走上心中的科研之路，为社会助一份力

胡承辰

10月底，第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛终审决赛在贵州大学举行完毕。海口经济学院雅和人居工程学院学生团队的《一种基于霍夫梅斯特效应可用于软胶玩具无毒化的新型多功能水凝胶及其制备工艺》项目经过激烈角逐，荣获第十八届“挑战杯”国赛主体赛二等奖，创造了海口经济学院“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛历史最好成绩。

“因为热爱而跨专业选题”

在海口经济学院，我见到了这个项目的3位成员：孙培豪、冯宇杰和李颖嘉。他们给我展现了项目资料，我看到满屏的化学专业术语，但当我看到团队成员的个人资料时，惊奇地发现团队成员并不是化学专业的同学。孙培豪与冯宇杰是同班同学，同是风景园林专业，而李颖嘉则是土木工程专业，三人看似与化学专业无关，组合在一起迸发巨大力量：他们的项目《一种基于霍夫梅斯特效应可用于软胶玩具无毒化的新型多功能水凝胶及其制备工艺》荣获第十八届“挑战杯”国赛主体赛二等奖！

在我疑惑为何大家的专业看起来和研究项目差别很大时，团队负责人孙培豪说：“我们都是因为热爱化学而跨专业选题。因为我高中的时候就参加过化学竞赛，认识一些化学相关的导师和团队。正好大学有‘挑战杯比赛，我想用自己所学的化学知识去试试。”他的同班同学冯宇杰知道了他的想法，也欣然加入。

孙培豪与土木工程专业的李颖嘉认识是在“互联网+”省赛的颁奖典礼上一见如故，成为了好朋友。他们都是有科技创新竞赛或者一些科技节之类的科技创新活动经验，大家的动手能力也很强，又对这个比赛感兴趣，“我们一拍即合，三人相約一起参加这个比赛”。三人各司其职。孙培豪作为团队负责人，主要负责材料研发与表征、知识产权成果转化；李颖嘉主要负责情报管理与数据分析；冯宇杰主要负责实验室管理与团队行政。

他们参加的是“挑战杯”比赛科技发明类的赛道，这类赛道是以发明专利为主体的，科技发明又分科技发明A类与B类，他们选择的是科技发明B类，是属于能源化工类的赛道。

都说小小发明都是从生活中迸发的灵感，他们的灵感是以一个同学的期望为种子，深深地“种”在了他们的脑海里。

在一次《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》的课堂上，老师问：想要为这个社会做出什么样的贡献？一个同学站起来说：“现在这个市面上常见的软胶玩具多多少少都有毒，希望能做出一种没有毒的软胶玩具，这样能够让家长放心、孩子玩得安心。”

孙培豪捕捉到了他这个灵感，课后找到那个同学并和他说明了想要研究一款无毒的软胶玩具，“他也希望我们能够做出这种安全的软胶玩具。这个是一个从用户的角度出发的实际的问题，然后我们想办法去解决它，这个项目就诞生了。”孙培豪说。

据他们实地走访调研，现在市面上常见的软胶玩具是水晶泥、史莱姆，还有液态玻璃这一类的玩具商品。这些软胶玩具的关键成分之一是聚乙烯醇，这种物质流动性强，而为了制作出类似果冻的质感，生产过程中往往需要添加硼砂、甘油保湿剂，其中硼砂具有生物毒性和致癌性，甘油保湿剂则会增强有害物质在手上的滞留从而给儿童带来安全隐患。再加上软胶玩具市场刚刚兴起，大多数由“小作坊”生产，批量化生产时会直接去购买成品的木工胶水，木工胶水中会挥发出有毒物质甲醛，长期接触会对孩子造成多种健康问题。

所以孙培豪与队员们希望的是能够做出来一种无毒的软胶玩具。

“立项初期，我们在海口市的4所小学周围15家售卖软胶玩具的店面进行了实地考查，同时走访了33个社区、学校，发现他们所用材料大多都是硼酸酯交联结构，交联剂就是硼砂，他们还使用成品胶水，并没有去使用纯净的化学物质，所以说就会有一些比较大的风险。”孙培豪说。

他们想把这个胶粘的基质替换掉，利用一个新的、无毒的水凝胶分子来作为这个玩具的基质，这样就可以避免它有毒的问题。为了迎合海南自贸港的发展，他们打算采用海南本土的一些香氛植物，提取天然精油来作为香精的替代物进行加香，同时用食品防腐剂来对它进行抗菌处理，这样就可以生产出纯天然无毒害的一种软胶玩具。

说干就干，“挑战杯”项目申报前他们进行了市场调研、科技查新，之后发现问题、进行实验，实验完成后他们把合成材料进行结构表征，料表征结束就开始着手撰写专利文书，用专利对接工厂尝试转化落地，跟一些厂家进行合作完成实验室小试，落地之前在工厂中进行放大中试，取得产品的质量检验合格报告……

“有了方向就剩下不断尝试”

“我们有校内和校外两组指导老师，由于比赛规定，只能把校外的指导老师名字写在推荐老师那一栏。”孙培豪说。

常强老师和周英辉老师主要是为他们提供行政指导，以及校内的场地等行政便利，还教会他们如何去写巨大的本子——申报书、发明类文档。“这些东西其实是大学生很欠缺的技能点，现在很多的学生可能会写论文，但是他们不一定会写申报书这些。”孙培豪感激地说。

