北京师范大学物理与天文学院
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俯粒子之微 仰宇宙之大——2026北京师范大学高中物理系列夏令营圆满落幕

供稿:侯卫娜     责编:侯卫娜     审核:桑海波    |   2026-08-07

以寻微探幽之执,赴星河万里之约。2026年7月29日至8月4日,北京师范大学物理与天文学院联合《大学物理》期刊、《高中数理化》杂志、中国核学会射线束技术分会、中国辐射防护学会放射生态分会等单位,共同开启高中物理夏令营、优秀中学生暑期学堂系列夏令营活动。来自全国各地的50名优秀学子齐聚百廿京师,在七天沉浸式研学中跨越尺度边疆、贯通理论实践,从微观粒子到浩瀚宇宙,从超快时间尺度到亿万年星河演进,完成一场知行相融、文理互通的科学远征。

启幕百廿学府,赓续格物薪火

百年文脉承薪火,物理求真启新程。7月30日上午,夏令营开营仪式在北京师范大学物理楼110教室隆重启幕。物理与天文学院副院长桑海波致开幕辞,立足学院“格物求真,明德笃行”的院训,追溯北师大物理学科自1904年京师大学堂创设物理课程以来,百余年薪火相传的治学脉络与深厚科研积淀。

△开幕式现场

致辞中,桑海波副院长立足基础学科发展大势与青年人才培养使命,对在场学子寄予殷切期许。她勉励大家挣脱应试思维的固化桎梏,跳出功利化学习的狭隘边界,永葆对自然万物的纯粹好奇,秉持审慎思辨的科学态度,以赤诚热爱深耕物理沃土,以严谨初心探寻万物本源。她强调,新时代青年当扎根学科本心、胸怀家国大局,将个人探索热忱与科研志趣深度融入国家基础学科攻坚与科技强国建设大局。“宇宙浩瀚,粒子微茫,物理的浪漫永远向保持热爱的人敞开。”温润有力的寄语,道尽基础科学的独特魅力,更为每一位逐梦星河的学子锚定了求真笃行、深耕不辍的前行坐标。

△物理与天文学院副院长桑海波致辞

深探微观本源,洞悉万物至理

万物有形皆有律,万象有源方可循。物理学的永恒浪漫,始于对物质本源的终极追问。本次夏令营系列理论课程,以前沿学术视野搭建认知阶梯,带领学子溯源物理根基、深耕微观体系、触碰科研前沿,在层层探究与深度拆解中,读懂物质演化的底层逻辑与科学探索的永恒价值。

张丰收教授以《拓展元素周期表:合成新元素》为题,开启微观探索第一课。课程从宇宙大爆炸的初代核合成娓娓展开,梳理天然元素的演化规律,解读全球人工合成超重元素的科研竞赛态势,系统拆解元素迭代的深层科学逻辑,并结合北师大团队²²³Np新核素原创成果,展现人类突破物质认知边界的攻坚历程。鲜活的科研案例打破课本知识的静态局限,印证科学边界是一代代研究者日积月累、持续拓荒的成果,悄然点燃少年探索未知、勇拓科研疆域的热忱。

康现伟教授围绕“物质是否无限可分”的千年哲思,串联人类探索微观结构的百年征程。从道尔顿实心原子模型、卢瑟福核式结构模型,到夸克模型与粒子物理标准模型的迭代完善,清晰呈现人类逼近科学真理的进阶轨迹。授课以屈原《天问》古今呼应赋能课堂,勾勒跨越千年的求索脉络,让物理褪去公式外壳、化作绵延的文明探索,助力构建辩证立体的科学认知体系。

张文凯教授聚焦阿秒光学诺奖成果,以“捕捉电子极速运动”为生动切口,解读人类突破时间观测极限的科研之路。课程串联光学技术迭代历程,具象阐释阿秒脉冲捕捉原子、电子跃迁的核心原理,让极致精微的物理规律可视可感。内容生动诠释出科研精度决定探索高度的深刻内涵,前沿技术迭代皆根植于基础物理深耕,淬炼精益求精的科研品格。

艾清副教授立足诺奖前沿,以量子力学世纪论战为切入点,打破量子物理的认知壁垒。课堂巧用“薛定谔的猫”“量子穿墙”等通俗意象,化繁为简拆解量子叠加、量子纠缠、EPR佯谬等抽象概念,直观区分宏微观世界的物理差异。通俗生动的前沿解读,消解了量子物理的晦涩高冷,颠覆经典物理固有认知,展现微观世界的奇妙规律,拓宽前沿科研认知维度。

