编者按：手机让我们与远方的亲友保持联系，微波炉快速加热食物，无论身在何处，指南针都能为我们指引方向……这些日常现象背后都隐藏着电磁学的神奇力量，在最新一期《开讲啦》节目中，中国工程院院士、北京航空航天大学电磁兼容与防护全国重点实验室主任苏东林分享了“电磁”背后不为人知的故事。

飞机要想安全的飞上蓝天，有一个工作是必须要做的，就是全机的电磁兼容设计。比如说上面的飞行驾驶系统，和它上面的其他的航电系统等等。这些都要用到电磁场和电磁波，电磁场和电磁波的相互作用，如果作用的不合适，就会对我们的飞机的飞行造成影响，甚至引发重大的隐患。

坐飞机为什么要关机或打开飞行模式？

在飞机起飞和着陆的关键时刻，为了确保安全，要打开飞行模式，也要靠它获取他的位置和卫星通信，导航卫星通信，还要和塔台联系，如果着陆和起飞的时候，另外它要感知周围的一些，比如说哪儿有雷云天气，气象雷达等等，其实背后都是电子信息系统、电控系统在工作，它们都离不开电磁，不是光靠有一个自动飞行，这几个文字就能解决的，这些独立的电子单元在互相工作时“不能打架”。

这份作业，没有几年做不完！

在北航，成为苏东林的学生，埋头苦读电磁理论是不够的，还有你意想不到的“动手”作业——磨钉子。要求只有一个：“每天磨”，每周还得检查进度。看似简单的手工作业，却包含了苏东林独特的教学智慧：通过日复一日的磨炼，培养学生的耐心和坚持，让他们在看似枯燥的重复中领悟科研的精髓。这不仅是对技能的磨砺，更是对心智的锻炼。

苏东林说：“码字码不出硬实力。我想让学生们在实践中产生灵感，顿悟真理。”

对于这份“没几年根本做不完”的作业，学生们一开始并不是很理解，但是经过长期的坚持，他们逐渐有了感悟：“就像苏老师寄语学生的，终有一天，当你回头的时候就会发现，自己的日积月累已经成为了别人的望尘莫及。” 苏东林表示，博士生是未来国家的栋梁之才，她想通过一颗小小的钉子，给学生传递坚持不懈、久久为功的理念。

旷课一次就会惊动院长！

有些大学老师每学期会给学生一到两次旷课的机会，用这样的方式来告诉学生们，大学不只有课本，还有落日和晚霞。但是，在苏东林的电磁安全实验班里可没有这样的“机会”。

苏东林认为，旷课不是一个简单的旷不旷课的问题。我既然承诺了我要来上这门课，大家就要对你的承诺负责任。我希望我们的学生都能做托付得起的人、负责任的人。还有就是上课如果旷课，他的成绩一定会受影响。如果久而久之，他没有学到真能力，我们给社会输送的就不是合格建设者。要不他可能积压了很多课程，面临着退学。我真是当时在我们学院的楼道里看见两位家长，其中一位妈妈和我们院的领导说希望能够让她的孩子继续学习，不要让她给领回家。如果他是在学习上遇到点困难，比如说没有完成从高中到大学的转换，我们有责任帮助他们。所以我就会从第一节开始，包括我的教学团队，都要一起让他填小条。小条其实就是一个点名，并在小条下面写一个励志名言。如果我发现有学生没来的时候，我就会动用一个是辅导员、班主任、教辅、教务老师甚至院长，直到找到这位同学为止。

