caoghshu的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/caoghshu

博文

未来可期的后浪

已有 2198 次阅读 2020-11-27 08:28 |系统分类:教学心得

上海大学要求教授对大一的新生(上大大一的新生大部分在社区学院,大二才开始选专业)开设新生研讨课,要讲得好,对授课者本身就是一个挑战。自2013 年开设《材料微世界》研讨课以来,主要介绍材料奇妙的微观结构,领略和探索微观世界的方法以及电子显微镜的魅力。每每课程结束,学生的课程报告都会让我收获很多惊喜,体味后浪的力量,这样的年轻人未来可期。

 

现得到学生许可,把其中一位学生的课程作业(未做任何修改)发表到科学网上,与大家分享。

 

初窥材料,微观世界

 

李其龙 (上海大学社区学院,上海市宝山区上大路99号, 邮编:200444)

 

“一沙一世界,一树一菩提”,佛家如是,材料亦然。初窥材料,在选入这门研讨课之前,我诚然对这门学科不甚了解;微观世界,是我在这不多的几堂课里初探从宏观至微处,自浩瀚到结构之摄人心魄,窥见自然科学与人文之观照,材料世界于人生之启迪。

诚然,在选择这门课之前,我对材料科学的认识仍停留在一些片面的道听途说:或是制造引擎叶片,或是“从沙滩到用户”的标语,或是偶尔出现在高中理综选择题里的石墨烯研究成果,抑或只是旁人对生化环材“四大天坑”的戏称。但也许正是因为不了解,正是出于对研讨课抱着“试一试”的心态,出于对“微世界”其名的好奇,我选报了这门课,初窥到材料科学的轮廓。

材料是人类赖以生存和发展的物质基础,也是人类文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息和材料作为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。材料在我们的生活中并不陌生,哪怕并不熟悉,其专业领域的一些字眼也时常会不经意间出现在我们获取到的内容里。说专业学科的“坑”,自然是因人而异,但也侧面反映出这门学科的基础性与自然科学自带的那份单调。正如在课上,让我,作为一个门外汉,印象深刻的或许不是诺奖颁发现场的演说,而是操光辉教授讲课时一句轻描淡写的玩笑,说材料的这门课程大抵是有点枯燥的,若是能学进去一点东西,对今后的学术生命甚至日常生活有些微的一点启迪,都是足够的。

   诚哉斯言,想要在这一专门学术领域中,通过几堂研讨课得出什么的真知灼见,至少对我而言是不大现实的。接触于材料相关学科的起点应当是化学,从小时候看到科学家的佳话种种心生触动,出于对科学的一份天然向往与好奇在闲暇之余了解一些不甚理解的化学式;真正出于应试的目的学习化学只是始于初三,有了一点简单的基础后升入高中,开始了进一步的粗浅了解。然说来惭愧,我在高中的三年里并没有把化学学好,许多时候只是为了争取一个不过那么难看的理综成绩。在高中数学竞赛上花费了两年时间,更有一年完全停课,因而对化学乃至整个自然学科理解相当粗浅;但我想,在化学与数学,甚至人文方面都可以建立一种联系,去理解其中的广袤与浩瀚,从宏观的现象,习以为常的物件,看到其中微观的无垠世界,与材料中的结构构造。

对于没有深入其中“解其味”的人,这门学科无疑是有枯燥之处的。但正因为如此,能够在这门学科中坚持耕耘,付出半生甚至有所建树者,实有最可宝贵之精神。这精神贵在耐得住寂寞,寻得到动力,觅得见乐趣。没有这些品质,实在是很难想象怎样和一群刚进入大学没有基础的新生谈材料,数十年如一日在实验室里耕耘,在学术大海里奋楫扬帆;更不会有诸多材料科学之大家走上诺奖奖台,让那些轶闻趣事在我们的课上课下口耳相传,让我们的生活更加便利舒适,让人类社会不断走在发展与进步的道路上。

尽管如此,我们仍然看到在这门学科里,可以窥见中国与西方科研之间的差距,可以窥见一些“卡脖子”技术亟需突破,可以窥见这微观的世界里包藏着科研发展的前路迢迢。单是发动机叶片的关键技术,就需要众多学者专家,科研团队前赴后继的去攻关;更不必说EUV光刻机的垄断技术在芯片制造领域的关键地位。日本的电器行业蓬勃发展,被美国以贸易壁垒拦腰折断,半导体技术一骑绝尘,美国更以一纸《广场协议》围追堵截——其中的决定性因素仍然在于技术,这同样是为什么荷兰的ASML仍要被美国技术制衡,法国的阿尔斯通亦无法免受其随意摆布。我们看到今日的华为没有台积电的代工,C919国产大飞机亦没有完全实现技术独立自主,自然科学领域的诺奖颁奖台上也鲜有中国人的面孔。可见材料的落伍遏制能源、信息的高精尖发展,这一科学也将进一步成为一个国家未来发展的影响甚至决定因素。

材料科学,见微知著,由著致微。无论是积极探索,锐意进取,不断发现,还是耐于寂寞,潜心耕耘,平中得乐,或是为关键领域的技术突破添砖加瓦,发出自己的一份光热加以裨益,都是我从这堂课中窥见,观照,和悟到的。些许启发,记之如上,期以初窥材料,可将世界微观。



http://wap.sciencenet.cn/blog-639148-1260072.html

上一篇:与2011年诺贝尔化学奖获得者Daniel Shechtman合作研究经历

9 郑强 雷作胜 史晓雷 周高阳 施建军 周帅安 陈豪豪 周忠浩 沈函

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (10 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-1-20 23:56

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部