2024年政府工作报告指出:“深入实施科教兴国战略,强化高质量发展的基础支撑。坚持教育强国、科技强国、人才强国建设一体统筹推进......广泛开展科学普及,培育创新文化,弘扬科学家精神,涵养优良学风。”
为积极响应中国科学院联合中宣部、教育部、科技部、中国工程院、中国科协“科学与中国—千名院士·千场科普”行动和广州市科协“百名院士百场科普”倡议,3月6日,2024年广州“院士专家校园行”首场活动在广东广雅中学花都校区举行。
本次活动特别邀请了中国科学院何宏平院士,为广雅中学师生们带来了题为《奇妙的矿物——认识地球奥秘的窗口》的精彩科普讲座,带领大家开启了一场地球矿物奇妙探索之旅。广雅中学的全体师生怀着崇敬之情,用最热烈的掌声诚挚地欢迎何院士的到来。
- 主讲嘉宾:何宏平院士
何宏平,中国科学院院士,中国科学院广州地球化学研究所所长、研究员、博士生导师。
1989年毕业于南京大学地质系,1991年和1999年分别在中国科学院地球化学研究所和中国科学院地质研究所获矿物学硕士和博士学位。2003-2004年在法国INSA-Lyon从事博士后研究工作,2007年获国家基金委杰出青年基金。2023年当选为中国科学院院士。
何宏平是矿物学家,主要从事矿物学研究,在矿物表面作用、矿物生长理论和矿物资源利用等领域取得了系统性创新成果:提出早期地球活性氧源于矿物表面反应的新认识,发现矿物纳米晶粒堆砌生长的新机制,创建了矿物性能调控和稀土绿色开采新方法;推动了矿物学理论创新与学科融合发展,为稀土和黏土资源的绿色高效利用提供了理论支撑。
曾获国际黏土学会杰出成就奖(AIPEA Medal)、美国黏土学会Jackson奖、法-中科学与应用基金会首届Gilles Kahn奖、广东省自然科学一等奖2项、李四光奖、南粤百杰、金锤奖、全国优秀科技工作者等荣誉和奖励,并入选美国矿物学会会士等。
- 矿物——生命的基石,文明的使者
“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”。在人类漫长的进化历程中,地球的矿物质成为生命能够诞生和发展的基石。这些流光溢彩的大地结晶,是生命的基石,也是宇宙赠与人类的礼物。
比“夜明珠”更炫酷的萤石、素有君子之风的和田玉、天青色等烟雨的青花瓷、充满治愈系颜色的红河哈尼梯田红壤......
四季更替,沧海桑田。犹如世界上没有两片一模一样的树叶,地球上的矿物亦是如此。
地球上多姿多彩的矿物↑↑
讲座一开始,何院士从色彩绚烂、迷人夺目的金刚石和精美别致的陶瓷切入,引导同学们全方位思考和认识矿物的基本内涵,同时将专业知识和趣味案例相结合,邀请同学们一起互动,让同学们根据自己的生活实践举例,强化理解认知。
何院士:同学们,让我们一起来看看你平常吃过、用过的那些矿物吧~
同学们:啥?矿物还能吃,还能用?(⊙_⊙)?
何院士:那当然啦!同学们平常很可能吃过矿物,而且,在家里几乎每天都在用矿物!(#^.^#)
同学们:哦,原来我是真·家里有矿(*^▽^*)
何院士:举例来说,比如很多家长在孩子腹泻时首先想到的就是蒙脱石散。那么蒙脱石,本质就是一种粘土矿物质(铝硅酸盐黏土矿)。
- 如果矿物会说话——“我是谁?我在哪?”
讲座第一个重要部分,何院士从矿物的定义讲起,通过矿物的形态、内部结构引入,由浅入深,给同学们细致讲解了矿物的定义、种类、演化历程。
如果矿物会开口说话,TA可能会先考同学们几个问题。
01
一般而言“我”是均匀的_______形态。
A、气体
B、液体
C、固体
(答:固体)
02
截至2024年2月,“我”的家族一共有___种大类?
(答:6006)
03
在原始地球时期,“我”的家族仅有___种大类,然而,经过25亿年左右,“我”的家族已经发展壮大到了大约___种大类。
(答:12,4000)
- 如果矿物会说话——“我不仅品质在线,而且颜值扛打”
活动现场,何院士从矿物的大小、硬度、色彩、晶形、形态等方面阐述了矿物的特点,结合生产、生活中常见的矿物,激发同学们的求知欲,引导同学们积极探索。
生动的案例和趣味十足的讲解,激发了同学们的求知欲,引导同学们积极探索矿物的奥秘。
如果矿物会说话,TA可能会对同学们说,如果比大小,在“我”的家族中,石英晶簇可以长到人类大小的好几倍,黏土晶粒可以小到人类头发丝的1/50。
如果论硬度,“我”的家族中,金刚石是自然界中硬度最高的矿物,我们都称它为“宝石之王”,硬核实力不容你置疑。至于滑石(爽身粉)嘛,直到今天都是我们家族中最软的矿物喔~
如果拼颜值,建议你去瞧一瞧美了上千年的敦煌壁画,只此青绿的《千里江山图》,中国最美的天空之镜茶卡盐湖,还有“宝石界的变色龙”欧泊,七彩“千层纸”云母,沙漠玫瑰石膏,一定会让你大开眼界,转角爱上“我”~
- 如果矿物会说话——“我从哪里来,要到哪里去?”
