材料创新 改变生活
作者: 乔元贞我从小就对身边物质的组成充满兴趣,4 年级在夏令营做的汉堡包和防腐剂实验让我知道了化学物质对人类生活的影响无处不在。在后续的学习过程中,我逐渐意识到化学在生活、生产、材料和工程上的巨大价值和重要意义。有机物质的结构在我心中是美学的象征,每次看到,我的内心都感到愉悦。
高中时,我第一次听说英才计划,参与培养将有机会接受大学和研究院所站在学术前沿科学家的指导,这是一次难得的学习机会,因此毫不犹豫地报了名。英才计划的申请过程并不容易,为了通过选拔,我学习了很多相关知识,虽然很多知识对我来说还很深奥,但凭着对化学的热爱,最终顺利通过面试,我希望通过参与培养,拓宽自己对不同材料的了解。
千里之行 始于足下
1 年的时间转瞬即逝,我至今仍记得第1 次走进实验室的情景,以及第1次戴上防毒面具的紧张与兴奋。学习的过程枯燥而繁琐,第1 课就是牢记实验室安全规定和操作注意事项,我为此花了不少时间。事实证明,实验中的每一步都是不可或缺的。
在准备进入大学学习前,我在网上检索了很多与研究课题相关的文献,结果发现很多文章都读不懂,把不明白的内容都划出来后,几乎占满了全篇,我把这些看不懂的知识点一一列出来,一点一点学习了解,感觉自己像一个织网的渔民,慢慢地将知识的大网结起来。我相信,只要不放弃,一定可以获得意想不到的结果。
Stay hungry,Stay foolish
培养过程中,导师利用线上学习方式,指导我阅读相关科研领域背景文献。通过写综述,我发现自己对与课题相关的有机实验,比如酯化反应、重氮偶合反应机理,以及对高分子材料进行改性的偶氮苯材料的刺激响应性了解均不够。同时,由于专业词汇积累不足、化学背景知识欠缺,我在阅读英文文献时,感觉自己既像个饥饿的婴儿,不断汲取着科研所需的营养,又像个懵懂的孩子,学得越多,越发现自己的无知。
“多提问”是我在培养期间最重要的发现。一开始,我怯于提出自己的疑问,后来因为知识缺失影响到了课题进度,“被迫”向导师请教后发现,提问并不难,导师不会因为我问了一个看起来很“傻”的问题就质疑我的能力,而且在提问过程中还能与导师进行更多的讨论,学到更多的知识。此外,我也向课题组的师姐请教了很多问题,多到自己都不好意思。提问的过程让我体会到了stay foolish 的好处,一个好的提问,即使没有答案,也会引发一些思考和探索。
战胜挑战,满载而归
英才计划的培养,让我有机会零距离接触有机化学,让我的认知从一个个印在纸上的结构式变成真正的溶液、器材、反应化合物。更为难得的是,英才计划让我能在高中阶段从一个完全不同的视角学习化学——在做中学,多问多做,不断反思,持续创新。
英才计划的培养不仅让我在短时间内丰富了学科知识,更提升了我的能力。化学是一门实验学科,很多实验由于间隔较长、断断续续,需要做一些重复的工作,在这个过程中,我对科学实验有了更加深刻的体会:科研代表着严谨的科学态度,对待细节的一丝不苟,以及在一遍遍繁琐的实验中不放弃的精神,同时,也让我体会到了科研人员的辛苦。
同时,在实验过程中,我还意识到了基础知识的重要性。熟练掌握化学学科的基本理论、思维方式、实验技能和研究方法,是开展真正科研必不可少的素养。虽然在英才计划培养期间完成了一个课题,经历了完整的科研流程,但是我知道,自己离真正的科研还有很远的距离,还需要学习大量知识,建立一个较为完整的知识体系,才能在现有研究基础上提出新的观点,推动研究向纵深发展。
从刚进实验室的懵懂无知,到逐渐熟悉实验器材的操作,到每1 个实验步骤都有条不紊,短短1 年的培养,我学到了很多知识。感谢我的导师和助教,在我有疑问的时候,他们都会及时给予指导和帮助,帮助我顺利地完成了实验内容和论文写作。正是由于他们的影响,让我坚定了继续学习化学,为这个学科的发展作出贡献的决心。
乔元贞
2022 级英才计划化学学科学员
就读于北京师范大学附属实验中学,师从清华大学化学工程系和亚宁教授。完成课题“透明质酸基偶氮苯聚合物的合成自组装及刺激响应性研究”。