“复旦-上中导师制计划”系列讲座之“芯智慧成就芯事业”

2025年12月21日，复旦大学集成电路与微纳电子创新学院蒋玉龙教授给同学们带来了一场关于芯片的精彩讲座。

教授先给同学们分享了一个关于芯片制造的视频，并介绍了集成电路。接下来，他介绍了集成电路的发展历程。

集成电路发展最本质的原理与热电子现象相关。爱迪生发明电灯泡时有一个意外发现——爱迪生效应，这一发现带来了后续整流器的发明；而真空三极管的发明解除了距离的限制，实现了超远距离通讯。电子管有一个聪明应用——作为开关，这一应用带来了计算机的发明，而三极管则使得可编程计算机成为可能。

一开始，集成电路体积巨大且耗能很高，直到全固态放大器——晶体管发明，才解决了真空电子管的局限。然而，热胀冷缩等因素导致晶体管应用困难，因此需要在同一块固体上实现放大功能。于是，人们在一块硅上掺入不同杂质，制成双极型晶体管。

光刻技术的应用使得在一块硅上能同时集成NMOS和PMOS开关，而光刻机的逐步精细化使得集成度提高、分辨率增强，进而制成了现代的集成电路。

最后，教授讲解了集成电路的国际形势和发展前景。

（蒋教授解码集成电路发展历程与前景）

（讲座现场）

（文：高一11班 岑霁/图：汪茹奕/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“圆锥曲线中的代数与几何方法”

2025年12月21日晚，复旦大学数学科学学院朱胜林教授向同学们讲授了数学方向的微课程。

本节课程进入圆锥曲线部分的内容。首先，朱胜林教授用直线切割圆锥的不同情况（如切出线段、一条射线、两条射线）引出了椭圆、抛物线、双曲线三种圆锥曲线，并且利用与圆锥和抛物线所在平面都相切的球确定了准线和焦点的位置，还给出了抛物线上一点到焦点与准线距离相等的几何证明。这一方法随后被迁移到对切割圆锥所得椭圆性质的探究（原表述“对切割圆锥所得椭圆与切割圆锥所得椭圆性质的探究”存在重复啰嗦问题）。针对不同圆锥曲线间的差异，朱教授提出“抛物线与椭圆上的一段是否可能重合”这一问题，再将其转化为“抛物线与椭圆分别最少由几点决定”的问题，最终由圆锥曲线的一般方程与刘徽的“率”的思想给出解释，得出抛物线、椭圆分别由4点、5点确定。接下来，朱教授用代数方法研究了圆锥曲线的切线，并且探究了圆锥曲线光学性质的代数与几何证明。

本次课程仍然在数学问题的探究中运用了代数、几何结合的思想，并且通过生动举例说明了圆锥曲线在实际应用中的重要作用，如FAST与抛物线、激光与椭圆，使同学们深刻认识到了数学的思想方法与应用意义。

（朱教授带领学生深入探究圆锥曲线性质与应用）

（文：高二4班 茅珈葳/图：汪茹奕/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“物理学对称性原理分析”

2025年12月21日，在上海中学工程楼216教室，复旦大学物理学院蒋最敏教授给上海中学高二学生带来了一堂题为“物理学对称性原理分析”的微课程。

对高中生来说，“对称性”是一个较为陌生的概念。如何将其运用于物理学的推理分析及实际应用，蒋老师引导学生由浅入深，逐步解密物理学思想方法。 课堂伊始，蒋老师从高中课程的一个基本知识——串、并联电阻引入，引导学生将思考的内容由两个电阻拓展到三个、四个甚至更多，并巧妙利用对称性原理，给出了多个电阻串并联的等效表达式，让同学们领略了对称性思想的妙用。接着，蒋老师以“质心系”为例，向同学们介绍了对称性原理的基本内容以及运用方法。经典牛顿力学与对称性原理的巧妙结合，让同学们的物理学素养更上一层楼。

在简要的知识讲解后，蒋老师举出了生活中常见的一个场景——发射火箭，并引导同学们运用刚学习的内容与高中所学的动量定理，解出火箭速度与时间的函数关系。由于高中课内的动量定理研究的是质量恒定的体系，所以无法直接应用到火箭发射这一问题中。但结合第一讲所学的微积分思想以及本讲学习的对称性原理，同学们试着从“考察极短时间段内的动量”这一角度入手，将该问题迎刃而解。

接着，蒋老师又举出了军事领域的实际应用——矢量发动机。蒋老师用一段简短的视频向同学们展示了矢量发动机的工作原理及优势，班上的一些“军事迷”已按捺不住激动的心情，分享起自己所知道的内容。

