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“上中-复旦导师制计划”系列报道十(2020.12.13)

2020-12-15

上中-复旦导师制计划”物理微课程——《对称:不仅是物理

2020年12月13日,在物理方向的最后一节微课上,侯晓远教授向同学们简单介绍了对称的数学工具:群论。

先前,同学们只是简单听说过“群论”这一名词,总觉得它深不可测。在侯晓远教授详细而又接地气的讲授之下,同学们初步了解了这一数学语言。原来,群是满足一定条件的集合,并可以对其定义某一运算,来把实际问题抽象化。例如一个正三角形的对称操作就组成了一个群,而一个有限元素的群又可以抽象为一个置换群,也就是一个集合中元素位置互换的操作组成的群。这样,就把物理上难以描述的操作抽象为了简单的数学操作。

澄清了群的概念之后,侯晓远教授介绍了人们研究、分析群的历史。当然,群的分析对同学们来说还是太过抽象,即使今天听完侯教授的讲解,同学们仍然有许多难以理解的内容。未来,还有许多东西等着同学们去探究。

之后,侯教授讨论了更加深层的问题——对称与自然,与人的关系。这些,其实已经离开了物理的范畴,但也许物理的魅力,就在于它的逻辑可以适用于更广泛的问题。例如动物的左右对称、植物的轴对称,病毒的球对称等,都有背后的缘由。甚至,人在环境中自我的保持,也能称为“对称”。当然这可能有些牵强,但也充分体现了对称的理论潜力。

最后,侯教授也走出物理,鼓励在场的同学们不断挑战自我,做到“利他”,不断磨炼和提升自己各种潜力,并向同学们讲述了复旦人对“自由”精神的解读——成长为不惧束缚,坚守自我的人。

希望通过这此课程,同学们不仅能记住侯教授讲解的物理知识,更能够牢记侯教授对我们人生的教诲。(文:郑轶凯 图:钱淳寅)

“上中-复旦导师制计划”化学微课程——《化学、能源与催化

2020年12月13日,复旦大学化学贺鹤勇教授带来化学微课。

贺教授首先为同学们介绍了红外光谱地作用原理:分子在共振时吸收红外光地频率不相同。所以红外光谱不仅可以检测分子结构,也能检测其共振体地含量。与之相对的是紫外-可见吸收光谱,这种光谱不仅可以用于有机物,也可以测定某些无机物的基团,同时也可用于顺反异构的判别。

接下来教授为同学们介绍了核磁共振。核磁共振的原理是微粒在外的电场的作用下会产生偏转,再将其显示在图像上。

AES,即原子释放光谱,是一种测定试样元素种类的好方法。先源试样与氨气混合后加热至离子态,在原子回到液态时释放出能量,从而被仪器记录下来。

这次讲座是本学期最后一次,感谢教授为上中学子们带来的精彩课程。(文:鲍佳淳图:钱淳寅)

上中-复旦导师制计划”生物微课程——《细胞的分化与死亡

2020年12月13日,李瑶教授的高二复导生物微课的最后一节课如约而至。

今天的第一部分是动物配子的产生过程,主要介绍了减数分裂的过程,并分享了一些该方面的突破与争议。动物的发育,下一步是分化。而干细胞的,作为一种未分化的细胞,是一切细胞的源头。另一方面,植物细胞与动物细胞核有全能性,可以去分化然后再分化,这也是克隆等生物工程的理论基础。同时也是再生医学的基础,包括可能治疗糖尿病等老年疾病,干细胞分为胚胎干细胞和成本干细胞。前者存在伦理问题(在某些地区),而后者技术较为困难。日本科学家研制出诱导多功能干细胞,但发育成完整成体极为困难。现阶段,研究的目的还是在形成类器官,作为实验的对象。

之后,李老师介绍了细胞衰老和与凋亡。一般认为细胞衰老是因为细胞复制过程中端粒削减导致复制存在极限。同时,细胞内酶活性降低,代谢减慢,大分子损伤严重。此外,还有线粒体衰老学说,活性自由基衰老学说等。而细胞凋亡,亦称为细胞程序性死亡,及生理性自杀。凋亡细胞保持膜完整性,但变为小体,被周围细胞分解。肿瘤细胞是抵抗凋亡的,因此难以控制。

最后,细胞还有一种归宿:坏死。很可能细胞膜破裂,甚至溶酶体破裂,导致内含物外泄,造成严重炎症反应。这种情况有在严重的物理或化学伤害下发生,是最不幸的结果。

至此,生物微课已经进入尾声。李瑶老师带领同学们梳理了细胞结构、功能与生命周期,这些知识有力地补充了同学们的校内知识,能更好地帮助同学们理解课堂内容。衷心感谢李老师的付出。(文:朱昊彬 图:钱淳寅)