【竺涯共语 | No.50回顾】从原子到飞机，科学成就人生——记彭华新教授学术沙龙分享

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从原子到飞机，科学成就人生——记彭华新教授学术沙龙分享

2023年3月31日下午，浙江大学竺可桢学院“竺涯共语”开放日活动顺利举行。此次活动采用学术沙龙的形式，求是讲席教授，博士生导师彭华新教授担任主讲嘉宾，围绕“从原子到飞机，科学成就人生”主题分享了他的研究及科学思考。竺可桢学院副院长余倩教授、竺可桢学院团委副书记林威老师、竺可桢学院兼职辅导员邓闰祎出席活动，竺可桢学院团委学研部罗心悦同学主持，来自竺可桢学院多个平台的三十余名同学参加了本次沙龙。

从电子的交换和共用，再到碳链的搭建和纤维的形成，材料学寻觅细微处的真理，并将之应用于宏观，筑起我们现实的高楼。碳纤维复合材料正是材料学一颗冉冉升起的新星，而其与航空航天领域的结合，又将碰撞出怎样的火花？同学们怀着对上述问题的求是之心开启了本次活动。

活动合影

嘉宾开讲

在嘉宾开讲环节，彭华新教授进行了主题汇报，分享了他的求学经历和科研感悟。他从1986年进入求是园学习，并于2014年重返浙大，选择留在母校任教他认为是非常正确的选择。

彭华新教授主题分享

接下来，彭教授由三款大飞机A350、B787、C919引出本次交流的主题，从三款飞机先进性来讲，国产C919还有一定差距，其中一个主要的衡量指标就是碳纤维复合材料的用量，能基本表征飞机的先进程度，包括技术层面以及市场竞争力层面。

随后，彭老师展开了对碳纤维复合材料的介绍。从原子层面看，包括尺寸问题、排列问题，其中碳原子构成的物品在我们生活中很常见，从铅笔到钻石都有它的身影。一串碳原子形成树脂（高分子）的脊梁——高分子链，一层碳原子形成石墨烯。这就不得不谈及2010年诺贝尔奖获得者最初是如何得到石墨烯的了，最为神奇的是用一根铅笔以及一卷胶带就能得到，通过不断地对折粘有石墨的胶带，剥离得到单层的石墨烯。有时候办法很简单，但是怎么想到却很困难，这需要我们善于思考。而进一步将这一层碳原子卷起来就变为了碳纳米管（CNT），进而可以得到碳纳米管纤维、碳纤维增强树脂（CFPR）复合材料。最后，通过一系列工艺制造碳纤维复合材料零部件并集成在机身中。同时，彭老师也提及大飞机由机身和发动机两部分组成，其中相当于整架飞机心脏的发动机目前我国还都依靠进口，该项技术的突破需要大家的努力。

从科学拓展到人生，我们每个个体也都是由原子组成，但每个人都有不同的人生方向。对于如何成就“优秀人生”这一话题，彭老师提出三个方面的建议：一、灵魂工程师的引导；二、健康的体魄和情怀；三、科学（精神）的点缀。老师也以三个例子引出一些思考，一个节目：从Who Wants to Be a Millionaire节目想到知识碎片化的影响，不可否认的是随着交叉学科的发展，应当拓宽知识面，但是对于某领域的深入探索，同学们还是要夯实基础。一位教授：老师通过一位英国教授关于睡眠时长的论述幽默劝学，让同学们珍惜学习科研的时间，合理分配。一本书籍：由一本名为The Prism And The Pendulum的书，从而引出我国面临的科学普及问题，如何让大众自发的去阅读科学类书籍，从而形成一种社会性的崇尚科学的氛围，是值得我们思考的。

最后，老师引用几位知名学者对于科学价值的理解鼓励同学们，“它是达到内心宁静的最可靠途径”、“科学赐予人类的最大礼物，是相信真理的力量”、“科学是文化，也是未来”。并向同学们寄语：未来在你自己的手中，让科学丰富你的人生。

师生交流

同学们对老师的精彩分享产生了很多思考，在接下来的环节同学们踊跃发言与老师进行互动交流。关于材料验证周期较长问题，彭老师提及一项新材料从研制到应用至少需要15-20年，目前突破碳纤维在大飞机上的应用还是一项卡脖子问题。也有同学问到，电影流浪地球中太空电梯在材料制造上能否变为现实，老师认为碳纳米管要做到足够轻足够强才能实现太空电梯缆绳的制作，目前来讲还无法达到，还停留于科幻阶段。也有同学问到关于复合材料何观测和检测，如何对实验进行仿真等问题，老师一一耐心给出专业的解答。

