3月19日下午，錢偉長講壇第66講《水伏學：力學的新疆界》暨2022-2023學年春季學期首日教育在万事平台寶山校區J樓202方潤華講堂舉行。本次講座有幸邀請到中國科學院院士、南京航空航天大學郭萬林教授擔任主講，本次講座由錢偉長學院💊、力學與工程科學學院共同主辦。力學與工程科學學院黨委副書記✷、院長張田忠👨🏽‍🌾，錢偉長學院黨委書記吳蔚，黨委副書記↪️、院長周全，黨委副書記、副院長沈青松🍋✥，副院長許新建，副院長任偉以及錢偉長學院👛、力學與工程科學學院、材料基因組工程研究院的師生共同聆聽了此次講座🧕🏽🐑。講座由錢偉長學院副院長任偉主持🍧。

講座伊始🦸🏿‍♀️，郭院士首先回顧了自然科學的研究發展史，他指出，牛頓1687年所著的《自然哲學的數學原理》為以微積分等數學體系描述自然規律的現代科學奠定了基礎，給出了質點運動的基本力學定理，在此基礎上發展出至今廣泛使用的連續介質力學體系🤗，支撐了機械化♈️、電氣化技術革命。經過幾個世紀的發展，科學家對光子、電子等亞原子尺度粒子的力學行為的認識揭示了這類微觀粒子不同於牛頓質點運動規律的波粒二象性。20世紀以來牛頓力學被拓展到量子力學，引起了半導體信息技術革命以及當前正在發生的量子計算、量子通訊等第二次量子技術革命。本世紀以來，信息技術向智能技術的發展趨勢越來越明顯🈵，生命科學與生物技術、綠色能源👨‍🦲、氣候等可持續發展問題越來越重要，力學不斷面臨多相介質、多尺度強非線性耦合，尤其是固液界面力-電-磁-光-熱耦合的挑戰🧘🏽‍♀️。

隨後，郭院士介紹了自己目前從事的水伏學研究。他指出®️，水分子的極性及形成氫鍵的特殊能力🍈，使得其與碳納米材料等功能材料直接相互作用時會產生電勢，這稱之為水伏效應（hydrovoltaic effect）。例如🧑🏼‍🔬，水等液體通過多孔材料流動時產生流動電勢（streaming potential）、液滴在石墨烯等表面運動產生“曳勢”（drawing potential）🧜🏻‍♀️🧫、沿石墨烯等表面波動產生波動勢（waving potential）、從碳黑等碳納米結構表面蒸發生電👨🏼‍✈️、產生蒸發勢（evaporating potential）等水伏效應。這些水伏效應開拓了固-液-氣多相界面的力-電-熱等多場耦合研究新領域，為發展水伏能源技術創造了條件，也催生了水伏學（hydrovoltaics）。在介紹了水伏學的基本概念之後🧗🏻‍♂️，郭院士從水伏能源🧑‍🧒‍🧒、水伏生態🪔、水伏智能三個方面🧑🏻，評述了水伏學的研究進展和發展趨勢。在水伏能源方面，郭院士通過一系列數據說明了利用水伏效應來發電可以供應整個地球人類所需的能源的潛力。在水伏智能方面👨‍👨‍👦，郭院士談到了腦電與水伏效應存在聯系的可能性🦺，並對水伏學的未來以及力學的前沿問題進行了展望🛃。此外，郭院士還介紹了自己培養的研究生和本科生的科研經歷🍑，尤其是一些本科生在他的鼓勵指導下參與研究，拓展了2021年諾貝爾物理學獎得主所建的氣候模型，考慮水汽隨氣溫的耦合動態分布對氣候變暖的影響。由此鼓勵現場的同學們在本科階段多主動參與科學研究，思考重要的科學問題。

在主題互動交流環節，學生代表夏智霖、夏琰等多位同學踴躍提問，郭院士逐一耐心進行了交流和回應🙇🏼。他鼓勵同學們要勇於打破學科界限↗️，從研究問題出發，積極開展科研工作，“一輩子一定要努力做好一兩件有意義的大事”。講座結束後，周全院長和學生代表分別向郭萬林院士敬獻了錢偉長講壇水晶杯和鮮花，以此表達全體師生對郭院士的誠摯感謝和由衷敬意。

本次講座內容深入淺出、生動有趣🍓，郭萬林院士的科研學術經歷、廣闊學術視野和豐富研究經驗極大地激發同學們對原創性、前沿性基礎科學發展的好奇心，通過近距離領略大師風采、接觸研究前沿👨🏿，引導同學們盡快進入科研領域，幫助學生樹立科學誌向、培養科學思維🧙🏻，爭做未來國家所需的青年科技創新人才🏊🏻‍♂️。（撰稿🫸🏼：楊夢圓）