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古裝劇中的銀針試毒真有科學依據?航行中的潛艇螺旋槳突發損壞該怎么辦……

6月16日至18日，“科學教育天山行”之實驗探秘校園行活動走進新疆和田市第六中學、和田市古江巴格鄉中學、洛浦縣中等職業學校、墨玉縣第一中學。獲得全國科學實驗展演匯演活動特等獎的海關總署直屬廣州海關實驗展演團隊(以下簡稱“廣州海關團隊”)、山東省科技館實驗展演團隊(以下簡稱“山東科技館團隊”)分別為學生們帶來沉浸式科學實驗展演——《包公斷案之“銀針試毒”》《了不起的“泡泡”》。

一場“穿越千年”的食品安全檢測之旅

打開“塵封多年”的“月光寶盒”，廣州海關團隊帶領學生們“穿越”到宋朝，開啟一段奇幻的時空旅行。

故事一開始，同學們就看到包拯、展昭正在斷案，“銀針試毒”這一古裝劇必備橋段不出意外地出現在這里。扮演展昭的廣州海關團隊成員鄒淑敏解釋：“銀針試毒是古代基于銀與砒霜(常與硫化物伴生)反應的檢測原理，而發明的食品安全篩查方法。”銀與硫化物反應會生成黑色硫化銀，使銀針變黑。但是，這種方法有局限，僅對含硫毒物有效，并不是科學的驗毒手段。

于是，同學們與包拯、展昭一起，組成“穿越團”，去往19世紀初的英國、20世紀初的美國和21世紀初的中國，學習各時代食品安全檢測主流技術。

在19世紀初，他們碰到了碘滴定法。實驗表明，碘單質遇淀粉會變藍紫色，利用這一特性，往溶液中滴入碘液，通過顏色變化判斷其是否含可反應物質。

到了20世紀初，“穿越團”發現用光度分析方法可以檢測被分析物的濃度。儀器分析技術的突破，使得儀器能測量光穿過溶液的吸光度。實驗人員讓特定波長的光穿過樣品，通過光信號強弱算出物質含量。

進入21世紀，氣質聯用檢測技術得到廣泛應用。它是一種結合氣相色譜與質譜聯用的方法。簡單來說，氣相色譜像“競速跑道”，把復雜樣品里的被分析物逐一分開;質譜則像“身份掃描儀”，精準識別每個成分的分子結構。這個技術可以精準測定蔬菜中的農藥殘留等，是國家食品安全檢測的標準。

在實驗展演之后，廣州海關團隊還開設了“海關課堂”，普及海關職能、國門生物安全和食品標簽辨識等知識。團隊成員李慧倩為同學們解讀了物品入境規則，并邀請18名同學分為6個小組參與“入境大闖關”互動游戲。請大家運用剛學到的知識，在3分鐘內對物品能否入境作出判斷。

揭露潛艇螺旋槳斷裂的“幕后黑手”

等等!這位同學怎么掄起了大錘?

原來，他是在通過敲擊玻璃瓶實驗感受空泡產生的過程。什么是空泡?簡單說，就是液體里突然出現了“氣泡”，但這些氣泡的形成和消失過程很特殊，還會帶來一系列影響，比如造成潛水艇螺旋槳葉片被腐蝕致穿孔。

這不，山東科技館團隊“駕駛”的“海洋探索號”潛艇就發生了這種緊急情況。“船員們”邀請現場同學一同面對這場危機，通過參與低壓沸騰、敲擊玻璃瓶、小球入水等實驗，學生們感受到空泡的形成與潰滅過程。

在敲擊玻璃瓶實驗中，同學們用橡膠錘快速敲擊有水和無水的玻璃瓶瓶口，觀察現象，比較其不同。團隊成員董智解釋，當用力敲擊玻璃瓶口時，玻璃瓶瓶體必然會迅速向下移動，但瓶子內部的水跟不上這種瞬間高速移動，就在底部產生了空泡。緊接著水流受慣性作用，迅速擠爆空泡，水流對沖產生射流，空泡爆破產生沖擊波。砰的一聲!玻璃瓶碎了。

“這與船用螺旋槳空蝕的原理類似。空泡潰滅產生的沖擊力經高頻累積會損傷金屬表面，利用這個實驗我們可直觀感受空泡潰滅的能量釋放過程。”董智說。

然而，實驗展演并沒有止步于展示空泡的破壞力。山東科技館團隊還通過超聲波實驗告訴學生，空泡也有積極作用——其破裂時的沖擊力能震掉物體表面的污垢。山東科技館團隊以獨特視角，引導同學們以辯證的思維方式看待問題，認識到事物的兩面性。