你所学专业的实验课上有哪些有意思的实验？

检验之星

你所学专业的实验课上有哪些有意思的实验？
原文地址：https://www.zhihu.com/question/390855660

队长是我

无机化学实验制备长余辉材料（夜明珠成分）
本科时我们的无机化学实验课是分批做的，我和一个室友先做，而另外两个室友下一周才做。当我们做完这个实验时，老师会让每人留下一部分做光谱测试，剩下的可以自己带回宿舍。于是我们就将样品装在透明的样品袋里，然后晚上睡觉前我就顺手扔在桌上后上床睡觉了。结果有个还没做这个实验的室友，半夜起来上厕所时，被我桌上的绿光给吓了一跳。
在网上还有卖掺杂了长余辉材料的胶带，大概就是这种效果。我现在自己也买了，贴在厕所里面，这样半夜起来的话也不需要开灯了。


<hr/>很多公共场所里，当突然停电后，就会有一些安全指示标志亮起来了。那么它们是如何将光给储存起来，到了需要的时候才释放出来呢？


像这样的材料叫做长余辉材料，被广泛用于诸多领域诸如夜光表、夜光绘画、安全指示标志、紧急疏散系统等。而在我们的无机化学实验中，就要合成这样的物质。
长余辉材料通常是由碱土金属铝酸盐如锶铝酸盐（SrAl2O4），硅酸钙（CaSiO3）等构成骨架，然后掺杂稀土离子，比如如铕（Eu）和镝（Dy）。当受到光或其他辐射的激发时，这些材料的电子会吸收能量被激发到陷阱态（trapped state），之后再逐渐发光释放能量。在失去激发之后，仍然可以发光8小时。


如果直接通过固态合成，不仅反应速率很慢而且是很难得到均匀的样品。因此实际实验中我们采用的是溶胶-凝胶法（Sol-Gel）。我们的骨架选用SrO-Al2O3体系，掺杂离子选用Eu和Dy。先称量 和 溶解得到溶液A；用浓硝酸溶解 和 后用氨水调节至中性得到溶液B。两者混合后加入螯合配体（可能是柠檬酸？具体的忘了）并加热成干凝胶，最后在还原性气氛下高温加热得到产品粉末（这一步由老师完成）。
在实验过程中我们可以自行决定使用的Sr/Al/Eu/Dy配比并且记录下来，最后留下部分产品给老师测试发光强度和持续时间，最后所有的数据会给大家共享。这个时候就会发现虽然有的同学的配方完全相同，结果最终的结果却大相径庭，只能说做实验嘛，有的时候手感还是很重要的。
而剩下的部分样品则可以自行带走了。后来也不记得自己的样品扔哪儿去了，还是觉得很可惜的。毕竟我觉得这个实验是本科实验中最有意思的了，而且之后我的实验组都再也没有可以实现那样高温的条件了。

卡卡

金工实习，锻造的时候，我们三个组用一个炉子，然后吧烧一烧，锤一锤，烧一烧，锤一锤，活干的可快了。大家欢声笑语热情洋溢的到了交作品的时间，问题来了，炉子里一共就俩锻块儿，而且翻乱了位置，说不清是哪组的了，最后把炉子翻了个底朝天，扒拉出来个烧的扁平状铁坨子，成绩200分三队平分…

长长的路

生物专业最有意思的当然是生态实习，30人成团，十天深度旅游全免费，教授带团，谁能有这个待遇？
实习基地囊括全国大好河山。
北京是小龙门、烟台；陕西是秦岭；四川是若尔盖、峨眉山、九寨沟；湖北是庐山、神农架；江浙是天目山。
自己学校会组织一次，一般在附近省市；还能参加全国野外实习，去其他学校蹭一次，爽歪歪。
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全国生物野外实习时，我去的是华西若尔盖草原和九寨沟，川大的主场。我们组有川大、交大、厦大、北林、东北师范、西北工业的小伙伴，川大生技一个男生带队，姓朱，我们叫他“猪长”（组长）。
我本科喜欢认植物，川藏植物和其他地方不一样，很多植物也是第一次见，像瑞香狼毒、龙胆、火绒草。我们组植物都是我负责。
而“猪长”在动物方面比较强，认鸟，下架子捕鼠兔，吓旱獭，基本被他包了。
鼠兔毛发柔软，茸茸得像个褐色圆球，真可爱。看到天空有鹰，就狡兔三窟躲进洞里，蹦蹦跳跳。


