黑格爾說(shuō)過(guò)：“擁有一群仰望天空的傻瓜，這個(gè)民族才有希望。”科研工作者要有遠(yuǎn)見(jiàn)，要做一些看似“不現(xiàn)實(shí)”，但對(duì)國(guó)家、對(duì)人類(lèi)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有用的事，提前思考和應(yīng)對(duì)重大時(shí)代課題。
我認(rèn)為，國(guó)內(nèi)外有過(guò)兩次重大的討論，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)外思維飛躍。一次是伽利略提出的“關(guān)于托勒密與哥白尼兩大世界體系的對(duì)話(huà)”，使人類(lèi)從宗教歷史世界觀(guān)認(rèn)知中掙脫出來(lái)。還有一次是上世紀(jì)胡適發(fā)表的《中國(guó)哲學(xué)史大綱》，這是新文化運(yùn)動(dòng)中關(guān)于“科玄論戰(zhàn)”的發(fā)端。“科玄論戰(zhàn)”是唯物主義與唯心主義的大討論，為中西方哲學(xué)的融合，起到了很好的推動(dòng)作用。
如今，人工智能的發(fā)展帶來(lái)了新的時(shí)代課題。人工智能就像人類(lèi)養(yǎng)的小老虎，小時(shí)候萌萌的，和人相處很好，但當(dāng)它真正長(zhǎng)大，是否會(huì)傷害人類(lèi)，我們難以預(yù)料。未來(lái)如何實(shí)現(xiàn)硅基智能體和碳基生命體和諧共處，無(wú)疑是一個(gè)重要的、刻不容緩的問(wèn)題。對(duì)這一問(wèn)題的討論對(duì)于地球作為一個(gè)生命體的延續(xù)發(fā)展也許意義重大。
——金涌
前不久，“2025科技風(fēng)云榜”年度盛典在北京舉辦，中國(guó)工程院資深院士、清華大學(xué)化工科學(xué)與技術(shù)研究院院長(zhǎng)金涌出席論壇并發(fā)表《新智時(shí)代與科技創(chuàng)新》主題演講，廣受好評(píng)。這位91歲的專(zhuān)家憑借通俗易懂的科普內(nèi)容和前沿見(jiàn)解，在短視頻平臺(tái)收獲近200萬(wàn)粉絲，被網(wǎng)友稱(chēng)為“網(wǎng)紅院士”“銀發(fā)知播”。
近日，科技日?qǐng)?bào)記者專(zhuān)訪(fǎng)了金涌，聽(tīng)他回溯七十載深耕化工領(lǐng)域的求索之路，分享他對(duì)科普傳播的思考。
肩負(fù)使命為國(guó)家學(xué)化工
記者：您在化工領(lǐng)域深耕多年，最初您是如何入行的？
金涌：新中國(guó)成立初期，國(guó)家百?gòu)U待興，工業(yè)化是發(fā)展的核心任務(wù)。而化工作為工業(yè)化的基礎(chǔ)，是工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、民生保障的重要支撐，當(dāng)時(shí)國(guó)家對(duì)化工人才的需求極為迫切。我高中畢業(yè)后被錄取到留蘇預(yù)備班，學(xué)習(xí)化工專(zhuān)業(yè)是服從國(guó)家發(fā)展需求。那個(gè)時(shí)代大背景下，大家的專(zhuān)業(yè)選擇都與國(guó)家發(fā)展需求緊密相連。
我最初更傾向于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理這類(lèi)基礎(chǔ)的學(xué)科，誤認(rèn)為化工是只需要記憶元素周期表、化學(xué)方程式等內(nèi)容的學(xué)科，認(rèn)知片面。而真正讓我堅(jiān)定“為國(guó)家學(xué)化工”信念的，是赴蘇聯(lián)留學(xué)前國(guó)家有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人的囑托。這讓我意識(shí)到，我們不是普通的求學(xué)，而是受?chē)?guó)家委托、肩負(fù)使命而求學(xué)。我的成長(zhǎng)離不開(kāi)國(guó)家的滋養(yǎng)：我自幼父母雙亡，新中國(guó)成立后靠著國(guó)家助學(xué)金完成了中學(xué)教育。這讓我始終心懷感恩，更加堅(jiān)定了為國(guó)學(xué)化工的決心。
記者：在蘇聯(lián)烏拉爾工學(xué)院求學(xué)一定很辛苦吧。