彭华新教授细致回答同学疑问

活动中，竺可桢学院副院长余倩老师代表竺可桢学院向彭老师赠送竺院纪念品，本次活动中前几位提出问题的同学各获赠彭老师签名的专著《超材料》一本，并与彭老师合影留念。

竺可桢学院副院长余倩向彭华新教授赠送学院纪念品

彭华新教授向同学们签赠专著《超材料》

教授金句：  

1

夯实基础，融会贯通。

2

科学成就人生。

3

获得诺贝尔奖只需要一支铅笔和一卷胶带。有时候办法很简单，但是怎么想到却很困难。

4

创新不是异想天开，它源自坚实的基础。

5

未来在你自己的手中，让科学丰富你的人生。

参与活动的同学们亦是收获颇多：

在老师的介绍中以及在自己的学习与科研中感觉到基础理论知识的重要性，在之后的研究学习中应该将基础理解通透，不应急于求成。

——混合1906 孟楚天

C919虽然为国产研发，但与空客、波音存在差距，我们要承认这种差距，但不能妄自菲薄，我们的合成材料在航空航天等领域都能大有可为。

——人社1901 高蓓洁

老师的讲座具有很宽的广度，能跨越各个专业为我们提供生涯规划和专业学习的建议，让我受益匪浅。

——化学（强基计划）2201 沈涵扬

彭教授出国留学又回国建设难能可贵，是当代中国高层次留学人才的榜样。彭老师对中国碳纤维复合材料的研究和应用进行了客观评价并充满信心，这种不卑不亢是每个中国人面对国内外技术差距时应当拥有的态度。

——混合1904 万立铭

从布里斯托到浙大，从渺小的原子到伟大的大飞机，这些都蕴藏着科学内在的奥秘。彭老师联珠拾贝，串联起专业知识和科研方法，让我深受启发。

——混合2201 韩越

彭教授是我的班主任，在日常间的相处中我就觉得他平易近人，虽然他目前处在我需要遥遥仰望的高度，但我很少从他身上感受到教授的那种"压迫感"，他就像个朝气蓬勃的年轻人一般，怀着一颗年轻炽盛的心与我们对话。在这次"竺涯共语"讲座中，他用最浅显易懂的语言带我们领略了从小原子到大飞机的蜕变历程，并藉此来向我们展示他的人生观、价值观。以自身为引尺，呼吁同学们去丈量天地，难能可贵。

——混合2201 王嘉浩

What do you need to win a Nobel Prize? 发现超导石墨烯...或者说，“一个铅笔头和一卷胶带”，你永远不知道科研的灵感会从何而来！

——混合2201 胡鑫淼

创新不是异想天开，它源自坚实的基础。正如从原子构筑大飞机，一个个碳原子构成碳纤维复合材料，基础知识的积累，为未来的道路打下基础，让科学成就人生。

——混合2201 王宇杰

这次活动让我更加深入的了解了我国材料科学的现状，人类关于材料的想法从彭老师的讲解中被一点点拨开，展现在我的面前。

——混合2201 侯捷夫

从最基础的原子构成，再到碳纤维材料的广泛应用，彭老师娓娓道来。我既认识到了中国在复合材料应用领域的道阻且长，也明白了青年学子应当志在远方。身处一个日新月异的时代，一项新技术的引入或许就会引发一个领域的革命，学科交叉愈发重要，而于学科前沿求索的使命，已然落到了吾辈肩上。

——混合2102 曹晨炫

国产碳纤维的质量和国际上的性能验证情况仍存在问题。这制约着大飞机的完全国产化进程。彭教授为我们介绍了碳纤维材料的情况与大飞机制作过程中的部分步骤，让我们对此重要领域有了许多了解，也让我们对跨学科交叉有了更多想法。

——混合1902 刘镕琛

彭老师说要打好课程基础，这确实十分重要。本科前面三年有很多地方学得不扎实，应该认真补起来。

——巴德年1903 赵海贝

竺涯共语，共话成长！此次活动我们从原子到飞机中汲取灵感，共同探寻科学成就人生的奥秘。新一期的开放日，我们拭目以待！

往期精选

文案 | 邓闰祎

图片 |沈涵扬

排版 | 余秋阳

责任编辑 | 朱晴雯

审核 | 林　威