來源：上觀新聞 作者：黃海華
再過20年到40年
“大師談不上，我就是一名科學(xué)工作者。”12月28日，第五期“浦江科學(xué)大師講壇”在復(fù)旦大學(xué)相輝堂舉行。主講人中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院院長、相輝研究院首任院長趙東元，身著牛仔褲，一如既往地謙遜、平易近人。
【歌德用化學(xué)的親和力，比喻婚姻】
“化”的甲骨文，像兩個(gè)人背對(duì)著，一上一下，一正一反，形象地表達(dá)著變化之意。化學(xué)的起源最早可以追溯到中世紀(jì)的煉金術(shù)。德國的化學(xué)家李比希曾經(jīng)說過，“煉金術(shù)實(shí)質(zhì)上就是化學(xué)”。
“17世紀(jì)以前，化學(xué)還談不上是一門科學(xué)。雖然煉金術(shù)、冶金術(shù)和醫(yī)藥化學(xué)對(duì)近代化學(xué)的產(chǎn)生有貢獻(xiàn)，但它們的研究大多以實(shí)用性質(zhì)為目的，不能稱為科學(xué)。”趙東元娓娓道來化學(xué)科學(xué)的發(fā)展。
1661年被視為近代化學(xué)的開始，這一年“化學(xué)之父”波義耳出版《懷疑派化學(xué)家》，書中說：化學(xué)絕不是醫(yī)藥學(xué)的婢女，也不是工藝和冶金的跟班；化學(xué)本身作為自然科學(xué)中的一個(gè)獨(dú)立部分，是探索宇宙奧秘的一個(gè)方面。化學(xué)，必須是為真理而追求真理的化學(xué)。為了光榮而莊嚴(yán)的使命，化學(xué)必須拋棄傳統(tǒng)思辨方法，像物理學(xué)那樣立足于嚴(yán)密實(shí)驗(yàn)。
1775年前后，拉瓦錫用定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)推翻了“燃素”學(xué)說，闡述了燃燒的氧化學(xué)說，總結(jié)出質(zhì)量守恒定律，開創(chuàng)了定量化學(xué)時(shí)期。
“歌德曾用化學(xué)的親和力原理，比喻婚姻關(guān)系。”趙東元說，經(jīng)歷18世紀(jì)的躊躇與徘徊，化學(xué)在19世紀(jì)開始逆襲。19世紀(jì)末物理學(xué)領(lǐng)域三項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)X射線、放射性和電子，導(dǎo)致了量子力學(xué)的誕生，成為現(xiàn)代化學(xué)的理論支柱。
化學(xué)中蘊(yùn)含著許多哲學(xué)思想，比如氧化-還原、酸-堿，陰（負(fù)）-陽（正）等的“對(duì)立統(tǒng)一思想”，再如電離平衡、水解平衡、結(jié)晶平衡中的“平衡和守恒思想”。
【基礎(chǔ)研究是“無用”之“大用”】
科學(xué)的創(chuàng)新思維從何而來？
愛因斯坦曾經(jīng)說過，提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更為重要。提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。對(duì)此，趙東元深以為然。
“科學(xué)需要合作。”趙東元講述了兩位科學(xué)家的故事。化學(xué)家本生與物理學(xué)家基爾霍夫有著長達(dá)40年的友誼和無間的合作，他們一起創(chuàng)立了光譜化學(xué)分析法，共同發(fā)現(xiàn)了元素銫和銣。本生70歲時(shí)給好友寫信說：“垂暮之年，來日不多，回憶過去的歡樂，其中最使我快樂的是與基爾霍夫共同進(jìn)行的研究工作。”
美國是獲得諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)數(shù)量最多的國家，中國只得過一次。如何解決諾獎(jiǎng)之痛？“我相信只要堅(jiān)持創(chuàng)新思維和質(zhì)疑精神，再過20年到40年，中國一定會(huì)屹立于世界科學(xué)之林。”趙東元說。
作為相輝研究院首任院長，趙東元介紹，借鑒普林斯頓高等研究院的復(fù)旦大學(xué)相輝研究院11月7日成立，實(shí)行10年以上長周期支持、不考核、盡職免責(zé)，為高風(fēng)險(xiǎn)、顛覆性的基礎(chǔ)研究提供支持，“我們希望科學(xué)家沉下心來，為科學(xué)而科學(xué)。”
基礎(chǔ)研究如何和產(chǎn)業(yè)相結(jié)合？對(duì)于一位現(xiàn)場校友觀眾的提問，趙東元說，化學(xué)是唯一有工業(yè)支撐的中心科學(xué)，但他一直跟團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，40歲之前最好潛心基礎(chǔ)研究，不要涉足應(yīng)用，否則容易限制想象力。即使沒有雙碳政策，“二氧化碳的活化”本身也是科學(xué)家瞄準(zhǔn)的重大科學(xué)問題。“雖然我們研究的問題并不是直接來自產(chǎn)業(yè)，但如今我們的介孔材料已廣泛用于催化、電池、生物醫(yī)療、化妝品等。這正是基礎(chǔ)研究的特點(diǎn)，看上去‘無用’，但解決一個(gè)根本問題可以用于諸多領(lǐng)域，是‘無用’之‘大用’。”
“化學(xué)沒有圣杯。我的哲學(xué)氣質(zhì)不在于為解答大疑問做研究，而是在于在美麗的化學(xué)庭院里研究很多小的問題，將目光放在它們之間的關(guān)系上。”最后，趙東元引用羅爾德·霍夫曼的話，鼓勵(lì)年輕科學(xué)家“別貪大，拋開功利，靜下心來做研究”。
市政協(xié)副主席吳信寶出席講壇活動(dòng)。
題圖來源：黃海華 攝
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