该项目最终荣获全国创新大赛一等奖、“英特尔”英才奖。

同年8月该项目又被选送至北京，参加在那里举行的“明天小小科学家”奖励活动，在大赛中荣获二等奖。评委的评语是：该参赛选手，能够运用科学的调查方法、利用已有的遗传学基础理论，以及上万人的数据积累，发现并论证了“杵状拇指”这一新的性状，而且评委也作了核实，在国内外还确实没有发现有类似的研究。这就像当年孟德尔先生研究豌豆一样，其对科学研究的执着和严谨精神，是永远值得大家学习的。

当然，文章中也还存在着一些问题，需要以后继续研究。例如：在文中所提到的闹闹的妈妈和九姨是双胞胎，但却没有说明是属于同卵双生还是异卵双生。如果是异卵双生，则文章中的结论成立；但如果是同卵双生，那么就“杵状拇指”是否属于遗传这一问题，就还有待研究。

人体上还有许多未知的性状有待开发，我国的遗传资源是非常丰富的，在不少偏远的地方，还存在着许多未知的、原始的人类性状，这些都对世界人类遗传学的研究有着重要的意义。希望该选手能够更加深入、全面的研究，继续不断的学习，成为“中国的小孟德尔”。

“人体结构是复杂的，生命的奥秘更复杂，我们的研究刚刚开始……”


面对全国大赛的成绩与好评，他们并没有止步不前，而是通过不断的探索与努力，追求更新的挑战——参加国际工程与科学大赛。二月的上海可能是最好的季节了，虽不是春天，却早已不见那冬日里的倩意。

2003年2月11—14日，由中国科协青少年工作部主办，上海市科协承办的“2003年中国青少年英特尔ISEF冬令营”在上海市科学会堂举行。来自北京、上海、安徽、浙江、河南、山西、广东、福建、江苏、湖北、陕西、内蒙的37名中学生和他们的指导教师以及有关省、市、自治区科协青少年科技活动组织工作者参加了这次冬令营活动。

为了准备这次赛前的练兵，这三名同学都鼓足了劲儿，努力克服外语的障碍，通过查阅大量资料，翻译了自己的论文，开始了项目的国际化……比赛是紧张的但是孩子们却从中受益匪浅，因为他懂得了什么是科学的态度。经过比赛队友们的激烈竞争和评委老师们的层层把关，“杵状拇指”这个从河南来的项目终于拿上了远赴美国的机票。


阳春三月本是“卧春”的季节，可是那突如其来的、席卷全国的“非典型性肺炎”，却有倒春寒一样，给新发的嫩叶打上了一层无情的白霜……为了控制疫情的发展，中央采取果断措施，早发现、早隔离，力求将损失减到最小。国际上，美国的第二次海湾战争，也对出国比赛产生了影响……

四月末，正当孩子们准备展板，收拾行囊的时候，一个突如其来的电话中止了这一切——比赛因“非典”疫情而取消了……

结束了吗？比赛似乎过早的收场了，“不，整理好我们的材料，保存好我们的展板，我们明年再比赛！”意志是豪迈的，然而感情却是沉重的，毕竟他们已经为此进行了两年的努力。

“在非典的紧张气氛和一系列不愉快的影响下，您恐怕没有心思去欣赏美好的春色吧？我由于到北京办理签证的缘故，就以‘从重疫区回来’被隔离观察了——呆在家里，不允许上班，也不允许出门。前两天我很着急，现在我已经自得其乐了。来，和我一起透过窗子看看春天吧！——天已经是暮春了。干燥的空气开始变得湿热起来。窗外的杨树叶子又肥又大，一阵风吹过，每片叶子都开始转动摇晃，伴着哗哗地旋律，阳光在油绿的叶面上跳动着。树上并没有鸟巢，可是总会有几只比麻雀还小的鸟儿在枝叶间钻来钻去，啾啾地叫着。栖息在远处树梢上的那只杜鹃，到了傍晚就开始鸣唱了，不过先前‘咕咕——咕咕——’长时间的啼血声，已经变成了短促欢快的‘布谷，布谷’，它一定是想找媳妇成家了！”


