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提到“化學(xué)”，很多人腦海中首先浮現(xiàn)出的是用瓶瓶罐罐做實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景。但在西交利物浦大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生葛雨欣看來(lái)，化學(xué)研究還有一個(gè)有趣的方向——計(jì)算化學(xué)（Computational Chemistry）；在該領(lǐng)域，她的實(shí)驗(yàn)室伴侶不是試管，而是計(jì)算機(jī)?！坝?jì)算化學(xué)屬于交叉性科學(xué)，不僅需要扎實(shí)的化學(xué)功底，還需要計(jì)算機(jī)編程、數(shù)學(xué)方面的知識(shí)。” 葛雨欣的畢業(yè)論文導(dǎo)師、化學(xué)系丁理峰博士說(shuō)。葛雨欣在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)階段的研究成果于近期發(fā)表在了物理化學(xué)領(lǐng)域的高水平國(guó)際期刊《The Journal of Physical Chemistry C》上。作為論文的第一作者，葛雨欣利用分子模擬技術(shù)研究了可對(duì)抗干旱和溫室效應(yīng)的新型納米多孔材料。

目前，葛雨欣作為加拿大女王大學(xué)（Queen's University）的全額獎(jiǎng)學(xué)金獲得者，已開(kāi)始了攻讀碩士的新旅程。隔著13個(gè)小時(shí)的時(shí)差，當(dāng)她接通母校西浦的采訪電話時(shí)，她正在女王大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，工作至深夜?！案鹩晷朗堑湫偷奈髌謱W(xué)子，好學(xué)、勤奮，且始終保持著對(duì)未知領(lǐng)域的好奇心?！倍±矸宀┦吭u(píng)價(jià)道。從大二暑假加入丁博士帶領(lǐng)的SURF（夏季本科生研究基金）項(xiàng)目組開(kāi)始，葛雨欣邁進(jìn)了計(jì)算化學(xué)的大門(mén)。在丁理峰博士看來(lái)，“創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)讓學(xué)生參與到科研項(xiàng)目中來(lái)，注重對(duì)學(xué)生自主科研能力和跨學(xué)科能力的培養(yǎng)”，這正是西浦的育人特色之一。那么，面對(duì)人工智能時(shí)代帶來(lái)的沖擊和挑戰(zhàn)，西浦如何培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)和研究能力？對(duì)于選擇申研或就業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，交叉學(xué)科的知識(shí)累積將為他們帶來(lái)哪些機(jī)遇？像葛雨欣這樣懂化學(xué)、會(huì)編程、數(shù)學(xué)知識(shí)過(guò)硬的學(xué)子是如何養(yǎng)成的？以下請(qǐng)看來(lái)自丁理峰博士的干貨分享。

丁理峰博士：大學(xué)教育培養(yǎng)人才，就好像培育一棵大樹(shù)一樣，“樹(shù)葉”相當(dāng)于學(xué)生獲取的知識(shí)，“果實(shí)”是學(xué)生創(chuàng)造的成果，然而最重要的是對(duì)“樹(shù)干”的培養(yǎng)——“樹(shù)干”就相當(dāng)于獲取知識(shí)的能力、創(chuàng)造果實(shí)的能力。大學(xué)四年是“樹(shù)干”成長(zhǎng)最為重要的階段。以化學(xué)系的課程設(shè)置為例，我們注重的是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，而不是對(duì)學(xué)生進(jìn)行單一的知識(shí)灌溉。眾多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課、課堂小組項(xiàng)目、SURF項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目……都要求學(xué)生對(duì)最前沿的科學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行自發(fā)的探索和分析。丁理峰博士：我們要求所有入組的學(xué)生，在實(shí)戰(zhàn)中學(xué)習(xí)，邊做科研邊學(xué)習(xí)。葛雨欣參與的我們組的SURF和畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，屬于計(jì)算化學(xué)的研究，除了化學(xué)功底要扎實(shí)外，還需要她利用寒暑假時(shí)間，在老師和組里博士生的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)額外的計(jì)算機(jī)編程知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)，有針對(duì)性地通過(guò)課后自學(xué)探索新的知識(shí)領(lǐng)域。我們也會(huì)鼓勵(lì)同學(xué)們通過(guò)在線的慕課（MOOC）進(jìn)行學(xué)習(xí)，線下由老師或博士生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的反饋和指導(dǎo)。

（圖為西浦執(zhí)行校長(zhǎng)席酉民教授在畢業(yè)典禮上為葛雨欣撥穗）

丁理峰博士：計(jì)算化學(xué)相當(dāng)于“把實(shí)驗(yàn)室裝進(jìn)電腦”。2013年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了計(jì)算化學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者；當(dāng)前很多有影響力的科研成果都包含了計(jì)算化學(xué)的參與。計(jì)算化學(xué)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)主要集中在三個(gè)方面：第一， 計(jì)算化學(xué)可以預(yù)測(cè)材料的性能和潛在應(yīng)用。計(jì)算化學(xué)不僅可以對(duì)現(xiàn)有的材料進(jìn)行模擬，更有吸引力的是，它還可以對(duì)新型材料的潛在應(yīng)用進(jìn)行模擬，提供預(yù)測(cè)。第二， 隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的飛速發(fā)展，計(jì)算化學(xué)將加快科學(xué)研究的進(jìn)程，同時(shí)能讓科學(xué)研究變得更綠色、投入的資源更少。比如我們組目前使用的高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)，能在一周內(nèi)完成對(duì)上千種不同材料吸附二氧化碳的性能測(cè)試，這在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)意義上是很難實(shí)現(xiàn)的。第三， 計(jì)算化學(xué)可以精確解釋在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)條件下無(wú)法捕捉的原子層面發(fā)生的化學(xué)以及物理現(xiàn)象，由此提供精準(zhǔn)可靠的理論基礎(chǔ)，為實(shí)驗(yàn)科學(xué)家提供指導(dǎo)方向。

丁理峰博士：當(dāng)今社會(huì)，知識(shí)更迭飛速，無(wú)論學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界，對(duì)于復(fù)合型、交叉型人才的需求是巨大的。在學(xué)術(shù)界，越來(lái)越多的科學(xué)成果是基于不同科學(xué)領(lǐng)域的覆蓋，比如新材料的研發(fā)，很多研究項(xiàng)目都需要結(jié)合化學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等不同領(lǐng)域的知識(shí)。工業(yè)界的趨勢(shì)就更明顯了，尤其是當(dāng)前最熱門(mén)的人工智能領(lǐng)域，是各個(gè)學(xué)科融合的典型體現(xiàn)。面對(duì)這樣龐大的人才需求，擁有交叉性學(xué)科學(xué)習(xí)能力、有過(guò)跨學(xué)科研究經(jīng)歷的畢業(yè)生，就更容易在申研以及求職中獲得青睞。）