看不見、摸不著的M13噬菌體病毒，通過基因改造，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。

受損傷的航天器，借助特殊的復(fù)合材料，也可以像受傷的動植物一樣，識別自身損害，快速進行自我修復(fù)。

一粒普通的藥丸，利用先進的藥物傳遞技術(shù)，實現(xiàn)了定時、定量和定向釋放，藥物使用變得更加精準(zhǔn)、便利。

這些“腦洞大開”的知識、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，43位兩院院士聯(lián)名倡議，由清華大學(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。“病毒制造”“復(fù)合材料”“智能釋藥”……10部視頻短片，在每個短片10分鐘的時間里，將看似天方夜譚的科學(xué)現(xiàn)象和科技成果娓娓道來，展現(xiàn)出一個奇妙的化工世界。

“我們希望通過這套科普作品，將最先進、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，同時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。

“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)人也許會想到，環(huán)境污染、氣候變暖、碳排放超標(biāo)，以及危險品爆炸事故。

籠罩在質(zhì)疑甚至恐懼陰影下的化學(xué)工業(yè)，在人類生活和社會發(fā)展中，究竟扮演著何種角色？

“事實上，現(xiàn)代社會的經(jīng)濟發(fā)展和全人類的衣、食、行，都離不開化學(xué)和化工產(chǎn)品。”據(jù)金涌院士介紹，我國每年生產(chǎn)的合成纖維約占世界份額的60%，可為全球每個人制作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)品從建國初期的1億噸提高到如今的6.5億噸；全國每年新增建筑面積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，中國已經(jīng)是第一大汽車產(chǎn)銷國，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。先進制造業(yè)的發(fā)展需要各種高性能材料，包括高強度、高耐熱、高耐寒、高耐磨、高氣密封、高超導(dǎo)、超細、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)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、化石能源可能所剩無幾，只有依靠化學(xué)和化工過程，對可再生資源和清潔能源進行轉(zhuǎn)化利用，才能使社會經(jīng)濟循環(huán)永續(xù)發(fā)展。

“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，這將對人類福祉起到巨大的推動作用?？鋸堃稽c說，化學(xué)和化學(xué)工程實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”，對化工業(yè)避之唯恐不及。這引起了金涌的擔(dān)憂：“近年來有許多負面信息，把化學(xué)工業(yè)給大大妖魔化了。民眾對從事化工產(chǎn)生偏見，家長和學(xué)生對學(xué)習(xí)化工產(chǎn)生恐懼，關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)性專業(yè)，卻在專業(yè)人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)遇冷。如不能及時解決這個問題，必將對我國化工學(xué)科教育和化工產(chǎn)業(yè)進步產(chǎn)生難以挽回的負面影響。”

“要向社會普及化學(xué)化工知識，尤其要對青年作出正確引導(dǎo)，要讓他們知道，我們的世界會因為化學(xué)工業(yè)而更加美麗。” 在金涌看來，在基礎(chǔ)教育中以科普的形式滲透化學(xué)前沿知識，是增加化學(xué)化工學(xué)科吸引力的一個有效途徑。“我們當(dāng)然也可以到中學(xué)做講座，辦夏令營，但畢竟受眾面小。但如果把幾萬張科普視頻光盤、幾萬本科普參考書配備給中學(xué)化學(xué)課，給新入學(xué)的相關(guān)專業(yè)大學(xué)新生播放科普片，效果會大不一樣。”

對青年進行化工知識科普教育的念頭從此像一粒種子，扎根在金涌院士心中。

43位院士倡議，6年探索，讓青年了解化學(xué)化工

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)的前沿進展；2010年，《“高中化學(xué)與工程”教育與我國社會經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)化銜接》咨詢項目最初由中國工程院批準(zhǔn)立項；2012年，該項目分別被列為中國工程院和中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會的重點資助項目。

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目實施團隊，多位院士和幾十位在不同高校及研究機構(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。在這個過程中，院士及專家們傾注了大量心血。因為手頭幾乎沒有任何可供借鑒的資料，制作團隊可以說是從零開始。召開的研討、修改會議有上百次之多，有關(guān)細節(jié)修改的會商更是不計其數(shù)。

物有甘苦，嘗之者識；道有夷險，履之者知。“科技工作者除了做研究，有義務(wù)為社會服務(wù)，再偉大的科學(xué)家也有進行科普宣傳的責(zé)任。”金涌說。“但是，對于科學(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。”