△课堂现场

深耕介观前沿,洞察科技密码

介于微观与宏观之间的介观尺度,是基础物理落地应用、孕育颠覆性技术的核心场域。本模块课程聚焦超导物理、光子芯片、应用射线技术等前沿热点,打通理论研究与技术落地的壁垒,完整展现物理学科横跨基础研究与产业落地的多元价值,尽显硬核学科的应用潜力与发展前景。

马锋杰副教授以超导百年探索为脉络,解锁凝聚态物理的独特魅力。课程系统拆解超导零电阻、完全抗磁性、宏观量子效应三大核心特性,通俗阐释BCS理论与库珀对的形成机制。授课结合可控核聚变、量子计算、磁悬浮交通等产业化场景,搭配室温超导前沿争议案例,打破科学非对即错的固化认知。

陈建军教授立足后摩尔时代科技瓶颈,聚焦集成光子芯片的突围之路。他针对传统芯片算力短板,深入浅出解读光学衍射极限突破原理与纳米光操控技术优势,清晰呈现光电融合芯片的革新价值。紧贴国家科技刚需的授课内容,重塑了学子对基础物理的浅层认知,真切见证基础学科是硬核科技突围、产业升级迭代的核心底气,厚植少年学子科创报国、深耕基础领域的责任担当。

林晓燕副教授以生活化视角解构硬核科研,让X射线物理走出实验室、贴近日常民生。她溯源X射线的偶然发现历程,梳理其在医疗诊疗、工业检测、安全安防中的全域应用。课堂带领学子领略北师大全球领先的毛细管X光调控技术与微米级精准操控成果,本土高校的硬核科研实力直观可感,充分印证基础物理深度赋能民生发展、助力科技进步的核心价值,坚定了学子深耕基础学科、投身科研创新的信念与底气。

△授课现场

融通文理边界,厚植科学温度

物理从不止于公式推演与仪器观测,更兼具守护生命、赋能文明、探索未知的温度与力量。本次夏令营打破单一学科壁垒,串联生命科学、文博考古、深空探测等多元领域,全方位展现物理学科的广谱价值与人文底蕴。

张同杰教授以星际终极追问开启思辨课堂,聚焦地外智慧生命搜寻的前沿命题。他依托费米悖论、德雷克公式两大理论,梳理全球深空探索科研脉络,重点解读中国天眼FAST与北师大团队的前沿科研成果。浩瀚璀璨的宇宙探索议题,极大拓宽了学子的认知边界,唤醒了根植于心的探索欲与求知欲,怀揣对星河宇宙的敬畏之心,笃定奔赴深空、求索未知的科研理想。

江建勇副教授立足医疗民生场景,以真实重症临床案例为引,解锁核医学物理的人文温度。他逐层拆解放射性示踪、正电子湮灭、影像重建等核心技术逻辑,让抽象物理原理落地于肿瘤诊疗、病灶探测的医疗一线。理论知识与民生应用的深度交融,褪去了物理公式的冰冷生硬,尽显基础学科守护生命、赋能民生的温暖底色,让学子读懂科学兼具理性深度与人文情怀的独特魅力。

吕沙沙副教授打破学科边界,以核技术跨界融合为核心,拓宽物理学科的应用格局。她从经典核物理理论出发,结合深空探测、环境监测、文物溯源等多元场景,以加速器解析古画的文博案例生动佐证物理技术的跨界价值。丰富的跨领域实践案例,冲破了单一学科的思维桎梏,构建起多元融合的科学认知视角,全方位展现物理学科兼容万象、跨界赋能的广阔潜力。

△课堂现场

远眺浩瀚星河,求索宇宙真知

仰观星河万象,深究时空本源。宇观物理系列课程打破地表认知局限,以宏大宇宙为课堂,层层拆解时空演化、引力本质、黑洞奥秘、宇宙起源等科学命题,在百亿光年的浩瀚尺度中拓宽认知边界,解锁物理学科贯通天地、求索本源的极致格局。

曹周键教授以大众熟知的影视场景为切入点,通俗拆解广义相对论的时空逻辑。他梳理水星进动、星光偏折、引力红移等经典验证实验,聚焦引力波探测的里程碑突破,阐释人类解锁时空规则、探索宇宙本质的进阶之路。生活化的趣味解读消解了天体物理的晦涩高深,赋予抽象时空理论鲜活的画面感,让学子在星河万象的解读中,体悟宇宙时空的浪漫奇妙与基础科研的无尽潜力。

李庆康教授以宇宙未解难题收束理论课程,直面暗物质、暗能量、宇宙起源等世界级科学谜题。他用直观数据刷新学子认知,让大家知晓人类已知宇宙物质仅占极小部分,广袤星河仍有无数未知待解。前沿的科研困境与未知领域,褪去了大众对科学的浅层刻板认知,深刻印证科学探索永无止境,唯有永葆赤诚初心、勇于攻坚克难,方能持续开拓人类科学认知的全新边界。

