帮助学生体会科学魅力

经典物理到近代物理(相对论和量子力学)的每一步发展，都极大地促进了人类文明的进步，物理知识与人类生活密切相关。作为长期处于应试教育的中学生来说，当他们得知一个麦克斯韦方程组带来了无线电通信技术，一块压电陶瓷可以作为声呐探测器，超导磁体可用于医学核磁共振成像，半导体物理学产生了芯片，可控核聚变是解决能源的最终方案等物理学知识时，受到的震撼是巨大的。在“英才计划”的培训过程中，我们试图通过介绍物理学科的

最新进展，同时结合浙江大学物理系老一代科学家在中国“两弹一星”中的贡献和各位导师所从事的科学研究以及在科研过程中的感受，让他们切身体会到科学的魅力，拉近这些优秀中学生与科学前沿的距离，从而让他们真正地喜欢上物理学。

我们结合课题组承担的国家重大研究项目，让中学生真正参与到科研的过程中来，让他们在探索未知世界中，切身体会到成功的喜悦，同时也能感受到探索过程的艰辛。对于高中生来说，这是一种崭新的体验。他们在过去的学习过程中，大多是被动接受书本上的知识。通过“英才计划”的一年培训，学生们发现创造新知识是更具挑战性且充满趣味的，以实现“英才计划”的初衷。

▲ 杨冰冰同学在进行玻璃封管实验

指导学生参与课题研究

在具体的培养过程中，我们结合上述培养理念，邀请每位导师对其研究领域的最新发展以及相关前沿问题进行介绍，让学生进实验室与我们的博士、硕士研究生一起开展课题研究，同时尊重学生对课题研究的兴趣，为他们提供必要的实验条件，帮助他们实现目标。如 2016 年“英才计划”学生周霆宇同学，他参与了方明虎教授团队“新型超导材料探索”国家重点专项课题研究，对超导物理及其应用有了较深的了解。他在大学选择专业时，毫不犹豫地选择了材料物理专业。在大学的学习过程中，他也就一些科学问题，经常与方明虎教授交流和讨论，得到了方明虎教授的引导和鼓励。周霆宇同学在本科学习阶段努力刻苦，最终以全班第一名的成绩被学校免试推荐，重新回到方明虎教授研究团队攻读博士学位。“英才计划”的经历让周霆宇决心成为物理科研工作者，立志为中国的物理学发展作出自己的贡献。

2019 年“英才计划”学生吴天睿同学对研究液氮的“莱顿弗罗斯特现象(Leidenfrost Phenomenon)”充满着浓厚的兴趣。方明虎教授研究团队为他购买了液氮，并提供了实验平台，帮助他更好地开展实验研究。这种经历对吴天睿同学未来的发展无疑具有深刻的影响。 2021 年 5 月，吴天睿同学由中国科协选派，参加了国际科学与工程大奖赛(International Science and Engineering Fair，简称 ISEF)，荣获学科三等奖，这是最近几年浙江省中学生在ISEF 中获得的最高奖项。吴天睿同学说：“‘英才计划’为我们提供了丰富的学习、科研资源，更有令人仰视的‘大牛’博士生导师亲自指导中学生跨进数理科学研究大门。只有利用好‘英才计划’给予我们的资源，不负自己的责任与使命，我们才能一步步地在挑战中共同实现自己的理想。”

在课题研究中，方明虎教授提倡要锻炼学生思维模式和动手能力。方明虎教授研究团队长期从事超导物理研究，从材料制备到各种物理性质的测量，科研人员不仅需要有较强的动手能力和掌握数据处理的各种方法，而且需要具有足够的耐心和韧性。如不同组分样品的称量研磨、真空石英管的烧结、毫米级样品上四引线的引出等实验过程，均需要学生们细心操作。在测量各种物性时，学生看到的是“高大上”的仪器设备，实际上其中包含很多基本的物理原理。学生们在进行这些实验的过程中，不仅学到了许多物理知识，而且也感受到科研工作的艰辛和克服困难并获得成功后的喜悦。

方明虎教授希望为学生搭建更多交流平台，提升学生科学核心素养。2021 年“英才计划”学生季蔚然同学参加了与获得诺贝尔奖的顶级科学家的视频连线活动，全程旁听了全英文的科学演讲。“以少年之名，燃科学之光”，我们从她撰写的日志中可以看出，这种学术交流对一个中学生的影响是深远的。还有很多同学通过夏令营的机会参观了中国大型科学装置，如贵州的“天眼”、上海的 C919 飞机制造车间，这些都为学生坚定成为基础学科研究人才提供了强大动力。

▲ 方明虎教授（前排左三）与学生合影

保持与学生的长期联络

方明虎教授希望与学生保持长期联系，成为“英才少年”长期引领者。在中学生参与“英才计划”的一年里，导师的引导和课题研究所带来的乐趣固然重要，但上大学后，学生们仍然会有很多选择，很容易偏离初衷。如果“英才计划”导师能继续与这些学生保持联系，对他们在学习、科研上所遇到的任何问题继续给予指导，对他们最终成为基础科学拔尖人才意义重大。如前面提到的 2016 年“英才计划”学生周霆宇，尽管他在大学里选择的是材料物理专业，但当他遇到学习上的困难、毕业论文选题等问题时，都会征求方明虎教授的意见。

▲ 季蔚然同学与导师一起开展低温强磁场物性测量实验

着眼于为国家培养未来拔尖科技创新人才，引导学生树立远大的科学志向，带领学生领略科学的魅力，启发学生的创新意识，激发学生对科学的热爱，是方明虎教授的培养目标。在学习与科研实践相结合、理论与实验相结合的活动中，学生能真正了解学科发展方向，切实体验科研过程。在“英才计划”培养的大阵营里，我们看到一个个励志笃学的“英才”正在茁壮成长、雏鹰展翅，他们的前程远大，正努力攀登高峰。