“冬天来了，春天还会远吗？”又是一年暮春，不一样的是我们送走了惹麻烦的客人——“非典”。2004年了，是新的一年，一切才刚开始，同样的比赛、同样的选手、同样的项目，带着不一样的感觉，带着一年的积淀，雏鹰该展翅翱翔了！水击三千里，摶扶摇而上者九万里，天之苍苍，该是放飞雏鹰的时候了！

Intel ISEF是英特尔国际科学与工程学大奖赛（Intel International Science and Engineering Fair）的英文缩写。这是一项有52年历史的国际性青少年科学研究项目比赛。它也是世界上唯一的面向9-12年级（初三-高三）的学生，竞赛学科涵盖了所有自然科学学科和部分社会科学内容的科学比赛，因而被称为中学生科学竞赛的“世界杯”或“奥林匹克”。

国际科学与工程学大奖赛是由科学服务社（Science Service）于1950年创办的美国中学生科学博览会发展而来。科学服务社是设立在美国华盛顿的一个公益组织，其宗旨是推动科学的发展和技术的进步。该组织在组织竞赛的过程中，联合大企业作为活动的合作者。作为对支持赞助ISEF的企业的回报，科学服务社把竞赛的冠名权授给领衔赞助的企业。1996年以前，这项比赛由美国西屋（Westinghouse）电子有限公司赞助冠名。1996年，英特尔（Intel）公司投入巨资来发展并推广这一比赛，因而成为竞赛的领衔赞助商。竞赛接受Intel公司的赞助后，给予学生的奖励、教师的项目以及ISEF的活动都有很大的提高和改变，竞赛的影响和知名度显著扩大。

“真正的国际比赛就要开始了，我们的梦想就要实现了！”是呀，比赛是成就梦想的地方，同时也是飞向未来的起点。2004年5月11日，为期一周的第55届国际科学与工程学大奖赛在美国波特兰市开幕。在本届大赛中，共有来自38个国家、4个地区的1400多名学生参赛。我国经层层选拔，有来自中国大陆9个省的36名选手携24个项目参加了此次大赛，共获得32个奖项。郑嵩岳、耿洁、杨平三名同学的研究课题是《“杵状拇指”是否与遗传有关》，经过紧张激烈的比赛，最终获得了大赛的学科奖四等奖。

“第一次见到国外选手热情地欢迎，让我倍感受宠若惊；第一次与诺贝尔奖获得者畅谈交流，亦让我兴奋不已；第一次真正使用异国的语言，第一次真切地感受不同的文化，第一次疯狂地交换徽章，还有，第一次在展位同时应对九名评委……这许许多多的第一次都使我不能忘怀。

Intel ISEF真的是科学的盛会，我看到了，我看到了选手们对于自己项目的一丝不苟，看到了他们对其它项目所表现出的无比好奇，同时我也看到了那些著名科学家们对青少年科学研究项目无微不至的关怀与千千万万志愿者对Intel ISEF所做出的无私贡献。

Intel ISEF真的是微缩的社会，我感到了，我感到了不同文化互相的冲击与交融，感到了世界的多彩与和谐，同时我也感到了不同国度评委不同的评审方式，唯一不变的，是大家永远的热情与友谊。

现在我才深切地体会到，自由、开放才是科学需要的环境，Intel ISEF也就恰恰提供了这样的环境。无限自由，任想象遍布天野；无比开放，让创新成为实实在在的思维。这，又恰恰是我过去不曾品味到的。

友谊，又是Intel ISEF的一大主题。美国、巴拉圭、巴西、爱尔兰……通过这样的比赛亦使我们产生了新的了解。笑容几乎是他们固有的表情，虽然在语言，甚至政治上存在障碍，心灵的交流仍然畅通无阻。

想了这么多，说了这么久，我似是应该感谢一下了，感谢本次大会的主办方，感谢科协的老师们，还要感谢所有参加比赛的我认识与不认识的同学，正是有了他们，我的Intel ISEF才变得真实而难忘。”


八千里路云和月，只争朝夕。几年的努力，几年的拼搏，几年的坎坷，全都凝结在这短短的分分秒秒。他们回来了，他们长大了，他们已经成为了真正的雄鹰。我想：这也许就是比赛送给孩子们的最大礼物；我想：这是他们人生的起点，因为还有新的挑战在等着他们；我想：当他们蓦然回首的时候，会带着一丝微笑、一丝欣慰，更多的将是那一份发自内心的、由衷的感激，感谢所有曾经帮助过、关心过他们的每一个人……