金涌：在蘇聯(lián)的5年時(shí)光里我全心投入學(xué)習(xí)，沒(méi)有任何娛樂(lè)活動(dòng)，甚至沒(méi)看過(guò)一場(chǎng)電影。當(dāng)時(shí)中國(guó)留蘇學(xué)生的作息極其規(guī)律且緊張：早上七點(diǎn)起床，七點(diǎn)半前到學(xué)校上課，中午在學(xué)校簡(jiǎn)單用餐后就進(jìn)圖書(shū)館學(xué)習(xí)，直到晚上十二點(diǎn)圖書(shū)館關(guān)門(mén)才回宿舍，每天睡眠時(shí)間不超過(guò)7個(gè)小時(shí)，幾年如一日。為了攻克語(yǔ)言難關(guān)，出國(guó)前國(guó)家專(zhuān)門(mén)安排了蘇聯(lián)專(zhuān)家和大使館工作人員等從字母開(kāi)始教我們俄語(yǔ)；到了蘇聯(lián)后，我更是抓住課間的時(shí)間找蘇聯(lián)同學(xué)練習(xí)口語(yǔ)，甚至做夢(mèng)都會(huì)說(shuō)俄文。
這樣的苦讀為我?guī)?lái)了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)積累。蘇聯(lián)的考試全部為口試，題目覆蓋教材的所有內(nèi)容。只要回答時(shí)稍有猶豫、表述似是而非，老師就會(huì)不斷追問(wèn)，滿(mǎn)分就可能泡湯。為了拿到全五分的成績(jī)，我們必須把教科書(shū)所有內(nèi)容背得滾瓜爛熟，不放過(guò)任何邊邊角角的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)還要鍛煉直面問(wèn)題、清晰準(zhǔn)確表達(dá)的能力。中國(guó)學(xué)生非常努力，畢業(yè)時(shí)包括我在內(nèi)的不少人都拿到了象征優(yōu)秀畢業(yè)生的紅色畢業(yè)證。
記者：回國(guó)投入工作后，您對(duì)中國(guó)的化工行業(yè)發(fā)展有了哪些新認(rèn)識(shí)？
金涌：回國(guó)后，我先是被分配到中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，后來(lái)被派往天津大學(xué)進(jìn)修，1973年正式轉(zhuǎn)到清華大學(xué)化工系。當(dāng)時(shí)，美國(guó)等西方國(guó)家的石油化工行業(yè)已經(jīng)蓬勃發(fā)展，而中國(guó)的化工行業(yè)還處于相對(duì)落后的階段，與國(guó)外差距較大。在實(shí)際的工作和研究中，我愈發(fā)深刻地認(rèn)識(shí)到，化工是支撐國(guó)家發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)：工業(yè)生產(chǎn)所需的各類(lèi)材料離不開(kāi)化工，農(nóng)業(yè)發(fā)展的化肥農(nóng)藥離不開(kāi)化工，老百姓衣食住行的日用品，比如合成纖維、各類(lèi)塑料制品等的制造也離不開(kāi)化工。國(guó)家的工業(yè)化進(jìn)程，每一步都需要化工技術(shù)的突破作為支撐，沒(méi)有化工行業(yè)的發(fā)展，就沒(méi)有工業(yè)的崛起，也沒(méi)有民生水平的改善。
促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化應(yīng)多方協(xié)同
記者：多年來(lái)，您帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)做了很多開(kāi)創(chuàng)性研究，能不能給我們講一講主要成果？
金涌：改革開(kāi)放以后，我們將研究方向瞄準(zhǔn)了當(dāng)時(shí)國(guó)際前沿，但國(guó)內(nèi)尚處于空白狀態(tài)的反應(yīng)工程領(lǐng)域。我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)牽頭成立了反應(yīng)工程研究室，一邊構(gòu)建反應(yīng)工程的教學(xué)體系，編寫(xiě)教材、習(xí)題集，開(kāi)展課堂教學(xué)；一邊瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿的氣—固流態(tài)反應(yīng)工程學(xué)科，開(kāi)展科研。
我們主要取得了三項(xiàng)標(biāo)志性成果。一是研發(fā)出“湍動(dòng)流態(tài)化”技術(shù)。流態(tài)化反應(yīng)中存在氣泡，自然會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生影響。面對(duì)這一問(wèn)題，國(guó)際上有兩種觀(guān)點(diǎn)，要么徹底消除氣泡，要么主動(dòng)接受氣泡并利用其有利一面。我們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，如果能夠控制氣泡大小，讓其不斷破碎又聚合，就能夠保留優(yōu)點(diǎn)、克服缺點(diǎn)。