近日，由中國化學會、教育部高等學校國家級實驗教學示范中心聯席會等主辦，廈門大學承辦的“微瑞杯”第三屆全國大學生化學實驗創新設計大賽總決賽落下帷幕。據悉，共有全國410余所高校的908支學生隊伍分別在華中、華東、華南、華北、東北、西北、西南7個分賽區參加了區域決賽，最后選出90支隊伍入圍全國總決賽。煙臺大學化學化工學院2020級應用化學專業本科生雷清云、秦文玉和王珂，在學院有機化學教研室李家柱老師和應用化學教研室劉義老師的指導下，憑借作品《重氮鹽合成實驗的改進與拓展》，在眾多參賽隊伍中脫穎而出，勇奪全國總決賽一等獎。
潛心鉆研，上下求索探真知
本次比賽團隊基于經典有機化學實驗《重氮鹽的制備》進行改進，改善了原教學路線的許多不足，如強酸溶劑有腐蝕危險，低溫反應難以實現，后處理污染環境等。經多番資料查閱，團隊在閱讀文獻時找到了一種更加高效的制備方案，并在此基礎上應用了新的重氮鹽合成方法，避免了強刺激性、腐蝕性試劑的使用，改用綠色溶劑乙酸乙酯，減少了“三廢”的排放，更符合教學實驗和綠色化學要求。團隊成員對產物的核磁共振氫譜及質譜進行了表征，驗證了產物結構的正確性，為了提高對其的分析鑒定能力，他們還進行了染料的紫外可見吸收光譜性質探究。為了將新的重氮鹽合成方法更好地應用于教學實驗，還增加了偶氮染料合成、表征、性質研究的內容，充分將“練中學”“學中練”有效結合。
比賽并不是一帆風順的，期間會遇到許多困難，最難克服的一關是思路框架的反復修正。最開始團隊的實驗設計思路是將另一個實驗——桑德邁爾反應作為重氮鹽的后續反應，他們首先嘗試了文獻中的方法，多次實驗以失敗告終。但這并沒有打消團隊的積極性，三人開始嘗試去圖書館大量翻閱專業書籍，面對浩如煙海的書庫和難以琢磨的化學原理，有時一泡就是一天，看見有用的內容就用本子記下，再回實驗室按書上的步驟進行嘗試，一次不行就再試一次。“這個環節耗費了團隊大量的時間，最后不得已改變了思路。通過這次實驗我們也意識到，有些時候道路錯了，再多的努力都是白費。”雷清云反思說道。
回憶起備賽時的難忘瞬間，雷清云想起了讓他記憶尤深的那個夜晚。那天，困擾團隊已久難以突破的試劑選用問題終于有了眉目，團隊成員臉上露出了勝利的笑容，卻全然忘記了時間。正當他們有說有笑走到公交站點回南校時，夜晚九點四十五的最后一班車早已駛去，只留下空蕩蕩的站點和面面相覷的三人。看著夜晚皎潔的明月和閃爍著的星星，雷清云臉上露出了哭笑不得的表情：“沒辦法，去實驗室將就一晚吧。”三人伴著月色、吹著微風，感受到了這次比賽獨予他們的“饋贈”。
玉汝于成，協力實現競賽夢
本次團隊獲得全國總決賽一等獎，離不開學校強化大學生科創頂層設計，不斷完善統籌聯動和支持保障機制，也離不開化學化工學院近幾年構建的“師生全面融合的科研育人體系”。學院在本輪賽事啟動之后，召開了數次推進會議，積極鼓勵師生參賽，克服了上學期因疫情封校的不利影響，通過多次線上會議的方式選拔隊伍，邀請校內、校外專家多輪次評審作品，給出了許多寶貴建議。
為了加深同學們對基礎知識、實驗操作的綜合理解，培養學生的創新意識，本實驗選擇市面上典型的“偶氮染料—溶劑黃7、蘇丹1和對位紅”作為合成目標。指導老師劉義老師表示，綜合化學實驗是銜接本科生基礎實驗和畢業論文的重要環節，也是理論教學結合生產生活實際的重要課程。于是，本次實驗將基礎的重氮鹽的制備實驗與偶聯反應結合制備偶氮染料，并對其進行結構表征與吸收光譜性質探究，應用于綜合教學實驗。整個參賽過程中，指導老師李家柱、劉義一直堅持“以學生為主，指導老師為輔”的原則，從選題、文獻調研、方案設計、實驗操作到參賽作品準備和最后答辯，要求學生先自己去做，遇到困難不要畏懼，要學會自己發現、分析并嘗試解決問題，然后帶著這些問題和自己的解決思路再和指導老師一起討論。“剛開始三位同學確實感覺很難，走了不少彎路，我們以鼓勵和引導為主，經過十余輪次的反復打磨，最終拿出了一個不錯的作品。三位同學從最初的不知所措，到最后的游刃有余，我們非常榮幸能見證他們的成長。”李家柱老師笑著說。
看到獲獎名單的那個瞬間，三位同學緊緊相擁，兩位老師也露出了欣慰的笑容。“我非常感謝我的指導老師，是他們的孜孜以求，才造就了更好的我們。”雷清云激動地說。
同心并力，登高望遠天地闊
聚沙成塔，集腋成裘。團結產生力量，凝聚誕生希望。雷清云、秦文玉和王珂三位同學能夠取得全國總決賽一等獎的好成績，源于他們團結一致、同力協契的精神。
春讀書，興味長，磨其硯，筆花香。機會永遠留給有準備的人。隊長雷清云說：“從大一學年開始，我們三個人就進入實驗室開始學習一些基本實驗操作，當時還會有很多知識方面的疑惑，我們會經常請教老師及學長學姐，到大二學完理論知識，就可以對所遇到的問題有了基本的解決思路。我們在大二下學期報名參加了競賽，希望能夠鍛煉提高自己的能力。”因為在同一個實驗室，彼此都很熟悉，互相了解對方的性格，所以他們配合得很默契。為提高效率，他們分工合作，每個人根據自身所長分配任務，其中，王珂負責資料查找，秦文玉負責視頻拍攝剪輯，雷清云負責ppt的制作與整理，三人一起進行實驗部分，分別觀察記錄不同反應的不同現象。不同的角度往往會帶來不同的見解，因而難免會產生分歧，這時，他們便會一起線上線下開會討論或者請教師兄師姐，求同存異，力爭做到最好。
“大量的練習使我們在比賽時有了底氣，緩解了我們的緊張情緒，充分的準備讓我們在面對專家的問題時更加得心應手。”王珂說道。華北賽區答辯分為第一輪和第二輪，談起整個答辯過程，隊長雷清云說：“第一輪答辯早上進行，首先需要對設備進行調試，然后準備進入會議。答辯剛開始有些緊張，但由于比賽前大量的練習，我的聲音和語速很快就調整過來。第二輪答辯晚上進行，答辯時間和提問時間與第一輪相比都縮短了，幸虧比賽前我們準備了兩個不同長短的答辯稿，又在賽前進行了多次的演練，做了充足的準備，答辯過程非常順利。”第一輪答辯10分鐘，提問8分鐘，第二輪答辯7分鐘，提問5分鐘，短短幾分鐘的答辯卻是隊員們幾個月廢寢忘食的結果。這正是印證了“臺上一分鐘，臺下十年功”。
一個人的努力是加法，一個團隊的努力是乘法。團隊沒有辜負這五個月來日復一日的努力，這次比賽不僅強化了他們的實踐能力和創新精神，更提高了他們積極參與科學探索和研究的興趣。他們走進化學，發現化學，研究化學，在創新實驗的道路上不斷探索，共同進步。
