8月21日至24日，第三届全国大学生化学实验创新设计竞赛总决赛在厦门举行。由化学学院邱晓航、朱宝林老师指导，20级伯苓拔尖班的梁驰予、张思翰、卢晨昕同学完成的新创实验项目“二氧化硅光子晶体的超快速制备”从决赛90支队伍中脱颖而出，获得特等奖。这份奖项不仅是这个三人团队的荣誉，更意味着南开大学化学学院学子已经连续三年在该赛事中斩获特等奖！

 

 

1. 参赛初衷

 

提及参加这项比赛的初衷，三位同学表示这是源自邱晓航老师的鼓励。在本学期的无机化学实验2-2课程中，邱老师对标这个比赛，提出想改变以往实验课“每周一实验”的传统，鼓励同学们进行一个长期的研究性学习，即从文献或书籍中寻找到一个相对前沿，新颖的素材；再利用本科实验已有的实验器材和基础操作，自己设计一个完善而合理的实验项目。三名同学都对于邱老师的这个想法非常感兴趣，于是一拍即合，在邱晓航和朱宝林两位老师的指导下，合作进行探究性学习。

 

2. 参赛过程

 

实验设计的灵感源自于梁驰予同学在图书馆偶然读到的有关光子晶体的内容，这是1987年由两位物理学家提出来的概念。其中二氧化硅纳米小球的制备是一个基础的问题，也是一个基本模型。

 

 

三位同学经过大量的文献阅读，将实验拆解成三部分：二氧化硅纳米小球的快速合成，光子晶体组装的成熟方法和光子晶体快速组装的方法。他们成功地将传统合成过程大幅缩短到2小时，并实现了对单分散二氧化硅纳米微球粒径的有效控制，创新地使用滴涂法进行了光子晶体的快速自组装，出色完成了实验目标。

 

3. 挑战与困难

 

一直贯穿实验始终的便是竞赛要求的本科生实验所必需的可行性保证，也就是控制实验难度。因此当记者问到比赛过程中的关键点时，梁驰予说，正如比赛要求的那样，实验必须要在本科阶段有足够的可行性，这就需要他们设计简单有效的实验方法，使用常见的仪器。

 

                       

 

三位同学在实验中也遇到了不少困难。其一、实验不总是成功的，很多时候他们尝试进行条件优化但得不到相应产物，而做多个实验又需要比较长的时间，实验的原料却难以保存。其二、实验中他们需要使用例如电镜这样比较高级的表征设备，但本科的知识又较少涉及类似的表征手段，这就需要他们学习一定的背景知识。其三、大二下学期的课程压力较大，三位同学同时又正在参加大创项目，所以他们的课余时间并不宽裕。这就需要他们合理安排时间，通力合作，提高效率。最终，在他们不懈的努力和两位老师的引导帮助下，实验取得了非常好的结果。

 

4. 总结与收获

 

当问及在这几个月的参赛中的收获时，三位同学都表示，他们得到的锻炼是多方面的。首先是接触了一个对他们来说完全陌生的新领域：纳米光子晶体的合成是一个物理概念到化学合成，最后到生物应用的学科交叉过程，这些无疑开拓了他们的科学视野。其次，比赛锻炼了他们写论文、答辩、录制讲解视频等多种能力。此外，三位同学通力合作，互相帮助在实验室埋头苦干的时光也是他们三人的美好回忆。

 

 

 

经历了这次竞赛，梁驰予、张思翰、卢晨昕三人也有自己独到的建议想传递给其他同学。

“参赛的目的是学习，参赛的目标不需要定的太高。”比赛的每一个阶段都有比较长的时间，所以实验不需要在短时间内一步到位做到完美，而是扎扎实实、脚踏实地地在老师的指导下不断完善，科研工作也是如此。科研不是一个人单打独斗能闯出来的领域，需要进行团队的磨合和协作；在团队中，梁驰予、张思翰、卢晨昕三人既有实验的分工，也注意互相帮忙完成实验来减轻整体压力，平衡科研工作和日常生活。

 

 

在短短的一个学期里，三位同学利用了自己的课余时间完成的这项创新实验的设计得到了校内外专家老师的一致认可。对于他们三个人来说，这一次的比赛给他们留下的是并肩奋斗的美好回忆；对于同学们来说，他们的创新精神，不懈努力是应当学习的品质；对于百岁的南开化学学院来说，他们的成功更是化学学院公能育人成果的最好展现。

我们也有理由相信，在未来，化学学院里将会涌现出更多不仅学习成绩优异，而且具备科研创新能力的高素质人才。

 

 

 

 

 

采访：孙一骏、戴天成

文案：郭佑林、刘亚斯

图片：邱晓航、参赛同学

编辑：郭佑林

审核：雷航、戴天成