教授带你“逛“专业

专业名称:高分子材料与工程

专业导游:高分子科学与工程学系 高长有教授、张兴宏教授

 

选择浙江大学高分子材料与工程专业7个理由

1.学科历史悠久

高分子材料与工程专业是理工结合,成立于1992年,学制四年,授予工学学士学位。是浙江大学“化学”一级国家重点学科不可或缺的组成部分,也是国家“双一流”建设的重点。

高分子材料与工程专业隶属于浙江大学高分子科学与工程学系(后面简称高分子系)。高分子系是我国第一个包含高分子化学、高分子材料以及聚合反应工程专业的理工结合型系,高分子系建有“教育部高分子合成与功能构造重点实验室”、“教育部膜与水处理技术工程研究中心”、“中国-葡萄牙先进材料联合创新中心”和“浙江省新型吸附分离材料与应用技术重点实验室”四个平台。设有一个本科专业“高分子材料与工程”,“高分子化学与物理”和“高分子材料”硕士点和博士点。

2.师资力量雄厚 

中国科学院院士1人;国家杰出青年科学基金获得者7人;长江学者”特聘教授3人;万人计划”领军人才人选2人;新世纪国家百千万人才工程人选1人;国家有突出贡献中青年专家1人;国家优秀青年科学基金获得者7人;国家青年千人计划入选者5人。高层次人才占比高达44%

3.学术影响力大

“……在产出规模、影响力、重要成果数排行榜上,浙江大学高分子学科分别位列世界第2、世界第4、世界第14,在国内众多高校和科学院研究所中,和中科院化学所、中国科学技术大学一起成为同时入围三大排行榜TOP20的单位……”

          --------国家自然科学基金委《化学十年:中国与世界》

4.专业排名好

浙江大学“高分子材料与工程”本科专业连续四年(2015-2018)排名全国第一。

                                   --------艾瑞深中国校友会网

5.就业深造100%

毕业生遍及国内外名校、科研机构、知名大中型骨干企业以及外资企业等,如杜邦、陶氏化学、宝洁、中国石化、万华化学、金发科技、一汽-大众和微创医疗等,部分毕业生进入国内外著名高校继续深造。

6.国际合作广泛

高分子系贯彻浙江大学“以人为本、整合培养、求是创新、追求卓越”的教育理念,积极推进本科生海外交流项目建设。海外交流项目形式多样,逐步形成以暑期科研项目为主,暑期课程项目、短期访学项目、国际夏令营为辅的海外交流体系;海外合作伙伴遍布世界,如美国芝加哥大学、德国拜罗伊特大学、新加坡国立大学、日本北海道大学与九州大学、瑞典皇家理工学院等;海外交流项目后续成效显著,如参加2018年芝加哥大学分子工程院暑期科研项目的同学全数收到芝大研究生录取offer

7.“聚·合”文化

“聚各路英雄于求是园,合自由单体为高分子”,高分子的聚合文化是在严谨和理性的基础上,融入和谐、浪漫乃至诗意的文化气息。这里不仅有丰富多彩的社团活动,更有大师云集的学术氛围。团结、友爱、勤勉、求是、创新,我们坚信只有内涵发展、品质提升,才能使高分子学科真正达到世界一流。正如高分子人写的对联------高分学子学高分子,学高为师;聚合成物成聚合物,成聚则强。

 


Q1:高分子材料与工程专业的学习(研究)对象是什么?

这个专业是理工结合型专业,是从有机化学中派生出来的,需要化学合成。但高分子合成之后其加工跟一般的无机材料、金属材料不同,因为它有一个很大的特点——黏弹性。因此高分子涉及到合成与加工两方面。

以音箱为例,其转角等地方对材料的要求就很高。从材料的角度来讲,这种地方,我们称之为应力集中——裂开来的地方。鉴于任何液体都有一个黏度,而高分子加工时需弄成熔体状态,其黏度多数时候都很大。让一个黏度很大的液体流到这种转角去,难度很大,一开始通常要给它一个很大的作用力。鉴于高分子是一种长链分子——很多原子串在一起,给高分子一个很大的作用力后,它会像一根线被丢在流动的水中那样被拉长,但此时它处于动力学上的不平衡状态。要回到类似于被丢在地上乱糟糟的团状线团的平衡状态时,高分子就要收缩。在使用过程中,高分子的收缩虽然很慢,肉眼观察不到,但它的收缩会逐步在转角等地产生裂纹,继而开裂。这种过程,一般的材料都不会碰到,但在高分子里就会碰到。

所以高分子内生于化学,表现为材料。

 

Q2:高分子材料与工程专业本科核心课程有哪些?

