軟物質(zhì)是什么？為什么設(shè)立軟物質(zhì)科學(xué)與工程專業(yè)？如何培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才？帶著上述問題，記者來到華南理工大學(xué)進(jìn)行了采訪。

涉及領(lǐng)域廣泛

“軟物質(zhì)”這一概念由諾貝爾物理學(xué)獎獲得者皮埃爾-吉勒·德熱納于1991年首次提出。

“軟物質(zhì)是指處于固體和理想流體之間的物質(zhì)，也被稱為軟凝聚態(tài)物質(zhì)。”華南理工大學(xué)前沿軟物質(zhì)學(xué)院副院長王林格介紹，這類物質(zhì)通常由大分子或基團(tuán)組成，包括但不限于聚合物、液晶、生命體系物質(zhì)等。軟物質(zhì)涉及的學(xué)科領(lǐng)域較為廣泛，包括物理、化學(xué)、生物、材料等。

作為近20年來新興的科學(xué)分支，軟物質(zhì)受到了國際學(xué)術(shù)界高度重視。全球許多著名大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)相繼成立軟物質(zhì)研究室和研究中心，研究隊伍迅速擴(kuò)大，研究成果不斷涌現(xiàn)。

與傳統(tǒng)的由宏觀到微觀、由簡單到復(fù)雜的科學(xué)分析方法有所不同，軟物質(zhì)科學(xué)研究更強(qiáng)調(diào)整體性。它致力于利用各類經(jīng)典學(xué)科的互補(bǔ)性來同時研究多空間和多時間尺度上的結(jié)構(gòu)、運動多樣性，著重考察物質(zhì)體系的復(fù)雜性、易變性和非平衡態(tài)。

“軟物質(zhì)材料在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用拓展，新能源、新型顯示等領(lǐng)域產(chǎn)品的性能改進(jìn)，都離不開軟物質(zhì)科學(xué)的發(fā)展與新材料的支持。軟物質(zhì)科學(xué)與工程專業(yè)在新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展和時代需求下應(yīng)運而生?！蓖趿指癖硎?。

“以往，專業(yè)是按照不同學(xué)科或不同應(yīng)用工具進(jìn)行劃分。但隨著時代發(fā)展，這種模式難以把基礎(chǔ)理論和創(chuàng)新材料實踐完美結(jié)合起來，無法滿足前沿創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展的要求。”王林格介紹，為了加速軟物質(zhì)科學(xué)發(fā)展，開展跨學(xué)科研究、促進(jìn)學(xué)科間的交叉與融合已勢在必行。

作為一門新興交叉學(xué)科，軟物質(zhì)科學(xué)和工程專業(yè)設(shè)立目標(biāo)是以統(tǒng)一的科學(xué)觀念，認(rèn)識具有不同結(jié)構(gòu)和功能的材料或體系的共性，從而促進(jìn)科學(xué)和工程的進(jìn)步。具體來說，該專業(yè)涉及新材料、新能源、生命健康、信息技術(shù)、高端裝備、空天科技、碳中和、量子信息等前沿領(lǐng)域，并在相關(guān)產(chǎn)業(yè)和行業(yè)需求基礎(chǔ)上，圍繞軟物質(zhì)設(shè)計與合成、多尺度結(jié)構(gòu)調(diào)控、功能和智能先進(jìn)材料開發(fā)的科學(xué)基礎(chǔ)與材料工程化技術(shù)，開展前瞻性研究和技術(shù)創(chuàng)新。

“該專業(yè)緊跟國家和行業(yè)發(fā)展趨勢，面向國家重大戰(zhàn)略和粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，培養(yǎng)滿足當(dāng)前和未來科技發(fā)展需求的材料類專業(yè)人才?！蓖趿指癖硎尽?/p>

激發(fā)人才潛力

雖然軟物質(zhì)科學(xué)與工程是華南理工大學(xué)今年新增的本科專業(yè)，但早在2016年，華南理工大學(xué)就成立了華南軟物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)高等研究院。

2018年，前沿軟物質(zhì)學(xué)院成立。該學(xué)院是華南理工大學(xué)廣州國際校區(qū)首批建設(shè)的新工科學(xué)院之一。

2023年，以軟物質(zhì)學(xué)科為基礎(chǔ)支撐的華南理工大學(xué)“高分子科學(xué)”學(xué)科在2023U.S.NEWS全球大學(xué)學(xué)科排名第一。

“學(xué)院會聚了一支年輕化、國際化、高水平的教學(xué)及科研團(tuán)隊，已有11名老師在《科學(xué)》《自然》等發(fā)表科研成果。我們與多所世界排名前100的著名高校合作密切，引入資源助力人才培養(yǎng)?！蓖趿指裾f。

