“高富帅”的交叉学科:纳米科学与技术

时间:2022-07-16 08:45:12

“高富帅”的交叉学科:纳米科学与技术

不知从何时起,“纳米”二字频繁见诸报端,同时和纳米有关的商品也纷纷上架,大打高科技牌。纳米火了,加之时下交叉学科是考研的热门,也有非常好的就业前景和发展空间,而纳米科学技术就是十分典型的交叉学科,于是纳米科学与技术专业也就成为很多考研学子狂追的“香饽饽”。

想要考研的你,提及纳米科学与技术专业,是否会列出“神秘”“高薪”“高就业率”“高科技”这一系列关键词呢?

真正的“高富帅”专业

如果一定要用一个词来形容纳米专业,那就是“高富帅”。

说它“高”,是因为它的的确确是高科技的产物。1纳米是1米的十亿分之一,20纳米也仅相当于1根头发丝的三千分之一。也正是这么小的尺寸,才能够用来做材料。不仅如此,纳米材料还都带着“特异功能”,具有奇异的化学物理特性。纳米虽小,用途却大,小尺寸成就大空间,真是高不可测。而研究生阶段需要学的课程也很“高”:纳米材料的结构、尺寸和形貌的表征技术、纳米粉体材料的制备与表面修饰、一维纳米材料的制备、纳米复合材料的制备、纳米结构材料的制备、纳米材料的物理特性与应用、纳米电子器件的基本原理和微加工技术、纳米材料与纳米技术的最新进展和发展趋势等都是该专业的主干课。是研究生的必修课,而新专业的科研空间更加广阔,所以发SCI的概率大大增加。想要写好论文,你就要了解纳米材料与技术的最新学科发展动向、理论前沿、应用前景等。而如果你打算游学海外,就更要在研究生阶段狂抓英语了。这一专业的专业英语词汇非常庞杂,有医学、化学、物理、材料学等诸多领域,需要系统地学习。笔者硕士一年级的时候大家每周都会用英报告,这样能有效提高英文水平,即使不打算出国,阅读国外文献也会非常流畅,开阔视野。纳米专业确实很“高”,但当你真正钻研进去,就会发现它的乐趣。

说它“富”,一点也不夸张。纳米技术、信息技术及生物技术被誉为本世纪社会经济发展的三大支柱。纳米从20世纪80年代末,90年代初开始起步,经历二十多年的发展,现在已经成为突飞猛进的前沿、交叉性新型学科。纳米技术作为朝阳产业,将在生物医学、航空航天、能源和环境等领域“大显身手”。美国国家科学基金会的纳米技术高级顾问米哈伊尔·罗科甚至预言:“由于纳米技术的出现,在今后30年中,人类文明所经历的变化将会比过去的整个20世纪都要多得多。”如此看来,纳米技术必将创造巨大的经济价值,同时也能为该专业的同学提供良好的职业发展平台。

说它“帅”,是因为它有独到魅力,吸引青年学子投其怀抱。其实,大部分工科生的研院生活都是相同的,读文献、做实验、组会、听报告,这些几乎就是我们读研生活的全部。想学好纳米专业,你首先要做个杂家。在研究生阶段,你要掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识,学习环境纳米材料的绿色制备及其规模化,面向环境检测的纳米结构与器件的构筑原理、方法,并且了解纳米材料与纳米结构性能与机理。而做到这些还远远不够,因为理工科专业的直接目标在于应用,因此还需要学习纳米材料在污染治理中的应用原理、技术与装置研发、纳米材料的环境效应与安全性评估、纳米材料在节能和清洁能源中的应用等,掌握材料学的工艺装备、测试手段与评价技术,具备相应的科研能力,具有从事科学研究和解决工程中局部问题的能力。运用纳米技术解决这些问题和一般的常规思路有着很大的不同,有着前路未知的期盼和发现时的狂喜,为此我们都成为典型的“技术宅”,大部分时间会宅在实验室里,在外人看来,可能是只顾科研无心生活的“苦行僧”,而只有我们才能体会到纳米的“帅”及给我们生活所带来的乐趣。

想要学好纳米专业,团结协作的能力必不可缺。其学习都是以课题组和实验室为单位,很多作业和项目都是大家集体完成,比如开发一种新型的纳米材料,大家都有不同的分工,这就需要我们能紧密地合作与沟通,分担辛苦分享成功。

同时,我们还需要有极强的表达能力和动手实践的能力。我们学校经常举办学术沙龙,需要大家上台演讲,不仅本专业的导师在场,其他专业的学生和老师也会来听,并从不同角度提出意见,所以我们要足够有气场才能HOLD住场面。而实践方面,我们都有做老师科研助理的机会,同时开展自己的课题研究,不仅要写得好论文,还要做好实验。想读纳米专业,要做的功课非常多,你只有都尝试了,才能体会到这个专业的巨大魅力,才会在科技的海洋里尽情遨游。

就业面窄是误区

对于纳米科学与技术专业,很多人对它的认识存在误区。很多人认为,纳米作为高精尖技术与日常生活相距太远,所以想当然地认为其就业难。

其实,纳米真实地存在于我们的日常生活中,而随着科技的发展,未来有一天我们的衣食住行都将离不开纳米技术。所以如果你能有幸就读该专业研究生,并在学术上有所造诣,愿意将所学学以致用,那么你的就业前景无限光明!

