金涌院士:化学,塑造今日世界

来源于:金涌 中国工程院院士 清华大学化学工程系教授、博士生导师
发布时间:2022-01-06 15:21:32
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每年 10 月,诺贝尔奖公布评选结果的时候,网络上总会冒出一篇盘点历届化学奖的“吐槽”文章,将这个奖项戏称为“理科综合奖”。这是因为,自从 1901 年诺贝尔奖开始颁奖以来,化学奖就不时呈现出“跨界”的特质:大约1/3 的奖项,颁发给了研究生命活动的生物化学家;还有相当一部分奖项,颁给了研究领域“只是和化学沾边”的物理学家;甚至,1945 年的诺贝尔化学奖得主,芬兰人阿尔图里·维尔塔宁,是凭借着改进贮存青贮饲料的方法这样一个农学领域的成果,独享了当年的奖金。

其实,早在 200 年以前,当“科学家”(Scientist)这个词第一次出现,分门别类也被视为科学发展趋势的时候,德意志博物学家亚历山大·冯·洪堡便逆势而行,提醒科学界关注跨专业研究的价值。爱因斯坦也曾指出“交叉组合作用似乎是创造性思维的本质特征”。诺贝尔奖的授予也证明了化学在学科交叉中的重要作用。不过,我们并不会因此而质疑诺贝尔化学奖的专业和权威。事实上,这些获奖者看起来“与化学相关性不大”的研究成果,恰恰说明了化学与其他科学领域之间千丝万缕的联系。今天人类所享受的现代生活,每天的衣食住行,背后都有化学的支撑——化学纤维成为天然衣料之外的另一种选择,而且有可能提供更好的穿戴体验;现代化学工业制造的肥料,早已是现代农业不可或缺的一部分,使世界上的大多数人能够获得充足的食物;水泥、钢材和玻璃是现代建筑必不可少的材料,它们使摩天大楼拔地而起,也让农业园区能够拥有高效率的温室;出行方面,正是对石油制品的利用,使得交通运输得以迅猛发展。

中国经济从高速发展转变为高质量发展,而高端制造的前提是高性能的材料,如高强度、高耐热、高耐磨、高耐蚀、超高纯、超含能、纳微材料、自组装材料等,莫不依赖化学工业的发展。

全球变暖正在威胁人类文明的延续,但导致这一现象的原因却是多种多样。地质现象、化学因素、自然界的生命活动,以及人类的种种行为,都是一个复杂的动态系统的组成部分。分析所有这些因素之间的关联,早已超出了传统意义上任何一门学科的范畴。但正是这种不拘泥于学科分野的思路,使得今天的科学界乃至全人类,都可以更好地理解世界运行的规律。

另外,地球的资源、能源是有限的,而人类延续和改善生活的愿望是无限的。200 年、500 年后只有依靠资源的循环利用和可再生能源的利用,才能得到永续,这也有赖于化学的神奇。