高分子材料与工程专业本科核心课程有:有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、高分子材料。其中,高分子化学、高分子物理和高分子材料对应设立了专业核心实验课程。

 

Q3:学高分子材料与工程专业的学生需要具备什么特质?

我们专业需要具有不同才能和创新思维的人。高分子用途广泛,生活中到处有高分子,包括饮用水的水处理、医药中部分口服药品外面那张膜,化妆品中的PEG。所以不能说学这个专业的学生需具备什么特质或者说哪类学生特别适合学这个专业,我倒觉得更应该是学生在选择高分子后,能够主动去适应这个体系,发挥自身的特点,不断深入,持之以恒。

当然,对高分子专业来讲,它是一个理工科的专业,通常是理科生来学,这样有比较好的基础。

 

Q4:在高分子材料与工程专业学习过程中,有可能遇到的困难是什么?

困难主要在于从经典化学到高分子化学的改变。在经典化学中,化合物有明确的分子式;但高分子是混合物,高分子化学的化学式、结构不明确,微观层面的认识更加困难,大多数具备了统计意义,有时候会令学生困惑。

等到学习《高分子物理》,困惑就更多。因为学科体系本身尚未完全建立,很多东西只是在研究过程中的一定条件下,觉得应该是那么回事,没有完全定论。这种现象对学生甚至老师来说,都是困惑的。

理解模型的方法除了科研外,另一种方法就是你要舍得花时间去看模型的提出过程,了解为什么这么提出来,而不是仅限于书上告知的具体模型。但对绝大部分学生来讲,现在不可能这样做,学生常对此有困惑。而高分子物理里面一大堆的公式,容易混淆,例如黏弹性、橡胶弹性,学生常质疑其是否有用。

此外,高分子是大分子混合物,每一个聚合物的分子量达几万、几十万,甚至上百万,分子量庞大且混在一起,此时就需要统计理论来总结规律。高分子物理里有大量统计理论,但统计理论对一般人来讲,就很难理解。

 

Q5:社会上是否存在对高分子材料与工程专业的理解误区?

很多人认为高分子材料是不环保的,特别是所谓的“白色污染”,这样的说法是不科学的。高分子材料从制造、使用、处置和无害化处理的多环节的综合评价的结果来看,是对环境污染最小和能量消耗最少的材料。国内之所以出现所谓的“白色污染”,是因为人们没有养成良好的环境保护理念和垃圾定点处置的习惯。

此外,许多人都认为学习高分子材料与工程专业可能对学生身体有所伤害。事实上,本专业是相关学科中危害最小专业的之一。顾名思义,高分子即分子量较大的分子,与一般的小分子相比,其分子量往往达到几万甚至几十万,这么大的分子量人体的细胞是不能吸收的。因此虽然很多小分子是有生物毒性的,一旦变成高分子就成为无毒材料,最典型的例子就是我们所用的腈纶,其单体丙烯腈毒性较大,但是聚合后的腈纶能够用来制作衣物。由于高分子研究的往往都是我们生活中常用的如餐具、衣物、包装用品所用材料,同时蛋白质、淀粉、蔗糖、纤维素等天然高分子材料也是我们研究的对象,只要你做实验规范、保护得当,高分子学科是一门非常安全的实验学科。学习和掌握了高分子的相关知识,不仅可以成为你事业的方向,还可以使自己的生活过得更加健康和环保。

 

Q6:现实中有哪些问题需要通过高分子材料与工程专业的人才来解决?

生活中很多地方要用到高分子。例如,微电子工业若没有高分子就难以存在,因为绝缘材料都为高分子材料,包括电路板里面的绝缘材料、光刻胶。另外,医药、石油化工、化妆品等行业都离不开高分子,生活中基本上大大小小的问题都有涉及。

 

Q7:高分子材料与工程专业的毕业生,主要面向哪些行业就业?

就业各行各业都可以。我们系60%~70%学生读研究生、出国,真正本科一毕业就去工作的比较少。硕士毕业很容易找工作。用人单位招聘时,通常就说需要高分子背景的人。

 

Q8:高分子材料与工程专业有哪些知名校友?

