2023年2月24日下午，华中师大一附中“博士讲坛”（第八期）在我校艺术中心一号报告厅顺利开讲。我校高二年级物理教师曾世碧博士以“一个未完成的博士课题——STM研究CO的氧化过程”为主题展开了精彩的讲座。学校特邀请高一年级Ⅰ部2—8班的同学到现场聆听，部分班主任和老师参加了讲座，本次“博士讲坛”由科教处马岚老师主持。

本次“课程育人·博士讲坛”（第八期）主讲人曾世碧博士，现任华中师大一附中高二年级物理教师。华中师范大学物理科学与技术学院本硕博连读，研究方向为二氧化碳的固定和催化转化。发表SCI/EI论文3篇。2009-2010年参加中共团中央青年志愿者扶贫接力计划第十一届研究生支教团项目，赴新疆博尔塔拉蒙古自治州博乐市支教1年。2013—2015年获得国家建设高水平大学公派研究生项目支持，赴美国圣母大学University of Notre Dame参加博士联合培养。

主讲人：曾世碧博士

华中师大一附中“课程育人·博士讲坛”一路走来，主讲团队的博士们进行多次精彩分享，比如博士研究生是什么，博士期间的研究课题成果，以及研究领域的前沿内容等。前进的道路总是坎坎坷坷，并不是所有的博士课题都能有一个完美的句号。曾世碧老师结合自己在博士研究生期间的经历，以一个没有达成预期目标的课题研究过程为载体，让同学们看到——没有什么事情是信手拈来就能做好的。在博士课题研究探索的过程中，一次次尝试、付出时间和努力来换取经验，在困境中不断加深对课题的认识，在一往无前的道路上不停追求进步。这不仅是做科研课题需要面对的问题，也是成长中的学子需要面临的挑战。

曾世碧博士的讲座内容分为四个部分。

第一部分：课题的意义和关注点。人类社会的可持续发展主要面临两个问题：能源与环境。为了满足社会进步和经济发展的需求，合理高效使用现有能源，是寻求我国经济社会可持续发展的方法之一。二次能源氢能是很好的能源载体，氢气作为燃料的优点明显，特别是对于质子交换膜燃料电池。但是，燃料电池中阳极对氢气中CO含量的忍耐限度仅为10-100 ppm，由此需要去除富氢环境中少量的CO。催化剂在低温条件下优先催化氧化CO，目前被认为是深度去除富氢气体中极少量CO最有应用前景的方法之一。催化剂的工作原理是降低反应中间产物的能量，利用实验室现有仪器设备，课题组试图“看到”催化剂如何在给定条件下使CO氧化成为CO₂的过程。

第二部分：可支持科研目的的科研仪器。为了“看到”化学反应过程中CO分子如何获得氧原子，观察仪器分辨率需要高于0.1nm，且该仪器能在化学反应过程（实现化学反应的必要条件：一定压强的气体反应物和反应温度）中正常工作。实验室的近常压隧道扫描电镜AP-STM，其独特的设备设计可以在一定压强条件下获得原子分辨率的物质结构。

第三部分：实验设计及相应结果。在做具体的研究实验前，需要纵向查看该课题最近的研究进展在哪一步；再横向对比同类机理研究，如何是如何设计实验的。根据信息，给出具体可行的实验设计，逐步达成预期的科研目标。实验步骤设计不合理，等效于南辕北辙，肯定达不到预期目的。理清实验思路后，首先验证铑金属极易将氧气分解成氧原子，制备Rh(110)-(1×2)-O；再引入CO，在不同CO分压和不同温度条件下，看CO如何逐渐把铑金属表面分解的氧原子拿走；最后同时引入CO和氧气，看混合气体下反应如何进行，并观察反应后金属表面是否有变化。

第四部分：科研课题做不出来是常态，正确处理是智慧。曾世碧老师在博士研究生的学习过程中，进行过多次尝试，企图能达成预期，但曾老师坦言，走不通是常态，连平平无奇的实验结果都需要长时间的艰难跋涉。如何面对科研过程中的困境呢？首先，做好情绪管理，我们可以失落悲伤，但不能沉迷于这种情绪之中；其次，要认清自己的现状，制定可行计划，而非不切实际的空谈；最后，学会独立思考，不是不请教他人，而是要带着自己的见解去问。最重要的是找到正确处理问题的方法，通过思辨来减少事倍功半的劳动。