在随后的课程中，蒋老师又带领同学们用对称性思想这一工具，巧解了动力学、电磁学等多个领域的问题。同学们无一不被对称性适用范围之广、理解方式之简、运用过程之巧所折服。

经过本次课程，同学们对物理学对称性原理有了初步的了解，感受到运用物理视角看待世界的神奇，也体会到物理学统一规律的简洁与精深。蒋老师以生动的案例、风趣的语言、充满激情的授课方式、严谨工整的板书，提升了同学们的物理学素养，培养了同学们对物理学的兴趣。

（蒋最敏教授借助实例引导学生理解原理并巧解多领域问题）

（文：高二9班 刘隽希/图：汪茹奕/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“超分子化学发展史及其启示”

2025年12月21日，复旦大学化学系的张丹维教授为同学们带来《有机化学拾粟》系列微课程的第5讲。张教授首先回顾了醇的取代与消除反应相关知识，指出冠醚就是在此类反应中形成的。随后，张教授向同学们介绍了冠醚与超分子化学的发现过程，并讲述了超分子化学的发展历程及其在临床医学等领域的重要应用。接下来，教授结合上述化学史话，指出科研工作的开展需要科学家接纳不确定性，且保持对知识的强烈好奇心。最后，教授提出，在今后的科研工作中，希望同学们不被定势思维所限制，将恐惧化作机遇，做出更多有价值的成果。

（张教授介绍超分子化学发展应用）

（文：高二4班 曾天乐/图：汪茹奕/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“生物技术”

12月21日，复旦大学生命科学院钟江教授为同学们带来了生物方向的第五堂课——生物技术。他就基因操作技术和肿瘤生物治疗两大板块展开介绍，带领同学们初步认识了生物技术。

钟教授先介绍了基因操作技术的历史。1972年，Paul Berg得到了嵌合DNA方法；1973年，Cohen与Boyer合作得到了重组改造的大肠杆菌。这之后，基因技术很快走向市场。1976年，第一家基因工程公司成立，后续生产了“人生长激素”“人胰岛素”等产品。钟教授提到此时采用的分子克隆技术及其局限性——依赖限制性内切酶，酶切位点不多，不能用于大片段等。借此，他引出1983年发明的新的基因技术PCR，该技术可使每一个循环DNA个数翻倍，从而不用再依赖限制性内切酶。他着重介绍了PCR的重要性及其应用——可恢复1918流感病毒进行研究、检测新冠病毒等。

之后，钟教授提出问题：如何对活细胞基因进行“原位”改造？为回答这一问题，他介绍了同源重组、人为限制性内切酶、ZFN - TALEN、CRISPR/Cas9等技术。他着重介绍了CRISPR技术及其应用——染色体基因敲除、功能基因筛选、破坏潜伏HIV、活细胞基因位点显色等。他举了CRISPR药物治疗地中海贫血、CRISPR -Cas13（用于病原体检测）等例子，形象生动地表明了基因技术的宏大前景。他也提到了伦理规范等相关问题。

接着，钟教授进入第二部分：肿瘤生物治疗。他先介绍了肿瘤定义：细胞受到损伤，造成生长失控。他由肿瘤生物治疗早期探索引入：百多年前用混合细胞制剂治疗肿瘤。他介绍了人体免疫的两大类：体液免疫与细胞免疫。以此为基础，他介绍了几种具体的生物技术疗法：
①抗体治疗：研发抗体药物，对动物抗体进行人源化改造或使用全人抗体，现国产创新抗体药物进入爆发期；
②溶瘤病毒：通过基因改造提高杀肿瘤能力，如溶瘤病毒T - VEC让癌细胞发生改变（原表述“变‘猪细胞’”有误）等；
③抑制肿瘤免疫逃逸，通过免疫检查点抑制剂进行有效肿瘤治疗；
④细胞治疗：DC - CIK细胞疗法，构建不需额外激活的T细胞——CAR - T细胞，从基本型到加强型等，对骨髓瘤、血液瘤、B细胞淋巴瘤等效果显著，有了通用型等突破。最后他总结道：免疫疗法是最具前景的肿瘤治疗方法之一。

最后，教授还提出了两个思考题：能否利用基因技术恢复灭绝生物，难点有哪些？可不可以制造溶瘤细菌？通过本次课程，同学们对于生物技术及其应用前景有了更深入的认识，在思考中提升了生物素养。

（钟江教授讲授生物技术课）

（文：高二11班 刘宇宽/图：汪茹奕/编辑：胡晨、实习生杨许）