千变万 “化”·未来之“学”——记赵东元教授讲座

2022年11月27日，来自复旦大学化学与材料学院的赵东元教授向上海中学的同学们做了题为《“神秘”化学的机会与挑战》的讲座。赵教授用世界上人们对化学普遍的错误观念，提出化学作为一门中心科学，对其他学科的重要作用，紧接着，赵教授带同学们回到古代，追溯化学的起源。了解从古至今为化学的发展做出巨大贡献的科学家。最后，赵教授走进化学的前沿，介绍化学学科最新的发展，开拓同学们的视野。

讲座在同学们热烈的掌声中圆满结束，赵教授的讲座深入浅出、生动有趣，同学们在与赵教授的热情互动中收获有趣的化学知识，感受科学发展的曲折与不易，也惊叹于科学的强大魅力，对科学更多了一份惊叹与敬畏。

 

（撰稿：高一（9）班 徐诚浩\摄影：何津焘\编辑：胡晨）

“上中-复旦导师制计划”生物微课程——遗传与生命世界：没有遗传就没有稳定的物种

学生们在生物课上都学过孟德尔遗传，孟德尔做了一个单因子杂交实验，并进行了正交与反交，发现了得到了同样的子代F1，然而到了子二代F2时，性状在表型发生了分离，比例为3:1，因而教授得出结论具有相对性状的亲本杂交得到的子一代均为双方中一方特征，这一特征是显性的。F2代中既有了显性性状，又有隐性性状，这种现象称为分离。教授重现了杂交过程，并指出一对显性基因决定了高的性状，又有一对隐形基因决定了低极株。假设子一代中表现出的性状为D，则隐性基因为d，孟德尔假设子一代时等位基因是1:1的分离。然而这只是理想情况，现实生活中并不尽如此。按照这个假设继续看子二代，那么基因型的比例应为DD:Dd:dd=1:2:1，不难得出最后的分离比为何为3:1的原因。孟德尔研究一对相对性状实验结果，后人把它归纳为孟德尔第一定律，即分离定律。分离定律指的是杂合体形成配子时，每队等位基因相互分开进入到不同配子中，两种配子数目相同，子二代中分离出来的隐性纯合体和隐形亲本完全相同，并不会因为和显性基因在一起而不同。

孟德尔的研究是从简单到复杂的，很快他进行了双因子杂交实验。同学们从生物课上学过子二代时表现性状为9:3:3:1。双因子看起来十分复杂，实际上可以降解为两次单因子杂交。黄:绿=3:1，圆:皱=3:1，不难得出最后的表现性分离比。这一实验揭示了在杂交形成两对相对性状杂合体时，各对相对性状可以进行自由结合。

教师为学生们拓展了何为遗传病，即有家族聚集性发病倾向的，可分为四种——单基因遗传病、线粒体病、染色体病、多基因遗传病。这一分类方式依据的是遗传变异的类型，部分疾病间可能有重叠。此外，疾病的发生机制是多样的，同一疾病可以由不同变异导致。遵循孟德尔遗传的人类遗传性疾病被称为孟德尔疾病，由单个基因的差异造成，又名单基因病。其特点为有显隐性关系且后代有可预测的基因型和表型理论比例。人类孟德尔遗传疾病的研究是通过系谱分析法进行的。常显（AD）遗传的特点在于家族中的每一代都会有该疾病，而常隐（AR）遗传的特点为患病率为25%且男女无区别。XLD遗传特点在于不管男女，只要存在致病基因就会犯病，女性发病率比男性高一倍，但男性症状更严重，由此可以发现孟德尔遗传定律的普遍特点。

（撰稿：高二（2）班 冯运侄\摄影：何津焘\编辑：胡晨）

“上中-复旦导师制计划”化学微课程——女祸补天：臭氧层空洞

今天张丹维老师接着手性碳进行讲述，为同学们贡献了一堂相当精彩的有机绪论课。首先张老师播放了氯溴碘甲烷同分异构体的视频，讲述了手性碳的原理，为本节课的构型和取代反应机理打下了良好的基础。

本节课上，张老师先从女娲补天的历史传说引入，讲到目前较火的环境问题——臭氧层空洞，并为同学们展示了数篇论文，从导致臭氧层分解的制冷剂氟利昂的发展讲起，Midgley用四氯化碳和五氟化锑制备氟利昂，到氟利昂无水条件制备的发现，再到推广……渐渐推引至Cl自由基促进臭氧分解的内容，臭氧的漏洞被Mario J. Molina 发现并生发了蒙特利尔条约；最后讲述了自由基反应及其机理，辅以热力学控制，有效碰撞和旋光性的知识，清楚地讲述了自由基反应的过程。

本次课，张老师讲课思路清晰，同学们都听得相当认真，受益匪浅。

（撰稿：高二（9）班 梁天宸\摄影：何津焘\编辑：胡晨）

“上中-复旦导师制计划”数学微课程——余数方程

从古代的韩信点兵和大家小学奥数中的中国剩余定理讲起，楼教授今天给在场同学讲了许多关于余数及余数方程的的知识。同时由余数又引出了不少与数论、极限有关的有趣问题：比如0.9999…和1的大小关系，超越数的存在性等。

而对于无理数，最具有代表性的便是祖冲之作出巨大计算贡献的圆周率π，π有密率和约率，而密率就是不断逼近π准确值的许多分数。寻找下一个更接近的密率是一件很有意思，充满技巧性的工作。楼教授也对此作了详细介绍。

讲座结束后，同学们对教授报以热烈的掌声。

（撰稿：高二（10）班 李哲轩\摄影：何津焘\编辑：胡晨）

“上中-复旦导师制计划”物理微课程——光：历史与前沿

2022年11月27日，来自复旦大学的刘教授来我校做复导微课物理方面的讲座。

本次讲座 刘教授讲述物理学家们对光的本质的初次探索。介绍了视觉的科学理论创始人——开普勒，以及他的成就——制作小孔成像暗房观测日食、通过实验证明了光的直线传播、发现人眼中的瞳孔的作用。

刘教授又引出了另一位人物——笛卡尔，一位常被定义为哲学家的科学家。在他的《方法论》一书中，他推理出光的折射定律，进而解释了彩虹的形成。即使笛卡尔得到了错误的结论。

刘教授接着介绍了“理论物理之母”诺特的诺特定理：连续对称性和守恒定律的一一对应，讲述笛卡尔真正错误在于“光的动量并不正比于光速”。笛卡尔推论的真正价值在于奠定科学演绎的方式。

刘教授还介绍了“业余数学之王”费马，以及他的“最小作用量原理”。费马原理内容为：光的路径取极小或极大，在此基础上，费马获得了折射定律的正确形式。

刘教授接着讲了物理学家们对光速的渴望。伽利略在发明单摆后初次尝试以失败告终。罗默后来运用天文学方式估算了真空中光速的大小。

最后，刘教授介绍了惠更斯和牛顿。讲述光的波动性和粒子性，详细介绍了牛顿在光学实验上的贡献等等。

（撰稿：高二（10）班 李哲轩\摄影：何津焘\编辑：胡晨）