選題是團隊面臨的首要問題。大家“理所應(yīng)當(dāng)”地認為，應(yīng)該從化學(xué)發(fā)展史講起，使得中學(xué)生對于化學(xué)和化學(xué)工業(yè)有一個整體而全面的認知。于是拿著寫好的腳本，在一次化學(xué)夏令營上講給學(xué)生們聽。較大的認知跨度，卻讓科學(xué)家們碰了壁。同學(xué)們普遍反應(yīng)內(nèi)容過于簡單，“他們很熟悉互聯(lián)網(wǎng)，基本的知識點可以很快查到。講到‘合成氨工業(yè)的誕生被譽為近代化學(xué)工業(yè)的開端’時，學(xué)生說，‘怎么現(xiàn)在還在講這個’，差點讓院士們下不了臺。”

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。金涌希望通過這套視頻，使得青年學(xué)生了解化學(xué)化工學(xué)科的內(nèi)涵和深度。

選題確定后，團隊開始著手進行腳本的撰寫。金涌請了幾位科學(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，通過制作動畫、演員表演等多種表達形式，以實現(xiàn)更生動、更有趣的傳播效果。

經(jīng)過多位科學(xué)家長達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付梓，由清華大學(xué)出版社正式出版。

“我們做這件事是無償?shù)?，就是抱著讓青年了解化學(xué)化工的一顆心，為我們國家化學(xué)化工事業(yè)的建設(shè)發(fā)展做點自己的貢獻。足矣。”金涌如是說。

不僅是傳授知識，更是啟迪興趣

微化工系統(tǒng)、新型大規(guī)模儲電技術(shù)、碳元素的相互轉(zhuǎn)化、新一代夢幻顯示器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)成為先進技術(shù)的出口，造福人類社會，也徹底顛覆了青年對于化學(xué)化工的理解與認知。

誠然，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。金涌認為，好奇心是推動一個人學(xué)習(xí)的原動力，片子本身并不僅僅在于傳授知識，而是“拋磚引玉”，引起大家學(xué)習(xí)、思考化學(xué)和化學(xué)工程的興趣。“學(xué)生看了這些片子，實際上并沒有學(xué)到太多，要學(xué)到了何必還上博士生呢？如果他覺得有趣，發(fā)出‘哦，原來原來化學(xué)能做這么多事情’的感慨，想按圖索驥了解更多，我們拍攝的初衷也就實現(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，立志終生從事化學(xué)化工事業(yè)。“高中階段化學(xué)學(xué)科所占的學(xué)時并不多，關(guān)注前沿科學(xué)的選修課更是寥寥，直接影響著的化學(xué)化工人才的培養(yǎng)和輸送。不可否認的是，學(xué)術(shù)研究方面，中國論文數(shù)量第一，但質(zhì)量還有待提高；產(chǎn)業(yè)化方面，與發(fā)達國家有著很大差距，許多高科技核心技術(shù)有待于突破。所以，我們需要具有工匠精神的專業(yè)化學(xué)工程師，前赴后繼地進行探索。”

令人欣慰的是，這套科普視頻推出后，收到了青年學(xué)生的熱烈歡迎和一致好評。項目組在清華大學(xué)化工系等多所高校以及國內(nèi)多所中學(xué)進行了試映，學(xué)生們普遍認為非常有啟發(fā)，提高了對21世紀化學(xué)化工的認識；在2015年清華大學(xué)夏季中學(xué)生化工學(xué)科夏令營上，也為來自全國100多所中學(xué)的優(yōu)秀高中生試映了一組短片，在滿意度調(diào)查中，選擇“非常滿意”的學(xué)生占48.6%，滿意占50%。

“這套系列片和科普書將于本月正式發(fā)行，我們將在全國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年就會翻倍，這是何嘗深遠的影響啊。”如今，耄耋之年的金涌院士還在忙碌奔波，他計劃著，再選10個話題進行拍攝。他將繼續(xù)和諸多科學(xué)家同仁一起，奮斗在化工科普教育的第一線。

“從畢業(yè)算起，我已經(jīng)在化學(xué)化工領(lǐng)域工作了57年。希望有更多熱愛化工事業(yè)的青年學(xué)子，積極投身化學(xué)化工事業(yè)，為美麗化學(xué)和美麗化工貢獻力量。”金涌院士如此憧憬。

本文轉(zhuǎn)載自湖南石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，如需轉(zhuǎn)載請注明出處

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