应用化学：来一场有关化学的修行

淑子读书

本文主角：应用化学

专业分类：化学类

本专业适合：对化学学科有浓厚兴趣，喜欢钻研，具有探索精神、创新精神，对学习有耐心，有较强的动手能力和逻辑思维能力，遇事沉着、不慌乱的同学

选科要求：必选物理、化学（选科要求仅供参考，以各省份高校实际招生要求为准。传统高考模式下，此专业一般仅招理科生）

Chem is try：化学是尝试

初中时我们就已经开始接触化学了，相信许多人对化学并不陌生。然而，你真的了解化学吗？

B站流传着一个很火的叫做《美丽化学》的系列视频，它是由中国科学技术大学先进技术研究院和清华大学出版社联合制作的一个原创数字科普项目。视频里的铜树生长、荧光液滴等美丽画面让人印象深刻。除此之外，化学世界里还有许多奇妙有趣的现象，比如“法老之蛇”实验、碘钟反应、“大象牙膏”实验等。这些只是化学的其中一小部分内容。

等到真正进入应用化学专业学习之后，我才发现，中学时期学习的化学只是皮毛中的皮毛。例如，初中时，我们知道原子的电子层数等于它的周期数；到了高中，我们知道每一个电子层还可以分为不同的电子亚层；而上了大学，我们便要从理论根源上，利用薛定谔方程等来解释原子内电子的排布。随着理论学习的不断深入，我的学科视野和学科思维逐渐被打开，我开始学着用化学的眼光来看世界。

对我而言，化学是一门研究性和探索性很强的学科，我们化学生常常把化学的英文名称Chemistry拆分为：Chem is try（化学是尝试）。是的，学习化学就是需要不断地进行实验、尝试和探索。

普通的实验课程，一般是教材上已经写好了实验模板，算好了预期结果，大家只需要按照步骤一步步完成就行了，就像是在森林里，老师指着一只被绑住的兔子，让大家把兔子抓回来。而我们班级会有一门特殊的实验课程——科研训练，课前，老师会给出一个目标产物，让我们自行设计合成路线，并且互相讨论，分析路线的利弊，同时权衡产率、经济等诸多因素，进行修改，最终大家敲定一个实验方案，这就像是老师给出一个目标——抓兔子，并为大家提供抓捕可能用到的工具，我们就沿着兔子的足迹，在化学的森林中摸索搜寻兔子的踪影，商量着如何把它抓住。但是在这过程当中，总会出现这样或那样的问题。

记得有一次做实验，我们小组和其他小组的实验现象每一步都不一样，过色谱柱的时候，其他小组的都是黄色、橙色分层，而我们小组的分层却像极了皮蛋——上层墨绿，下层浅黄，而且最终得到的不是目标产物。奇怪了，明明每一步都是按照要求操作的呀？我们连忙向老师求助，老师也很惊讶，“我带了二十多年学生实验，从没见过这样的情况”……最后，老师发现无水乙醇试剂瓶中的气味不对，是乙酸乙酯——原来试剂瓶中的试剂被装错了！因此我们这个实验就像数学计算中抄错了数据一样，虽然努力了很久，但最终是无用功。我们从这次实验中吸取了经验教训，之后的每次实验加试剂前都会再三确认。还有一次我们要将石油醚和二氯甲烷以1∶3的体积比例混合进行色谱柱洗脱，有一组同学却怎么都无法将产物洗脱出来，老师直接掂了一下两个试剂瓶，告诉他们：“你们这两个瓶子里面都是石油醚，可能是去补充试剂的时候倒错了。”“哇，老师怎么一掂就知道啊！都不用闻一闻的吗？”他们特别惊讶。“因为二者的密度相差比较多”，老师后来解释道。我们由此感受到了灵活运用理论知识在实验过程中带来的便利。

在实验过程中，我们最大的收获往往不是最终的成果，而是从抽丝剥茧的钻研中体会科研探索带来的成就感和满足感。化学的学习不断更新着我对这个世界的认知，自然界中存在着很多我们现在仍然无法解释的规律，我们现在依然在化学的林中探索着，以后也会是如此。

学化学 = 学数学 + 学物理 + 学化学

需要说明的是，不同院校的相关院系设置不尽相同，如某些工科类院校常常将化学类（理学门类，偏研究）与化工类（工学门类，偏应用）放在一个学院，按大类进行招生，而另一些院校会分别设置化学系和化学工程学院，但不管院系如何设置，有机化学、无机化学、物理化学和分析化学这四大基础课程是这类学生的必修课程。

