【化院】自化院起航,向未来远方

 发布者:【 武汉大学青年传媒集团 】  发布时间:【2019-11-26 18:25】
 编辑:【 王睿】  作者:【】  点击:【

11月22日,由化学与分子科学学院副院长庄林教授主讲的一年级计划“2019级本科生专业指导”在教五顺利举行。投影屏上庄老师精心准备的PPT,俨然显示着今天将要探讨的主题——从工业革命看化学的发展与未来。

两个小时的讲授,却是向莘莘学子们打开了自化学通向世界的大门!


庄老师将要讲的核心分为两部分:现在的化学与未来的化学。

现在的化学是什么样的呢?

庄老师引用了一段话:化学是研究物质与结构、转化与机制、性质与功能的科学、是支撑并与其他科学密切交叉和相互渗透的中心科学。化学也是自然科学中唯一具有产业特性(化工)的基础性学科,利用物质和能量的传递和转化原理,实现规模化制造,构建人类与社会赖以生存和发展的物质基础。

这句话中的两点:其一,庄老师将产业特性和基础学科以蓝色字体标出,将化学的特性体现的淋漓精致。其二,与生活密切相关,那又在哪里与生活息息相关呢?难道生活中会出现化学试剂?会用到元素周期表?庄老师以工业革命解答了学生们的疑惑。

第一次工业革命以焦炭为能源,蒸汽机提供动力,促进了纺织、冶金、交通等的发展,将传统农业社会转为现代工业社会。但庄老师不仅仅是简单地介绍了PPT上的概括性语言,他在介绍第一次工业革命时也不忘以幽默诙谐的语言说明了没有蒸汽机那个年代的织布会怎么样,在介绍瓦特的同时也不忘自身在瓦特的大学的经历来使瓦特的生平经历更加生动真实。

第二次工业革命又称电气时代,交流电的产生让电能成为世界的主流,而电能对工业产品的生产效率是至关重要不可忽略的,这也是我们研究电化学的原因之一。在第二次工业革命中诞生了像Badische Anilin-und-Soda-Fabrik(巴斯夫)、Bayer(拜耳)、Hearst Corporation (赫斯特)等著名化学公司,看着学生们疑惑的脸庞,他继续结合例子说明这些公司对人类的突出贡献,例如阿司匹林,声名如雷贯耳。诸如此类,与生活息息相关,却又有化学暗香浮动。

从1950年开始,进入第三次工业革命又称为信息时代。在这一时代,量子力学、相对论等的重大突破,多学科相互渗透。高大上的量子力学,是从化学键入门。作为学化学的学生,我们在理论上可以深究到底。此外,半导体、原子能、计算机、航天等高科技如雨后春笋般崛起,而这些高科技都与化学密切相关。庄老师讲到此处,激情澎湃,在座化院学子也是如此感受!


化学是存在未来的,那么未来在哪儿?

正当学生们以为化学的仅仅只是在这些时,庄老师告诉我们,化学的未来超乎想象,因为现在,就是第四次工业革命!我们称之为的智能时代!可再生能源、3D打印材料等耳熟能详的名词正是第四次工业革命的潜力股,也就是这一代化学学子未来大显身手的舞台!

按照正常思路来说,人工智能怎么看都是和物理学有关,怎么会联系到化学呢?庄老师再一次刷新了我们这些刚刚入门的萌新的世界观,他指出每一次工业革命都伴随能源的改变,而人工智能靠的就是新能源的开发!庄老师将同学们对化学质疑的心变得对化学充满期待:第四次工业革命就是现在,而我们这一届就站在风口浪尖上,站在第四次工业革命的门口前,进去之后,机会无限!

机会在哪儿呢?庄老师认为化学可分为三方面的研究:物质,能量和信息。第一,物质表现在合成化学、无机有机高分子。第二,信息。庄老师打了个比方,将人工智能与人脑作比,表现了化学在人工智能上的参考价值。第三,能量。庄老师做出解释,几乎所有的化学反应都是伴随能量的变化,而研究化学的本质就是研究能量的变化。庄老师讲到中国多煤少油的现状,加之煤存在着严重的污染问题,洁净、可再生的新能源成为现实需求。庄老师介绍了一种洁净能源电化学转化让同学们大开眼界,他还解释了这与自然界光合作用的不同——这便是化学的高明之处。化学确实在未来!

最后,庄老师讲到当代化学的特征——从原子、分子水平深入剖析物质结构,研究化学现象;第一性原理计算与现代仪器方法的运用;研究范围延伸至共价键以外;与物理、材料、生物等学科交叉融合。他拓展了许多现代的化学理论,并用实验室学生的例子让同学们坚信,我们也能在化学上拥有自己的一片天空。


专业指导到了尾声,庄老师提出来三个思考:如何成人,为何学习,化学未来?庄老师给出了他的思考:思想独立是为成人,跟进第四次工业革命,为强国梦而学习,化学的未来?化学家即是艺术家,化学既可高深也可实际,化学是改变世界的科学!


本次专业指导是否能让新生感受到化学的魅力、是否增强了学习化学专业的信心呢?相信雷鸣般的掌声已经证明了一切。同学们在鼓掌的同时,怕也是在思索着化学世界的星辰远方吧……