看不見(jiàn)、摸不著的M13噬菌體病毒，通過(guò)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(dòng)植物一樣，識(shí)別自身?yè)p害，快速進(jìn)行自我修復(fù)。

一粒普通的藥丸，利用先進(jìn)的藥物傳遞技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了定時(shí)、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(kāi)”的知識(shí)、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(lái)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(gè)短片10分鐘的時(shí)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(lái)，展現(xiàn)出一個(gè)奇妙的化工世界。

“我們希望通過(guò)這套科普作品，將最先進(jìn)、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(shí)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(shuō)。

“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(huì)想到，環(huán)境污染、氣候變暖、碳排放超標(biāo)，以及危險(xiǎn)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(huì)發(fā)展中，究竟扮演著何種角色？

“事實(shí)上，現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和全人類的衣、食、行，都離不開(kāi)化學(xué)和化工產(chǎn)品。”據(jù)金涌院士介紹，我國(guó)每年生產(chǎn)的合成纖維約占世界份額的60%，可為全球每個(gè)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(guó)初期的1億噸提高到如今的6.5億噸；全國(guó)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(lái)自化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域；交通方面，中國(guó)已經(jīng)是第一大汽車產(chǎn)銷國(guó)，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(lái)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(jìn)制造業(yè)的發(fā)展需要各種高性能材料，包括高強(qiáng)度、高耐熱、高耐寒、高耐磨、高氣密封、高超導(dǎo)、超細(xì)、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(lái)發(fā)明和制造。

此外，化學(xué)工業(yè)為解決能源短缺問(wèn)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(wú)幾，只有依靠化學(xué)和化工過(guò)程，對(duì)可再生資源和清潔能源進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用，才能使社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(shuō)是10的30次方，有人說(shuō)10的200次方，可見(jiàn)我們有很大的合成空間，毋庸置疑，這將對(duì)人類福祉起到巨大的推動(dòng)作用?？鋸堃稽c(diǎn)說(shuō)，化學(xué)和化學(xué)工程實(shí)際上是僅次于上帝的人，上帝沒(méi)給我們的，它給了。”金涌說(shuō)。

然而，由于管理工作的缺位和安全意識(shí)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(duì)化工業(yè)避之唯恐不及。這引起了金涌的擔(dān)憂：“近年來(lái)有許多負(fù)面信息，把化學(xué)工業(yè)給大大妖魔化了。民眾對(duì)從事化工產(chǎn)生偏見(jiàn)，家長(zhǎng)和學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)化工產(chǎn)生恐懼，關(guān)系國(guó)計(jì)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(shí)解決這個(gè)問(wèn)題，必將對(duì)我國(guó)化工學(xué)科教育和化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)步產(chǎn)生難以挽回的負(fù)面影響。”

“要向社會(huì)普及化學(xué)化工知識(shí)，尤其要對(duì)青年作出正確引導(dǎo)，要讓他們知道，我們的世界會(huì)因?yàn)榛瘜W(xué)工業(yè)而更加美麗。” 在金涌看來(lái)，在基礎(chǔ)教育中以科普的形式滲透化學(xué)前沿知識(shí)，是增加化學(xué)化工學(xué)科吸引力的一個(gè)有效途徑。“我們當(dāng)然也可以到中學(xué)做講座，辦夏令營(yíng)，但畢竟受眾面小。但如果把幾萬(wàn)張科普視頻光盤、幾萬(wàn)本科普參考書(shū)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(huì)大不一樣。”

對(duì)青年進(jìn)行化工知識(shí)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(shū)，號(hào)召通過(guò)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(jìn)展；2010年，《“高中化學(xué)與工程”教育與我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)化銜接》咨詢項(xiàng)目最初由中國(guó)工程院批準(zhǔn)立項(xiàng)；2012年，該項(xiàng)目分別被列為中國(guó)工程院和中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)的重點(diǎn)資助項(xiàng)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(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)，多位院士和幾十位在不同高校及研究機(jī)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(shū)的編寫(xiě)工作中。在這個(gè)過(guò)程中，院士及專家們傾注了大量心血。因?yàn)槭诸^幾乎沒(méi)有任何可供借鑒的資料，制作團(tuán)隊(duì)可以說(shuō)是從零開(kāi)始。召開(kāi)的研討、修改會(huì)議有上百次之多，有關(guān)細(xì)節(jié)修改的會(huì)商更是不計(jì)其數(shù)。