那么纳米技术到底是怎样和实际生活联系起来的呢,而我们工科生,又将以何种方式参与这种科技改变人们生活的进程呢?

衣:在纺织和化纤制品中添纳米微粒,可以除味杀菌。化纤布结实耐磨,但会产生静电现象,加入少量金属纳米微粒就可消除静电,穿起来非常舒适。

食:利用纳米材料,冰箱的抗菌能力大大增强。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经进入市场。利用纳米粉末,可以使废水有效净化,完全达到饮用标准,纳米食品色香味俱全,还对健康大有裨益。

住:对于我们这代人而言,居家做家务、清理房间是一大愁事,纳米技术的应用可以省下我们很多力气。通过纳米技术,墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层,可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖,完全不需要擦洗。含有纳米微粒的建筑材料,还可以吸收对人体有害的紫外线。既省时省力又对身体好。

行:在出行方面,纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机等发动机部件的理想材料,可以大大提高发动机效率、工作寿命和可靠性。纳米球添加剂可以在机车发动机加入,起到节省燃油、修复磨损表面、增强机车动力、降低噪音、减少污染物排放、保护环境的作用。纳米卫星可以随时向驾驶人员提供交通信息,帮助其安全驾驶。

而这些,只是纳米科技应用在生活中的很小一部分,纳米技术兴起晚,发展态势迅猛,更多的核心技术需要我们这一代去发掘,以期使之更好地为民生服务。可见纳米技术在日常生活中无处不在,各行各业都需要拥有高技术高学历的纳米技术专业人才,所以就业前景广阔。

具体的就业方向,男生、女生之间相差很大。纳米专业的大部分女硕士,特别是女博士一般选择到大学或科研院所做研究。研究领域涵盖纳米材料、黏合剂、涂料、电镀、陶瓷等相关领域,从事相关产品开发、生产和检测等方面。大部分男生会去纳米材料行业企业或传统材料相关企业供职。可以从事纳米材料表征、石墨烯及碳纳米材料研发、纳米材料改性、纳米材料合成、无机纳米材料制备以及交叉学科纳米材料应用的相关工作。

跨专业报考受青睐

纳米科学与技术是一个技术性很强的专业,不过并不限制跨专业报考,纳米科学与技术专业不仅不是个排外的“高富帅”,反而非常欢迎跨专业的学生融入其中,共同搭建纳米专业的大舞台。纳米科学与技术专业在工科或理科门类招生,不同学校有所不同,但都非常欢迎与之类似的材料专业同学报考,因为都涉及材料学的基础知识,所以学起来会得心应手。同时,理工科专业背景如物理、化学甚至数学这类基础学科出身的学生,也很受该专业欢迎。

在报考纳米科学与技术专业的学生中,也有一部分医学生。未来纳米技术应用于医学领域是大势所趋。利用纳米技术制成的微型药物输送器,可将适当剂量的药物,通过体外电磁信号的引导准确送达病灶部位,有效地起到治疗作用,同时可以减轻药物的不良的反应。用纳米制造成的微型机器人,它的体积可是小于红细胞的,你能想象到吗?通过它向病人血管中注射,能疏通脑血管的血栓,清除心脏动脉的脂肪和沉淀物,还可“嚼碎”泌尿系统的结石等。而随着纳米技术的发展,它与医学还会有更多的交叉。

院校介绍

对纳米科学与技术这种新兴学科来说,每个学校都有自己的特色和侧重,所以这里重点介绍一下。而通过这些不同院校的专业方向设置,我们也可以多角度地了解这一专业。

国家纳米科学中心

国家纳米科学中心是中国科学院与教育部共同建设并具有独立事业法人资格的全额拨款直属事业单位,自2005年开始招收研究生。现有博士学科专业点3个:凝聚态物理、物理化学和材料学;硕士学科专业点3个:生物物理、生物工程和材料工程。鉴于纳米科学与技术学科的前沿交叉特性,在招生阶段,现将该学科挂靠在物理学、化学、材料科学与工程和生物学4个一级学科下,并相应产生4个专业代码。涉及纳米科技系列进展、纳米检测系列讲、文献信息利用、人文系列讲座、纳米功能材料等课程。

