“上中-复旦导师制计划”系列讲座——《人工智能与机器人》

2020年11月15日，来自复旦大学智能机器人研究院的张文强教授为同学们带来了一节精彩的机器人讲座。

张教授先首先给同学们播放了一段十年前的“爱家”机器人产品视频，高端的人工智能让同学们切实感受到了科技的魅力，看到了近年来人工智能的蓬勃发展。50年代至今，人工智能的发展经历了不同的阶段和高潮，也渗透至生活的方方面面。不少热爱神经脑科学、计算机的同学积极参与讨论，提出了图灵测试、异域判定的各个问题。教授也一一为大家释疑。

对于同学们所感兴趣的“深度学习”的具体原理，张教授介绍了生成对抗网络，一套看似简单的程序，能镜鉴人脸、保家卫户、战胜人类围棋顶尖高手。广泛的应用、深度的学习，让同学们与当代的科技的距离又近了一步。

之后，教授向同学们讲述了自己做课题的经历。在此过程中，要考虑的不仅是机器本身，更要关注的是其能否使更多人的生活美好，能否适应于更多人的生活需求。随着人工智能的日新月异，有的成为孩子的书童，有的成为成人的助手，有的成为老人的陪伴。在不久的未来，更多智能软件必将横空出世，而这也等着同学们长大后研究突破。

固然，如今的人工智能尚有不少难以逾越的瓶颈，如何使“灌输数据”跃变为“引导学习”也成为了一道难关。但张教授坚实地告诉同学们，人工智能的前进之路永不截止，更高精尖的科学知识算法就在前方。全场响起了最热烈的掌声。（文：高一（10）郭诣丰 图：马文婷）

“上中-复旦导师制计划”物理微课程——《走近对称-导论》

2020年11月15日，复旦大学的侯晓远教授莅临上海中学为同学们带来了物理方向微课《走近对称——导论》。侯教授将在接下来几周中向同学们介绍对称的有关课程。

在课前，侯教授对同学们进行了一次问卷调查，设计有关物理量的概念和一些生活问题。课上，侯教授分析了问卷，并指出物理学习应该着重于对物理量的深入理解和物理问题的提出。他举例“为何照镜子发生左右对称”这个问题，同学们在问卷中阐释了自己的想法但都有所欠缺。侯教授希望同学们在接下来的课中对问卷中的问题由更深入地思考和讨论。

问卷中的最后一个问题，侯教授咨询了同学们在大学中拟读的专业，大部分同学都表示希望学习物理专业。侯教授以自己的教学经历为例，鼓励大家在物理学习中保持足够的毅力和良好的心态。

最后，侯教授再次强调了物理学习中提问能力的培养。“博学而笃志，切问而近思。”在物理学习或日常生活中的提问，很有可能成为创造力的源泉和日后研究的基础，比书本知识更加重要。

通过本节课，侯教授向同学们提出了一些物理学中深刻问题激发思考的同时，也鼓励上中学子在学习中注重思考，在思考中发现他人难以发现的问题和理论难以解释之处，从而为进一步学习研究提供方向。（文：郑轶凯 图：马文婷）

“上中-复旦导师制计划”化学微课程——《能源与催化化学》

2020年11月15日，复旦大学贺鹤勇教授为同学们带来讲座《能源与催化化学》。贺教授首先由一则广告引出了化学的定义，解释了人们对化学的误解，并向同学们展现了化学无处不在。

贺教授告诉同学们人们对化学的恐惧并不是无端的，火腿中的敌敌畏、海鲜中的孔雀绿、奶粉中的三聚氰胺都给化学打上了“危险”的烙印，但这是不法商人缺乏道德，不能因此对化学产生偏见。

教授告诉同学们化学的重要性不言而喻，作为“中心科学”，化学连接了物理学基本概念与生物学实际问题。化学工业在国民经济中地位显著，两年占18%。而这其中催化化学是化学的心脏。人类的衣食住行等方面都离不开催化。在穿着方面，合成纤维结束了人们依赖天然纤维制作衣服的生活。从最基本的涤纶到现在的莱卡，合成纤维提高了面料品质；在食品方面，教授举了甜味剂的例子。就甜度而言，果糖甜于葡萄糖。而美国玉米所制成的糖浆大多为葡萄糖。所以可乐公司为了人们的健康，寻找药物的手性区别；在产粮方面，合成氨结束了人类完全依靠天然氮肥的历史，将人类从饥饿中救出。目前合成氨获得三次诺奖，足以体现其重要性；在生活方面，齐格勒-纳塔催化剂用于催化聚乙烯与聚丙烯，制成的塑料用于生活的方方面面；在战争方面，英国公司用催化剂将油中辛烷值提高至近100%，极大地提高了英军飞机的飞行速度，最终在不列颠空战中战胜了德军；在能源方面，石油的深度利用，煤炭的清洁利用，天然气及其水合物的利用，都需要催化的帮助。

通过本节化学微课，同学们收获良多，了解了化学方方面面的重要性。（文：高二（10）鲍佳淳 图：马文婷）

“上中-复旦导师制计划”生物微课程——《细胞》

2020年11月15日，复导计划生物微课第一期如期进行。复旦大学的李瑶教授为同学们带来了生物微课程《细胞》。

首先，李教授介绍细胞生物学是一门古老的学科，经历了显微、亚显微、超微乃至分子层面的深入。近期研究的热点有后基因组学（在人类基因组基础上的研究）、ES细胞系（胚胎干细胞分化、组织再生肿瘤方向、诱导多能干细胞）、人造细胞与合成生物学、虚拟细胞。

之后，李教授开始讲授本节课的主题——生物膜。生物膜的主要成分是脂质，主要有磷脂、糖脂和固醇。另一重要成分是膜蛋白，可以与脂质结合，形成构象变化后就可发挥特点的生化作用。主要有通道、载体、细胞识别、受体、酶（催化作用）等分类。除此之外，还有糖类物质以糖基辅助蛋白自行使生化作用，决定血型等。以上组成了细胞（或其他细胞器等生物结构）的膜结构。结构决定性质，膜结构决定了其流动性与非对称性；上面镶嵌有的蛋白则通过构型变化、电压变化等执行膜的通透效果。在这些结构之外，细胞表面还有一些黏附分子，例如凝集素，继而可以构成细胞连接结构，包括封闭链接，维持细胞极性，构成血脑屏障；锚定连接是以桥连接形成的，通讯连接则很多与电信号有关，由六聚蛋白构成。以上都构成了细胞间结构，发挥组织作用。或者传递信息，甚至物质。没有连接的位置，外周覆盖的糖基构成了外被，亦有一定理化作用。这一层区的细胞外基质中的蛋白（如胶原）、多糖（如透明质酸）则以加固，增加弹性等作用。

李教授带来的细胞生物学知识，是对课内生物学的很好的补充和拓展，让同学们大开眼界。（文：高二（9）朱昊彬 图：马文婷）