“上中-复旦导师制计划”系列讲座——“火山的故事”
2023年10月8日,复旦大学历史地理研究中心的费杰教授为同学们带来题为“火山的故事”讲座,向同学们全方位地介绍了关于火山的知识,揭开大自然的神秘力量。
首先,费教授为同学们介绍了火山的概况。从世界著名的火山之一维苏威火山,到台湾基隆的火山群再到大家耳熟能详的苏州虎丘山,以及这些火山按照它们的喷发状态、形态和活动性的分类。
接着,费教授讲授了火山喷发对环境的影响,以及产生这些影响的原因。他提到火山爆发会影响周边的气候,造成不同程度的降温,导致粮食歉收,从而导致饥荒;火山喷发的火山灰会污染空气,形成大范围的空气雾霾,导致人们肺部受损,形成一系列的呼吸疾病。另外,费教授也提到,火山喷发除了上述灾难性的一面,也有建设性的一面:火山喷发出来的碎石组成新的岛屿;火山灰风化的土壤偏酸性,并且土壤中含有各种微量元素,因此极其适合种植。这也为同学们诠释了:凡事都要一分为二地去看待。
最后,费教授为同学们介绍了我国境内的火山,重点将我国境内的活火山为大家做了讲解。在之后的自由交流时间,同学们畅所欲言,费教授也针对大家提出的疑问认真地给出了回答。
这场讲座让同学们深刻地感受到,做历史地理学研究,既需要翻阅大量的历史文件,也需要进行数据和技术性的工作。做科学研究既有感性的,也有理性的一面。这不禁让同学们心生感慨:科学探索之路永无止境。


(费杰教授讲解火山喷发对环境的影响)

(学生认真听讲)
(文:高一(10)班 钮浩轩/图:实习生赵可欣/编辑:胡晨)
“上中-复旦导师制计划”化学微课程——“女娲补天”
2023年10月8日晚,复旦大学张丹维教授继续为同学们带来有机化学微课,题为“女娲补天”。
张教授从近年环境的重大新闻:臭氧层空洞讲起。她介绍了臭氧层空洞的罪魁祸首氟利昂,即氟氯甲烷,它的发明的初衷及其优点,并介绍其破坏臭氧层的原理:氟氯烃均裂出的氯自由基与高空中的氧自由基将臭氧转化为氧气。她还提到《蒙特利尔议定书》,提出化学发展虽会对环境造成破坏,但保护、改善环境也更需要化学。
接下来,教授从此说开去,介绍有机化学中的自由基反应,解释反应原理。她首先讲授化学反应的焓变、热动力:放热反应易正向进行,而吸热反应易逆向进行;不论吸放热,体系都需光吸收一定的活化能以开始反应。同时教授也讲解了活化能相关的过渡态理论与哈蒙特假说。
张教授以烷烃的卤代反应为例介绍自由基反应,她讲述了氯代甲烷形成过程中的自由基反应及其循环过程,并用热化学理论解释其中每一步的原理。接下来教授采取两个特例进一步介绍:氧气中双自由基对反应的影响、不同卤素对烷烃不同取代物的选择性,这些都可以用活化能、过渡态的观点解释。
最后,教授介绍了氟氯烃及手性分子在自然界和药物开发中的应用,表现化学对现代社会的推动。


(张丹维教授讲授有机化学中的自由基反应)
(文:高二(8)班 周子涵/图:实习生赵可欣/编辑:胡晨)
“上中-复旦导师制计划”数学微课程——“尺规作图之趣”
2023年10月8日,来自复旦大学的朱胜林教授继续为同学们讲解尺规作图相关的内容。
本节课上,朱教授主要介绍了正n边形的作法。其中,如m,n两数互素,则由贝祖定理可推知,正m、n边形可作出。
从此处,朱教授插入了对素数有关的知识的一些拓展,如费马数。费马数是以数学家费马命名的一组自然数,前5个均为素数,然后用计算机计算接下来数十个数均为合数。朱教授提到费马作为“业余数学家之王”留下的成果不可谓不丰硕,费马在自己的批注中写下“费马大定理”的猜想,直至数百年后方被英国数学家怀尔斯解决。
朱教授告诉同学们,怀尔斯与许多数学家一样,少年立志,一生钻研只为摘下数学皇冠上的那颗明珠。朱教授鼓励同学们多在课外阅读数学,开阔眼界,为自己的未来打好基础。


