導(dǎo)讀

前不久，“2025科技風(fēng)云榜”年度盛典在北京舉辦，中國工程院資深院士、清華大學(xué)化工科學(xué)與技術(shù)研究院院長金涌出席論壇并發(fā)表《新智時代與科技創(chuàng)新》主題演講，廣受好評。這位91歲的專家憑借通俗易懂的科普內(nèi)容和前沿見解，在短視頻平臺收獲近200萬粉絲，被網(wǎng)友稱為“網(wǎng)紅院士”“銀發(fā)知播”。

近日，科技日報記者專訪了金涌，聽他回溯七十載深耕化工領(lǐng)域的求索之路，分享他對科普傳播的思考。

金涌院士 受訪者供圖

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金涌，化學(xué)工程專家，中國工程院院士，清華大學(xué)化學(xué)工程系教授、博士生導(dǎo)師。長期從事湍動流化床、高速氣固流化床反應(yīng)器等教學(xué)與研究工作。先后獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎1項、國家科技進步獎二等獎1項，以及全國五一勞動獎?wù)?、全國?yōu)秀教師獎、北京市高校名師獎、清華大學(xué)突出貢獻獎等。主持編制《探索化學(xué)化工未來世界》系列科普片和配套書，并獲“典贊·2016科普中國”十大傳播人物獎。

肩負使命為國家學(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：新中國成立初期，國家百廢待興，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)時國家對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)化工專業(yè)是服從國家發(fā)展需求。那個時代大背景下，大家的專業(yè)選擇都與國家發(fā)展需求緊密相連。

我最初更傾向于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理這類基礎(chǔ)的學(xué)科，誤認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，認知片面。而真正讓我堅定“為國家學(xué)化工”信念的，是赴蘇聯(lián)留學(xué)前國家有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人的囑托。這讓我意識到，我們不是普通的求學(xué)，而是受國家委托、肩負使命而求學(xué)。我的成長離不開國家的滋養(yǎng)：我自幼父母雙亡，新中國成立后靠著國家助學(xué)金完成了中學(xué)教育。這讓我始終心懷感恩，更加堅定了為國學(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年時光里我全心投入學(xué)習(xí)，沒有任何娛樂活動，甚至沒看過一場電影。當(dāng)時中國留蘇學(xué)生的作息極其規(guī)律且緊張：早上七點起床，七點半前到學(xué)校上課，中午在學(xué)校簡單用餐后就進圖書館學(xué)習(xí)，直到晚上十二點圖書館關(guān)門才回宿舍，每天睡眠時間不超過7個小時，幾年如一日。為了攻克語言難關(guān)，出國前國家專門安排了蘇聯(lián)專家和大使館工作人員等從字母開始教我們俄語；到了蘇聯(lián)后，我更是抓住課間的時間找蘇聯(lián)同學(xué)練習(xí)口語，甚至做夢都會說俄文。

這樣的苦讀為我?guī)砹嗽鷮嵉膶I(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。只要回答時稍有猶豫、表述似是而非，老師就會不斷追問，滿分就可能泡湯。為了拿到全五分的成績，我們必須把教科書所有內(nèi)容背得滾瓜爛熟，不放過任何邊邊角角的知識點，同時還要鍛煉直面問題、清晰準確表達的能力。中國學(xué)生非常努力，畢業(yè)時包括我在內(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：回國投入工作后，您對中國的化工行業(yè)發(fā)展有了哪些新認識？

金涌：回國后，我先是被分配到中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，后來被派往天津大學(xué)進修，1973年正式轉(zhuǎn)到清華大學(xué)化工系。當(dāng)時，美國等西方國家的石油化工行業(yè)已經(jīng)蓬勃發(fā)展，而中國的化工行業(yè)還處于相對落后的階段，與國外差距較大。在實際的工作和研究中，我愈發(fā)深刻地認識到，化工是支撐國家發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)：工業(yè)生產(chǎn)所需的各類材料離不開化工，農(nóng)業(yè)發(fā)展的化肥農(nóng)藥離不開化工，老百姓衣食住行的日用品，比如合成纖維、各類塑料制品等的制造也離不開化工。國家的工業(yè)化進程，每一步都需要化工技術(shù)的突破作為支撐，沒有化工行業(yè)的發(fā)展，就沒有工業(yè)的崛起，也沒有民生水平的改善。

促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化應(yīng)多方協(xié)同

記者：多年來，您帶領(lǐng)團隊做了很多開創(chuàng)性研究，能不能給我們講一講主要成果？

金涌：改革開放以后，我們將研究方向瞄準了當(dāng)時國際前沿，但國內(nèi)尚處于空白狀態(tài)的反應(yīng)工程領(lǐng)域。我?guī)ьI(lǐng)團隊牽頭成立了反應(yīng)工程研究室，一邊構(gòu)建反應(yīng)工程的教學(xué)體系，編寫教材、習(xí)題集，開展課堂教學(xué)；一邊瞄準國際前沿的氣—固流態(tài)反應(yīng)工程學(xué)科，開展科研。