张宏宝教授以“物理学的统一之美”为主线,串联百年物理理论的迭代革新。从经典力学统一天地运动,到电磁学、相对论、量子理论的层层突破,梳理物理体系大一统的进阶脉络。他用通俗解读拆解黑洞天体物理知识,重构学子对基础研究的认知定义,看似脱离日常的基础探索,实则是人类突破认知局限、推动文明迭代进阶的核心动力。

△课堂现场

筑牢科研范式,淬炼科学思维

从微观粒子的精微极致,到浩瀚宇宙的磅礴宏大;从转瞬即逝的阿秒脉冲,到亘古绵延的亿万星光,物理学的探索疆域跨越四十余个数量级。而贯通不同尺度、覆盖各类研究领域的内核,正是一套严谨规范、可迁移、可复用的通用科学研究范式。

由桑海波副院长主讲的先修课程《物理实验方法和数据处理》,跳出碎片化知识点灌输的授课模式,聚焦核心科研思维与底层研究方法,着力构建适配学子长远学术成长的完整科学认知体系。课程依托尺度层级 “蛇吞尾图”,生动直观地呈现物理学涵盖微观、介观、宏观、宇观的宏大知识谱系,系统拆解等效替代、控制变量、转换放大、模拟仿真等经典物理实验研究方法。课程结合现实生活情境与典型学术案例,将抽象晦涩的科研方法论转化为具象易懂、可学可用的实操内容。与此同时,课程细致阐释列表法、逐差法、作图法、最小二乘法拟合四大核心数据处理手段,并以重力加速度测量作为完整教学案例,完整复刻标准化科研实验全流程。这套体系完备的科研范式,为青年学子夯实严谨治学、潜心求索的学术根基。

△课堂现场

躬身实操砺能,细究物学奥义

纸上得来终觉浅,知行合一始求真。沉浸式创新实验实践是本次夏令营的核心亮点,也是学子完成认知跃迁的关键环节。大家走出课本理论的局限,走进专业科研实验室,亲手操控精密仪器、验证经典物理定律、复刻标杆性实验,在动手实操中消解理论与实践的隔阂,淬炼严谨务实的科研素养。

声波谐振管实验中,大家操作信号发生器与数字示波器,依托相位法、共振法、脉冲法多维测算空气中声速,直观观测声波干涉、谐振振动、相位偏移等动态物理现象,将书本中固化的公式定理转化为可视、可测、可证的真实科学规律;迈克尔逊干涉仪实验中,学子自主搭建光学光路、精细调试器件参数,精准匹配光程差后观测到规整清晰的等倾干涉条纹,复刻经典实验范式、溯源相对论实验依据,真切体会科学突破背后日积月累的深耕与坚守;光纤光谱仪实验里,学子精准标定各类光源特征谱线,严谨控制实验误差,深入探究光谱特性与色彩合成的内在物理规律;其中全息照相实验尤为亮眼,学子完整完成光路搭建、参数调试、暗室曝光、显影定影等闭环操作,成功再现三维立体影像,直观呈现光学原理的精妙肌理,充分展现物理学科严谨求真与艺术美感兼具的独特特质。

△创新实践课

深察物天万象 广拓科学视野

研学之行不止于课堂理论深耕,更落脚于实地探访、躬身实践的沉浸式淬炼。研学期间,学子们先后走进多尺度自旋物理教育部重点实验室、射线束技术教育部重点实验室及北京市物理实验教学示范中心。在专业老师的带领下开启了多层次物理研学实践。大家亲手操作伽尔顿板、锥体上滚、声波驻波悬浮、激光成像等经典物理装置,直观感知能量变化、声波谐振、电磁场分布等基础规律,将课本抽象晦涩的物理理论转化为鲜活可感的实验现象。同学们也同步体验了光谱分析、光速测量、核磁共振等经典近代物理实验,了解精密仪器的设计原理与实用价值,明晰近代物理技术的应用场景。在科研实验室参观中,大家近距离了解光纤制备、离子束改性、新能源材料研发等前沿科研方向,认识粒子加速器、高精度显微观测等高精尖设备,熟知射线束技术在航天工程、文物保护、环境监测、医疗器械、半导体研发等领域的广泛应用,切实体悟基础物理严谨的科研逻辑,深度感受北师大雄厚的科研实力与深厚的育人底蕴。

走出校园,同学们前往北京科学中心拓宽研学视野。大家结合力学、光学、核物理、天文学等所学知识,实操经典物理装置,观摩超导现象、光学干涉、天体演化等前沿展项,拆解深空探测、医疗成像、新材料研发等科创成果的底层物理逻辑,打破前沿科技遥不可及的固有认知,深刻明晰基础物理支撑科技创新与产业升级的核心价值,并在科研史料与科学家事迹的浸润下,涵养求真务实、勇于探索的科学品格。