(朱胜林教授拓展素数相关的知识)
(文:高二(8)班 杨若琳/图:赵可欣/编辑:胡晨)
“上中-复旦导师制计划”中文微课程——“《呐喊》选读之《孔乙己》”
2023年10月8日晚,复旦大学张业松教授为同学们带来了中文微课程的第二堂课,张教授为同学们讲读《呐喊》中的《孔乙己》。
开始时,张教授让同学们分享了自己读《孔乙己》的感悟,并引导同学们思考故事叙述的主观性,分析作者选择这一视角的意蕴所在。
接着,张教授着重聚焦于人物关系及互动中的人物描写。张教授启示同学们,在文学作品中,并不只是单一地描述其中一个人物,不仅仅应关注主人公的形象,也要关注次要人物。再进一步推进,还应该思考作品背后反映的作者的心境变化。
最后,张教授结合呐喊这本书的主题,进一步探讨《孔乙己》一文的深层寓意。虽然整篇文章的基调灰暗,但仍存在着积极的因素。文中的“小伙子”作为儿童,即使受到成年人潜移默化的影响,仍然保留着纯真与同情,这是民族的希望所在。
通过本次课程,张教授带领同学们更加深刻地了解了《孔乙己》及其背后深意,让同学们受益颇丰。


(张业松教授与同学们探讨《孔乙己》一文的深层寓意)
(文:高二(10)班 田宸宇/图:实习生赵可欣/编辑:胡晨)
“上中-复旦导师制计划”生物微课程——“走进脑科学”
2023年10月9日晚,复旦大学薛磊教授继续讲解脑科学相关的基础知识。
教授首先以新一届诺贝尔奖引入,关于诺贝尔生理学或医学奖的mRNA疫苗,教授与学生展开了讨论。他引导同学们思考mRNA疫苗与其他种类疫苗的差异,并告诉同学们,对于一个科学问题或发现,重要的是提出自己的看法与见解,需要具有提出问题的能力。
接着,薛教授为同学们介绍了细胞骨架,它决定了神经元中的极性和胞内运输。细胞骨架的发现得益于相差显微镜及微分干涉相差显微镜的发明。其原理是将电磁波的相差变为振幅来进行观察。在其基础上,利用偏振光可以观察到更多细节。这是物理学在生命科学中的应用。
神经元通过膜电位变化和神经递质来传递信号。神经元通过突触传递构成神经网络,神经网络完成神经功能。通过电生理记录的方法,包括胞外记录与胞内记录,有助于人们研究神经信号的传递。神经网络是一个复杂的网络,通过数学模型的建立可以更好地研究神经网络及神经元的结构功能。
19世纪初的颅相学认为,所有行为来自脑,特定脑区行使特定的功能。后续对于大脑损伤的研究为这一理论提供了支持。而脑刺激和脑成像为脑损伤研究提供了新的手段。人脑以感受区域的形式组织存储信息。同时,对人脑的研究也能够促进人工智能的发展。
课程最后,薛教授告诉同学们,方法学的进步指引着人类前进。本节微课中,同学们学到了许多脑科学的知识,同时也看到了许多跨学科的案例:如膜片钳的发明、光遗传学对于脑科学发展的推动等等。作为一门前沿学科,脑科学需要基础的观察,测量等科学研究方法,也需要新兴的技术作为辅助。


(薛磊教授介绍细胞骨架)
(文:高二(9)班 薛之瑶/图:实习生赵可欣/编辑:胡晨)