入门第一课必须玩起来。

上课的时候有没有有趣的环节，让学生更容易接纳这些知识，更好的和这门课程互动起来。

苏东林认为，特别是对学生来讲，我们经常有一句话叫“授之以鱼和授之以渔”。怎么让学生能了解正确的学习方法，这个是很重要的。所以我一般都会在第一节课，带着学生做个小游戏。每个同学拿两张纸，我给出指令，大家按照指令去折。大家先拿出一张纸，把这张纸折成能够裁出一个正方形。后面的动作大家闭上眼睛，彼此互相不参考，独立完成，听我的指令，不提问。对折、旋转90度、对折、旋转90度、再对折、旋转90度、撕去右上角。大家睁开眼睛，展开后展示你的作品。信源相同，信道相同，但是处理器不一样。一个方面来讲，当我们给出的信息不准确的时候，你得到的答案可能就是各式各样。所以我们同学在学习过程中，经常会提问，你一定要把你的条件讲清楚，你才能得到正确的答案。第二方面就是我们每个人，都可以按照自己的经验和自己的储备，去做出你自己的成果，不必千篇一律。因为这个世界本身就应该是多彩的。大家拿出第二张纸，还是闭上眼睛，听我指令。让纸的一边和地面平行，自下向上对折、顺时针旋转90度、自下向上对折、顺时针旋转90度、自下向上对折、顺时针旋转90度、撕去右上角。大家展开你的作品，大家展示的都是一样的。所以我们航天有个精神，叫“十六字方针”——严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失。

微波炉加热哪个食物最快？

答案选项给出了三种食物：自来水、牛奶、小米粥。有23%的观众选了自来水，27%选了牛奶，50%左右选择了小米粥。选自来水的是觉得自来水里面水分子的含量是最高的，所以说它加热应该是最快的。选牛奶的觉得牛奶的密度是不是会大一点，所以觉得它快一点。选小米粥是觉得因为微波炉的设计它肯定是要符合我们日常的需求，我们可能烧水会用烧水壶，但是我们热小米粥一定会选择用微波炉。

苏东林指出，正确答案是微波炉加热自来水加热最快。她解释指出，我们一般家庭用的微波炉有两种，比较早期的是一个盘子在转，现在是整个盘子是不转的，其实，盘子转的时候，微波炉产生的场是不转的，如果食物不动的时候，它场是转的，还可以保持场和食物的相对运动，因为在我们从电磁场角度看物质的时候，它都是由无数多个带电粒子构成，那么在场的作用下，我们知道正电荷会追电压低的地方，负电荷会追电压高的地方，一会儿往这边跑，一会儿往那边跑，在这个运动过程中，实际上就是从运动能变热能变得多的它热的就快，所以同等量的牛奶和自来水，用同等的功率的微波加热水一定是水更快。

扁鹊三兄弟中，谁是“治未病”的？

苏东林揭晓答案，三兄弟中扁雁是“治未病”的，扁鸿是治已病，扁鹊是治重病。为什么会有这样一道题？苏东林给观众讲了鸿鹊创新中心起名字的故事。在给中心起名字时，有意把雁字给去掉了，说我们做电磁兼容和防护工作的最高境界是要“治未病”。因为如果我们的产品电磁兼容和防护性能不好，它相当于什么？相当于我们产品的免疫力抵抗力不好，可能百毒都会攻他，所以就变成了老弱病残或者说弱不禁风。我们做这方面研究的同志就一定要研究出能够“治未病”，能预测未病的这样的方法和技术来。

电磁发展与国家利益紧紧相连

在本期《开讲啦》，苏东林指出，电磁对我们国家至关重要，从来没有像今天这样，电磁把陆海空天连为一体，成为国家利益的象征，因为国家利益在哪，电磁就会延伸到哪。电磁它到底有多重要呢？如果我们使用不好，它就会出现致命的问题。在1967年，曾经出现一个非常著名的事件，美国一个航母因为没有做好电磁兼容和防护的工作，舰载机所搭载的导弹出现了意外的点燃，这个航母出现了130多人的重大伤亡。所以如果电磁兼容和电磁防护的工作做不好，甭说是刚才说的航母，就是我们每天的日常生活都会带来麻烦。比如说电梯不能正常开启，各种家用电器不能正常工作，冰箱一下就失去了温控等等。电磁兼容都已经成为我们今天生活中不可缺少的一项关键技术领域。

电磁兼容其实并不是一个新的课题，应该讲国际上关注电磁兼容问题已经有了很长很长的历史，但为什么到今天它又被提到了一个特别高的高度，因为我们的电子信息产品在不断的进步，大家都看到了从原来的分离式到综合化，从原来的模拟到数字，现在又发展到智能，所以电磁兼容和防护技术是不断的在让我们去攀登新的高峰，去迎接新的挑战。

国家的安全离不开电子安全。那么我们在做这些工作的时候，其实面临的一个问题就是不知道路在哪，但是国家需要我们必须要膛出一条路，让我们国家的这种大型产品的电磁兼容问题，不会成为影响我们大型产品研制的绊脚石。

