强烈的紫外线辐射、重金属、剧烈的温度波动、稀薄的氧气：有些微生物竟能在人们难以想象的环境中生存。地球微生物学家朱迪思·克拉特博士， 自2022年起任职于马尔堡的马克斯·普朗克陆地微生物学研究所，并担任“地球微宇宙未来中心”研究组组长，她在施泰因米勒向听众娓娓道来，带领大家踏上探索这些微生物“生存大师”的研究之旅。

跨学科研究

题为“极限中的细菌”的学术讲座，同时也是一次追溯最早微生物及生命起源的探索之旅：“这关乎对微生物生命的理解，同时也关乎对生命边界的理解，”朱迪思·克拉特博士说道。 这种理解源于物理学、生物学和化学等多学科的交叉领域。

广泛的时间维度

例如，克拉特博士的研究地点之一就是夏威夷：“我们的研究为我们打开了一扇窥探地球历史的窗口，其时间跨度长达45亿年，”这位研究人员介绍道，从而向听众阐明了所研究的时间维度。 在此过程中，环境科学相关主题也屡屡融入研究工作，有助于我们更好地理解地球演化历程中大气最高温度、氧气含量及二氧化碳含量的波动。 据克拉特博士称，这两者都与“全球微生物组”密切相关。

分子生物学基础

极端环境不断为科研和研究团队开辟新的研究领域。 例如，分子生物学的基础成分正是从极端高温或低温栖息地的微生物中分离出来的：比如用于聚合酶链式反应（PCR）的酶，这也为法医学中的亲子鉴定和DNA指纹技术奠定了基础。 此外，蓝藻等微生物过去和现在都为氧气的产生做出了贡献，并在前寒武纪时期对大气中氧气的富集起到了关键作用。 蓝藻是单细胞生物，生活在淡水和咸水中，通过光合作用获取能量，这与我们的绿色植物类似。 在此过程中产生的氧气会从“微生物垫”中逸出，克拉特博士的团队便能借助微型传感器等设备对其进行测量。

在最严苛的条件下开展研究

“在野外工作可能很艰难，”这位演讲者回忆道，例如她曾在海拔3000米的高安第斯山脉进行过一次研究考察。 距离最近的超市需要24小时才能到达，这使得研究团队除了要通过复杂的方法解答研究问题外，还面临着自给自足这一艰巨任务。迄今为止，尚未在该地区发现微生物能够稳定生存。因此，仅凭氧气并不能作为生命存在的可靠标志。

令人印象深刻的照片

在马尔堡的马克斯·普朗克陆地微生物学研究所，研究团队将实地考察中遇到的极端环境条件也搬到了实验室中进行模拟。 “虽然无法完全再现实地考察中遇到的自然环境状态，但这仍然使我们能够非常逼真地研究极端栖息地内的巨大动态变化，甚至可以进行长期观察，” 朱迪思·克拉特博士解释道。她用令人印象深刻的照片佐证了自己的讲解，并凭借这场演讲在学生中引发了极大的热情。

杰出女研究员

朱迪思·克拉特博士通过自己的工作，为马尔堡成为顶尖科研重镇做出了贡献。例如，2024年，她获得了欧洲研究理事会颁发的“ERC起步资助”。

该报告是马尔堡马克斯·普朗克陆地微生物学研究所与中黑森州学生研究中心（SFZ）合作举办的“Microbes for Future”系列讲座的一部分。

科学报告将继续进行。

（安吉拉·海涅曼 / 斯文-A·弗赖伯特博士）

任何声称当今年轻人缺乏对自然科学的兴趣且在相关领域成绩不佳的人，肯定还没有去过施泰因穆勒“plus-MINT”寄宿学校。因为在那里，学生们在“青年科研”竞赛中屡获佳绩。 阿卡什·巴格瓦特（14岁）和埃米尔·祖克曼（12岁）在该赛事的州级物理竞赛中，目前获得了第一名。

一支敬业的教师团队

在施泰因米勒中学，有一整个由青少年组成的团队，他们满怀热情并投入大量时间钻研数学、信息学、自然科学和技术等学科。令人惊叹的是：在今年的“青少年科研”竞赛中，该团队的每位成员都斩获奖项！ 马尔堡的施泰因穆勒中学凭借这些成绩在周边高中中脱颖而出，这也让教师们倍感自豪。MINT项目协调员尤塔·托尔-博尔斯多夫博士表示：“我们的学生对科研充满热情，而我们作为教师团队，将全力支持他们。”

显然，这个团队本身就由一群地地道道的自然科学家组成。 无论尤塔·托尔-博尔斯多夫博士、斯文·弗赖伯特博士、马尔特·克利姆扎克、伊娃·诺伊曼博士、安特耶·塞尔和帕特里克·萨博博士是如何做到的——他们点燃的热情也感染了这些年轻人。

