大院士為何熱衷“小”科普
來源：人民網(wǎng) 2016-5-23 趙婀娜 王蕾 姚怡云
這是真的嗎？看不見、摸不著的M13噬菌體病毒，通過基因改造，竟然獲得了發(fā)電的“本領(lǐng)”，成為提高鋰電池電量和功率的電池材料。
你能想象嗎？受損傷的航天器，借助特殊的復(fù)合材料，也可以像受傷的動(dòng)植物一樣，識(shí)別自身?yè)p害，快速進(jìn)行自我修復(fù)。這就是可修復(fù)材料的魔力。
病人們有福氣了，一粒普通的藥丸，利用先進(jìn)的藥物傳遞技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了定時(shí)、定量和定向釋放，從此以后，藥物使用將變得更加精準(zhǔn)、便利。
……
從“病毒制造”到“復(fù)合材料”，再到“智能釋藥”……10部視頻短片，每部?jī)H10分鐘的時(shí)間里，將深?yuàn)W的科學(xué)原理與實(shí)際應(yīng)用娓娓道來，展現(xiàn)出一個(gè)奇妙的化工世界。
這些“腦洞大開”的知識(shí)、技術(shù)與創(chuàng)意，正是清華大學(xué)化工系金涌院士發(fā)起并領(lǐng)銜，由43位兩院院士聯(lián)名倡議，清華大學(xué)化工系聯(lián)合華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、太原理工大學(xué)等單位共同制作的《探索化學(xué)化工未來世界》系列科普片的主要內(nèi)容。
為何大院士們竟然如此熱衷于“小”科普？
“我們希望通過這套科普作品，將最先進(jìn)、最前沿的化工化學(xué)發(fā)展深入淺出地介紹給大家，讓人們從科學(xué)和工程前沿的全新視角，看到不一樣的美麗化學(xué)和美麗化工，厘清人們對(duì)于化工認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，同時(shí)吸引更多的青年投身化學(xué)化工的學(xué)習(xí)和研究，并能立志終生從事化學(xué)化工事業(yè)。”金涌院士說。
有人說，“化學(xué)和化學(xué)工程是僅次于上帝的人”
提及化學(xué)工業(yè)，多數(shù)人往往一下子聯(lián)想到環(huán)境污染、氣候變暖、碳排放超標(biāo)，以及危險(xiǎn)品爆炸事故。而在網(wǎng)上用搜索引擎搜索關(guān)鍵詞“化學(xué)工業(yè)”，有關(guān)人類歷史上幾場(chǎng)慘重的化學(xué)工業(yè)爆炸事件，其慘烈的情景立刻映入眼簾。
那么，化學(xué)、化工，真的這么可怕嗎？籠罩在質(zhì)疑甚至恐懼陰影下的化學(xué)工業(yè)，在人類生活和社會(huì)發(fā)展中，又究竟扮演著怎樣的角色呢？
“事實(shí)上，現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和全人類的衣、食、行，都離不開化學(xué)和化工產(chǎn)品。”金涌院士介紹，我國(guó)每年生產(chǎn)的合成纖維約占世界份額的60%，可為全球每個(gè)人制作4套衣服；生產(chǎn)的農(nóng)用化學(xué)品，如化肥、薄膜、農(nóng)藥等，使糧食產(chǎn)品從建國(guó)初期的1億噸提高到如今的6.5億噸；全國(guó)每年新增建筑面積16-20億平方米，水泥、鋼筋、塑料、涂料等建筑和裝修材料都來自化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域；交通方面，中國(guó)已經(jīng)是第一大汽車產(chǎn)銷國(guó)，汽車生產(chǎn)和使用所需的汽油、柴油、電池、鋼材、橡膠等同樣來自泛化學(xué)工業(yè)。
化學(xué)和化學(xué)工程更是高新科技的源頭和支撐。先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展需要各種高性能材料，包括高強(qiáng)度、高耐熱、高耐寒、高耐磨、高氣密封、高超導(dǎo)、超細(xì)、超含能、超結(jié)構(gòu)和自組裝材料等，都需要化學(xué)化學(xué)工程技術(shù)來發(fā)明和制造。
此外，化學(xué)工業(yè)還為解決能源短缺問題提供了廣闊的前景。100年、500年、1000年以后，地球上常用的礦產(chǎn)資源、化石能源或?qū)⑺o幾，只有依靠化學(xué)和化工過程，對(duì)可再生資源和清潔能源轉(zhuǎn)化利用，才能使人類生存得以維系。