我們主要取得了三項標志性成果。一是研發(fā)出“湍動流態(tài)化”技術(shù)。流態(tài)化反應(yīng)中存在氣泡，自然會對反應(yīng)產(chǎn)生影響。面對這一問題，國際上有兩種觀點，要么徹底消除氣泡，要么主動接受氣泡并利用其有利一面。我們通過研究發(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、克服缺點。我們后來將這項技術(shù)應(yīng)用于十幾種工藝，參與了國內(nèi)四五十套大型化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計和改造，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，有國外公司看上了這項技術(shù)，主動找我們開展聯(lián)合研究，相關(guān)技術(shù)獲得了國際獎項。三是發(fā)現(xiàn)“團聚流態(tài)化”現(xiàn)象并將其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用?；诖?，我們實現(xiàn)了碳納米管的成噸級生產(chǎn)，后來又研發(fā)出石墨烯與碳管的復(fù)合立體碳材料，應(yīng)用于鋰電池、動力電容等領(lǐng)域。

記者：取得這么多科研成果，您對自己的科研生涯滿意嗎？

金涌：我的科研生涯，有收獲和滿足，也有遺憾。回顧起來，我最大的遺憾莫過于部分科研成果在國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化不夠順利，甚至不得已低價轉(zhuǎn)讓給了國外?？粗约汉蛨F隊多年的心血，沒能在國內(nèi)落地生根、發(fā)揮價值，我心里滿是惋惜。比如我們的“下行床催化裂化反應(yīng)器”，在國內(nèi)實驗成功后，因國內(nèi)企業(yè)對新技術(shù)的接受度低、缺少風(fēng)險投資機制，最終只能轉(zhuǎn)讓給巴西；碳納米管技術(shù)初期也因國內(nèi)找不到應(yīng)用場景，只能低價賣給美國風(fēng)投公司，后來對方將其應(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：您認為，要讓科研成果邁過產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的“死亡之谷”，需要打通哪些卡點？

金涌：科研成果要邁過產(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)要進一步增強工程創(chuàng)新意識；相關(guān)部門要搭建科學(xué)家與企業(yè)家的溝通橋梁，消除信息不對稱，讓企業(yè)家了解新技術(shù)的市場潛力，也讓科學(xué)家了解產(chǎn)業(yè)需求；相關(guān)部門要加大對中小企業(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)真實面貌

記者：您84歲退休后，在短視頻平臺上開啟了科普“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，因為成績優(yōu)異，我獲得了自主設(shè)計功課表、旁聽其他課程的機會，但當(dāng)時缺乏專業(yè)老師的指導(dǎo)，沒有選擇與化工相關(guān)的進階課程或環(huán)境類關(guān)聯(lián)課程，反而跑去自動化系聽了很多與專業(yè)無關(guān)的課。因后續(xù)沒有從事相關(guān)工作，這些知識很快就被我遺忘了，相當(dāng)于浪費了寶貴的求學(xué)精力。現(xiàn)在回想起來，年輕學(xué)子在早期求學(xué)過程中，尤其是有自主選擇空間時，非常需要資深專業(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，讓他們對化工行業(yè)有更全面、更準確的理解，少走彎路。

此外，社會上對化工行業(yè)存在不少誤解，很多人覺得化工行業(yè)危險、污染大、就業(yè)面窄，導(dǎo)致化工領(lǐng)域的人才流失。但實際上，化工是支撐社會運行的基礎(chǔ)，衣食住行、高端制造、資源循環(huán)利用，每一個領(lǐng)域都離不開化工。甚至在未來，當(dāng)?shù)厍虻馁Y源面臨枯竭時，也需要依靠化工技術(shù)將廢料轉(zhuǎn)化為資源，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟?；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。所以我要通過科普，告訴公眾化工行業(yè)的真實面貌，讓大家了解化工的價值，讓年輕人愛上化工，吸引更多優(yōu)秀的學(xué)生投身化工科研。

記者：近7年來，您通過科普收獲近200萬粉絲。

金涌：科普不是簡單的知識灌輸，而是一門藝術(shù)——要把最高深的理論用最通俗的語言講清楚，既不能過于膚淺讓人覺得不專業(yè)，也不能過于晦澀讓人聽不懂。比如愛因斯坦講相對論，舉了火車上拍皮球的例子——火車上的觀察者和月臺上的觀察者對皮球落點同一現(xiàn)象的認知不同。這一舉例既通俗又準確，體現(xiàn)了科普的真諦。假如不能夠把最高深的理論，用大家能聽懂的語言講清楚，就說明科普工作者的功夫還沒到家，沒有真正地領(lǐng)會知識。