以我就读的中南大学为例，其下设的化学化工学院就有应用化学、制药工程、化学工程与工艺三个专业。这三个专业均按照“化工与制药类（化学生物环境大类）”进行大类招生，大一的时候这几个专业所学的课程都是一样的，大一下学期开始进行专业分流，在此之后不同专业会有不同的学习侧重点。

以我所在的应用化学专业为例，除了高等数学、高级英语等公共课程，我们的主修课程有：无机化学（含实验）、高等无机化学、有机化学（含实验）、分析化学（含实验）、仪器分析（含实验）、物理化学（含实验）、物理有机化学、化工原理（含实验）、结构化学（含实验），以及和化学学科有一定交叉的大学物理（含实验）等课程。应用化学专业和许多学科都有一定的交叉，例如物理、生物、数学，等等，这要求学生的知識面要足够宽广，理论功底要足够深厚，因此我们经常开玩笑说：“学数学=学数学，学物理=学数学+学物理，学化学=学数学+学物理+学化学。”而在专业所学课程中，物理化学、结构化学是同学们公认比较难的课程，物理化学甚至还被戏称为学院的“三大名挂”之一。

中南大学化学化工学院自2020年始设“强基班”，我有幸通过选拔，进入了陈新民应用化学专业拔尖人才培养计划实验班。（PS：学校每年的招生政策都有可能变动，可以访问学校官网查询核实。）

在理论课程的学习上，“强基班”更加注重夯实基础理论。例如，普通班级的无机化学课只需一个学期便可学完，而我们则要学习一年。同时，我们还会接触到一些研究生课程，例如高等无机化学、物理有机化学（高等有机化学）等。在实验课上，我们还会进行专门的无机化学和有机化学的科研训练，感受真正的科研。大一下学期，我们可以自主选择导师，由导师带领，增长实验室经验，参与科研项目。例如，在高分子化学课上，导师会让我们根据自己感兴趣的研究方向做Presentation，锻炼我们的文献检索阅读能力、演讲能力和团队协作能力，同时也会定期邀请专家开讲座，让我们可以和科研“大牛”面对面交流。

应用化学没那么“坑”

化学的应用早已渗透我们生活的方方面面，它与我们的衣、食、住、行，乃至当今所有高新技术，都有着密切的关系。应用化学不仅是开发基本化工原料、无机材料、有机精细化学品、高分子材料等的基础，而且在工农业生产、海洋开发、航天航空、信息产业、环境保护、生物工程、国防建设，以及日常生活中都发挥着越来越重要的作用。

特别值得一提的是，在2022年的毕业季，风头正劲的新能源车企、半导体和风投等纷纷高薪挖掘化学和材料人才，尤其是在锂电行业，各家企业正铆足了劲争夺人才。某动力电池企业中层人士表示，“近两年来，化学、材料类高校毕业生市场行情看涨，新入职的校招生薪酬明显高过老员工（即薪酬倒挂），且该情况愈发凸显”。巨大的人才缺口以及资金涌动下，锂电行业正上演着一场抢人大战。化学、材料类等“天坑专业”的逆袭，或正在到来。

我们再看看学术界。在学术界，化学一定算得上是中国最牛的专业。根据自然网站发布的“2021中国自然指数”增刊《Nature Index 2021 China》统计，2020年，中国在化学领域贡献份额全球最高。根据自然指数统计，中国的化学研究贡献在2018年就已经超过了美国，连续三年位居全球第一。而不久前，爱思唯尔（Elsevier）刚发布的“2021中国高被引学者榜单”中，化学领域的人数最多，以377位成为高被引学者人数最多的学科！

化学之路是一场漫长的修行，要坐得冷板凳，下得苦功夫。如果你是真心喜欢化学，想为我国化学事业的进步做出自己的一份贡献，你可以选择走学术道路，硕博阶段可以选择到国外留学、交流，像日本、德国都是不错的选择，回国后可以选择进入高校当老师，从事科研方面的工作；如果想追求比较稳定的工作，可以到中学当化学老师，教书育人，或者考公务员、选调生，如进入石油化工、环保、商品检验、卫生防疫、海关、医药、精细化工厂等生产、技术、行政部门和厂矿企业从事应用研究、科技开发、生产技术和管理工作，为人民服务；也可以到生物制药企业、化工企业、新能源企业等从事产品研发工作。

当前，化工行业的竞争相对来说比较激烈，想要在行业中站稳脚跟，不仅需要深厚的理论功底，还得有刻苦钻研的精神。如果你已经做好了进入应用化学专业学习的准备，欢迎和我一起走进这个美丽新世界的大门！