佐治亚理工学院一项新研究提出，以日常葡萄酒样品为切入点，可帮助学习者理解核磁共振（NMR）等先进分析技术的原理与应用。该项目由该校化学与生物化学系助理教授Andrew McShan主持，研究团队据此开发了面向推广与教学的模块，目标是便于初级化学和生物化学课程采用。

这项研究今年早些时候发表于《化学教育杂志》，题为《通过溶液核磁共振光谱自动化化学分析葡萄酒：推广与教育示范》。论文作者包括McShan、博士生Lily Capeci、Elizabeth A. Corbin、Ruoqing Jia、Miriam K. Simma和F. N. U. Vidya，学术专业人员Mary E. Peek，以及佐治亚理工NMR中心联合主任Johannes E. Leisen和Hongwei Wu。

McShan表示，核磁共振是化学与生命科学中使用最广泛的分析工具之一，而佐治亚理工拥有先进的NMR中心。研究团队希望展示，即便不具备高级培训背景，也可以理解NMR这类工具的工作方式及其在科研中的用途。

研究团队称，相关材料、教程与数据已通过在线教程和YouTube视频免费开放，教育者即使在NMR设施资源有限的环境中，也可复制或调整该活动。

科学节活动：以“葡萄酒侦探”体验NMR应用

研究项目的设计受到亚特兰大科学节活动启发。研究团队介绍，在科学节期间，近130名访客走进佐治亚理工NMR中心，参与葡萄酒化学相关体验，参与者涵盖有K-12学生的家庭、本科生以及缺乏化学背景的成年人。

在McShan指导下，参与者通过分析分子的化学组成、结构与动态，识别并量化了影响葡萄酒口感、香气和品质的70多种化学成分。活动还设置了“葡萄酒侦探”环节，围绕葡萄酒欺诈案例进行调查，学习识别甲醇、防冻剂和醋酸铅等有害添加剂——研究团队指出，这些物质在历史与现代的葡萄酒丑闻中均曾出现。

McShan称，将科学与葡萄酒等熟悉事物结合，有助于激发不同年龄层的兴趣，并为在课堂或科学节等场景中开展更具互动性的复杂分析技术教学提供思路。

面向公众与本科教学的推广路径

研究强调，NMR等技术不仅可用于科研与工业，也具备作为科普与教学工具的潜力。McShan表示，活动结束后，成年参与者反馈称，他们对化学成分如何影响葡萄酒特性，以及NMR在研究和工业中的应用有了更直观的认识；年轻参与者则学习了葡萄酒成分相关概念，并通过观看光谱仪实际操作等感官体验加深理解。

研究团队表示，将在此次经验基础上继续开发推广工具。McShan称，其目标是把NMR与现实案例结合，发展为更实用的教学工具，并让公众了解佐治亚理工研究人员使用的仪器，同时让本科生接触其未来职业生涯中可能遇到的分析技术。