“豐富的資源和全球化的人才培養(yǎng)模式，是我選擇來到前沿軟物質(zhì)學(xué)院攻讀博士的原因之一?！比A南理工大學(xué)博士生李幸晗說，他跟隨導(dǎo)師從事通過單組分巨型表面活性劑的自組裝制備有序介孔材料這一研究。其成果已刊發(fā)在行業(yè)的頂尖期刊上。

據(jù)介紹，華南理工大學(xué)前沿軟物質(zhì)學(xué)院新增設(shè)的軟物質(zhì)科學(xué)與工程專業(yè)基于國際領(lǐng)先的“模塊化”教學(xué)理念，以“厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強(qiáng)創(chuàng)新”模式，理工結(jié)合培養(yǎng)高水平人才。該專業(yè)將實施“全員學(xué)業(yè)導(dǎo)師制”育人工程，強(qiáng)化源頭培養(yǎng)、跟蹤培養(yǎng)、全程培養(yǎng)；同時采取“全英教學(xué)”“示范班”“學(xué)院與書院融合教學(xué)”等多種方式，實現(xiàn)“在地國際化”。

立體光刻3D打印機(jī)、熔融沉積3D打印機(jī)、靜電紡絲機(jī)、臺式掃描電鏡、紫外可見光光譜儀器……華南理工大學(xué)前沿軟物質(zhì)學(xué)院本科生創(chuàng)研智造工坊配備了各類大中型設(shè)備供學(xué)生使用。

“我們的專業(yè)實踐教學(xué)體系十分完善。通過針對性地將重大科研成果的部分應(yīng)用工程化內(nèi)容轉(zhuǎn)化為本科生探索性實驗，我們開拓出很多具有創(chuàng)新性的實驗和實踐課程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、自主探究和解決復(fù)雜工程問題的能力?！比A南理工大學(xué)前沿軟物質(zhì)學(xué)院教授文韜說，“依托前沿軟物質(zhì)學(xué)院的研究生培養(yǎng)體系，我們實施本碩博貫通培養(yǎng)計劃，在本科生中選拔和輸送具備科研潛力的儲備人才?！?/p>

發(fā)展前景廣闊

報考軟物質(zhì)科學(xué)與工程專業(yè)，學(xué)生需具備哪些素質(zhì)與條件？“軟物質(zhì)科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展離不開基礎(chǔ)研究的支撐。因此，具有扎實基礎(chǔ)學(xué)科知識的學(xué)生在學(xué)習(xí)這個專業(yè)時會更加得心應(yīng)手?！蓖趿指癖硎?。

記者了解到，今年華南理工大學(xué)軟物質(zhì)科學(xué)與工程專業(yè)屬于綜合評價招生范疇，面向上海、江蘇、浙江、山東、廣東5地招生。

“第三學(xué)期開始，我們將選拔約30人進(jìn)入‘國際化全英示范班’。班級排名前80%的學(xué)生可以獲得校內(nèi)推免資格?！蓖趿指窠榻B。

前沿軟物質(zhì)學(xué)院2019級本科生許昕，大一進(jìn)入課題組，持續(xù)參與課題研究。大四時，許昕以第一作者身份在國際期刊《Giant》上刊發(fā)科研成果。該成果展示了一種制備陶瓷納米纖維增強(qiáng)多孔陶瓷整體柱材料的新方法。憑借優(yōu)異的成績，許昕獲得日本東京工業(yè)大學(xué)全額獎學(xué)金，正在該校攻讀博士學(xué)位。

“我們的軟物質(zhì)科學(xué)與工程專業(yè)，打造本科、碩士、博士、博士后貫通式人才培養(yǎng)全鏈條體系，學(xué)生畢業(yè)后可以選擇繼續(xù)在本校讀研，或前往世界一流大學(xué)和科研單位深造?！蓖趿指癖硎?。同時，軟物質(zhì)科學(xué)與工程專業(yè)的本科畢業(yè)生也可以選擇在雙碳、材料科學(xué)、能源科學(xué)、生命科學(xué)、電子信息和微納米技術(shù)等前沿科學(xué)領(lǐng)域從事技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)等工作。

王林格認(rèn)為，現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)中的復(fù)雜工藝和全方位性能需求，正不斷推動新材料、新能源等領(lǐng)域交叉學(xué)科的發(fā)展。一方面，學(xué)院結(jié)合重大項目對學(xué)生開展科研訓(xùn)練，通過設(shè)立學(xué)生研究項目、融合國家級學(xué)科競賽，讓學(xué)生接受良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練。另一方面，學(xué)院計劃邀請企業(yè)研發(fā)人員授課，并為學(xué)生安排更多實踐課程。“軟物質(zhì)科學(xué)與工程具有廣闊的發(fā)展前景，我們將為國家和粵港澳大灣區(qū)培養(yǎng)更多的棟梁之材?！蓖趿指裾f。（記者葉青 通訊員余錦婷）

責(zé)任編輯：戴文慧