走上心中的科研之路，為社會助一份力

胡承辰

10月底，第十八屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽終審決賽在貴州大學(xué)舉行完畢。?？诮?jīng)濟學(xué)院雅和人居工程學(xué)院學(xué)生團(tuán)隊的《一種基于霍夫梅斯特效應(yīng)可用于軟膠玩具無毒化的新型多功能水凝膠及其制備工藝》項目經(jīng)過激烈角逐，榮獲第十八屆“挑戰(zhàn)杯”國賽主體賽二等獎，創(chuàng)造了?？诮?jīng)濟學(xué)院“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽歷史最好成績。

“因為熱愛而跨專業(yè)選題”

在?？诮?jīng)濟學(xué)院，我見到了這個項目的3位成員：孫培豪、馮宇杰和李穎嘉。他們給我展現(xiàn)了項目資料，我看到滿屏的化學(xué)專業(yè)術(shù)語，但當(dāng)我看到團(tuán)隊成員的個人資料時，驚奇地發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊成員并不是化學(xué)專業(yè)的同學(xué)。孫培豪與馮宇杰是同班同學(xué)，同是風(fēng)景園林專業(yè)，而李穎嘉則是土木工程專業(yè)，三人看似與化學(xué)專業(yè)無關(guān)，組合在一起迸發(fā)巨大力量：他們的項目《一種基于霍夫梅斯特效應(yīng)可用于軟膠玩具無毒化的新型多功能水凝膠及其制備工藝》榮獲第十八屆“挑戰(zhàn)杯”國賽主體賽二等獎！

在我疑惑為何大家的專業(yè)看起來和研究項目差別很大時，團(tuán)隊負(fù)責(zé)人孫培豪說：“我們都是因為熱愛化學(xué)而跨專業(yè)選題。因為我高中的時候就參加過化學(xué)競賽，認(rèn)識一些化學(xué)相關(guān)的導(dǎo)師和團(tuán)隊。正好大學(xué)有‘挑戰(zhàn)杯比賽，我想用自己所學(xué)的化學(xué)知識去試試?！彼耐嗤瑢W(xué)馮宇杰知道了他的想法，也欣然加入。

孫培豪與土木工程專業(yè)的李穎嘉認(rèn)識是在“互聯(lián)網(wǎng)+”省賽的頒獎典禮上一見如故，成為了好朋友。他們都是有科技創(chuàng)新競賽或者一些科技節(jié)之類的科技創(chuàng)新活動經(jīng)驗，大家的動手能力也很強，又對這個比賽感興趣，“我們一拍即合，三人相約一起參加這個比賽”。三人各司其職。孫培豪作為團(tuán)隊負(fù)責(zé)人，主要負(fù)責(zé)材料研發(fā)與表征、知識產(chǎn)權(quán)成果轉(zhuǎn)化；李穎嘉主要負(fù)責(zé)情報管理與數(shù)據(jù)分析；馮宇杰主要負(fù)責(zé)實驗室管理與團(tuán)隊行政。

他們參加的是“挑戰(zhàn)杯”比賽科技發(fā)明類的賽道，這類賽道是以發(fā)明專利為主體的，科技發(fā)明又分科技發(fā)明A類與B類，他們選擇的是科技發(fā)明B類，是屬于能源化工類的賽道。

都說小小發(fā)明都是從生活中迸發(fā)的靈感，他們的靈感是以一個同學(xué)的期望為種子，深深地“種”在了他們的腦海里。

在一次《毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論》的課堂上，老師問：想要為這個社會做出什么樣的貢獻(xiàn)？一個同學(xué)站起來說：“現(xiàn)在這個市面上常見的軟膠玩具多多少少都有毒，希望能做出一種沒有毒的軟膠玩具，這樣能夠讓家長放心、孩子玩得安心。”

孫培豪捕捉到了他這個靈感，課后找到那個同學(xué)并和他說明了想要研究一款無毒的軟膠玩具，“他也希望我們能夠做出這種安全的軟膠玩具。這個是一個從用戶的角度出發(fā)的實際的問題，然后我們想辦法去解決它，這個項目就誕生了。”孫培豪說。

據(jù)他們實地走訪調(diào)研，現(xiàn)在市面上常見的軟膠玩具是水晶泥、史萊姆，還有液態(tài)玻璃這一類的玩具商品。這些軟膠玩具的關(guān)鍵成分之一是聚乙烯醇，這種物質(zhì)流動性強，而為了制作出類似果凍的質(zhì)感，生產(chǎn)過程中往往需要添加硼砂、甘油保濕劑，其中硼砂具有生物毒性和致癌性，甘油保濕劑則會增強有害物質(zhì)在手上的滯留從而給兒童帶來安全隱患。再加上軟膠玩具市場剛剛興起，大多數(shù)由“小作坊”生產(chǎn)，批量化生產(chǎn)時會直接去購買成品的木工膠水，木工膠水中會揮發(fā)出有毒物質(zhì)甲醛，長期接觸會對孩子造成多種健康問題。

