道法自然
仿生材料
人文为先 科学见长
文理兼通 全面发展
《从物质到材料——CALM学者带领中小学生走进神奇的维度世界》是东华大学CALM（程正迪）教育专项基金携先进低维材料中心（Center for Advanced Low-dimension Materials，简称CALM）与东华附校共同打造的青少年科学类通识教育课程。据悉，11月8日，CALM学者以“科学与人生”为题，开启首讲，拉开了通识类课程的序幕。
12月6日，东华大学先进低维材料中心特聘研究员孙胜童博士开展了课程第二讲，为附校学子带来了一场题为“道法自然的仿生材料”的讲座，旨在通过介绍自然界生物的独特能力和科学家们的创新研究，激发学生们对科学的兴趣和好奇心。本次讲座由东华附校副校长曹影梵主持，是东华附校第十届校园科技节的闭幕活动。
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主讲人介绍
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讲座进行时
探索自然规律，领悟生命之道
讲座伊始，孙胜童博士引用老子《道德经》中的智慧：“人法地，地法天，天法道，道法自然”，引出了本次讲座的核心思想——探索并模仿自然界的原理来解决人类面临的问题。他强调，科学家们眼中的“道”，便是通过观察物理、化学与生物现象，从中寻找灵感，并应用于科学研究和技术革新之中。
生物奇技展现自然魅力
孙胜童博士展示了多种令人惊叹的生物特性，如水熊虫能在极端环境中存活；雀尾螳螂虾拥有惊人的攻击速度；龙虾腹膜不仅含水量高而且异常坚韧；以及电鳗能够产生足以击倒大型动物的强大电流等。这些例子生动地展现了生物体如何适应环境并在进化过程中发展出独特的能力，深深地激发了师生们的兴趣。
从仿生思维到仿生材料
紧接着，孙胜童博士深入浅出地介绍了仿生学这一充满魅力的新兴学科。仿生学旨在从自然界中汲取灵感，通过模仿生物的特性、行为及结构，开发具有创新性的新材料和新技术。讲座中列举了多个引人入胜的例子：科学家们正致力于复制电鳗独特的发电机制，以探索新型生物电池的可能性；利用光子晶体原理制造出能够随环境变化而改变颜色的薄膜；借鉴荷叶表面的独特构造，设计出自清洁且超疏水的涂层；以及基于硅藻壳和贝壳精妙结构的人工合成材料。这些研究不仅展示了仿生技术在未来应用中的巨大潜力，也预示着一个由自然启发的新材料时代正在悄然来临。
超越自然，创造未来
最后，孙胜童博士展望了仿生学的未来，强调随着科技的进步，人类不仅能模仿自然，甚至可以超越自然的界限。他举例说明，科学家们通过人工合成方法实现了与天然贝类相媲美的力学性能；利用蜘蛛丝的高强度特性开发出了高性能纤维；借鉴北极熊毛发的中空结构，创造出高效保暖的织物；乃至参考大脑神经网络的复杂架构，构建更加智能的计算机系统。这些成就不仅展示了仿生技术的巨大潜力，也预示着一个由自然启发、科技驱动的新时代的到来。
此外，孙博士还分享了一些当前最前沿的研究成果，包括最近发表在《Science Advances》《Nature Communications》等顶级科学期刊上的工作，让同学们近距离感受到科学研究的魅力与无限可能。通过这些最新的科研进展，孙博士激发了学生们对探索未知世界的热情，鼓励他们投身于科学创新，共同书写未来的篇章。
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互动提问
讲座中同学们认真聆听，在提问环节，同学们积极互动，现场气氛热烈非凡，展现了他们对仿生材料和自然奥秘的浓厚兴趣。
五11 孙珞宸
孙老师，您好！通过您刚刚精彩的讲解与介绍，我了解到这些仿生材料都具有优秀的性能，实际应用效果很好。我想问的是在这些仿生材料的制备阶段和最后处理阶段，会对地球环境造成影响吗？
五1 李筱
孙老师，您好！请问道法自然的仿生材料还会有哪些应用领域？
面对同学们对未来仿生学发展的展望，孙博士充满激情地说：“今天的你们就是明天的创新者。仿生学不仅仅是一门学科，它更是一种思维方式，一种观察世界、解决问题的新视角。希望大家能够继续探索自然界的奥秘，勇敢追求自己的科学梦想。”
这次互动不仅加深了学生们对仿生材料的理解，更为他们打开了一扇通往科学世界的大门，激励着年轻一代投身于科技创新的伟大征程。
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结语
此次讲座不仅使学生了解到仿生材料背后的科学原理，还激发了他们对科学研究的热情和对未来无限可能的憧憬。最后，曹影梵副校长激励附校学子：“作为国家未来的栋梁和接续者，青少年应当自幼在心灵深处播下科学的种子，学习科学知识，熟悉科学方法，这样才能够为国家的发展贡献自己的力量。”并将东华大学先进低维材料中心的理念“Keep calm and carry on行稳致远”与师生共勉。
文字：朱俊宇
图片：柴梓晨
编辑：季虹
审核：严晨、曹影梵