物有甘苦，嘗之者識(shí)；道有夷險(xiǎn)，履之者知。“科技工作者除了做研究，有義務(wù)為社會(huì)服務(wù)，再偉大的科學(xué)家也有進(jìn)行科普宣傳的責(zé)任。”金涌說(shuō)。“但是，對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō)，相較于做研究寫(xiě)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(tuán)隊(duì)面臨的首要問(wèn)題。大家“理所應(yīng)當(dāng)”地認(rèn)為，應(yīng)該從化學(xué)發(fā)展史講起，使得中學(xué)生對(duì)于化學(xué)和化學(xué)工業(yè)有一個(gè)整體而全面的認(rèn)知。于是拿著寫(xiě)好的腳本，在一次化學(xué)夏令營(yíng)上講給學(xué)生們聽(tīng)。較大的認(rèn)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(guò)于簡(jiǎn)單，“他們很熟悉互聯(lián)網(wǎng)，基本的知識(shí)點(diǎn)可以很快查到。講到‘合成氨工業(yè)的誕生被譽(yù)為近代化學(xué)工業(yè)的開(kāi)端’時(shí)，學(xué)生說(shuō)，‘怎么現(xiàn)在還在講這個(gè)’，差點(diǎn)讓院士們下不了臺(tái)。”

經(jīng)過(guò)多次調(diào)研和討論，科普片及配套科普書(shū)編寫(xiě)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(guò)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(tuán)隊(duì)開(kāi)始著手進(jìn)行腳本的撰寫(xiě)。金涌請(qǐng)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(shuō)不成，一定要自己寫(xiě)；寫(xiě)出來(lái)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(guò)制作動(dòng)畫(huà)、演員表演等多種表達(dá)形式，以實(shí)現(xiàn)更生動(dòng)、更有趣的傳播效果。

經(jīng)過(guò)多位科學(xué)家長(zhǎng)達(dá)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(shū)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(wú)償?shù)?，就是抱著讓青年了解化學(xué)化工的一顆心，為我們國(guó)家化學(xué)化工事業(yè)的建設(shè)發(fā)展做點(diǎn)自己的貢獻(xiàn)。足矣。”金涌如是說(shuō)。

不僅是傳授知識(shí)，更是啟迪興趣

微化工系統(tǒng)、新型大規(guī)模儲(chǔ)電技術(shù)、碳元素的相互轉(zhuǎn)化、新一代夢(mèng)幻顯示器OLED……10部短片中，沒(méi)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(jìn)技術(shù)的出口，造福人類社會(huì)，也徹底顛覆了青年對(duì)于化學(xué)化工的理解與認(rèn)知。

誠(chéng)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(rèn)為，好奇心是推動(dòng)一個(gè)人學(xué)習(xí)的原動(dòng)力，片子本身并不僅僅在于傳授知識(shí)，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(shí)際上并沒(méi)有學(xué)到太多，要學(xué)到了何必還上博士生呢？如果他覺(jué)得有趣，發(fā)出‘哦，原來(lái)原來(lái)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(shí)現(xiàn)了。”

在金涌等人看來(lái)，科普教育的最終目的，在于通過(guò)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(shí)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(rèn)的是，學(xué)術(shù)研究方面，中國(guó)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(dá)國(guó)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(jìn)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(píng)。項(xiàng)目組在清華大學(xué)化工系等多所高校以及國(guó)內(nèi)多所中學(xué)進(jìn)行了試映，學(xué)生們普遍認(rèn)為非常有啟發(fā)，提高了對(duì)21世紀(jì)化學(xué)化工的認(rèn)識(shí)；在2015年清華大學(xué)夏季中學(xué)生化工學(xué)科夏令營(yíng)上，也為來(lái)自全國(guó)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(shū)將于本月正式發(fā)行，我們將在全國(guó)面向高中和高校無(wú)償發(fā)行2萬(wàn)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(huì)翻倍，這是何嘗深遠(yuǎn)的影響啊。”如今，耄耋之年的金涌院士還在忙碌奔波，他計(jì)劃著，再選10個(gè)話題進(jìn)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(ài)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(xiàn)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(qǐng)注明出處

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