本次“课程育人·博士讲坛”，曾世碧博士进行了认真而充分的准备，她在分享自己博士课题的研究经历中穿插介绍了研究课题的前沿成果。她向同学们展示当下的科技前沿技术手段可以从“原子层面”观察化学反应的过程，跟同学们分享科研领域的工作者在化学反应的过程中关注更为详尽细化的过程，期待同学们能有意识地培养独立思考的能力和习惯。

攀登科学的道路并不平坦，曾世碧博士希望同学们勇敢地拥抱学习过程中的困难，正确面对困境。困境不单只有自己有，只是不同的人面对的困境不同，大家都在困境中踽踽独行，同学们要学会与困境中的自己友好相处。

讲座之后学生与曾世碧博士一起深入探讨科学问题

华中师大一附中“课程育人·博士讲坛”不仅仅是一个开拓眼界、激发同学们勇攀科学高峰的讲座，更是一个有温度、可共情的科学探究的交流平台。博士教师通过讲述自身科研经历帮助同学们学会面对学习中的困境，让同学们变得更加坚韧、更加优秀。

附：学生听后感

高一3班  刘若萱

    我参加了由华中师大一附中科教处组织的“博士论坛”，感觉受益匪浅并且心底总是流露着感动。作报告的曾博士老师精心准备了PPT，在报告的过程中毫无保留地介绍博士生涯的种种体会，这期间有过迷茫与彷徨，有过振奋与欣喜。

听了曾博士的讲座，从心里升起对她深深的敬意。曾博士和我们分享的是她赴美留学在圣母大学研究氢能源的经历，给我印象最深的是她能够日复一日地重复相同的实验却始终如一。但是她却指出，这是她的弊端，不懂得总结错误经验，使她到最后也没能实现抱负社会的理想，最终遗留下了这个博士课题。她说：学习贵在善于总结经验，认清自己，少作无用功，多观察多思考才是前进的最佳动力源。我打心底里认同这句话，对曾博士的敬仰油然而生。

在博士论坛的最后，曾博士说，即便有一个未完成的博士课题，即使她的博士生活已经“long long ago”，但博士生活和博士课题不是终点而是起点，应带着激情、热情、憧憬和满满的斗志，站在新起点上扬帆远航。

高一2班    杨奕川

在资源日趋紧张，生态环境恶化的如今，可持续、清洁能源的发展尤为重要。在水煤气制氢的过程中，产生副产物一氧化碳，影响催化剂活性（含CO的氢气会影响燃料电池的寿命）。因此，铑-110被用于催化氧化一氧化碳。（催化剂的工作原理），我们不仅要知其然，更要知其所以然。因此，研究其微观机理尤为重要。在学习上，我们也要学习这种精神，要找到更优的学习方法，也要弄懂每个知识点。

高一2班    贺彧琦

化学不只是一门只动嘴皮子就万事大吉的学科，而应该是一门需要实践精神、实践经验的学科，这一点在曾博士的讲座上体现得尤为明显。化学只有动手实践操作，才能明白一些更高深更有趣，课本上学不到的东西。

化学学习更需要我们的联想与发散思维，曾博士讲座上讲的以煤制氢流程，是否可以推广到实验室？CO怎么除？能否加工成一道化工流程图？某些步骤如何加以修饰？

这些，我认为才是我们学化学所真正需要的。

高一2班    瞿辰好

    很幸运能有机会聆听这次讲座。虽然我们目前知识尚浅，不能听懂曾博士讲的专业知识，但是仍能清晰地感受到科学的严谨性、专业性，感受到细节的重要性，以及科研工作者的辛苦、耐心。从这次讲座中，我懂得了培养好习惯的重要性，也对科学有了更深的敬佩之情，追求之梦。期待下一次这样的机会！