我們后來(lái)將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于十幾種工藝，參與了國(guó)內(nèi)四五十套大型化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和改造，大幅提高了化學(xué)反應(yīng)器的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)能力。二是研發(fā)了用于石油煉制的“下行床催化裂化反應(yīng)器”。我們創(chuàng)新提出通過(guò)氣固并流下行的方式，從而讓反應(yīng)生產(chǎn)效率更高、選擇性更高。當(dāng)時(shí)，有國(guó)外公司看上了這項(xiàng)技術(shù)，主動(dòng)找我們開(kāi)展聯(lián)合研究，相關(guān)技術(shù)獲得了國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)。三是發(fā)現(xiàn)“團(tuán)聚流態(tài)化”現(xiàn)象并將其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用?；诖?，我們實(shí)現(xiàn)了碳納米管的成噸級(jí)生產(chǎn)，后來(lái)又研發(fā)出石墨烯與碳管的復(fù)合立體碳材料，應(yīng)用于鋰電池、動(dòng)力電容等領(lǐng)域。
記者：取得這么多科研成果，您對(duì)自己的科研生涯滿(mǎn)意嗎？
金涌：我的科研生涯，有收獲和滿(mǎn)足，也有遺憾?；仡櫰饋?lái)，我最大的遺憾莫過(guò)于部分科研成果在國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化不夠順利，甚至不得已低價(jià)轉(zhuǎn)讓給了國(guó)外?？粗约汉蛨F(tuán)隊(duì)多年的心血，沒(méi)能在國(guó)內(nèi)落地生根、發(fā)揮價(jià)值，我心里滿(mǎn)是惋惜。比如我們的“下行床催化裂化反應(yīng)器”，在國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)成功后，因國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)新技術(shù)的接受度低、缺少風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)制，最終只能轉(zhuǎn)讓給巴西；碳納米管技術(shù)初期也因國(guó)內(nèi)找不到應(yīng)用場(chǎng)景，只能低價(jià)賣(mài)給美國(guó)風(fēng)投公司，后來(lái)對(duì)方將其應(yīng)用于鋰電池，獲得了巨大的商業(yè)成功。這些經(jīng)歷，也成為我們?nèi)蘸蟾裢怅P(guān)注就科研成果轉(zhuǎn)化做科普的重要原因。
記者：您認(rèn)為，要讓科研成果邁過(guò)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的“死亡之谷”，需要打通哪些卡點(diǎn)？
金涌：科研成果要邁過(guò)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的“死亡之谷”，需要多方面協(xié)同發(fā)力：科學(xué)家要跳出單一科研思維，在研發(fā)初期就考慮工程可行性和產(chǎn)業(yè)化前景，不能單一追求理論突破；企業(yè)要進(jìn)一步增強(qiáng)工程創(chuàng)新意識(shí)；相關(guān)部門(mén)要搭建科學(xué)家與企業(yè)家的溝通橋梁，消除信息不對(duì)稱(chēng)，讓企業(yè)家了解新技術(shù)的市場(chǎng)潛力，也讓科學(xué)家了解產(chǎn)業(yè)需求；相關(guān)部門(mén)要加大對(duì)中小企業(yè)的支持力度，部分中小企業(yè)有創(chuàng)新意愿但缺乏資金，需要政策扶持幫助其參與科研成果轉(zhuǎn)化。
用科普還原化工行業(yè)真實(shí)面貌
記者：您84歲退休后，在短視頻平臺(tái)上開(kāi)啟了科普“第二課堂”，并將“生命不息、折騰不止，利用退休余熱做科普”作為簽名。您為何如此重視科普工作？
金涌：我之所以如此重視科普，一方面源于自己留蘇求學(xué)的親身經(jīng)歷，另一方面是出于對(duì)化工行業(yè)發(fā)展和青年人才培養(yǎng)的責(zé)任感。