国家纳米科学中心2013年在7个专业招收硕士研究生35人,专业包括纳米科学与技术、凝聚态物理、物理化学、材料学、生物物理学、材料工程和生物工程,研究方向涵盖高分子纳米功能材料、生物纳米结构、纳米医学、纳米复合材料、纳米电子学等几十个方向,方向非常细化,具有材料、半导体、物理、化学、微电子、生物、医药等专业背景的学生都可以报考。相信有志于纳米专业的学生,一定会在这里找到适合自己的研究方向。

国家纳米中心是比较典型的科研所,其吸引考生的除了实力,很重要的一点就是待遇优厚。该中心不需学生缴纳学费,如遇国家政策调整还会有高额的奖学金返还制度,硕士研究生根据不同年级,每个月可以拿到1300~2500元的奖学金,博士会拿到3100~4500元的奖学金。此外,还会有其他生活补助等。研究生公寓已经完全宾馆化管理,非常舒适。在国家纳米中心深造,没有经济上的后顾之忧,这样你才可以将全部精力投入到学习中去。

大连理工大学

大连理工大学的工程力学系开设生物与纳米力学专业,已然在行业内一枝独秀。该学科依托于工程力学系和工业装备结构分析国家重点实验室,软硬件条件优越,拥有先进的实验设备和仪器。学生有充足的动手实践机会,能在宏观、微观等不同层次上,进行跨学科的数值模拟和力学实验。同时,也有国家自然科学基金、重点基金、“863”“973”等众多项目和基金支持。

该专业现在有生物器官生物力学模型及新材料应用研究、分子模拟和计算机辅助药物分子设计、微纳米与多尺度力学研究、生物材料的力学行为及其多功能化4个研究方向,涉及到力学、医药、生物、机械、材料、电子、控制、测量、微纳科技等领域。

大连理工大学这个专业的直博生学制是4年,而一般的直博生需要学习5年时间,而分开读硕士和博士一般需要6至7年,这吸引了不少学生报考,因为可以节约1~3年时间。当然,在4年的时间里完成硕士和博士学业,是一件很具挑战的事情,需要最大限度地提升效率。

苏州大学

苏州大学纳米科学技术学院是苏州大学、苏州工业园区政府、加拿大滑铁卢大学携手共建的一所高起点、国际化的新型学院。该学院建立于2010年,由全球著名纳米与光电子材料学家、中国科学院院士、第三世界科学院院士李述汤教授担任院长,教学科研实力雄厚,是国内高校中为数不多的专门的纳米科学学院。招生方向涵盖纳米生物化学、纳米技术工程、纳米材料、有机无机复合纳米材料等。有关纳米的专业在物理、化学、生物学、材料科学与工程4个学科下招收学术型研究生,相关专业学生都可以报考。

需要提醒大家的是,苏州大学纳米科学技术学院初试提供详细的辅导书和真题,有意报考的同学要多关注学院的网站,以获得第一手信息。

武汉大学

武汉大学的纳米科学与技术专业在物理科学与技术学院和化学与分子科学学院均有招生,各有侧重。前者分为纳米复合材料、纳米光催化材料与技术、纳米光电子学、纳米管线阵列及其智能传感器、纳米材料制备与表征和纳米尺度结构与性能关系6个方向。后者在纳米催化、纳米生物医学、纳米材料分离分析、微纳传感技术和高分子纳米药物载体。很多方向在国内上处于领先地位,每年也有大量学生报考,竞争力较强。

武汉大学与国外多所大学有合作关系,大家如果在武大读研,出国交流、学习的机会比较多。

华中科技大学

华中科技大学是典型的工科学校,其纳米专业当然也首屈一指。华科的纳米专业同样是热门,除去每年招收本校内推的学生,考研的竞争非常激烈。

在培养模式方面,华科非常重视学、研、产相结合,科研成果转化率非常高。在就业方面,很多硕士研究生在各科研机构及高校任职。如果你求学在华科,就不用愁生活保障的问题,学校的奖励机制非常完善。学院对每位研究生在校期间将发放生活津贴,并设立各类奖学金以奖励优秀的研究生,其奖励比例达80%。

四川大学

在纳米相关的专业招生中,四川大学的招生始终保持着小而精的规模。纳米材料与纳米技术专业在材料科学与工程学院和生物治疗国家重点实验室都有招生。如果你想学习纳米专业,又对医药方面感兴趣,那么川大是非常好的选择。生物治疗国家重点实验室开设纳米靶向药物制剂和纳米生物活性材料两个方向,2013年每个方向只招收1名学生,所以对于渴望进入川大的考生来说,是个很大的挑战。而材料科学与工程学院的相关专业也只招收3名学生,所以竞争非常激烈。需要提醒的是,相对比其他院校,四川大学的纳米专业对初试英语的要求相对较高,2012年需要达到50分。

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