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整个野外项目里，印象最深的是在若尔盖湿地公园画样方，数植物种类和数目，看生物多样性。
从门口到湿地有几万米，我们走着去，一路上认植物。
路程中段有个厕所，真是谢谢您咧，“厕所”就是个坑。坑里堆着小山一样高耸的翔，氨味很重，非常刺眼。一群人笑着进去，哭着出来，忍不住流泪。
花了两个小时，边认植物边走。到了湿地，非常美。
天倒映在水里，被绿色的草甸分割成一块块，像天空之镜。

午时天晴突然起乌云。远处天地边界，乌云从两边向人压过来，所到之处，都在下雨。
一群人赶紧回程，但又没车，靠走路和乌云抢时间，湿地到门口要走一个小时。
很神奇的感觉，后方雷雨，前方天晴。实际上乌云离你很远，门口大巴也离你很远。但因为空气污染低，能见度高，你能清晰看到它们，有极强的压迫感，被乌云赶着逃向门口。
走了一个小时，坐上大巴回程，不久乌云就到了，雨下得和浇水一样，索性没被淋到，逃过一劫。
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白天在野外实习，晚上就出门遛街。
没什么街可言，也没太多建筑。举目无人，看到比城市更多的星。几千米外的建筑清晰可见，但同样它们触不可及。
世界变大了，能看到的边界变大了。
对自然更心生敬畏。
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晚上遛完街，就回去斗地主。我、猪长、交大的学弟人菜瘾大，欢快打牌。
那时手机没有智能系统，还是诺基亚，打牌聊天这种简单沟通就让人快乐。

后来从海拔四千米的若尔盖，下到海拔两千米的九寨沟，这基本不是实习，算旅游。
再然后回到成都，实习就结束了。
组里七个人，很多后续科研道路都比较坎坷。
川大的猪长读博去了清华，遇到个坑逼老板，6年发了个10以下的文章，后来做了结构，才重新有了出路。
交大学弟留本校读博，做微生物组，但偏环境微生物这块，文章不好发。留校做了个小老板，再见时已经胖了一大圈。
剩下的小伙伴，之后没有再见。
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生物专业的人才浪费真是一绝。
尤其是两个牌友（猪长和交大学弟），很聪明的人，专业知识很棒，待人接物也非常流畅。
选错方向，选错老板，后续就开始坎坷的升级打怪。在生物专业很容易看到科研飞升，也很容易看到聪明的人下坠。
而野外实习，正是我们少年不识愁滋味的时候。
我们觉得生态实习有趣，但其实生态是最难拿经费，最不出文章的专业。
我们那时遇到各个学校很聪明的人，但最终读博导师和方向的重要性远远大过个人天赋。
我们不会想到这些，我们只简单地认植物、画样方、逃开乌云，快步走向避雨的大巴。

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最后，我记的当时实习有个跟队的川大师姐，课题是川藏的一种蛇，文章投了正在补数据，那天好不容易又找到一条，隔两天得到消息，文章被同行抢发了。两天之内，从欣喜到沮丧。
我印象深刻的不是后来的沮丧，而是她抓到蛇那天的惊喜。我们坐在大巴上，蛇像宝贝一样藏在包里，她不愿拿出来让我们看。草原地平线上的太阳迟迟不落下，车像追赶最后一缕阳光一样往前开。那种非常柔的金红色的阳光斜照过来，每个人都笑得挺欢。
一群本科傻逼，为师姐开心的 一瞬。
人就是为了一点点快乐，才负重前行。
要记得那一瞬。

