姓名：胡瑞
性别：女
所在学校：北京市第四中学
研究项目名称：植物用撞针式基因枪设计（对已有撞击式基因枪的改造）
项目学科：工程学
个人介绍：
胡瑞同学很善于观察生活，能够从生活中发现问题，在分析、解决问题时，能够独立思考，提出自己的创意方案和解决方法，并且能自己想办法协调处理整个过程中的突发事件和相关问题，有坚强的毅力和意志，从不轻言放弃。她擅长理科学习，空间想象能力和逻辑思维能力较强，对历史和考古也很感兴趣；而且是个多才多艺的人，擅长舞蹈、钢琴和舞台剧表演，课余生活丰富多彩，曾在舞蹈、健美操等比赛中获奖。她希望今后能出国深造，学成后回国在大学或研究机构继续从事自己感兴趣的研究工作，为改善人们的生活质量做出自己的贡献。
项目简介：
基因枪是植物体基因工程的重要工具之一，现有的植物用基因枪是以子弹爆炸为动力，推动塑料弹头撞击承载转基因的尼龙弹片，达到把钨粉包裹的转基因射入植物体内的目的。但是使用该结构基因枪，每次实验都需要花费较长时间安装和拆卸子弹、弹头和相关部件，并且对于学生（特别是不熟练的中学生）而言，操作十分复杂。而且发射后，由于子弹爆炸还会产生有害气体。本项目研究旨在克服现有基因枪操作复杂和有害气体排放的不足，设计开发出一套操作方便，可多次使用又不会排放有害气体的植物用基因枪。
为解决此问题，作者在原有撞击式基因枪的基础上，对第一代基因枪存在的不足进行了改进、设计。新设计的基因枪原理简单、巧妙，采用撞针基本结构，以空气负压为动力，并对基因枪的枪筒部分进行改造。该枪筒包括内筒、撞针、O型胶圈、插销、外筒几个部分。内筒是撞针加速的通道，开始操作时，撞针上的孔和内筒孔对齐后用插销锁紧。由于O型胶圈的密封作用，撞针的上下两面被隔离。当内筒被抽真空后，撞针的上下两面形成压强差。拉出插销后，该压强差推动撞针在内筒中加速，最后撞击到底部的尼龙弹片，实现将钨粉包裹的目的基因射入植物体内。
为保证内筒抽真空，内筒的底端必须和尼龙弹片压紧。实现该功能的就是外筒。在实验准备时，先将尼龙弹片装入底座的弹片引导槽，再装上内筒，最后用外筒将内筒锁紧到底座上，并使得内筒和尼龙弹片压紧。
实验完成后，通过真空抽气孔对内筒充气，拉出撞针即可。如果需要再次撞击尼龙弹片，可在内筒充气后将撞针拉到锁紧位置用插销锁紧，抽真空后拉开插销，重复尼龙弹片撞击操作，不需要取下内筒。
改造后的基因枪其动力来源于大气压力，操作中全是物理变化，不产生有害气体，没有因子弹爆炸产生的有害气体。另外操作更加简捷并可重复使用，提高了效率。比以前更加节省、环保。由于只改造枪筒部分，其他部分的功效不变，也充分利用了原有装置的资源，节省了不必要的开支。这套基因枪建造起来更容易，其原理简单、巧妙，操作简捷方便，更为环保，更适合中学的教学和使用。