“千姿百态的矿石是哪里来的?又是怎么形成的呢?”何院士抛出问题,让大家思考。
在同学们专心致志的思考和聆听过程中,何院士用通俗易懂的语言和丰富详实的图片,向同学们普及了矿物的成因。
何院士指出,不同的岩石,在不同的环境里,会产出不同的矿物,有着不同的形貌。从地质作用、生物作用、宇宙作用下形成的千姿百态的矿物,到矿物发育特征,兼具学术性与趣味性的讲解,激发了现场同学们的科学探索精神。
生物成矿↑↑
- 如果矿物会说话——“我不想,我不想,不想长大”
“矿物是如何生长的?像拼图一样生长?像砌砖一样生长?”讲座现场,何院士跟同学们一起展开互动交流,氛围活跃。
何院士耐心地引导,精彩地讨论,细致地解答,让同学们得以从微观视角下了解矿物的生长方式,原来矿物也会像生物一样慢慢“长大”。大家听得津津有味,现场掌声此起彼伏。
- 如果矿物会说话——“天生我材必有用”,“腹有诗书气自华”
你能想到矿物的用途有哪些?有的同学说可以做成琳琅满目的珠宝首饰、有的同学说可以做成技术顶尖的航空材料......
何院士从记录地球历史的角度,向同学们揭示了地球初始氧的矿物起源——“石头会产氧”,阐述了矿物-水界面反应的产氧机制及其在地球宜居性演化过程中的重要作用。对于探索火星生命也具有重要的指导意义。同学们深感振奋,同时也激发了大家对于火星科学探索的热情。
O₂的起源 — 矿物与早期生命的演化↑↑
- 讲座总结
整场讲座持续了一个多小时,何宏平院士毫无保留地向同学们分享了自己最新的研究成果。何院士用丰富的图片、生动的案例,向同学们科普了地球上矿物的基本涵义、主要特点、形成过程;结合渊博的专业化学知识和丰富的科学研究实践,揭示了矿物的生长机制及主要用途。何院士深入浅出的讲解,为师生送上了一场科普盛宴,启迪了广雅师生的思维,赢得了大家的热烈掌声,同学们深受启发,受益匪浅。
现场互动答疑
讲座接近尾声,何院士针对这次讲座的内容进行了精彩的互动答疑,同学们争先恐后地举手抢答,精彩纷呈的问答,将本次讲座的气氛推向高潮。
Q&A
同学提问:院士您好,您刚刚提到了月球,我想问一下,2020年12月,我国嫦娥五号探月飞船,从月球上成功取回了月壤样本。月壤中的矿物资源可以被利用到哪些方面?如何筛选出这些有用的矿物资源?
何院士解答:月壤由于缺少化学风化和生物风化的过程,里面的矿物种类非常有限。其中含量较多的钛铁矿现在大家是非常关注的,还有一种就是氦,从新能源角度来讲非常有价值,但总的来说以我们现有条件,要把月球的矿物拿回来利用,成本太高了。
讲座结束后,同学们给何院士献上献花,活动在大家的欢声笑语中落下了帷幕。
- 何宏平院士寄语
活动最后,何宏平院士深切寄语广大青少年要心怀理想,勇于创新,敢于质疑传统,提出新的不一样的观点,更要学好科学知识,不负韶华,奋斗未来,努力成为担当民族复兴大任的时代新人!
- 广州院士专家校园行简介
科技是国之利器,教育是国之重器,少年是国之未来。青少年科普教育是提升科学素养和创新精神的打底工程,对国家发展和民族复兴具有非常重要的战略意义。广州“院士专家校园行”项目是广州市科学技术协会、广州市教育局和中国科学院广州分院专门为广州市中小学生精心策划、量身打造的年度科普活动,通过邀请优秀科学家深入广州地区中小学校开展科普讲座,让青少年与科学大师亲密接触,收获知识的同时感受科学家的人格魅力和不断探索、勇于创新的科学精神。
自2017年开展至今,“院士专家校园行”项目累计邀请包括欧阳自远、张景中、陈新滋等17名院士在内的120多位不同领域的科技工作者,为26万多中小学生开展科普讲座708场,在全社会营造出讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好氛围。2024年,市科协计划举行100场“院士专家校园行”科普讲座,预计实现全市11区全覆盖,其中涉农区讲座逾70场,大力助推广州市全民科学素质建设,为“大干十二年,再造新广州”扛起科技担当,为服务广州高质量发展凝聚澎湃动能。(来源:科普广州)
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