夜幕降临,京师校园星光璀璨,学子们架设天文望远镜开展夜间观星实践,成功观测土星光环、木星卫星等经典天象,将静态的天体理论转化为鲜活的星河实景,宇宙的浩瀚壮阔与科学的无穷奥秘,深深沉淀为少年潜心求索、深耕未知的赤诚科研初心。

       

         

      

      

     

△实地探秘

朋辈双向赋能,锚定成长航向

以榜样为炬,照亮逐梦前路;以交流为桥,明晰成长航向。本次夏令营专属朋辈辅导交流会,搭建师生互通、同伴共进、答疑解惑的优质平台。谢晓雨老师、优秀毕业生成玫芗与学子面对面倾心交流,解读物理学科的多元价值,分享个人求学成长经历,梳理青年学子的成长与发展路径。

谢晓雨老师聚焦初高中与大学物理的学习差异,系统梳理物理专业深造、基础教育从教、高新产业就业、基层公益服务等多元发展赛道,勉励学子立足当下、夯实根基、锤炼本领,在成长路上稳步精进、逐光前行。成玫芗同学结合自身从物理专业深耕、跨界高新技术领域的成长经历,解读物理学科赋予的独特核心竞争力——拆解复杂问题、搭建逻辑框架、理性推演求解的系统化思维。她指出,物理学习的核心价值,不在于机械记忆公式、应付考核,而在于打磨一套严谨理性、可迁移复用的思维模式,为人生长远发展赋能。

△朋辈交流

自由交流环节氛围热烈、互动充分。同学们围绕大学物理系学习特点、强基计划备考技巧、科研与学业平衡、青年科研人才成长等热点问题踊跃提问、深入探讨。师生真诚对话、精准答疑,逐一化解少年求学路上的困惑与迷茫,坚定了大家深耕基础学科、投身科研事业、勇攀科学高峰的理想信念,为其学业规划与长远发展精准领航。

研学淬炼成长,笃志逐光前行

七日潜心求索,一生逐梦不止。8月3日下午,2026北京师范大学高中物理系列夏令营圆满落幕。闭幕式上,两名学子代表结合全程研学经历,分享成长蜕变与所思所悟。

德州市第一中学何柏燊同学回顾七日研学点滴,由衷感慨名师课堂的精妙深刻与科研探索的纯粹乐趣。课后与同伴组队探究超导磁封闭现象,大胆猜想、严谨求证的研学经历,让他深刻领悟:科学探索的核心从不是单次实验结果的对错,而是持续思考、敢于质疑、主动攻坚的宝贵素养。本次研学彻底更新了他对物理学科的认知,也让他更加坚定深耕物理、求索真理的理想追求。

首都师范大学第二附属中学李坤霖同学从知行合一的角度分享研学收获。他表示,各位名师以通俗精妙的讲解拆解抽象物理概念,以直观鲜活的实验展现科学规律,让物理彻底走出课本、贴近现实、可感可学。七天的研学之旅,不仅完成了知识体系的迭代升级,更在心底根植下热爱科学、勇于探索、追求极致的种子。他代表全体学子郑重表态,结营不是科学探索的终点,而是逐梦新程、笃行致远的全新起点。


△优秀营员分享

仪式尾声,学院举行隆重的证书颁发仪式,以专属表彰礼赞少年深耕求索的成长蜕变,为本次研学之旅画上圆满厚重的句号。学院为圆满完成七日全部研学课程、顺利通过综合考评的全体学子,逐一颁发结业证书与“物理未来之星”荣誉证书。每一份证书,既是对学子们潜心研学、勤学善思、笃行求真的充分肯定,也镌刻着少年们深耕物理、探索真知的成长足迹,更承载着学院对青年学子深耕基础学科、勇攀科学高峰、逐梦科创未来的殷切期许,激励大家以本次研学为新起点,持续奔赴科学求索之路。






△颁发证书

秉持初心致远,奔赴时代星河

七日京师格物求索,这场跨尺度、融知行、通文理的物理研学,见证学子从被动求知到主动深耕、从知识积累到思维革新的跨越式成长。在百廿京师浓厚的学术浸润与实践淬炼中,少年学子涵养求真务实、敢探未知、精于攻坚的科学素养,笃定深耕基础物理、奔赴前沿科创的成长航向。科学求索永无止境,治学薪火代代赓续。新时代学子将承京师格物求真底色、守基础学科本心、攀科技创新高峰,以物理经纬洞悉宇宙万象,以勤学励志担当时代使命,在科技强国的浩瀚征程中不负韶华、逐梦星河、续写新篇!


△合影留念