做科研最重要的是什么赵东元院士的答案是“爱”
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做科研最重要的是什么赵东元院士的答案是“爱”
做科研最重要的是什么中国科学院院士、世界科学院院士赵东元的答案只有一个字爱。
“好奇心是人的本能,每个人都有。但真正要在科学上有所作为,我觉得最重要的就是‘爱’。这份爱不是简单的兴趣,而是一种从内心生发的理性思考。这种驱动力强烈到你愿意为它付出所有。”
12月28日,在复旦大学相辉堂举行的第五期浦江科学大师讲坛上,复旦大学化学与材料学院院长、复旦大学相辉研究院首任院长赵东元以“‘孔’中看世界——无尽的科学前沿”为题作报告。
自称“造孔之人”的他,这次不单聚焦于他所深耕的介孔材料领域,而是将视角拉得更广更远,从遥远的古希腊哲学谈起,分享化学这一学科从无到有、从有到专的曲折历程,以及他对于科研工作返璞归真的思考。
做化学研究,要有做探险家的能力
扎根本科教学20多年的赵东元,一向以备课认真著称。为了这场讲座,他更是花一周时间精心准备。148页的幻灯片,既有化学科学的发展,也有创新的科学思维,还有未来的学科发展。
什么是化学讲座伊始,赵东元以古希腊自然哲学作为引入,从化学家的视角分享了人类如何看待物质,以及如何从分子水平、原子水平研究物质科学的历程。
化学是一门非常古老的学科,其起点最早可溯源至中世纪的炼金术。人们研究物质的起源、构成,从一开始就伴随着神秘。希伯来语中的“Chaman”,便是“谜团”的意思。
“造化钟神秀,阴阳割昏晓”,赵东元结合甲骨文与杜甫诗句,揭示了“化”字所蕴含的变化之意。在他看来,“造化”正是化学的本质,大自然创造了万物,通过事物与事物之间的相互变化,造就了大千世界。
谈及化学的特点,赵东元认为“化学没有数学那么‘精确’,也没有物理那么‘高大上’,很多时候也看不见摸不着。一代代化学研究者,都是在黑暗中慢慢摸索前进。”比如,仅仅为了弄清楚空气的组成,人们就前前后后花了三百多年的时间。
“化学家要充满想象力,要有做探险家的能力。”赵东元强调。而与此同时,化学也是合成的艺术,是一门艺术的科学,需要被传承和创新。
科学是“独立”的,化学没有圣杯
开启近代化学之路的“化学之父”罗伯特·波义耳、创立原子论的约翰·道尔顿、“有机合成天才”罗伯特·伯恩斯·伍德沃德……回顾漫长的化学科学史,赵东元紧扣关键人物,分享了他对于科学精神的深入思考。其中,“独立”是关键词。
为什么科学是“独立”的赵东元表达了自己的见解科学的每一次重大突破,都是一个人或者极少数人对人类共识的挑战。新实验结果催生的新理论往往是突破性的、跳跃式的,不可能从已存共识中演绎出来。常规科学是演绎的,而革命性的科学思维是破坏性的、超逻辑的。
创新的科学思维从何而来赵东元认为,“正确的选题”,“好的科学方法”,“抛开功利、深邃思维和大胆质疑”,“科学合作和科学道德”,缺一不可。
赵东元还分享了一张经典照片——玻尔祖孙三代在一块黑板前讨论科学。其中,托马斯·玻尔(中)、阿格·玻尔(右)获诺贝尔奖。这个简单又温馨的画面,无疑是科学精神传承的极佳注解。
“化学没有圣杯。我的哲学气质不在于为解答大疑问做研究,而是在于在美丽的化学庭院里研究很多小的问题,将目光放在它们之间的关系上。”他最后借1981年诺奖得主罗尔德·霍夫曼的话勉励大家,做科研不能好高骛远,而要脚踏实地。
做科研不要总是问“有什么用”
介孔材料是指孔径在2-50 nm之间的纳米多孔固体,是纳米材料的一个重要分支。与微孔材料相比,介孔材料的孔径更大,更适用于大分子参与的化学反应过程;与大孔材料相比,介孔材料具有更大的比表面积和更多的活性位点,显示出独特的纳米限域效应。
过去20多年里,赵东元及其团队深耕介孔材料研究,开发大量介孔材料的合成方法,创制一系列全新的介孔材料,相关成果被数十个国家和地区的千余家科研机构跟踪采用。而他所创造出的20种新型功能介孔材料,全部以FDU(复旦大学)命名。2020年,他带领团队获国家自然科学奖一等奖。
如今,赵东元团队将介孔材料研究发展到了前所未有的新高度。其构建过程包括从原子到分子,再到功能基元和器件的逐级组装,为前沿交叉学科的发展提供新范式。此外,他们还将介孔材料广泛应用于催化、储能、生物检测、化妆品、水处理、电子材料等诸多方面。
▲赵东元研发的介孔材料在工业上的应用
如何看待科学研究和应用之间的关系面对现场听众的提问,赵东元回答,尽管化学是离工业最近的一门基础学科,很多研究成果都能实现转化,但基础研究不能只考虑经济效益和应用价值,而应当专注于提出问题和回答问题本身。
“正如化学在炼金术、炼丹术中存在了很长时间,当人们以获取黄金为目的时,它就不是科学。”赵东元说,1661年,当罗伯特·波义耳写下第一本化学“教科书”并开始研究物质的本质和物质的变化时,化学才成为了一门科学。
做科研最重要的是什么赵东元院士的答案是“爱”
做科研最重要的是什么赵东元院士的答案是“爱”