炎炎夏日里，悠长假期中，由 上海市教育委员会 与 世界顶尖科学家协会上海中心 联合实施的 “未来科学家”培养计划科学素养提升营 正火热进行。
自5月20日开营之日起，“未来科学家”培养计划将分批次举办共20组为期1天的科学素养提升营活动，每组5名学员，活动将持续到7月下旬。
7月19日，科学素养提升营走进 同济大学 。 同济大学物理科学与工程学院副教授、博导 高国华 迎来了他的学员。
物理是一门怎样的学科？物质世界遵循着哪些基本法则？7月19日，科学素养提升营 许芮、林羽喆、陈雅、赵鸿轩 和 代旭尧 五位学员，带着诸多问题走进同济大学的校门。对他们来说，一场精彩的科学之旅就此展开。
五位学员在同济大学接受了一场物理的洗礼
“保持追问，尤其是对根本性问题的追问！”同济大学物理科学与工程学院副院长、教授、博导 张建卫 一见面就对学员们提出了期望，“多思考宇宙、人类、物质等终极命题，进入更高的思考与探索。”
张建卫老师充满激情地畅想有朝一日人类掌握了 核聚变 ，从此拥有了不竭的能源；他向学员们阐述牛顿万有引力和库仑定律之间的巧合，慨叹科学的不可思议；他还提出一个古老的问题：如何探测地球的半径？并以4000年前古埃及人的测量方式为例，对同学们进行启发。
张建卫老师希望学员们不要只顾着低头刷题，还要抬起头来眺望星辰大海，“ 把那些问题种入心里，未来总会有得到答案的那一天！ ”
张建卫老师和高国华老师都希望学员们能超越课本认识科学
除了抬头看天，更要脚踏实地。同样鼓励学员们超越课本、拥有梦想和追求的高国华老师，严格按照科研教学的路径，为学员们开题。
“光催化在生物领域的应用”、“钙钛矿太阳能电池的研究进展”和“钠离子电池的研究进展”这三个课题都是高老师提前给学员们准备的，在进行了基本讲解和释疑之后，高老师嘱咐学员们带着疑问进入下一个环节——参观实验室。
实验室门楣上有趣的“氨醛锑铱”横幅
实验室门楣上高悬着“ 氨醛锑铱 ”横幅，取的是“安全第一”的谐音，看来门后的那些科研人员不仅严谨，还很有趣。
张增海博士用红外光谱仪和拉曼光谱仪揭示无机化学键的奥秘，让学员们亲身感受科学的魅力
高国华老师布置的三大课题中，和电池有关的就有“钙钛矿太阳能电池的研究进展”和“钠离子电池的研究进展”两个。对实验室中涉及电池研究的部分，学员们自然格外关注。
课题组博士研究生姜同学向学员们展示了锌离子电池、低温箱、扣式电池切片机等设备，还用很短的时间变魔术一样做出了一枚纽扣电池。
但科研不是魔术。很多时候在实验室里殚精竭虑、耗费几个月，最后发现得不到理想的结果也是常有的事情，姜博士笑称“都顺利的话，都不知道发多少论文了”。
各种设计方案、各种技术路径的电池，都在接受测试
姜博士向学员们演示用扣式电池切片机对扣式电池进行切片或分割
用于保存材料的恒温设备
马弗炉-专用于高温实验和材料处理的设备，具有隔热设计、高温能力和精确的温度控制
整整一个上午，学员们感受到了同济大学严谨的治学风格。午饭时间到了，大家对亲身体验“ 吃在同济 ”跃跃欲试。在传闻中 大学食堂天花板 的同济北苑食堂，学员们品尝着丰盛美味的餐点，轻松愉快地交流着对同济大学的感受。
学员们终于可以亲身体验一下“吃在同济”
参观完实验室，学员们对自己的课题都有了更直观的认识，下午的课题讨论更加是信心满满。
许芮 同学敏锐地捕捉到 枝晶的分形结构 在电极设计中的潜在应用。她的构想与某些科研机构的方向不谋而合，展现出了出色的科研嗅觉。这样的天赋和创新精神将助力她在未来的科学探索中走得更远。
许芮拥有灵敏的科研嗅觉
林羽喆 同学瞄准了 光催化杀菌和净化 ，巧合的是这个科研方向是今年“科学T大会”发布的三大挑战性问题之一。在高国华老师的提点下，她发现自己的研究已经很深入，离“光催化降解塑料”的设想仅有一步之遥。这给她带来了很大的鼓舞。
林羽喆的研究方向和“科学T大会”挑战性问题不谋而合
陈雅 同学留意到 新能源电池的回收利用 问题，这恰恰是全球都在关注的科研前沿。预计今后很多年，这个领域的研究都能为能源可持续发展作出宝贵贡献，也将拥有巨大的市场机遇。
陈雅在科研中发现了一个巨大的市场
五位学员中年龄最小的 代旭尧 是初中生，物理只学过一点基础力学，化学完全没有接触过。但他展现了巨大的科研热情，积极搜集资料，做了 翔实的调研 ，还写出了一份十分详尽的PPT。这份坚持与努力，一定能为他的未来铺平道路。
代旭尧还是初中生，但有着巨大的科研热情
赵鸿轩 同学在他的课题汇报中展现出了令人惊喜的学术规范，高国华老师赞誉他的作业已经很像一篇学术论文。他深入研究钠离子电池的市场状况和各种研究方向的优劣，十分清晰地勾勒出了钠离子电池领域的发展概貌。
赵鸿轩已经体现出了一定的学术规范
“未来科学家”培养计划科学素养提升营学员们展现的潜力，令高国华老师感到惊喜。他回忆自己读大学时，听说美国有大三学生就当了教授，觉得不可思议。现在看着这些孩子们，觉得五六年后他们 前途可期 。
高国华老师对学员们的表现很惊喜
但学员们还有其他困惑，比如“物理为什么那么难？”
高国华老师希望学员们“牢记第一性原理”，用已知解析未知、将复杂问题拆解成基本问题。就像 搭建俄罗斯方块一样 ，选择适合的工具，搭建自己的理论体系。这个经验不仅适用于物理学，也适用于整个物质世界。
有关物理学习方法的这场讨论，燃起了学员们对物理学的热爱。物理世界的奇妙，宇宙的壮丽，是可以被描述、被书写、被欣赏的，那些艰涩抽象的概念和公式，被高老师拆解成了世界基本的物质单位和运行规律，以及一个个物理公式。
但高老师特别关照学员们，要自己推导而不要硬背那些物理公式，“不硬背公式，才真正学懂了物理”。
张建卫老师、高国华老师、张增海老师和学员们合影
编 辑：秣 马
实习生：王祺彦
责 编：小 文