“自然界的物質(zhì)，大概是10的7次方到10次方，可以人工合成的物質(zhì)，有人說是10的30次方，有人說10的200次方，可見我們有很大的合成空間，毋庸置疑，這將對(duì)人類福祉起到巨大的推動(dòng)作用。夸張一點(diǎn)說，化學(xué)和化學(xué)工程實(shí)際上是僅次于上帝的人，上帝沒給我們的，它給了。”金涌說。
然而，由于管理工作的缺位和安全意識(shí)的缺失，一些和化工相關(guān)的安全事故和突發(fā)事件頻發(fā)，人們似乎患上了“化工恐懼癥”“化工焦慮癥”，對(duì)化工業(yè)避之唯恐不及。這引起了金涌和許多化工領(lǐng)域知名學(xué)者的擔(dān)憂：“近年來有許多負(fù)面信息，把化學(xué)工業(yè)給大大妖魔化了。民眾對(duì)從事化工產(chǎn)生偏見，家長(zhǎng)和學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)化工產(chǎn)生恐懼，關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)性專業(yè)，卻在專業(yè)人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)遇冷。如不能及時(shí)解決這個(gè)問題，必將對(duì)我國(guó)化工學(xué)科教育和化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)步產(chǎn)生難以挽回的負(fù)面影響。”
“要向社會(huì)普及化學(xué)化工知識(shí)，要讓公眾知道，我們的世界會(huì)因?yàn)榛瘜W(xué)工業(yè)而更加美麗。而更重要的是，化工的污染是可以通過科學(xué)手段有效防控的。”許多化工領(lǐng)域的專家有著這樣統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。
做科普怎么比寫論文還“難”？
2009年，在金涌院士的倡導(dǎo)和發(fā)起下，43位兩院院士聯(lián)名發(fā)表了《振興化學(xué)與化學(xué)工程教育，從中學(xué)生抓起》的倡議書，號(hào)召通過化學(xué)化工的科普教育，讓更多青年學(xué)生了解化學(xué)化工專業(yè)的前沿進(jìn)展；2010年，《“高中化學(xué)與工程”教育與我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)化銜接》咨詢項(xiàng)目最初由中國(guó)工程院批準(zhǔn)立項(xiàng)；2012年，該項(xiàng)目分別被列為中國(guó)工程院和中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)的重點(diǎn)資助項(xiàng)目。
由金涌院士擔(dān)任總策劃，清華大學(xué)化工系教師組成專門的項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)，多位院士和幾十位在不同高校及研究機(jī)構(gòu)一線從事教學(xué)和科研的專家，在繁重的教學(xué)和科研工作之余，參與到反映化學(xué)化工前沿研究的視頻短片制作及配套科普書的編寫工作中。在這個(gè)過程中，院士及專家們傾注了大量心血。因?yàn)槭诸^幾乎沒有任何可供借鑒的資料，制作團(tuán)隊(duì)可以說是從零開始。召開的研討、修改會(huì)議有上百次之多，有關(guān)細(xì)節(jié)修改的會(huì)商更是不計(jì)其數(shù)。
物有甘苦，嘗之者識(shí)；道有夷險(xiǎn)，履之者知。“科技工作者除了做研究，有義務(wù)為社會(huì)服務(wù)，再偉大的科學(xué)家也有進(jìn)行科普宣傳的責(zé)任。”金涌說。“但是，對(duì)于科學(xué)家來說，相較于做研究寫論文，科普工作并不是件容易上手的事情，尤其受眾是接觸專業(yè)不久的中學(xué)生，視頻選擇哪些主題，以什么形式表現(xiàn)，都需要一步步摸索。”
