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“复旦-上中导师制计划”系列报道(2025.11.23)

2025-11-24

“复旦-上中导师制计划”系列讲座之“质谱仪-微观世界的一杆秤

2025年11月23日,来自复旦大学化学系的乔亮教授给同学们带来了一场有关微观世界的精彩讲座。

首先,教授以宏观质量的测定引入微观质量的测定话题,进而讲到了质谱法,引导同学们走进微观世界。

接着,他介绍了质谱的起源和发展:从最初的电场偏转,到同位素的发现和分离制备,再到当下的生命分析时代,质谱法在学术领域的应用日渐广泛。

最后,教授向同学们讲述了质谱法的技术和用途。他列举了电喷雾离子化、生物分子测量、四极杆质谱带来的串联质谱技术,以及质谱法在医疗、生物、电子技术等多方面的用途,让同学们领略了微观世界的力量。希望我们能够打破局限,日后在宏观与微观领域不断探索、求取进步。


乔亮教授解读质谱技术的发展与应用

(讲座现场)


(文:高一9班 邵常卿/图:史晨越/编辑:胡晨、实习生杨许)


“复旦-上中导师制计划”生物系列讲座之“探索生命奥秘

11月23日晚,复旦大学生命科学院钟江教授为同学们带来生物方向第一堂课。课程聚焦“生命科学历程”及“什么是生命”两大板块展开,帮助同学们建立起基础的生命观与自然观。

介绍生命科学历程时,钟教授从古代讲起,指出古人通过日常接触对生物产生了朴素认知,中国古代《礼记》中“腐肉生蛆”的说法便衍生出“自生论”。接着,他提出博物学的核心概念——这门学科以探究万事万物为目标,在很大程度上源于宗教价值导向,且不注重实验验证。围绕博物学发展脉络,钟教授按时间顺序逐一介绍了多位关键学者:亚里士多德(提出“自然完美、永恒不变”的观点)、盖伦(深耕动物解剖学)、达芬奇(奠基近代生理解剖学)、林奈(创立植物分类学)、拉马克(提出 “用进废退” 理论)、施旺与施莱登(共同创立细胞学说)、达尔文(构建生物进化论)等。他特别强调,亚里士多德是博物学的开创者,而达尔文则将博物学推向了发展顶峰。

随后,钟教授介绍了推动博物学向现代生物学转型的几位科学巨匠:孟德尔(将实验方法引入生物学,创立经典遗传学)、巴斯德(创立微生物学,彻底否定“自生论”)、沃森及克里克(奠基分子生物学,发现DNA双螺旋结构)。最后,他通过《Nature》杂志公布的前25个重大科学问题、新125个前沿问题,2023-2024年度重大科学进展,以及2008-2025年诺贝尔化学奖中生物学相关成果占比极高的现象,有力说明生物学在21 世纪正逐步走向世界科学舞台的中心。教授以鲜活案例清晰阐释:生物学起源于古希腊博物学,因对研究技术高度依赖,其发展进程晚于其他学科,但如今已厚积薄发,迈入全新发展阶段。

围绕“什么是生命”这一核心问题,钟江教授首先聚焦生命起源,指出有机分子可在高温、闪电等原始地球环境中产生,并提出“先遗传” 与“先催化”两种可能的生命起源模式。在此基础上,他通过现存生物共享相同细胞结构、一致的遗传机制、相似的功能行使方式及基因同源性等多重论据,有力论证了现存生物大概率源自单一起源,同时也不排除单一起源多次发生的可能性。之后,他带领同学们梳理不同生命形式间的演化关系,重点介绍了伍斯提出的细菌域、古菌域、真核生物域“三域分类系统”,并讲解了16SrDNA 宏基因组测序技术评估未知微生物数量的原理与方法。

最后,教授以“病毒未被纳入‘三域’分类”为切入点,深入探讨生命的定义:生命是由细胞构成,能够主动获取和利用能量、具备感知与反应能力,可生长发育、繁殖后代、进化适应环境,且体内存在稳态的有机体。他还通过梳理历史上众多学者对生命的不同阐释,进一步丰富了生命的概念——生命是受基因控制、由生物大分子构成,能够自我维持、适应环境并不断进化的开放系统。其中,他重点介绍了薛定谔将遗传因子界定为“非周期性晶体”的重要观点。钟教授以生物学绪论为起点,拉开了全系列微课的序幕。通过本节课的学习,同学们不仅系统了解了生命科学发展的基本历程,更对“生命”这一核心概念形成了更为深入的认知,切实提升了自身的生物学素养。