“一项杰出的作品”

无论如何，为黑森州“青少年科研”物理竞赛冠军阿卡什·巴格瓦特（Akaash Bhagwat）和埃米尔·祖克曼（Emil Zuckermann）所作的颁奖致辞，确实发人深省：“……他们围绕“智能流体——智能汽车？”这一主题展示了一项杰出的研究成果，其非凡的热情和对该主题的真诚兴趣给我们留下了深刻印象。
“我们特别欣赏你们条理分明的科研方法：有针对性地分别改变各影响因素，规范地完成了一系列测量，并对结果进行了清晰、合理且易于理解的分析，”颁奖词中如是写道。

阿卡什和埃米尔做了什么？

由于这两名学生都是不折不扣的汽车迷，因此不言而喻：他们共同开展的研究项目将围绕汽车展开。 这两位青少年研究了磁流变（MR）液体的粘度。磁流变（MR）液体是一种智能功能液体，在磁场作用下，其粘度（即粘稠特性）会在几毫秒内从液体状态转变为半固体状态。 阿卡什和埃米尔通过多种测量方法，成功研制出了一款可正常工作的自适应减震器原型。——这一成就使他们及其研究成果通过报道和视频登上了媒体。

考虑到在之前的地区预选赛中，施泰因米勒学校及寄宿学校派出的6支队伍全部获胜，仅此一点就足以称得上极为罕见。 随后，多支施泰因穆勒队在州级比赛中均跻身前列，下表即为明证：

在地区赛（RW）和州赛（LW）中获胜的“青少年科研”参赛团队：

费利克斯·萨赫尔（10年级）和索菲·萨赫尔（6年级） / 主题：AIceBear cares everywhere——面向慢性病儿童的人工智能辅助系统：RW“职场”类第一名，LW“职场”类第二名及德国助听器行业协会特别奖

奥雷莉亚·维尔德、玛丽特蕾丝·施瓦贝、法特玛·塞佩奇吉尔（5年级） / 主题：让婴儿纸尿裤更环保——用植物力量替代超吸水剂：RW化学组第一名，LW“Geolino”特别奖（参加“青少年科研初级组”竞赛）

玛琳·耶伦特鲁普、伊达·瓦茨拉韦克（6年级） / 课题：活泼的泡沫实验： “大象牙膏”：RW化学组第一名，LW化学组第二名及德国化学工业协会（VCI）特别奖（参加“青少年科研初级组”竞赛）

洛特·瓦格纳、伊莎贝拉·库尔（7年级） / 课题：飞行的公式：秋季赛物理组第一名，春季赛物理组第二名及“注重细节”特别奖（参加“青少年科研”初级组竞赛）

拉拉·哈蒂布、乔治亚·库恩（8年级） / 课题：Gen2马用纸：自然科学组“职场”类第一名，人文科学组“材料与物质”特别奖（材料技术研究所）。参加了“青少年科研”初级组竞赛。

阿卡什·巴格瓦特（8年级）、埃米尔·祖克曼（6年级） / 主题：智能流体——智能汽车？ MR流体作为形态可变减震器，RW组物理竞赛第一名及物理特别奖（游戏奖），LW组物理竞赛第一名及plusMINT物理创造力特别奖。《电动汽车的魅力》实验套装。

很遗憾，该竞赛组别没有全国性比赛

《上黑森报》2026年4月7日

施泰因米伦学校的学生乔尔（左）和埃米尔（均为6a班）在全德国范围的“Informatik-Biber”竞赛中，凭借远超夺冠要求的出色表现脱颖而出。

在来自5、6年级的204,150名参赛者中，他们最终跻身于那不到2%、将一等奖带回家的学生之列。要获得一等奖需要117分——而乔尔和埃米尔竟然拿到了144分！

这两位同班同学曾作为团队在同一块屏幕上协作——显然效果非常出色，计算机老师斯特芬·乌尔韦尔对此感到非常高兴。和他的这两名学生一样，他也因这一非凡的成果而获颁了一份证书。

对此只能说：对你们如此高超的计算机科学造诣，真是令人佩服！我们确信：今后我们还会听到更多关于你们的消息。

（安吉拉·海涅曼）

上周末，施泰因米勒中学带着六个项目参加了“青少年科研”地区赛——并以六项冠军的佳绩凯旋！该校所有参赛项目均在其专业领域摘得地区冠军！ 因此，这所位于马尔堡的中学将于3月20日至21日派出共计11名学生和5个项目，前往卡塞尔参加“青少年科研”青少年组的州级比赛。另一组学生将参加在达姆施塔特举行的“青少年科研”大龄组州级比赛。

