我在实验班选学化学专门课程，学校请来了上海交通大学化工学院以及华东理工大学的教授们为我们介绍各自研究的领域。主要为锂离子电池及化学新能源、高分子材料性能以及应用、有机高分子发光机理等。

我对于其中高分子材料印象比较深刻，尤其是分子机器。在某种程度上，分子机器可以看作一种能量转换装置。在外来能量的存在下，分子机器通过机械运动可控地改变其空间相对位置，以实现特定的设计目标。其具有小尺寸、多样性、自指导、有机组成、自组装、准确高效、分子柔性、自适应、仅依靠化学能或热能驱动、分子调剂等性质。对于分子机器，尤其是高分子复杂而精度高的结构，“结构决定性质”体现得十分明显。通过查阅资料，我个人也对最基本的分子机器结构有了一定了解。例如索烃、轮烷等。前者是联索环组成的分子，通过一系列改进，可以使它行使特定的功能。以简单的分子锁为例，因为轮烷中各个环可以转动，而在化学热力学上，该索烃内的环必然有一个或多个热力学稳定位置，若对其中一个位置加以控制改变（比如加入金属离子配位，或是移除配位离子）就可以使结构发生自锁，从而实现简易的“锁”功能。对于后者，是一类由一个环状分子套在一个哑铃状的线型分子上而形成的内锁型超分子体系。轮烷在超分子化学和纳米化学领域有着的重要作用，在材料科学中也有着特别的应用。

正是分子机器的发现和运用，化学和拓扑学等多学科交叉，同时也在生命科学领域大放光彩。相比这样精细而又复杂的微观分子机器，锂离子电池的应用在生活中可是非常普及的，今年诺贝尔奖还颁给了三位锂离子电池方面的先驱。

但是，令我印象深刻的是交大某位教授向我们展示的关于锂离子电池一极的材料——尖晶石（MgAl2O4）型结构。该晶体结构中，氧离子按立方紧密堆积排列，二价阳离子充填于八分之一的四面体空隙中，三价阳离子充填于二分之一的八面体空隙中。结构中O2-离子作立方紧密堆积，其中Mg离子填充在四面体空隙中，Al离子在八面体空隙中，即Mg离子为4配位，而Al离子为6配位。这样的结构，有利于储藏和释放Li离子，且安全性能高，对锂离子电池的发展有很大的贡献。而晶体结构就是平日化学小班上所讲知识点，因此，现阶段学到的很多基础知识其实有很长远的用途，更加需要扎实的掌握。(www.daowen.com)

虽然化学发展到如今已经有了许多了不起的成就，但是还是有层出不穷的问题亟须解决，就连锂电池这已经被改进了一代又一代的产品，如今仍旧面临安全性、长时间续航、轻便性等挑战。

我感触很深的一点是：学习的过程也要注重思考的方法，不止一位教授向我们强调，课本上的知识是有局限性的，需要我们多去阅读和学习课外的知识，拓宽眼界，在吸收知识的同时也不要忘记打开思路，大胆猜想，许多成功就是靠异想天开实现的。教授们的话有很强的借鉴意义，我想，下个学期就要面临课题制作的我们一定要做好充足准备，本学期的发展课为我们大开了眼界，但这只是惊鸿一瞥，还有待我们努力！

（撰稿：2022届汤宗晔）