科普尤其要分清對象主體。面向兒童的科普，核心目標是激發(fā)他們的好奇心。兒童不需要真正理解高深的知識，科普的關(guān)鍵目的是讓他們覺得科學(xué)有意思，在他們心里埋下探索的種子，要用簡單有趣的故事、直觀的現(xiàn)象吸引他們。面向不從事相關(guān)專業(yè)的成年人的科普，核心目標是破除謠言、傳播實用知識，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，通過專業(yè)的傳播團隊，讓科普覆蓋更廣泛的人群。

對冷門基礎(chǔ)學(xué)科而言，科普尤為重要，相關(guān)單位必須重視起來。比如地質(zhì)、采礦這類學(xué)科，是國家發(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，不少孩子對這些學(xué)科的認知，只停留在“又苦又累”的淺層次印象上。這就需要通過科普，把這些冷門學(xué)科的重要性講清楚，讓孩子們開闊眼界，了解學(xué)科的真實發(fā)展前景和社會價值，吸引更多人投身其中。

記者：您寫作的科普讀物《科技創(chuàng)新啟示錄》中穿插了創(chuàng)新與發(fā)明大師的上百個故事。

金涌：學(xué)習(xí)和知識積累是一輩子的事，無論年齡多大，都要保持對知識的好奇和鉆研的勁頭，不斷進步、不斷收獲。退休后我依舊持續(xù)學(xué)習(xí)，寫書的時候，幾乎每天都泡在清華大學(xué)圖書館、國家圖書館，一點點查資料。除此之外，我還對印章等傳統(tǒng)文化內(nèi)容感興趣。但我從不把這些愛好當(dāng)作簡單的“消遣”，而是以做學(xué)問的精神對它們進行深入，比如對于每一枚印章背后的歷史、文化背景，我都搜集大量史料，把來龍去脈搞清楚，并將這些知識匯集出版。出版后，我也會反復(fù)梳理內(nèi)容，補充新的研究和發(fā)現(xiàn)，將來再版時讓內(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：您認為人工智能帶來了哪些重要挑戰(zhàn)？

金涌：退休后我經(jīng)常和人工智能“對話”，還會約系里的年輕老師一起討論這個話題。在我看來，人工智能帶來的核心挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在兩個方面。

一是能耗矛盾。人工智能的信息處理和信息存儲是相互分離的，運行過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年將超過人類的整體智慧，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程是由數(shù)學(xué)驅(qū)動的，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——它沒有人類的利他意識，也沒有對生命、生態(tài)的敬畏之心。一旦人工智能突破產(chǎn)生自主意識的邊界，人類將難以對其進行控制，所以我們要早早防止這一風(fēng)險。

記者：我們的教育方式應(yīng)該如何改變以應(yīng)對這些挑戰(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協(xié)同。人類智能的優(yōu)勢是發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。正如愛因斯坦所言，提出一個問題往往比解決一個問題更重要，解決問題也許僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏选Ｋ匀藱C合作不可過分依賴人工智能。

我認為，當(dāng)前的形勢下，人類應(yīng)該具備這樣的知識結(jié)構(gòu)：數(shù)學(xué)知識，保障人與人工智能的溝通能力；藝術(shù)知識，保證自己對美的認知能力；物理知識，保持人與自然科學(xué)的溝通能力；文學(xué)知識，保有人與人的溝通能力；工程知識，保存實踐與改變現(xiàn)實、創(chuàng)造未來的能力。

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。這需要對現(xiàn)有教育方式進行一定優(yōu)化。學(xué)習(xí)方式應(yīng)從被動接受知識，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)生成長路徑的設(shè)計者，讓學(xué)習(xí)更高效、更個性化；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)問題、解決問題，實現(xiàn)學(xué)習(xí)知識與創(chuàng)造知識的同步；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、抗挫能力與道德堅守能力的成長伙伴。

【觀點聚焦】

黑格爾說過：“擁有一群仰望天空的傻瓜，這個民族才有希望。”科研工作者要有遠見，要做一些看似“不現(xiàn)實”，但對國家、對人類長遠發(fā)展有用的事，提前思考和應(yīng)對重大時代課題。

我認為，國內(nèi)外有過兩次重大的討論，推動了國內(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話”，使人類從宗教歷史世界觀認知中掙脫出來。還有一次是上世紀胡適發(fā)表的《中國哲學(xué)史大綱》，這是新文化運動中關(guān)于“科玄論戰(zhàn)”的發(fā)端?！翱菩搼?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，起到了很好的推動作用。

如今，人工智能的發(fā)展帶來了新的時代課題。人工智能就像人類養(yǎng)的小老虎，小時候萌萌的，和人相處很好，但當(dāng)它真正長大，是否會傷害人類，我們難以預(yù)料。未來如何實現(xiàn)硅基智能體和碳基生命體和諧共處，無疑是一個重要的、刻不容緩的問題。對這一問題的討論對于地球作為一個生命體的延續(xù)發(fā)展也許意義重大。

——金涌

來源：科技日報記者 荊曉青，原題《中國工程院院士金涌：做科普，是為了讓更多人愛上化工》