创意……其实并不存在。五年级的玛丽特蕾丝·施瓦贝、奥雷莉亚·维尔德和法特玛·塞佩奇吉尔就有了这样一个创意。在她们的研究中，她们致力于让婴儿纸尿裤更加环保——用植物力量取代超吸水剂。

在尤塔·托尔-博尔斯多夫博士和帕特里克·萨博博士两位教师的指导下，该小组在“职场”课程中开展项目，致力于为婴儿纸尿裤中不可降解的超吸水剂寻找一种生态替代方案。 在针对吸收量、吸收速度和压力稳定性的广泛测试中，学生们发现苹果果胶与魔芋粉的混合物效果极佳。这种材料组合甚至在“改装版尿布”中通过了奥雷莉亚弟弟的实际测试。

大象牙膏详解

六年级的玛琳·耶伦特鲁普和伊达·瓦茨拉韦克在帕特里克·萨博博士和安特耶·塞尔的指导下，在化学领域开展了一项“活泼的泡沫”实验：大象牙膏

该小组研究了温度、酵母用量、洗洁精用量以及过氧化氢浓度对泡沫量的影响。在研究过程中，这些年轻的研究人员发现，应使用大量酵母，但洗洁精的用量不宜过多。

探寻飞行的奥秘

七年级的伊莎贝拉·库尔和洛特·瓦格纳在马尔特·克利姆扎克和尤塔·托尔-博尔斯多夫博士的指导下，在物理学科领域对“飞行公式”进行了验证。

两人重新验证了一项新近发现的公式，该公式可根据昆虫和鸟类的体重及翼展，计算出其拍翅频率。 为此，他们通过视频分析对自由飞行的昆虫以及自己饲养的蝴蝶进行了测量和分析。此外，他们还研究了飞鸟模型（可上弦的模型鸟）质量的变化如何影响其飞行行为。

年轻汽车爱好者们的一个特别项目

阿卡什·巴格瓦特（8年级）和埃米尔·祖克曼（6年级）的项目聚焦于智能流体与智能汽车之间可能的相互作用。 在物理学科的尤塔·托尔-博尔斯多夫博士和斯文-A·弗赖伯特博士的指导下，他们研究了磁流变液的迷人特性，随后设计并开展了自主实验，展示了如何通过磁场有针对性地控制粘度和阻尼特性。 最后，学生们将磁流变液注入模型车的减震器中，并通过坡道测试演示了自适应减震功能。

利用马粪制成的纸张技术已得到进一步发展

八年级的拉拉·哈蒂布（Lara Khatib）和乔尔吉娅·库恩（Giorgia Kuhn）正在进一步推进她们的项目，该项目旨在利用马粪生产环保纸张。 在斯文·弗赖伯特博士和伊娃·诺伊曼博士的指导下，这两位学生在“职场实践”课程的后续项目中，显著提升了利用马粪生产环保纸张的技术。通过添加淀粉，纸张的脆性等缺陷得到了改善。 最终制成了第二代（Gen2）环保纸，其特点是质地坚韧、薄而均匀，且书写性能良好。

AIceBear 擅长竞技

AIceBear曾与索菲和费利克斯·萨赫尔兄妹一同参加过许多比赛，其中包括新加坡站（我们此前曾报道过）。 如今，这个为慢性病儿童研发的人工智能辅助系统项目在“青少年科研大赛”的“工作环境”类别中亮相，并直接晋级州级比赛。 为了向评委展示该项目，他们将于3月底前往达姆施塔特；与此同时，年幼的学生们则需在卡塞尔向专家们讲解他们的实验。

学生们对下一轮比赛充满信心。

报名参加火箭竞赛，制作一架水压推进的火箭，并在我们的场地让它飞得越高越好！——这是项目课程中向6年级及以上对物理充满热情的学生们发出的挑战。

几支团队聚集在一起，开始绞尽脑汁进行研究，随后向由STEM学科教师和同学们组成的观众展示了他们的研究成果。

火箭可以由任何材料制成，但必须留有安装高度计的空间，并配备降落伞。关键在于：只允许使用水压推进。

在封闭区域起跑

比赛当天，演示于14点开始。在专门划定的区域内，搭建时间也受到限制——搭建工作不得超过一小时。

终于到了这一刻：所有火箭接连升空。随后开始评比，看哪些火箭飞得最高。获胜者们随后获得了证书，并合影留念。 他们是（从左至右）：伊曼纽尔（11d班）、扬（11d班）、亚历山大（12 PoWi班）、菲利克斯（10b班）、索菲（6年级）、尤努斯（10c班）。