在蘇聯(lián)求學(xué)后期，因?yàn)槌煽?jī)優(yōu)異，我獲得了自主設(shè)計(jì)功課表、旁聽(tīng)其他課程的機(jī)會(huì)，但當(dāng)時(shí)缺乏專(zhuān)業(yè)老師的指導(dǎo)，沒(méi)有選擇與化工相關(guān)的進(jìn)階課程或環(huán)境類(lèi)關(guān)聯(lián)課程，反而跑去自動(dòng)化系聽(tīng)了很多與專(zhuān)業(yè)無(wú)關(guān)的課。因后續(xù)沒(méi)有從事相關(guān)工作，這些知識(shí)很快就被我遺忘了，相當(dāng)于浪費(fèi)了寶貴的求學(xué)精力。現(xiàn)在回想起來(lái)，年輕學(xué)子在早期求學(xué)過(guò)程中，尤其是有自主選擇空間時(shí)，非常需要資深專(zhuān)業(yè)人士的指導(dǎo)，把精力用在刀刃上。我做科普，尤其是面向青年學(xué)生的科普，就是希望答疑解惑，讓他們對(duì)化工行業(yè)有更全面、更準(zhǔn)確的理解，少走彎路。
此外，社會(huì)上對(duì)化工行業(yè)存在不少誤解，很多人覺(jué)得化工行業(yè)危險(xiǎn)、污染大、就業(yè)面窄，導(dǎo)致化工領(lǐng)域的人才流失。但實(shí)際上，化工是支撐社會(huì)運(yùn)行的基礎(chǔ)，衣食住行、高端制造、資源循環(huán)利用，每一個(gè)領(lǐng)域都離不開(kāi)化工。甚至在未來(lái)，當(dāng)?shù)厍虻馁Y源面臨枯竭時(shí)，也需要依靠化工技術(shù)將廢料轉(zhuǎn)化為資源，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)?；ば袠I(yè)有大產(chǎn)業(yè)作為支撐，科研和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間都十分廣闊。所以我要通過(guò)科普，告訴公眾化工行業(yè)的真實(shí)面貌，讓大家了解化工的價(jià)值，讓年輕人愛(ài)上化工，吸引更多優(yōu)秀的學(xué)生投身化工科研。
記者：近7年來(lái)，您通過(guò)科普收獲近200萬(wàn)粉絲。
金涌：科普不是簡(jiǎn)單的知識(shí)灌輸，而是一門(mén)藝術(shù)——要把最高深的理論用最通俗的語(yǔ)言講清楚，既不能過(guò)于膚淺讓人覺(jué)得不專(zhuān)業(yè)，也不能過(guò)于晦澀讓人聽(tīng)不懂。比如愛(ài)因斯坦講相對(duì)論，舉了火車(chē)上拍皮球的例子——火車(chē)上的觀(guān)察者和月臺(tái)上的觀(guān)察者對(duì)皮球落點(diǎn)同一現(xiàn)象的認(rèn)知不同。這一舉例既通俗又準(zhǔn)確，體現(xiàn)了科普的真諦。假如不能夠把最高深的理論，用大家能聽(tīng)懂的語(yǔ)言講清楚，就說(shuō)明科普工作者的功夫還沒(méi)到家，沒(méi)有真正地領(lǐng)會(huì)知識(shí)。
科普尤其要分清對(duì)象主體。面向兒童的科普，核心目標(biāo)是激發(fā)他們的好奇心。兒童不需要真正理解高深的知識(shí)，科普的關(guān)鍵目的是讓他們覺(jué)得科學(xué)有意思，在他們心里埋下探索的種子，要用簡(jiǎn)單有趣的故事、直觀(guān)的現(xiàn)象吸引他們。面向不從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)的成年人的科普，核心目標(biāo)是破除謠言、傳播實(shí)用知識(shí)，比如告訴大家哪些化工產(chǎn)品是安全的，哪些傳言不可信，幫助大家科學(xué)認(rèn)知生活中的化工現(xiàn)象。
科學(xué)家也要善于和媒體合作，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的傳播團(tuán)隊(duì)，讓科普覆蓋更廣泛的人群。
對(duì)冷門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科而言，科普尤為重要，相關(guān)單位必須重視起來(lái)。比如地質(zhì)、采礦這類(lèi)學(xué)科，是國(guó)家發(fā)展的重要基礎(chǔ)，關(guān)乎資源勘探、能源保障，但現(xiàn)在卻被很多人冷落，不少孩子對(duì)這些學(xué)科的認(rèn)知，只停留在“又苦又累”的淺層次印象上。這就需要通過(guò)科普，把這些冷門(mén)學(xué)科的重要性講清楚，讓孩子們開(kāi)闊眼界，了解學(xué)科的真實(shí)發(fā)展前景和社會(huì)價(jià)值，吸引更多人投身其中。
記者：您寫(xiě)作的科普讀物《科技創(chuàng)新啟示錄》中穿插了創(chuàng)新與發(fā)明大師的上百個(gè)故事。
