编者按：
为深入实施科教兴国战略，助力国家科技后备人才培养，央广网联合中国科学技术协会科学技术普及部，推出面向K12青少年群体的科普教育栏目《大科学家》。首季节目由央广网与北京第五实验学校共同策划，并与“学习强国”学习平台联合宣推，邀请科研专家、高校教授、总工程师等科学领军人物走进校园，以重趣味、强互动的授课形式开展科普教学，为青少年播撒科学种子，带来“不止于一堂科学课”的科普盛宴。
本期节目，北京交通大学物理科学与工程学院陈征教授走上讲台，以“电”为密钥，带领少年们穿梭于古今科学长河，解锁基础物理挣脱纸面桎梏、重塑现实世界的奇妙旅程。
视频加载中...
央广网北京9月10日消息（记者汪宁 赵净）提到物理，你先想到什么？密密麻麻的公式、繁杂的演算与成堆习题？北京交通大学物理科学与工程学院教授陈征想做的，却是把物理重新放回真实世界。
“物理是一门和自然打交道的学问，从感性经验起步。先在日常里积累体验，再去探寻背后的规律，这才是物理。”陈征在《大科学家》课堂上开门见山。在他看来，物理从来不是禁锢在课本里的抽象符号，它源于世间万物，扎根鲜活的生活观察。从电磁现象到特斯拉线圈，从一个实验到现代电力技术，那些写在课本里的物理规律，其实一直在参与塑造我们的生活。
陈征说，他发现，不少人学物理直接死磕公式、推导证明，跳过了丰富生动的现实体验。“就像拿到一个压缩包，里面信息再多，没有解压程序，这份资料就是无效的。”而他坚持做的，就是还原物理本来的面貌，“用自然现象、科学规律本身的美感打动大家，用这种方式重新认识物理，感受会完全不一样。”
北京交通大学物理科学与工程学院陈征教授走上《大科学家》讲台（央广网记者 王综鹤 摄）
剥开“屠龙术”误解：从远古电光一瞬到国之重器纵横山河
在本期《大科学家》讲台上，一件件由陈征亲手制作的教具依次亮相，把晦涩的电磁学，变成肉眼可见、震撼人心的科学现场。
陈征从一个“电”字讲起，回溯人类探索电光的漫长历程。汉字古文中的“电”，描绘的正是划破雨夜的闪电，《说文解字》注解其为“阴阳相激之耀”，留存着古人对电光最原始的想象；英文Electricity源自拉丁文“琥珀”，记录古希腊人偶然发现摩擦琥珀可以吸附轻小物体的古老观察。
千百年里，人类只捕捉到这些零散的自然现象，甚至长期混淆摩擦起电与磁吸引两类现象。直到吉尔伯特完成水中对照实验，区分静电与磁效应，人类才叩开现代电学的大门。
陈征解锁基础物理挣脱纸面桎梏、重塑现实世界的奇妙旅程（央广网记者 王综鹤 摄）
“很多人把基础科学比作‘屠龙术’。”陈征分享一则寓言：三兄弟外出学艺，老大学会宰牛，老二学会宰羊，老三钻研屠龙之术。学成返乡，老大老二顺利谋生，老三身怀屠龙本领，世上却无龙可屠，只能开班授课。这个故事，道出大众对基础学科普遍存在的偏见。按照联合国定义，数学、物理、化学、天文、地球科学、生命科学与逻辑学七门基础学科，看似不能立刻产出实用产品，却持续拓宽人类认知边界，为后续技术革新埋下火种。
“基础科学拓展认知边界之后，人类掌握的规律交给工程师，重新组合、落地，满足现实需求，就变成技术。”陈征告诉同学们。
陈征向同学们回溯人类探索电光的漫长历程（央广网记者 王综鹤 摄）
电学发展史，正是这个观点最好的佐证。课堂上，特斯拉线圈迸发耀眼电弧，空气里每厘米电弧约对应一万伏高压，这套装置瞬间可达6万至8万伏电压，隔空点亮小灯泡，闪烁火花引得现场同学们连连惊叹。这件经典装置源自特斯拉无线输电的宏大构想，尽管完整无线输电方案没能落地，但电磁共振原理被保留下来，成为科普经典实验。
陈征表示，回望电力发展史，爱迪生改良碳丝电灯，搭建起最早的发电、用电分离供电系统，现代电网由此萌芽；电表的问世，则推动电力走向商业化。特斯拉洞悉旋转磁场原理，发明耐用无刷感应电机，重塑全球动力技术格局。经历交直流电之争，人类正式迈入电气时代。时至今日，我国自主研发的特高压直流输电技术横贯山河，跨越千里，将西部富余能源持续输送至用电密集的东部地区，成为支撑现代社会运转的能源大动脉。
为拆解课本抽象的等电位原理，陈征利用高压模拟设备，实景复刻高压带电作业场景。他站在绝缘台上，实现人体与高压线路等电位，即便身处数万伏高压环境，也能安全触碰线路。“这就是中学课本里，高压线上小鸟不会触电的原理。现实中电力工人穿戴金属屏蔽服开展不停电检修，依托的正是这一物理规律。”
以实验为桥：让科学触手可及，在少年心底播撒星光
陈征教同学们建立感性认知，再回头读教材（央广网记者 王综鹤 摄）
除大型演示装置，桌面摆放着一批简易精巧的自制教具：烧瓶改造的莱顿瓶、复刻感应电动机模型。材料普通，却可以复现物理学史上的经典实验。
“让大家对课本知识建立感性认知，再回头读教材，知识就不再生涩枯燥，变得可感可知。”陈征说。
操场上，社团学生将书本理论转化为实践，从零开始查阅资料、打磨零件，历经装配、路测、迭代优化，亲手造出四台电学小车（央广网记者 王综鹤 摄）
课堂上，来自北京市第五实验学校中学部的物理教师王震邀请同学们亲手体验，借助自制莱顿瓶感受电容充放电；通用技术老师张少臣介绍造车社团：学生搜集资料并研究底盘构造、动力，制定成本、荷载、续航目标，动手制作零配件，多轮装配、路测、优化，历时一学期造出四台电车；随后同学们开展小车竞技。从讲台实验到操场工程创作，知识走出课本，落到少年手中。
互动环节，少年们抛出一个个充满想象力的问题：城市用电峰谷差大，多余电能该怎么储存？高中计算常常忽略电荷重力，前沿科研里如何考量？塞贝克效应实现温差发电，底层机理是什么？面对提问，陈征循循善诱，结合抽水蓄能、航天核电池、车载制冷设备等真实应用，打通课本知识与前沿科技的壁垒。
“我想通过今天的实验分享一个核心观点：基础科学为什么重要？因为它不断拓展人类认知的边界。”面向现场和屏幕前的青少年，陈征寄予厚望，“希望同学们，还有收看节目的朋友们，关注基础科学、投身基础科学，推动基础科学持续向前，让世界变得更好。”
节目现场，同学们听得聚精会神（央广网记者 王综鹤 摄）
重趣味、强互动，重溯源、重思考。在本期《大科学家》课堂上，物理不再是试卷上冰冷的符号：它始于远古闪电一瞬，经由一代代科研人求索求真，最终化作万家灯火，凝聚成改变世界的磅礴力量。以陈征为代表的科普工作者，甘为人梯，把艰深科学转化为青少年听得懂、愿意听的语言，守护珍贵的好奇心，点燃少年心中的科学火种，为国家培育科技后备人才浇灌希望。
