化學：在重重“危險”中探求學問

本文主角：化學

講述人：李思穎

適合人群：善于觀察生活中的細枝末節，有自己的猜想，喜歡動手驗證，對基礎科學有濃厚興趣，有創新的興趣和能力的同學

化學，這個神秘而又充滿魅力的學科，如同一位隱形的藝術家，用其獨特的筆觸把世界描繪得五彩斑斕。化學滲透在我們生活的方方面面：清晨的第一縷陽光穿過窗戶，灑在桌面上，那金色的光芒其實是光子與物質相互作用的結果；一些人起床后，會喝一杯咖啡或茶，咖啡因或茶多酚會帶來獨特的口感；塑料、橡膠、纖維等合成材料，為我們帶來了便利和舒適的生活；從手機、電腦等電子產品的制造，到汽車、飛機等交通工具的運行，都離不開化學材料和化學能源的支撐。此外，化學還在醫療、環保等領域發揮著重要作用——醫學檢查、治療手段等都與化學息息相關，而環保領域的廢水處理、空氣凈化等技術的背后也有化學的影子。

我高中階段的化學成績一直很優異，加上我從小就很喜歡教師這個職業，夢想站在講臺上教書育人，所以我在父母的支持下順利考上了一所師范院校的化學專業。在學習的過程中，我深刻體會到了化學的魅力——它既可以揭示自然界的奧秘，也可以創造出人工的奇跡，可謂極具深度和廣度。后來，我通過推免研究生這一渠道順利升學至一所“985工程”院校后，繼續鉆研物理化學，相當于7年都在學習化學。

下面，我就結合自身的求學經歷解答一下大家對于化學專業的一些疑惑。

化學學子學些什么？

總的來說，化學是一門研究物質的結構、組成、性質和變化規律的基礎自然科學，旨在借助物質之間的化學反應制造出新材料和新能源，解決人類吃穿住行等各方面的現實問題。在本科階段，化學學子的主干課是“四大化學”，即無機化學、有機化學、物理化學、分析化學。其中，無機化學主要研究元素的性質、單質和無機化合物的結構、組成、性質以及變化規律；有機化學主要研究有機化合物的結構、組成、性質、制備方法與應用，為生命科學、材料科學、環境科學等提供理論基礎；物理化學是從物理的角度研究化學現象，探討化學變化的基本規律，研究化學體系的宏觀平衡性質、微觀結構、性質與結構之間的關系以及化學反應的速率和機理；分析化學的主要任務是測定物質中有關組分的含量、確定物質的結構和存在形態、確定物質結構與物質性質之間的關系等，廣泛應用于化學工業、冶金、環境監測、生物、醫學、藥物、地質、農業等諸多領域。“四大化學”是化學學科的基礎，對理解和掌握化學學科的基本知識至關重要。在學習的過程中，我們不僅需要掌握相關的概念和理論，還需要進行大量的實驗和實踐操作，以提高對化學現象的認識和理解。此外，因為我學習的是師范方向的化學專業，所以還會學習化學教學論、教育心理學等相關內容。

學習化學專業后，每天都需要做實驗嗎？

化學專業課程=理論課+實驗課，理論課所占比重較大，同時基礎課程也都會有對應的實驗課程。我們基本上每周都會有一到兩節實驗課（不同學校要求不同）。在進入實驗室之前，我們會先寫實驗預習報告，做完實驗后還會提交實驗總結報告。在實驗過程中，我們可以看到化學反應的真實過程，如顏色的變化、氣體的產生、沉淀的生成等，這些直觀的現象都極大地激發了我們的學習興趣。此外，在實驗過程中，我們還需要仔細地觀察和進行精確的操作，這不僅能鍛煉我們的操作技巧，進一步提高動手能力，還能讓我們的觀察力和耐力得到提升，從而得到越來越精確的實驗結果。所以，除了完成課業上的要求，化學學子多多進行實驗對自身還是有好處的。

化學專業是不是帶“毒”？待在實驗室里真的安全嗎？

我覺得“化學專業有‘毒’”這個觀點是片面的。在實驗過程中，我們確實會接觸到一些易制毒和強腐蝕性的化學品，也會使用鋼瓶、高壓反應釜以及玻璃燒杯、容量瓶、圓底燒瓶等具有一定危險性的器具，但是只要我們進行科學且正確的防護，比如戴一次性丁腈手套，科學佩戴防護眼鏡以及活性炭口罩，且在實驗過程中進行規范且科學的操作，我們就可以很好地規避掉這些潛在的危險。與此同時，老師也會和我們反復強調要具有安全意識，告知我們一些解決危險的措施，提醒我們正確使用滅火器等消防器材。基于以上操作，我們開展實驗科學研究的安全指數會直線上升，我們的人身安全和實驗室安全也可以得到切實的保障。另外，在開展一項新的實驗前，我們還會積極查閱實驗過程中所使用藥品的各種物理化學性質，從而保證能夠安全正確地使用這些藥品。

如果未來想走學術科研這條道路，當下應該怎么做？

首先，盡自己最大的努力學好數理課程。因為數理課程是開展化學研究的基礎，只有學好這些基礎的理論課程才可以從經驗科學跨越到通過第一性原理分析化學的層次，實現研究的跨越和提升。其次，建議大家在學習的過程中關注自己的興趣所在，以此摸索自己之后的研究方向。比如，不喜歡推導公式，那可以著眼于合成類有機化學；不喜歡做實驗和接觸實驗藥品，那可以著眼于理論與計算化學等。最后，如果早早就確定了自己的研究目標，那非常建議大家多去實驗室進行科研練手，高效率地利用課余時間。

化學專業被稱為“四大天坑”之一，就業前景真的很差么？

“一定不要學習‘生化環材’四大天坑。”最近幾年，這樣的說法甚囂塵上。就我個人而言，我從本科階段開始學習化學學科，現在到了研究生階段仍然在研究化學學科，從基礎理論學習到探索性實驗創新，我感受到了化學學科的多面性和無窮性——它與我們的生活密不可分，小到衣食住行，大到國家安全。目前，有很多化學科學家正在探索世界的奧秘，他們利用先進的實驗技術和理論方法，不斷深入研究化學領域的各個方面，從分子結構到反應機理，從材料合成到能源利用，為人類的科技進步和社會發展做出了巨大貢獻。因此，化學專業畢業生的行業選擇其實是很廣闊的，教育、金融、材料、軍工、汽車、電子、信息、環保、市政、建筑、消防、化工、機械等領域均需要化學專業人才，畢業生可以在這些行業中從事教學、應用研究、科技開發、生產和管理等方面的工作。

當然，也有相當一部分化學專業本科畢業生選擇攻讀研究生，繼續深造。相較于本科生，化學碩士或者博士一般會有以下幾種選擇：一是走上化工類企業的研發崗位，大型企業代表有中國石化、萬華化學、寧德時代、欣旺達、陶氏化學等，中型企業代表有白云化工、回天新材等；二是走上醫藥類企業的研發、市場營銷等崗位，如藥明康德等企業；三是進入汽車類企業，如比亞迪、廣汽集團等企業；四是進入事業單位，如專利局、檢測單位、高校等；五是通過國考、省考、選調生等進入公務員賽道。同時，也有不少人轉行，進入了IT行業、金融類公司（這需要同時有理工和金融背景支撐）、房地產公司等。