教授带你“逛“专业

专业名称:化学

专业导游:化学系李浩然教授


 

Q1:化学专业的学习(研究)对象是什么?

为什么这个世界千变万化?如何能够掌握、控制并利用这些变化?这就是化学的终极问题。人类最伟大的发现莫过于知道世间万物都由分子或原子构成,它们的大小在0.1纳米到1微米之间,也就是说一滴水中有万亿亿个水分子,化学研究的正是这个尺度上的问题,在原子、分子的层面理解、控制、利用物质的千变万化。按照现代的定义,化学是一门中心的、实用的、创造性的科学。医学、农学、材料、能源、环境……化学几乎与所有的科学相连,成为一个中心;“衣食住行皆学问”,日常生活中的衣食住行都离不开化学,这便是化学的实用性;地球上天然存在的物质有400多万种,20世纪末人类合成的新物质已经超过了3000万种。正是化学的所创造性改变了我们的生活。

Q2:化学专业本科核心课程有哪些?

化学专业本科核心课程有:普通化学、无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、生物化学、结构化学以及相关实验课程等。

Q3:学化学专业的学生需要具备什么特质?

在我看来,喜欢动手和动脑的人适合学化学。化学是一门现象的科学,大多是根据一些实验现象,用数学和物理的理论来解释和总结其变化的道理。但与数学、物理又有不同,一些化学现象用现有的数学、物理理论还无法解释清楚,需要用到逻辑以外的思维。学化学还要有孩子般的好奇心。浙大曾经有一位其它系的学生在做实验时,看到老师把毛巾放进了含有荧光物质的水里。当他拧毛巾的时候,毛巾也变得荧光闪闪,他觉得非常神奇,一定要转来学化学。后来这个学生成了中国科学院院士。

Q4:在化学专业学习过程中,有可能遇到的困难是什么?

学生不仅要学习化学类的课程,还要学好数学和物理。同时,课程中实验课课时比理论课多20%,学生除了要勤于思考外,还要有灵巧的动手能力。但是只会动手不会思考也不行,这样只能成为一个“匠”。要想成为“师”,既要动手,也要动脑。

Q5:社会上是否存在对化学专业的理解误区?

提起化学,大家常常会想到负面作用。确实我们不能否认,化学在给人们的生活带来便利的同时也带来了很多问题,但是我们不能只看到这些问题而忽视了化学的带来的好处。举个例子,提起粮食,大家都会想到杂交水稻。但是人们不知道的是,粮食能有今天的产量更主要的是来自化学的进步。首先,化肥是化学家发明的,没有化肥提供的养分,我们不可能生产这么多粮食;其次,为了满足人们的生活需要,过去中国将近有一半的土地用来种棉花。高分子材料的诞生大大减轻了人们对棉花的依赖,将原本用来种棉花的土地解放给了粮食。同时木材、金属等也被高分子材料取代,它大幅度解决了物质的匮乏,彻底地改善了人们的生活。如今建筑、飞机、高铁、汽车、电脑、手机哪个能离开高分子材料。

对于化学带来的问题,化学家们也在积极地解决,解铃还需系铃人。 今天“绿色化学”应运而生,化学家们正在承担起对社会和环境的责任与关怀。

Q6:现实中有哪些问题需要通过化学专业的人才来解决?

当今中国面临的最大问题就是人口多、能源和资源少。解决能源和资源问题,是今后化学家最重大的任务。同时,过去的化学家研究出了很多制造物质的方法,创造了很多新物质,这些物质改变了这个世界,但是有些同时也带来了污染和浪费,所以我们现代的化学家又多了两项任务。第一,造出的物质要能被地球自净:比如塑料,现在要求能够被大自然降解;第二,制备的方法要绿色,即制造过程中不要有剩余:就像用一块布来剪裁衣服,剪裁完以后最好不要有边角料。这就是“绿色化学”的理念。

Q7:化学专业的毕业生,主要面向哪些行业就业?

只要涉及物质的性质和变化,就离不开化学,包括化工品生产、材料、医药、农业、食品、检验检疫、环境、能源、国防等行业。我们的学生就业形势也很好,包括巴斯夫、陶氏、杜邦、宝洁、万华化学、新和成等知名企业都需要我们的人才。当然,很多同学立志当科学家,化学系每年多半学生都会继续深造,包括本校读研、外推、出国等。

Q8:化学专业有哪些知名校友?

浙江大学化学系有很多杰出的系友,包括28名院士,如戴立信、陈耀祖、陆熙炎、沈家骢、麻生明、张锁江、谢作伟、朱利中等都是化学系毕业的院士,包括上市公司总裁,如胡柏剡等,很多前辈都曾在化学系教书,如王葆仁、吴征铠、徐光宪、卢嘉锡、周厚复、杨士林等。

“长江学者”和国家杰出青年科学基金的获得者也很多,如北京大学前化学院院长吴凯,浙大党委副书记郑强,都是浙大化学系的系友。


■化学最吸引我的——

  

化学最吸引我的是我做的东西能改变人们的衣食住行,这让我很自豪。我有时和我的孩子讲,你们都很佩服乔布斯,给你们每人一个iPhone。但是有几种重要的营养物质,如维生素A、维生素E、虾青素,从前只有世界顶级的两家企业掌握了人工合成的办法,非常昂贵。我们通过努力,也掌握了这些物质更好的绿色合成技术。现在,我们的产品已经达到了1/3的市场占有率。在你们吃的鸡、猪、羊、牛、三文鱼中,在喝的饮料、咖啡中,在用的洗发液、化妆品中,都离不开我们的产品,只不过我们是“幕后英雄”而已。化学确确实实提高了人们的生活品质。

——李浩然教授

 

     化学的核心是分子,选择化学首先要清楚自己主要是在分子水平上“做工程”,所以化学也可以称为“分子工程”。通过对分子的结构、性质和功能的探索,化学可以实现功能化的设计和合成。事实证明,化学作为核心学科,已经在生命科学、材料工程等交叉领域展现出越来越重要的作用。化学同样也是一种“哲学”,一些重要的概念,如平衡等,不仅描述了反应的特征,同样对我们的现实生活有重要指导意义。总之,选择化学,你不仅能看到一个绚丽多彩的世界,而且可以锻炼逻辑思维和哲学思辨,何乐而不为?

——2014级本科生 周雪涵

 

 

    化学是一门基础学科,说是基础并不是因为它简单平凡,相反它很重要,它是现代各种工业产业的基石,涉及影响到生物、农业、医学、材料、军工、航空航天等各个领域。化学既研究微观分子原子尺寸大小的相互作用,探索这茫茫物质世界的真相和本质;也利用仪器研究在人类可分辨时间内甚至超越人类能观测到的微小时间间隙内的宏观物质之间的转化,让我们的物质生活水平不断提高。它由最古老的炼金术、炼丹术演变至今,它是一种真正的魔法,点石成金不再是梦想(理论上将石墨转化成金刚石——也就是钻石的主要成分——在一定条件下已经可以实现)。我坚信化学会让这世界更缤纷多彩,化学一直在并且还将再改变世界。

——2014级本科生 王恩涛