
人们常用“鬼斧神工”形容大自然,人类可以“复刻”自然的神奇吗?事实上,有一群造火箭的材料科学家就在向大自然“拜师”。

9月13日,2026年上海科技馆“科际穿越·科创校长空间站”全国科普月特别活动在上海科技馆举行。
现场,上海交通大学材料科学与工程学院讲席教授、中国科学院院士张荻走进上海科技馆,带孩子们从贝壳、蝴蝶、螳螂虾、鲨鱼等生物结构中,寻找材料创新的答案。
自然界的鬼斧神工“搬”进材料里
师法自然,正是张荻院士科研探索的一条重要脉络。讲座上,他深入浅出、娓娓道来,从自然生物经亿万年进化而来的精细构型讲起,带领观众认识材料背后的科学规律。

材料强度和韧性同步提升一直是世界难题。张荻从贝壳的自然结构中受到启发,他在国际上金属基复合材料研究领域首次提出“微纳砖砌”仿生复合新技术,让碳纳米管、石墨烯这些新材料像“微砖”一样精准排布,终于破解了这一难题,在增强材料耐磨性的同时实现轻量化。张荻团队研制的高性能碳纳米管铝基复合材料已成功应用于我国航空航天领域,这项技术也被国际同行高度评价,被全球百余个团队跟进研究,推动了整个领域的发展。
在这一学术思路引导下,张荻团队创制了一系列具有生物精细结构的高性能材料,如用寒带生存的蝴蝶做模板创制的功能材料,大大提高了太阳光的吸收率,从而可用于指导光电、光热、光催化、光解水等光能源转化材料;鲨鱼皮表面凹凸不平,减阻效果却远超光滑表面,以此为灵感创制的泳衣面料大大减少游泳时的阻力。

活动现场,张荻院士正式获聘“科际穿越·科创校长空间站”首席顾问
做中学,让每个孩子成为创新人才
随后的“馆长有约”环节中,上海科技馆馆长倪闽景与张荻院士,围绕“做中学,让每个孩子成为创新人才”展开对谈。

馆长有约对谈现场
张荻鼓励孩子们“先做了再说”,在做的过程中,答案会慢慢浮现。他邀请孩子们参加“实习研究员”项目,走进上海交通大学材料科学与工程学科的专业实验室,亲自动手做课题,在真实问题中感受材料科学的魅力。
倪闽景对张荻院士的观点深表认同,他表示,“做中学”不只是动手做实验,更是一种学习方式的转变,让孩子在真实问题中保持好奇,在动手尝试中理解自然界的底层逻辑。

现场,学生踊跃与张荻院士互动提问
本次活动最后,上海科技馆积极响应教育部《义务教育阶段科学教育“做中学”领航行动指南》精神要求,联合上海市教委、上海交通大学、浦东新区科协共同发布上海市校外教育“做中学”倡议,聚焦“做中学”这一科学教育创新的重要方向,与中小学、高校科研院所、社会组织共同携手,为青少年创造更多实践性、探究性的学习机会,让科学教育从“听科学”走向“做科学”。

上海市校外教育“做中学”倡议联合发布
此外,当天,上海科技馆与上海交通大学宣布共同成立“骨干教师科普团”,将通过汇聚高校与场馆的科学家代表、科技辅导员代表,借助科普援疆援青等形式,推动双方优质科研科普资源向西部延伸,共同助力全民科学素养提升。
本次活动以“科技改变生活 创新赢得未来”为主题,由上海市科学技术委员会、上海市教育委员会指导,上海科技馆、上海交通大学共同主办,聚焦前沿科技与科学教育的融合,推动高校科研资源、科技馆科普资源与学校教育实践进一步联动。
文字:谢然
照片由活动主办方提供
编辑:王佳依
校对:曹铒
责任编辑:吴华
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