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圖為華南理工大學(xué)前沿軟物質(zhì)學(xué)院科研教學(xué)場(chǎng)景。華南理工大學(xué)供圖

日前，教育部發(fā)布2024年普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄，24種新專業(yè)納入目錄。其中，軟物質(zhì)科學(xué)與工程是今年新增專業(yè)之一。華南理工大學(xué)是國(guó)內(nèi)首個(gè)申請(qǐng)?jiān)O(shè)置該專業(yè)的高校。

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(wèn)題，記者來(lái)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(jiǎng)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(zhǎng)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(lái)新興的科學(xué)分支，軟物質(zhì)受到了國(guó)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(duì)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(jiǎn)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(lái)同時(shí)研究多空間和多時(shí)間尺度上的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)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(shí)代需求下應(yīng)運(yùn)而生。”王林格表示。

“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(shí)代發(fā)展，這種模式難以把基礎(chǔ)理論和創(chuàng)新材料實(shí)踐完美結(jié)合起來(lái)，無(wú)法滿足前沿創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展的要求?！蓖趿指窠榻B，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(shì)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(shí)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(lái)說(shuō)，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(jì)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(guó)家和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，面向國(guó)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(lái)科技發(fā)展需求的材料類專業(yè)人才。”王林格表示。

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(guó)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)院匯聚了一支年輕化、國(guó)際化、高水平的教學(xué)及科研團(tuán)隊(duì)，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(shuō)。

“豐富的資源和全球化的人才培養(yǎng)模式，是我選擇來(lái)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(shuō)，他跟隨導(dǎo)師從事通過(guò)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(guó)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)“在地國(guó)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(tái)式掃描電鏡、紫外可見(jiàn)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(shí)踐教學(xué)體系十分完善。通過(guò)針對(duì)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(shí)驗(yàn)，我們開拓出很多具有創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、自主探究和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。”華南理工大學(xué)前沿軟物質(zhì)學(xué)院教授文韜說(shuō)，“依托前沿軟物質(zhì)學(xué)院的研究生培養(yǎng)體系，我們實(shí)施本碩博貫通培養(yǎng)計(jì)劃，在本科生中選拔和輸送具備科研潛力的儲(chǔ)備人才?！?/p>

發(fā)展前景廣闊

報(bào)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(shí)基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)的學(xué)生在學(xué)習(xí)這個(gè)專業(yè)時(shí)會(huì)更加得心應(yīng)手?！蓖趿指癖硎尽?/p>

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(píng)價(jià)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(guó)際化全英示范班’。班級(jí)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(jí)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(shí)，許昕以第一作者身份在國(guó)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(jī)，許昕獲得日本東京工業(yè)大學(xué)全額獎(jiǎng)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(shí)，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(dòng)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(xiàng)目對(duì)學(xué)生開展科研訓(xùn)練，通過(guò)設(shè)立學(xué)生研究項(xiàng)目、融合國(guó)家級(jí)學(xué)科競(jìng)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(jì)劃邀請(qǐng)企業(yè)研發(fā)人員授課，并為學(xué)生安排更多實(shí)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(guó)家和粵港澳大灣區(qū)培養(yǎng)更多的棟梁之才?！蓖趿指裾f(shuō)。

（記者 葉 青 通訊員 余錦婷）