選題是團(tuán)隊(duì)面臨的首要問題。大家“理所應(yīng)當(dāng)”地認(rèn)為，應(yīng)該從化學(xué)發(fā)展史講起，使得中學(xué)生對(duì)于化學(xué)和化學(xué)工業(yè)有一個(gè)整體而全面的認(rèn)知。于是拿著寫好的腳本，在一次化學(xué)夏令營(yíng)上講給學(xué)生們聽。較大的認(rèn)知跨度，卻讓科學(xué)家們碰了壁。同學(xué)們普遍反應(yīng)內(nèi)容過于簡(jiǎn)單，“他們很熟悉互聯(lián)網(wǎng)，基本的知識(shí)點(diǎn)可以很快查到。講到‘合成氨工業(yè)的誕生被譽(yù)為近代化學(xué)工業(yè)的開端’時(shí)，學(xué)生說，‘怎么現(xiàn)在還在講這個(gè)’，差點(diǎn)讓院士們下不了臺(tái)。”
經(jīng)過多次調(diào)研和討論，科普片及配套科普書編寫的內(nèi)容，確立了以當(dāng)今世界前沿的化學(xué)化工科技成果為首選的原則，然后盡可能通過青年人喜歡的視覺手段，幫助青年學(xué)生更好了解化學(xué)化工學(xué)科的內(nèi)涵和深度。
選題確定后，團(tuán)隊(duì)開始著手進(jìn)行腳本的撰寫。金涌請(qǐng)了幾位科學(xué)家，告知由助手起草，本人把關(guān)即可，卻遭到了拒絕，“他們說不成，一定要自己寫；寫出來不夠通俗易懂，就反復(fù)修改打磨。”在拍攝階段，很多概念難以可視化，科學(xué)家們又親自和藝術(shù)家交流，通過制作動(dòng)畫、演員表演等多種表達(dá)形式，以實(shí)現(xiàn)更生動(dòng)的傳播效果。
經(jīng)過多位科學(xué)家長(zhǎng)達(dá)6年的努力，2016年5月，一套反應(yīng)化學(xué)化工前沿研究的視頻短片集及配套科普書終于問世。
把化工的種子悄悄種在青少年的心中
微化工系統(tǒng)、新型大規(guī)模儲(chǔ)電技術(shù)、碳元素的相互轉(zhuǎn)化、新一代夢(mèng)幻顯示器OLED……10部短片中，沒有傳統(tǒng)印象里排著廢水、冒著黑煙的化工廠，化學(xué)化工技術(shù)成為先進(jìn)技術(shù)的出口，造福人類社會(huì)，也徹底顛覆了青年對(duì)于化學(xué)化工的理解與認(rèn)知。
誠(chéng)然，10分鐘的視頻，絕非旨在講清楚這些博士論文都難以闡明的前沿課題。金涌認(rèn)為，好奇心是推動(dòng)一個(gè)人學(xué)習(xí)的原動(dòng)力，片子本身并不在于傳授知識(shí)，而是通過“拋磚引玉”，引起青少年學(xué)習(xí)、思考化學(xué)和化學(xué)工程的興趣。
“我們做這件事，就是抱著讓青年了解化學(xué)化工的一顆心，對(duì)我們國(guó)家化學(xué)化工事業(yè)的建設(shè)發(fā)展做點(diǎn)自己的貢獻(xiàn)，足矣。”金涌說。
“學(xué)生看了這些片子，或許并沒有學(xué)到什么，但他一定會(huì)覺得有趣，原來化學(xué)、化工能做出這么多有趣的事情來，進(jìn)而希望能夠了解更多、發(fā)現(xiàn)更多，只要有這樣的感受，我們拍攝的初衷也就實(shí)現(xiàn)了。”在金涌等人看來，科普教育的最終目的，在于通過啟迪興趣，引導(dǎo)和培養(yǎng)青年人投身化學(xué)化工的學(xué)習(xí)和研究， “高中階段化學(xué)學(xué)科所占的學(xué)時(shí)并不多，關(guān)注前沿科學(xué)的選修課更是寥寥，這將直接影響化學(xué)化工人才的培養(yǎng)。”
記者了解到，尤其是當(dāng)下，一面是化工作為傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科，在很多高校已經(jīng)“優(yōu)勢(shì)不保”，更多的優(yōu)秀考生選擇報(bào)考金融、管理等學(xué)科。一面是我國(guó)盡管依然為化工大國(guó)，但卻還不是化工強(qiáng)國(guó)，許多高科技核心技術(shù)有待于突破，國(guó)家需要大量具有工匠精神的化學(xué)工程師致力于從事化工研究。在青少年中激發(fā)興趣、奠定基礎(chǔ)，便顯得更加重要。
“這套系列片和科普書將于本月正式發(fā)行，我們將在全國(guó)面向高中和高校無償發(fā)行2萬套。我希望這些片子能播放5年甚至10年，如果1年有一批學(xué)生觀看學(xué)習(xí)，那么5年、10年就會(huì)翻倍，這是何嘗深遠(yuǎn)的影響啊。”如今，耄耋之年的金涌院士還在忙碌奔波，他計(jì)劃著，再確定10個(gè)新的選題進(jìn)行拍攝，繼續(xù)為化工學(xué)科的科普工作，做些努力。
編輯：苑苑
