王梅祥:科学与艺术结合的科教工作者

2022.04.12

      文字

      覃霞 田姬熔


      摄影

      李派 乔玥涵


      编审

      刘蔚如  周襄楠  


      栏目统筹

      周襄楠  贺茂藤

他是矢志创新、励志报国的科研工作者,也是春风化雨、诲人不倦的教育工作者。怀着“提高教育质量,培养优秀人才”的初心和愿景,他“跨”过成府路从中科院来到清华,也“跨”过分界线从科研圈来到教育界。

“我来到清华就是要探索全新环状结构的分子,建立和发展具有我们自己特色的、结构新颖和功能多样的大环主体分子体系和超分子化学。”王梅祥在大环和主-客体化学与物理有机化学领域钻艰研微,徜徉于超分子化学的“微次元世界”,为化学和材料等未来高新技术产业的发展提供了创新性、开辟性的理论支撑。

耳顺之年,他依然怀揣着“让更多的人认识化学、喜欢化学”期许,坚守在一方实验室钻研、探究、突破,创新研究结硕果;秉承“让最好的老师讲好一门课”的理念,俯首于三尺讲台传道、受业、解惑,培育桃李满天下。

“丹心未泯创新愿,白发犹残求是辉”。从中科院到清华,从科学家到教育者,他始终在化学这一科学与艺术结合的世界里不断探索,在科技立国、人才强国的征程上不断迈进。

【对话王梅祥】

记者:您认为有机化学是一门什么样的科学?与当初选专业时相比,您对这门学科的理解有何变化?

王梅祥:按照学科定义来说,有机化学是研究有机化合物的结构与性质、合成与反应的一门学科。但就我个人而言,有机化学是充满变化、充满色彩、并且极具魅力与活力的一门创造性的科学。化合物的色彩绚丽丰富、结构各不相同、性质千差万别,化学反应变幻莫测、充满惊喜,可以创造自然界不存在的全新物质,也可以变废为宝。从定义上看,化学似乎枯燥平淡,但联想化学的本质并与日常生活的紧密结合,会发现,化学是非常令人兴奋的。

我感觉到今天的有机化学研究与过去相比大有不同。从深度上讲,随着科学技术的发展,化学反应的分析测试方法不断提升,对化学反应过程的观测能够在线、实时和更加精准,能够在分子层次上精细刻画和描述反应途径,对化学全貌的认知更加清晰。从广度上来说,有机化学与生命科学、材料科学等其他学科的交叉融合更加深入,推动其他学科发展的作用日益增强。

王梅祥指导学生做实验

记者:今年4月《Science》时隔16年再次发布了“全世界最前沿的125个科学问题”,其中一个化学领域的问题是“AI会重新定义化学的未来吗”,您认为人工智能和大数据的快速发展对化学的学科发展会产生怎样的影响?而在科学技术迅速发展的背景下,有机化学基础研究的不可替代性体现在在哪里?

王梅祥:这是一个很有意思的问题,我非常关注计算机和信息科学的发展对化学的影响,无疑,计算机科学为化学学科发展插上了翅膀,理论计算、大数据等能加深人们对化学的理解,并能帮助预测很多的化学反应。但是就化学的基本属性——创造性而言,化学的发展离不开人类智慧的大脑。刚才讲了,化学反应变幻莫测、充满未知与可能,在这一点上是取代不了的。还有一个,有机化学合成与反应研究具有独特的艺术性特征。合成一个复杂结构的分子可能有无数条途径,此时,化学家的合成艺术会起到了关键作用。我们常把有机化学反应领域的大师称为“科学与艺术的结合体”。举个例子,人人都会做菜,有的人做菜色香味俱全,有的人做菜却让人毫无食欲,这就是我们讲的化学的艺术。我非常支持和鼓励同学们积极拥抱新技术,但我依然认为一个聪明的大脑、一个智慧的大脑,才能真正把握化学本身的学科特点,给化学带来变革性的变化。

记者:您长期关注国家对于基础研究的投入,并在两会上多次提交了相关提案,在您看来国家在目前的发展阶段强调基础研究有何用意?您如何看待基础研究对于社会发展的重要作用?