金涌：學(xué)習(xí)和知識(shí)積累是一輩子的事，無(wú)論年齡多大，都要保持對(duì)知識(shí)的好奇和鉆研的勁頭，不斷進(jìn)步、不斷收獲。退休后我依舊持續(xù)學(xué)習(xí)，寫(xiě)書(shū)的時(shí)候，幾乎每天都泡在清華大學(xué)圖書(shū)館、國(guó)家圖書(shū)館，一點(diǎn)點(diǎn)查資料。除此之外，我還對(duì)印章等傳統(tǒng)文化內(nèi)容感興趣。但我從不把這些愛(ài)好當(dāng)作簡(jiǎn)單的“消遣”，而是以做學(xué)問(wèn)的精神對(duì)它們進(jìn)行深入，比如對(duì)于每一枚印章背后的歷史、文化背景，我都搜集大量史料，把來(lái)龍去脈搞清楚，并將這些知識(shí)匯集出版。出版后，我也會(huì)反復(fù)梳理內(nèi)容，補(bǔ)充新的研究和發(fā)現(xiàn)，將來(lái)再版時(shí)讓內(nèi)容更豐富、更完善。
人工智能為教育體系轉(zhuǎn)型提出新要求
記者：您認(rèn)為人工智能帶來(lái)了哪些重要挑戰(zhàn)？
金涌：退休后我經(jīng)常和人工智能“對(duì)話(huà)”，還會(huì)約系里的年輕老師一起討論這個(gè)話(huà)題。在我看來(lái)，人工智能帶來(lái)的核心挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。
一是能耗矛盾。人工智能的信息處理和信息存儲(chǔ)是相互分離的，運(yùn)行過(guò)程中需要不斷交換信息，這就導(dǎo)致其耗能居高不下。
二是發(fā)展邊界矛盾。馬斯克曾提出，人工智能2030年將超過(guò)人類(lèi)的整體智慧，3年內(nèi)就可能替代醫(yī)生等大量職業(yè)。但人工智能的思維過(guò)程是由數(shù)學(xué)驅(qū)動(dòng)的，其核心是追求“最優(yōu)解”，而這種最優(yōu)解本質(zhì)上是“利己”的——它沒(méi)有人類(lèi)的利他意識(shí)，也沒(méi)有對(duì)生命、生態(tài)的敬畏之心。一旦人工智能突破產(chǎn)生自主意識(shí)的邊界，人類(lèi)將難以對(duì)其進(jìn)行控制，所以我們要早早防止這一風(fēng)險(xiǎn)。
記者：我們的教育方式應(yīng)該如何改變以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)？
金涌：當(dāng)前最有效的創(chuàng)新發(fā)展模式是人工智能與人類(lèi)協(xié)同。人類(lèi)智能的優(yōu)勢(shì)是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題。正如愛(ài)因斯坦所言，提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要，解決問(wèn)題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已。所以人機(jī)合作不可過(guò)分依賴(lài)人工智能。
我認(rèn)為，當(dāng)前的形勢(shì)下，人類(lèi)應(yīng)該具備這樣的知識(shí)結(jié)構(gòu)：數(shù)學(xué)知識(shí)，保障人與人工智能的溝通能力；藝術(shù)知識(shí)，保證自己對(duì)美的認(rèn)知能力；物理知識(shí)，保持人與自然科學(xué)的溝通能力；文學(xué)知識(shí)，保有人與人的溝通能力；工程知識(shí)，保存實(shí)踐與改變現(xiàn)實(shí)、創(chuàng)造未來(lái)的能力。
因此，完美的教育體系，應(yīng)讓學(xué)生具備學(xué)科交叉融合的能力。這需要對(duì)現(xiàn)有教育方式進(jìn)行一定優(yōu)化。學(xué)習(xí)方式應(yīng)從被動(dòng)接受知識(shí)，轉(zhuǎn)向以自主學(xué)習(xí)為核心的師生共同探索模式；教師角色應(yīng)從學(xué)習(xí)方向的指定人，轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)輔導(dǎo)者和學(xué)生成長(zhǎng)路徑的設(shè)計(jì)者，讓學(xué)習(xí)更高效、更個(gè)性化；學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)從完成指定作業(yè)，轉(zhuǎn)向自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)知識(shí)與創(chuàng)造知識(shí)的同步；師生關(guān)系應(yīng)從管理者與被管理者，轉(zhuǎn)向共同培育自律能力、抗挫能力與道德堅(jiān)守能力的成長(zhǎng)伙伴。
編輯：李華山