钟江教授解析生命科学发展与核心定义


(文:高二11班 刘宇宽/图:史晨越/编辑:胡晨、实习生杨许)


“复旦-上中导师制计划”数学系列讲座之“从尺规作图中窥见数学之美”

2025年11月23日,复旦大学数学科学学院的朱胜林教授以“尺规作图”为主题开展课程教学。首先,朱教授从人类认识数与形的自然能力切入,引出数学学科的起源与尺规作图问题,同时介绍了欧几里得平面几何的五大公设以及尺规作图的初级限定结论。以此为基础,他讲解了古典三大尺规作图问题(三等分角、立方倍积、化圆为方)的几种“违规解法”,并从传统尺规作图之外的视角,阐明了这些违规解法对新理论的推动意义:例如希庇亚斯通过割圆曲线解决三等分角、柏拉图借助三角板移动尝试化圆为方,二者均揭示了连续思想;门奈赫莫斯则在违规解决倍立方问题的过程中,发现了圆锥曲线。

随后,朱教授由正n边形可作范围的推广,延伸出后续核心内容。他以“正3边形、正5边形可作,可推出正15边形可作”这一结论为依托,进一步用带余除法解释了整数集中的“理想”概念及其向多项式全体的推广,同时证明了辗转相除法的合理性,并介绍了贝祖定理。课程最终以复数域带余除法的拓展思考收尾。

本次课程中,朱教授不仅揭示了数学理论发展的一种典型路径,更充分展现了推广这一核心数学思想,通过具体案例生动还原了数学研究的探索过程。


朱胜林教授解密数学理论演进与推广思维


(文:高二4班 茅珈葳/图:史晨越/编辑:胡晨、实习生杨许)


“复旦-上中导师制计划”物理系列讲座之“从模型建构到探索本质”

11月23日,同学们在工程楼2楼开始了第一堂关于物理学思想方法的微课。

课程一开始,蒋最敏老师便抛出了一个问题:“高中物理和大学物理的区别是什么?”一语抛出,他便流畅地在白板上列出了一个对比表格:高中物理学的是标量,大学学的是矢量;高中是有限分析计算,大学是无限小量计算……

紧接着,蒋老师抛出了一道高一运动学关联速度问题的例题,并请了一位同学上台作答。待同学们正确得出答案后,老师却问:“为什么这么做呢?”这句话如同唤醒了同学们一般:是啊,老师上课的解法为什么就是正确的呢?老师说道:“知其然,更要知其所以然。”于是,他便使用求导的方式,从数学本质上分析了这样做的原因——即这一类问题的核心,就是关联方向上的变化速度。有了这样的方法,在后面几道例题中,同学们便“砍瓜切菜”般顺利解答。由此,可看出思维方式对于场景应用的关键作用。


蒋老师引领同学探索科学思维


(文:高二9班 包如意/图:史晨越/编辑:胡晨、实习生杨许)


“复旦-上中导师制计划”化学系列讲座之“有机化学拾粟

11月23日,复旦大学化学系张丹维教授开启了《有机化学拾粟》微课程系列第一课时的教学。张教授以广告语“美好生活从有机开始”为切入点,带领同学们初识有机化学,感受这门学科在生产生活中的广泛应用与重要价值。

教授首先围绕“天然与合成”“植物的自我防卫”“淀粉与纤维素的消化吸收”三个话题展开分享,让同学们发现生活中藏着许多有趣的有机物,以及这些物质背后蕴含的化学奥秘。在话题探讨过程中,大家既深切体会到有机化学的日常之用,也学会从化学视角解读生活现象,进一步提升了化学素养。

随后,张教授介绍了科研界一批颇具趣味性的有机化学成果,例如分子小人、分子小车、青蒿素的分离与全合成等。通过这些生动的研究案例,同学们充分领略了有机反应的神奇魅力,感受到有机化学这一学科分支蓬勃旺盛的生命力。

最后,张教授简要讲解了有机物结构的书写方法,传授了一系列核心基本概念与基础知识,为后续课程的顺利开展奠定了坚实基础。本次授课中,同学们不仅对有机化学学科建立了初步认知,体会到其无穷魅力,还收获了切实有用的化学知识,微课程取得圆满成功。


张丹维教授讲解有机化学


(文:高二4班 曾天乐/图:史晨越/编辑:胡晨、实习生杨许)