大力水手

口腔医学里面，除了给猪拔牙齿、给离体牙开髓备洞、弯钢丝这些实验，我觉得最有意思的是：
雕牙齿～还有把鹌鹑蛋刮成白色的蛋～

先说说鹌鹑蛋……就是模拟手工洁治的过程。鹌鹑蛋不是有花纹的嘛，然后上面有一些黑色的斑块花纹，要把上面的黑色花纹刮除但是又不能损伤鹌鹑蛋本身表面，很考验用力的轻重。
鹌鹑蛋的蛋壳本为纯色，在其经过鹌鹑妈妈的输卵管时，其表面又被额外的一些色素附着，展现出斑块状的花纹。这种情况就有点像口腔里的色素沉积在牙齿上，这个项目是让同学们在规定时间几分钟内刮掉那些色素斑纹，而不是蛋壳。也就是真正手工口腔洁治的时候要精准地清理到牙结石和色素，不能损伤到牙釉质。



图片来自于网络

然后再说说雕牙齿～
雕牙齿的实验课就是把一块白白净净的方形蜡块，雕成一颗牙齿的形态。在雕牙齿的过程中，非常有利于理解牙齿具体的解剖形态，并且很考验用雕刀的手的姿势和力量。
当时实验课我们雕的是一颗前磨牙。



当时我们全班同学交的作业


这种雕牙齿的实验课就是在大二的时候学习牙体解剖的时候上的，在前期学习很有意思很能够锻炼到手部的力量，为以后当口腔医生做基础。
后来那一年我使用这个力量给我的前男友雕的玫瑰花：


就是在网上购买红蜡片，在果冻课里隔水融化加热，凝固了以后刚好用果冻壳这个形态刚好可以雕玫瑰花。


感谢icloud，我的手机相册里还有当时的分解步骤……


（给我现在的先生说对不起！我那个时候真的好闲！！orz

清风寡欲

暴论：上机实验也是实验。
1。手动建立一个 ，并计算其振动谱。

1.1.打开GaussView，鼠标单击左边苯环小图标，在弹出对话框里，点击“C60”。画面中就会出现一个野生 。接下来选取合适的方法与基组对其进行计算。我建议使用PM6，因为较新。但是有兴趣的读者可以自行尝试使用xTB，在“思想家公社”网站有Gaussian-xTB联用的办法。


这里提醒，不要忘记先优化（想想看这是为什么）。
得到的结果有.chk和.log两个文件，一般来说，前者看电子结构后者看振动谱。打开.log文件，选择“results”，可以看到计算结果。我们在这里只看振动。由于是自动建模的分子，对称性较高，结果中包含许多简并模式。头里好些个模式都是对红外谱没有贡献的（想想为什么），我这里前31个频率都不产生红外吸收。第32个频率及其简并频率有红外谱，在这里预警一下，看了容易掉sanity。


接下来可以玩的就多了，首先可以考虑更换计算方法。但是如果用单机solo，需要注意选择，保证精度和计算量的妥协。如果用first-principles方法或者ab initio方法，还可以做表格，记录一下计算时间与基组数量（basis）之间的关系。还可以计算Raman谱，还可以练习一下制作动图，保存下 所有的振动模式。最后，还可以讨论计算值与实验值之间的关系。
意犹未尽的话，还可以看看 的电子结构。



一个古代的C60电子结构图示。Memoirs of the Faculty of Engineering,Okayama University, Vol.29, No.1, pp.15-22, November 1994

这里使用B3LYP/3-21G（8核心8GB内存）计算了PM6优化过的 复合物的单点能，看一下其表面电荷密度分布和静电势分布。


本来还有好多“上机实习”可以写，我们南京大学自编教材有十几周的游戏。等有空再多加几个吧。