我们为了给国家成建制地培养电磁的人才，我们组建了电磁安全实验班，我们每一位博士生都要到实际的工程一线去实践，大家可以看一下，我们三位博士生带着我们一个无人机搭载的电磁环境监测系统，奔赴到了我们一个重大工程应用的一线，因为保密的原因，所以他们就用他们的画笔记录下了他们的感受。首先就是在船舱里第一次感受到了执行任务待命所需要的这种忍耐和坚守。

那么在这个过程中，他们也参加了在船上的党课学习，也让他们把学校学的这种知识和实际一线建立了关联。特别是当他们在船舱中亲眼目睹了对手的战舰、战机在我们面前耀武扬威的时候，我们的同学感觉到了，我们必须努力，必须让国家有硬实力，必须要让我们国家强起来，让我们国家的电磁强起来。应该说这样的一次实际一线的历练，对我们的学生如何做人，为谁学，学成为谁工作，都奠定了坚实的基础。所以这也是为什么我的博士生毕业以后100%选择了到国防和国家主战场，就是因为他们知道，只有国家强大，我们才有今天的好日子。

那有人说，苏老师，我也想学电磁，但电磁是不是太难了？又要学数学，又要学物理，其实我想跟大家说，电磁太美了，美的让我们离不开它，究竟它有多美？我们来看一下，无论是飘向千里之外的袅袅余音，还是直上无垠蓝天的壮志凌云，也或是迈向星辰大海的铿锵步伐。大家都知道我们航天员里第一个科学家的航天员就是我们北航的桂海潮教授，这些都离不开电磁的身影，电磁学以独特的姿态伴随着科技文明的成长，所以我希望有更多的有志青年能加入到这个行列。

在今天科技飞速发展的时代，特别是我们的学生们，一定会做得比我们更好，因为他们赶上了好时候，因为今天国家发展了，使得我们有条件去让同学们亲自动手，去做实践，做尝试，去发现新的现象。

我们国家刚刚获得最高奖的薛其坤教授，他经常跟我讲，其实他的成功就在坚持不懈的一天又一天、一年又一年的实验中，同学们一定还要记住，在做研究的时候，一定要始终充满自信，要能够鉴别尽力而为和竭尽全力是不一样的，尽力而为可能是99.9%，但竭尽全力才能达到100.1%。尽管这两个各是±0.1的偏差，可是众多的0.99最终可能会趋于0，但是只有我们每次都竭尽全力做到最好，我们才能有望达到我们的目标。

最后，我是希望同学们要热爱你们选的专业，因为只有热爱了，你才会不感觉到辛劳，你才能够主动的奉献，把它变成你生命中的一部分。

学生提问

提问1：我现在是一名硕士，准备申请博士，我想问问您如何在未来的研究中去找到自己热爱的方向，不断的坚持，以及如何在实践中去找到创新的出发点，并一一将它落实。

苏东林：这个问题非常好，我也特别为学生感到欣慰，我想如果你能让这个方向成为你一辈子热爱的方向，你就把这个方向和国家的发展结合在一起。当每次国家发展向世界进行展示的时候，你都能感觉到有你的成果在里面，有你的贡献在里面，我想你一定是感觉特别骄傲的。就像国庆阅兵，我都会收到我们的学生给我发来的信息说，苏老师快看，我们的飞机在天上呢！

提问2：找到创新点会难吗？

苏东林：我觉着这个问题不光对年轻人是挑战，其实对我们每一个科技工作者要想做原创性研究都是要思考的问题。我觉着找到小切口并不难，但很重要的一个前提，有坚实的理论基础，要勇于挑战我们已知道的理论，路甬祥院士在2005年中科院学部成立50周年的时候，他有一个著名的报告叫百年物理，就是当理论和实验之间出现了差距，可能就会孕育着新的认知。然后任何自然界的物理界都要用数学语言来描述，我们要看到新的现象，一定要研发新的仪器等等，因此我想只要我们有这种持之以恒去遵循物理规律去深入研究，一定能够找到小切口。周光召院士曾经说，当我们的条件建设好的时候，剩下的要想做出重大科学发现，完全取决于主观能动性，所以我们要主动作为。

（审核：李建伟）

编辑：邸白鹭 贾爱平