全国著名的高分子科学家王葆仁院士、冯新德院士、钱人元院士、于同隐教授、杨士林教授、徐僖院士、潘祖仁教授、沈之荃院士、沈家骢院士等,均毕业或执教于浙江大学,他们为中国高分子科学的建立和发展做出了卓越的贡献。


 


 

高分子材料与工程最吸引我的——


我当初选择高分子材料与工程这个专业,是源于对高分子的不了解。我喜欢化学,但偏偏化学中的高分子充满了神秘感,我很想知道高分子这个专业到底是干什么的。

正如打开了万花筒,高分子原来是如此地丰富多彩!来源于化学的高分子材料,在衣食住行和前沿科技中处处发挥着无比重要的作用;甚至我们的人体自身就是由各种各样的高分子组成:DNA、蛋白质、酶、多糖……。学习了高分子这个专业,可以做的事情还真是多。如果钟情于高分子科学本身,完全可以钻研高分子化学、物理的基础科学问题;如果你想跨学科成为多面手,那么生命健康、能源环境、机械制造、电子电器……都在等着你。

我是做什么的?我是用高分子材料来实现组织器官的再生、疾病治疗。聚乳酸、水凝胶、纳米材料、干细胞、生长因子、动物实验…….,挺交叉的吧。我喜欢,我们其他的师生也都喜欢。

                                        ——高长有教授

 

高分子“上可九天揽月,下可五洋捉鳖”,从衣食住行用品到神舟飞船,高分子无处不在。它的迷人之处是千变万化的结构和性能,或柔或刚,或收或张。学习高分子,圆材料的梦。虽然我现在教授《高分子化学(甲)》这门课程,但我却没有正儿八经地学习过高分子的课程,凭着热爱,不断自学,算是懂了高分子。我也更爱我从事的高分子合成研究,原因很简单,就是一直期望能通过自己的研究,把空气中的二氧化碳转变为可用的高分子材料。我很庆幸自己能在浙大高分子一直从事这一方面的研究,并取得了一点小小的成绩,开始了二氧化碳塑料的工业化生产。

                    ——张兴宏教授

 

我选择高分子专业,是被专业宣讲时听到的一句话打动的,我记得老师说:“高分子具有无限可能”。从一个个简单的小分子,到用各种手段“聚合”之后的高分子,物理化学性质会发生巨大的变化,而这些又跟聚合物链长、结构单元的排列方式以及空间构型等有很大的关系。一点点微小的改变都可能导致最终结果出现巨大差异,从量变到质变的过程中蕴含着无数的可能性,让人忍不住去窥探其中的奥秘。而高分子这门出现只有近百年的学科,即使有些领域尚不完善,但一些较为成熟的材料,例如高分子著名的“三大两小”早已成为人们生活中必不可缺的材料了。近年来一些新型的高分子材料的问世,可以带来传统材料无法比拟的性能优势,更有大面积取代传统无机材料的趋势,可见高分子材料在未来巨大的发展潜力。

——2015级本科生 谢瑞

 

一开始加入高分子,就是被聚合文化所吸引。一个个小分子连接在一起成为高分子,从而展现出完全不同于小分子的性质与功能。在浙大高分子系学生会的时光,更让我享受到与身边的自由单体们携手构建成高分子的幸福感与成就感——高分子节、高分子系博物馆、立升杯化学知识挑战赛、聚合杯系列体育赛事、职业规划系列讲座、少儿图书馆志愿服务等等。每一个链节都在这里发挥着自己的作用——有的人是交联点,连接起学生会与其他学生组织以及学生会内的不同部门;有的人组成有序而紧密的结晶区,让学生会更有强度、更有力量;有的人有着交替共轭的结构,将电能转换为五彩斑斓的光……也期待有很多的单体聚合到我们的高分子链上,并在这里绽放独一无二的风采!

——2015级本科生 叶星瑶

 

我当初奔着高分子,是因为被系里的研究工作所吸引,向往在玩儿中创造的科研工作。本以为工科枯燥在所难免,却发现专业课的乐趣完全超出我的预期,每位老师都有各自的幽默风格,他们的激情总是感染着我们。不论是在课

堂还是聊科研,与老师们的交流都能收益颇丰。

                                       

                                           ——2015级本科生 沈婷