所以孫培豪與隊員們希望的是能夠做出來一種無毒的軟膠玩具。

“立項初期，我們在?？谑械?所小學(xué)周圍15家售賣軟膠玩具的店面進(jìn)行了實地考查，同時走訪了33個社區(qū)、學(xué)校，發(fā)現(xiàn)他們所用材料大多都是硼酸酯交聯(lián)結(jié)構(gòu)，交聯(lián)劑就是硼砂，他們還使用成品膠水，并沒有去使用純凈的化學(xué)物質(zhì)，所以說就會有一些比較大的風(fēng)險?！睂O培豪說。

他們想把這個膠粘的基質(zhì)替換掉，利用一個新的、無毒的水凝膠分子來作為這個玩具的基質(zhì)，這樣就可以避免它有毒的問題。為了迎合海南自貿(mào)港的發(fā)展，他們打算采用海南本土的一些香氛植物，提取天然精油來作為香精的替代物進(jìn)行加香，同時用食品防腐劑來對它進(jìn)行抗菌處理，這樣就可以生產(chǎn)出純天然無毒害的一種軟膠玩具。

說干就干，“挑戰(zhàn)杯”項目申報前他們進(jìn)行了市場調(diào)研、科技查新，之后發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行實驗，實驗完成后他們把合成材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，料表征結(jié)束就開始著手撰寫專利文書，用專利對接工廠嘗試轉(zhuǎn)化落地，跟一些廠家進(jìn)行合作完成實驗室小試，落地之前在工廠中進(jìn)行放大中試，取得產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗合格報告……

“有了方向就剩下不斷嘗試”

“我們有校內(nèi)和校外兩組指導(dǎo)老師，由于比賽規(guī)定，只能把校外的指導(dǎo)老師名字寫在推薦老師那一欄?！睂O培豪說。

常強老師和周英輝老師主要是為他們提供行政指導(dǎo)，以及校內(nèi)的場地等行政便利，還教會他們?nèi)绾稳懢薮蟮谋咀印陥髸?、發(fā)明類文檔?！斑@些東西其實是大學(xué)生很欠缺的技能點，現(xiàn)在很多的學(xué)生可能會寫論文，但是他們不一定會寫申報書這些?！睂O培豪感激地說。

校外的指導(dǎo)老師是對他們進(jìn)行一個專業(yè)的指導(dǎo)。他們是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授尤業(yè)字老師和海南師范大學(xué)副教授羅穗蓮老師，他們都是高分子領(lǐng)域的“大?！薄?/p>

其實這個項目早在2022年的3月就已經(jīng)啟動了，當(dāng)時尤業(yè)字老師對項目進(jìn)行了指導(dǎo)，孫培豪說，“主要是點明我們研究的大方向，之前我們問老師說無毒的軟膠玩具，老師說需要一個無毒的主體，要去優(yōu)化我們的策略，最后我們選的是鋰離子輔助的氫鍵交聯(lián)。羅穗蓮老師指導(dǎo)我們氫鍵交聯(lián)的注意事項，然后我們在他們的大方向指導(dǎo)下，也算是有一些嘗試，試了很多種不同的材料?！?p>

“當(dāng)我理論基礎(chǔ)知識積累到一定程度的時候，就會明白這個東西只要肯去嘗試它就一定可以做出來。有了方向就剩下不斷嘗試，有一點像愛迪生找燈絲的故事?！睂O培豪說。

當(dāng)時只有大二的他們把指導(dǎo)老師所教導(dǎo)的做了出來，覺得這種反應(yīng)很神奇?！拔覀兊睦碚撝R不到位，尤老師告訴我們這其實就是霍夫梅斯特效應(yīng)，要在這個方向進(jìn)行深挖?！崩蠋燑c明了方向，隨后他們進(jìn)行深度的學(xué)習(xí)，把理論知識轉(zhuǎn)化過來，再對他們的項目進(jìn)行預(yù)測、指導(dǎo)和幫助……校外指導(dǎo)老師們對他們的幫助是不可磨滅的。

“挑戰(zhàn)杯”比賽項目是需要有老師進(jìn)行推薦的。孫培豪說：“因為跟尤業(yè)字老師和羅穗蓮老師的合作時間比較長，他們對我也是很信任，為我寫了推薦信，推薦我們的項目去參加‘挑戰(zhàn)杯比賽。很感謝老師們?nèi)绱诵湃挝?！?/p>

