为激发高中生对化学学科的兴趣，深化对化学与生命科学交叉领域的认知，2025年4月，北京大学深圳研究生院化学生物学与生物技术学院仪器中心面对北京大学附属中学深圳学校学子开展"化学链接生命，实验驱动未来"主题研学活动。本次活动面向高一至高三学生，通过理论授课与实验操作相结合的方式，帮助学生深入理解化学在生命科学中的关键作用，以及实验技术在现代科研中的重要性。

仪器中心主任杨果老师介绍本次研学的总体安排

本次活动分为集体学习和分组学习两个环节。

在集体学习环节，孙老师在北大深研院智慧教室内开展了一场别开生面的计算化学示范教学。孙老师首先运用GaussView软件，通过三维建模实时构建出单链DNA的精细结构。随后切换至PyMOL分子可视化系统，动态演示了双链DNA中碱基配对的特异性氢键相互作用，将抽象的分子作用力转化为直观的可视化图像。教学高潮出现在甲烷燃烧反应的过渡态模拟环节——通过高精度量子化学计算生成的动态模拟，将反应过程中化学键断裂与形成的微观机理生动呈现，使课本中的过渡态理论变得触手可及。这种融合前沿计算工具与可视化技术的创新教学方式，不仅突破了传统理论教学的时空局限，更让学生们亲身体验到计算化学在现代科研中的强大魅力。

吴云东院士课题组孙天宇老师进行计算化学示范教学

分组学习中的实践环节同样精彩纷呈。张老师为同学们带来了“色谱分离万物，质谱解码真相”实践课程。实验选取萘、邻苯二甲酸二正辛酯和邻苯二甲酸二环己酯作为目标分析物，通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）进行系统分析。实验过程中，学生们首先观察到三种化合物在色谱柱中的分离过程，通过总离子流图（TIC）直观了解不同化合物的保留时间差异。随后，在质谱解析环节，重点分析了各化合物的特征谱图。通过亲手操作仪器、解析谱图数据，学生们不仅掌握了保留时间、基峰、分子离子峰等核心概念，还深入理解了质谱解析的基本原理和方法。这种理论与实践相结合的教学方式，有效培养了学生的仪器分析能力和谱图解析技能。

仪器中心张乐乐老师讲解气相色谱-质谱联用技术

李老师带领同学们开展"核磁探秘：从共振到解析"学习，引导同学们对比分析乙醇与乙酸的氢谱，通过解读谱图信息，使同学们初步理解核磁共振技术在分子结构解析中的用途。通过观看核磁测试的过程，同学们对核磁共振实验有了直观的认识。

仪器中心李霖老师讲解核磁共振实验

在《酸碱密语》pH计测量实验中，周老师化身“化学向导”，带领同学们开启了一场酸碱世界的奇妙探索之旅。她首先深入浅出地讲解了pH计的原理，仿佛为学生们打开了一扇通往微观酸碱世界的大门。令人印象深刻的是，周老师通过互动提问“为什么醋酸稀释时pH值变化更缓慢？”巧妙地引导学生们深入思考弱酸的电离特性。这个问题就像一颗投入平静湖面的石子，激起了学生们思维的涟漪。他们纷纷陷入思考，积极讨论，最终在周老师的启发下，深刻理解了弱酸仅部分电离，存在离解平衡特性，对酸碱性质的认识也更加深入。这一实验不仅让化学知识变得鲜活起来，更激发了学生们对化学世界的无限好奇和探索欲望。

仪器中心周利艳老师讲解pH计测试

解老师主讲的"晶格探秘：X射线单晶衍射"课程，为学生们打开了晶体结构分析的奇妙世界。解老师详细剖析 X 射线入射晶体产生强衍射的原理，以及如何借助衍射效应反演物质微观结构，精准获取键长、键角等结构化学数据。现场观察显微镜下的有机小分子晶体，结合衍射图与 3D 晶体模型，深入解析化学结构，让学生了解单晶衍射技术在结构化学中的关键应用。课程尾声，解老师介绍单晶衍射仪的发展历程、应用范围与科研价值，拓宽学生视野，激发了学生探索微观世界的热情。

仪器中心解昊老师讲解X射线单晶衍射实验

黄老师负责《镜界无界》光学显微镜与扫描电镜成像对比教学。黄老师先介绍光学显微镜基于可见光成像、扫描电镜利用电子束成像的原理，再展示植物根茎样品，通过实时成像和图片对比展示，让学生直观感受两者分辨率差异，助力学生理解不同显微镜技术在微观结构观察中的优势与局限，为科研选型提供参考。课程最后，黄老师介绍光学显微镜和扫描电镜在不同领域中的应用，拓展学生知识面。

仪器中心黄杨梅老师进行光学显微镜与扫描电镜成像对比教学

此次研学活动，凭借丰富多样的实验项目与扎实深入的理论学习，全方位点燃了学生们对化学的浓厚兴趣，显著提升了他们的实验操作技能与理论知识水平。学生们热情高涨地参与实验操作，亲身体验化学实验的独特魅力与无限乐趣。这场活动不仅为学生们未来深入化学领域学习与研究筑牢了坚实根基，更为他们点亮了通往化学探索之路的璀璨明灯。

学习结束后，学校为参与活动的学生颁发了荣誉证书，以表彰他们在研学活动中的积极参与和优异表现。随后，全体师生集合拍照留念，记录下这一难忘的时刻。

此次研学活动不仅让学生们深入了解了化学在生命科学中的重要作用及实验技术在化学研究中的关键地位，还激发了他们对化学学科的兴趣和探索欲望。学生们纷纷表示，通过这次活动，他们对化学有了更深刻的认识，也更加坚定了在化学领域继续探索的决心。北大附中深圳学校的带队领导和老师表示，学校将继续开展类似的研学活动，为学生提供更多的学习机会和实践平台，助力学生成长为具有创新精神和实践能力的高素质人才。

文字：万毅虹

图片：辛  悦