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我的科學探究失敗史

Updated: Feb 28

2019年1月26日我出席「第22屆常識百搭」學生講座,整理部分內容後寫成以下文章。


位於清水灣的香港科技大學依山面海,我的讀書生涯與海洋也有很大關連。有句話叫「從失敗中學習」,而在我八年的科大學習歷程中就當然充滿了失敗。每當實驗失敗,我都會鼓起勇氣再接再厲,重複實驗多兩次,因為這樣我的失敗才算「統計上可信」啊!

科大校園面向西貢牛尾海


充滿挑戰的研究習作"FYP"


大三時我有機會到系內教授的研究實驗室做「FYP」,即final year project - 畢業研究習作。而我的研究題目是要從西貢牛尾海搜集細菌樣本,然後測試各個菌種對一種海洋管蟲幼蟲蛻變成長的影響。實驗步驟是先將細菌培養液加在直徑只有5厘米的培養皿中,過了一天細菌在培養皿內便形成一層生物膜(biofilm),這時將預先孵化了的管蟲幼蟲放進培養皿,蓋上培養皿蓋後放進培養箱,再等多一天後看結果。


華美盤管蟲(學名:Hydroides elegans)是本港海域常見的小型管蟲,它的幼蟲是游泳健將,用顯微鏡觀察它們在細小的培養皿內游來有去也廷有趣。幼蟲的天性是要找個適合長期「定居」的地方,然後蛻變成蟲,成年管蟲會長出如石頭般堅硬,長約2.5厘米、直徑0.1厘米的石灰質管狀外殼,管蟲本身的管就是自己永久的家了。要判斷哪處是適合建家定居的地方,幼蟲需要在環境中接收化學訊號。而在培養皿中這短短24小時內,各種細菌會因為各有不同的「生化作用」,將不同的化學訊號釋放到海水中,而可能使幼蟲作出不同的反應,如:加快或減慢蛻變、發育成管蟲,或者是不蛻變等等。[撳入去睇吓點解要研究呢啲]

顯微鏡下的華美盤管蟲; a 幼蟲, b 幼蟲開始蛻變, c 成蟲。(來源:網上圖片)

要做好FYP必需要夠勤力和分秒必爭,我安排每次實驗都要處理很多隻培養皿和幼蟲,測試五、六個菌種,還有必不可少的對照組,每個菌種要用五隻培養皿,每隻培養皿中要加入十隻幼蟲:試想像一下如何從水中用定量吸管(0.2 mL pipette)捕捉小於1毫米會游動的幼蟲?!簡單一算,每次實驗就要在一、兩小時內把總共四十隻培養皿、四百隻幼蟲處理好。第二天便要做更費精神的工作:用顯微鏡逐隻培養皿觀察,數一數開始蛻變發育的幼蟲。而開始蛻變的幼蟲會在培養皿底部「坐定定」,其實比較容易觀察。


一天,我如常回實驗室去「數蟲蟲」,但很奇怪地,其中一組樣本的五隻培養皿內,全部的幼蟲都不見了!莫非我作天不小心,忘記把幼蟲加進培養皿內?我花了幾分鐘自責,再整理好其他樣本的蟲蟲數據之後,便把握時間預備下一次實驗。要知道,由種菌、孵化幼蟲、把它們加進培養皿、培養,到最後觀察和處理數據,整個過程如果順利的話就是連續五、六天的功夫。當時我真的希望不會再失魂,浪費心機和時間……


不幸地,接下來的兩個星期,培養皿內蟲蟲不翼而飛的挫折再三重現!與此同時,實驗室負責細菌化學分析的博士後開始催促我「交功課」,追問怎麼忽然間少了其中一個細菌樣本的實驗數據。這時我只好把暗自鬱悶了三個星期,做不好又想不通的實驗結果向博士後和盤托出。身經百戰的博士後聽了我的剖白並沒有責備我,反而理性分析幼蟲不見了的可能原因,或許是有神秘物質殺滅了幼蟲?


於是,為了確定我之前是失魂搞錯,還是真的有「滅蟲新發現」,我拜託了一位師兄來監督我每個實驗步驟。並花了幾天時間討論幼蟲不見了的可能性。終於,來到要看結果的時候了,我坐在顯微鏡前觀察培養皿,作天在師兄監督下我放進培養皿內的十隻幼蟲又是不見了,那我真的發現了滅蟲細菌嗎?如果幼蟲真是死了,我應該會看到培養皿內的幼蟲屍體呀,怎麼會全部不見了?!師兄過來顯微鏡前坐下,比平常花了較多時間,將培養皿翻來翻去又不斷調教對焦和光度。似乎他真的找到幼蟲失蹤原因,他用了一個特別的角度把培養皿置在顯微鏡下,然後着我慢慢扭動對焦小心觀察。


謎底終於解開,原來所有幼蟲都「爬」到培養皿邊緣被碟蓋遮擋着的位置,加上培養皿本身的厚度,因為我只用慣常的角度來觀察培養皿「碟底」一面,而完全忽略整個培養皿內其他角落,所以我半條蟲都找不到!


我心裡面想講咗好耐嘅說話:可惜嗰個落雨嘅晚上,嗰疊濕滑嘅培養皿,嗰個粗心大意嘅學生:係我唔可以趕得切喺實驗室… 親口對腦細講一句「我得咗喇」。


這就是我做FYP時的失敗經歷。


從FYP學曉做人道理


我的FYP最終都如期完成(仲攞咗個Best presenter獎 B-)),現在回想起,發覺原來做FYP好比做人:凡事要多角度觀察和思考,遇到困難不要獨自發愁,應該多與人溝通和盡快找幫手,做事要細心,不要遺漏每個微少的步驟,還有時間管理都很重要啊!


#科大 #FYP #生物膜 #做人道理 #華美盤管蟲

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