校外的指导老师是对他们进行一个专业的指导。他们是中国科学技术大学教授尤业字老师和海南师范大学副教授罗穗莲老师，他们都是高分子领域的“大牛”。

其实这个项目早在2022年的3月就已经启动了，当时尤业字老师对项目进行了指导，孙培豪说，“主要是点明我们研究的大方向，之前我们问老师说无毒的软胶玩具，老师说需要一个无毒的主体，要去优化我们的策略，最后我们选的是锂离子辅助的氢键交联。罗穗莲老师指导我们氢键交联的注意事项，然后我们在他们的大方向指导下，也算是有一些尝试，试了很多种不同的材料。”

“当我理论基础知识积累到一定程度的时候，就会明白这个东西只要肯去尝试它就一定可以做出来。有了方向就剩下不断尝试，有一点像爱迪生找灯丝的故事。”孙培豪说。

当时只有大二的他们把指导老师所教导的做了出来，觉得这种反应很神奇。“我们的理论知识不到位，尤老师告诉我们这其实就是霍夫梅斯特效应，要在这个方向进行深挖。”老师点明了方向，随后他们进行深度的学习，把理论知识转化过来，再对他们的项目进行预测、指导和帮助……校外指导老师们对他们的帮助是不可磨灭的。

“挑战杯”比赛项目是需要有老师进行推荐的。孙培豪说：“因为跟尤业字老师和罗穗莲老师的合作时间比较长，他们对我也是很信任，为我写了推荐信，推荐我们的项目去参加‘挑战杯比赛。很感谢老师们如此信任我！”

一道道工序下来，项目这才安安稳稳地走上正轨。

“现在回想起来，这个项目最后能完成是有一些运气成分在里面的。我们虽然像爱迪生找灯丝那样，尝试一切有可能成功的的无毒交联剂，但是我们的这个尝试毕竟有时间的限制。比如说赶不上‘挑战杯比赛，或者无法推进下一步……”孙培豪呼了一口气，“还好赶上了！”

孙培豪告诉我，在终赛比赛现场也出现了突发的事件。他们当时是马上要进行比赛的小组，冯宇杰拿着项目的样品，刚好被一个志愿者撞了一下，那個盖子摔在地上坏了一条裂缝。当时大家都很难受，“我还想着‘没事，评委应该是不会打开看的，应该不会有问题吧结果现实教会我不要有侥幸心理。”孙培豪说。

比赛的评委老师是一个年龄比较大的老师，他对团队做的软胶玩具不了解，他注意到了样品盒子上的裂缝，打开盒子仔细地观察，最后问了孙培豪一些包装上的问题，还有他搞不懂为什么小孩会喜欢玩这种玩具。

“其实这些也算是我们的困难和挑战，因为没有办法很好地让一些年龄比较大的评委老师理解我们制作的产品。”

后来队员们对周边的孩子们做了个实地的调研，采访他们的使用感受，其中一个小孩说：“那群老爷爷他们不会懂，只有小孩子才能发挥想象力发挥逻辑创造力。”

“不必妄自菲薄，自己就是最棒的”

对于比赛最后的结果，团队更在意的是完成比赛的过程。在比赛期间他们一起齐心协力地完成项目，收获了知识、友谊，完成了他们自己心目中的科研。

最开始的他们也是对自己有所怀疑的：我们专业水平会不会不够人家的好呢？

这个想法一冒出来，孙培豪的队员们一直在旁边鼓励他。队员们说：“你都去中国科学院上海有机化学研究所先进氟氮材料重点实验室实习了，而且你的导师已经评上了院士，这怕什么？”

孙培豪说：“我备受鼓舞。”

而且当时在赛场上有一位南开大学的大三同学，他来到他们的展位找孙培豪聊这个项目。孙培豪当时心里感叹：南开大学诶！后来在交流的过程中发现他们自己的专业水平与南开大学的同学其实是几乎相当的，他们互相交流得很愉快。南开大学的同学告诉孙培豪：“不要觉得你比不过别人，当你能够站在这个赛场上的时候，我们大家都是平等的。”

他们对面的展位是北京航空航天大学的，北航的同学们也是觉得孙培豪的团队专业水平没有问题，甚至还有一些人会过来看他们的展板，发出感叹：“难怪他们可以获奖！”

有了其他学校学子的鼓励和来参观展板的路人感叹，以及队员们、指导老师们的鼓励，他们渐渐的就没有这种所谓的学术自卑了。“比赛之前可能真的会觉得自己实力比不过人家，经过比赛之后就不会这样认为了，比赛的精神体现出来了：大家都是平等的，并没有孰强孰劣之分。”孙培豪说道。

在展板前，有很多家长和孩子来问孙培豪这个项目会落实吗，“我是很希望以后可以投放在市场的，虽然说现在还是在中试阶段。这个实验阶段进入到中试是一个非常难得的事情，中试之后再去落地也有非常多要考虑的要素。比如说物料衡算、建厂厂址之类的顾虑。”孙培豪答道，“也许在未来的不久，产品有可能会出现在市场上。”