一道道工序下來，項目這才安安穩(wěn)穩(wěn)地走上正軌。

“現(xiàn)在回想起來，這個項目最后能完成是有一些運氣成分在里面的。我們雖然像愛迪生找燈絲那樣，嘗試一切有可能成功的的無毒交聯(lián)劑，但是我們的這個嘗試畢竟有時間的限制。比如說趕不上‘挑戰(zhàn)杯比賽，或者無法推進(jìn)下一步……”孫培豪呼了一口氣，“還好趕上了！”

孫培豪告訴我，在終賽比賽現(xiàn)場也出現(xiàn)了突發(fā)的事件。他們當(dāng)時是馬上要進(jìn)行比賽的小組，馮宇杰拿著項目的樣品，剛好被一個志愿者撞了一下，那個蓋子摔在地上壞了一條裂縫。當(dāng)時大家都很難受，“我還想著‘沒事，評委應(yīng)該是不會打開看的，應(yīng)該不會有問題吧結(jié)果現(xiàn)實教會我不要有僥幸心理?！睂O培豪說。

比賽的評委老師是一個年齡比較大的老師，他對團(tuán)隊做的軟膠玩具不了解，他注意到了樣品盒子上的裂縫，打開盒子仔細(xì)地觀察，最后問了孫培豪一些包裝上的問題，還有他搞不懂為什么小孩會喜歡玩這種玩具。

“其實這些也算是我們的困難和挑戰(zhàn)，因為沒有辦法很好地讓一些年齡比較大的評委老師理解我們制作的產(chǎn)品?！?/p>

后來隊員們對周邊的孩子們做了個實地的調(diào)研，采訪他們的使用感受，其中一個小孩說：“那群老爺爺他們不會懂，只有小孩子才能發(fā)揮想象力發(fā)揮邏輯創(chuàng)造力?！?h3>“不必妄自菲薄，自己就是最棒的”

對于比賽最后的結(jié)果，團(tuán)隊更在意的是完成比賽的過程。在比賽期間他們一起齊心協(xié)力地完成項目，收獲了知識、友誼，完成了他們自己心目中的科研。

最開始的他們也是對自己有所懷疑的：我們專業(yè)水平會不會不夠人家的好呢？

這個想法一冒出來，孫培豪的隊員們一直在旁邊鼓勵他。隊員們說：“你都去中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所先進(jìn)氟氮材料重點實驗室實習(xí)了，而且你的導(dǎo)師已經(jīng)評上了院士，這怕什么？”

孫培豪說：“我備受鼓舞?！?/p>

而且當(dāng)時在賽場上有一位南開大學(xué)的大三同學(xué)，他來到他們的展位找孫培豪聊這個項目。孫培豪當(dāng)時心里感嘆：南開大學(xué)誒！后來在交流的過程中發(fā)現(xiàn)他們自己的專業(yè)水平與南開大學(xué)的同學(xué)其實是幾乎相當(dāng)?shù)模麄兓ハ嘟涣鞯煤苡淇?。南開大學(xué)的同學(xué)告訴孫培豪：“不要覺得你比不過別人，當(dāng)你能夠站在這個賽場上的時候，我們大家都是平等的?！?p>

他們對面的展位是北京航空航天大學(xué)的，北航的同學(xué)們也是覺得孫培豪的團(tuán)隊專業(yè)水平?jīng)]有問題，甚至還有一些人會過來看他們的展板，發(fā)出感嘆：“難怪他們可以獲獎！”

有了其他學(xué)校學(xué)子的鼓勵和來參觀展板的路人感嘆，以及隊員們、指導(dǎo)老師們的鼓勵，他們漸漸的就沒有這種所謂的學(xué)術(shù)自卑了。“比賽之前可能真的會覺得自己實力比不過人家，經(jīng)過比賽之后就不會這樣認(rèn)為了，比賽的精神體現(xiàn)出來了：大家都是平等的，并沒有孰強孰劣之分?！睂O培豪說道。

在展板前，有很多家長和孩子來問孫培豪這個項目會落實嗎，“我是很希望以后可以投放在市場的，雖然說現(xiàn)在還是在中試階段。這個實驗階段進(jìn)入到中試是一個非常難得的事情，中試之后再去落地也有非常多要考慮的要素。比如說物料衡算、建廠廠址之類的顧慮?！睂O培豪答道，“也許在未來的不久，產(chǎn)品有可能會出現(xiàn)在市場上。”