王梅祥:如今的国际形势不容乐观,西方少数国家从政治、经济、科技方面对我国进行孤立和打压,尤其对高新科技领域进行技术封锁,限制科技合作,令人担忧。关键核心领域“卡脖子”问题日益成国家科技发展和经济发展的突出问题,归根溯源是我国基础研究力量薄弱,原始创新能力不强。基础研究是创新的源泉,是综合国力竞争的制高点,是建设创新型国家的基石。基础研究力量的强弱,原始创新能力的高低直接影响一个国家科学与技术整体的水平与地位,决定了经济社会发展的持续核心支撑能力和竞争力。只有在基础理论领域不断研究探索,掌握高新技术领域核心技术,实现科技自立自强,才能真正在世界上掌握话语权,建成社会主义强国,实现中华民族的伟大复兴,屹立于世界的东方。

记者:提高我国科学研究的原始创新能力是一个长期的过程,您认为这个过程中最重要的是什么?

王梅祥:要真正把科学研究做好,起到推动学科发展的作用,关键的一点就是要加强基础研究。首先要充分理解基础研究的重要性,加大对基础研究的投入和支持,健全政府投入为主、社会多渠道投入的稳定投入机制,提高基础研究占整体研究经费的投入比例。习近平总书记在多个场合的讲话中强调了基础研究的重要性,政府工作报告每年都在强调加强基础研究,党和国家对基础研究的重视达到了前所未有的高度。但是要让全社会真正理解基础研究的重要性,并将这种思想转化为行动,拿出资源来支持基础研究,还需要努力。举个例子,目前我国基础研究占整个研发经费的比例为5%~6%左右,而西方发达国家是10%,甚至高到15%,增加基础研究的研发投入依然是重中之重,这一点需要政府和社会力量共同努力。其次,要真正认识、把握基础研究的客观规律和特点,警惕基础研究会立竿见影带来经济效益的实用主义倾向。真正理解基础研究肩负的责任跟使命是为未来的高新技术产业做好开拓性、奠基性的工作。此外,还要摒弃短期功利化的停留在数据层面的单一评价机制,完善项目评审和人才评价体系。仅仅用论文发表和被引用的数量作为唯一的评价标准容易陷入功利主义歧途。政府和社会各界要携手营造一个良好的研究氛围,为科研人员沉心钻研探索提供宽松环境。

“我由衷地喜欢教育”

记者:您在中科院化学研究所学习、工作了多年,是什么契机让您决定来到清华任教?在有机化学基础研究领域,清华具备怎样的优势?

王梅祥:来清华最主要的原因是我由衷地喜欢教育。我认为我有两个身份,一个是科研工作者、一个是教育工作者。我每次上完课学生都会鼓掌,我太太也是老师,她说这是学生对老师的认可,这让我很有成就感。有件事让我印象很深,清华唯一一个在《德国应用化学》上发表论文的本科生,是在我的实验室完成冠芳烃研究的,这让我感到非常骄傲。第二,我发现大学本科生的教育质量在下降,希望自己能够改善这个情况。我不是一个仪式感很强的人,但到了一定的阶段就想要尝试新的研究领域,更换环境氛围对此有帮助。加上还有一个契机,就是时任化学系的领导想要加强有机化学学科的发展,而且化学所和清华之间就隔着一条成府路,我就“跨”过来了。

清华是一个以工科为特色,多学科高质量协同发展的综合型高校。清华理工结合、学科均衡发展的特点促进了化学与生命科学、化学生物学、材料科学等学科的相互交融,拓宽了有机化学基础理论研究的广度。清华有全国最优秀的老师和学生、最顶尖的教育资源、优美的校园环境,而且清华鼓励自由探索、鼓励原始创新、鼓励科教结合、注重引进人才,营造了一个轻松自由的学术氛围,可以静下心来教书育人、搞研究和做学问。

记者:您认为一个优秀创新型人才该具备什么样的能力和品质?您对有志于从事有机化学基础研究的青年学子有何寄语?

王梅祥:“让最优秀的老师讲好一门课”这是我的教学理念。要真正培养出有水平、有质量的优秀人才,就紧抓教育质量这个“牛鼻子”。我经常鼓励学生要培养“厚基础、宽视野、善思辨”的能力,夯实基础、拓宽眼界、善于思考和表达。此外,要在科学研究领域有所建树,还要有坚忍不拔的信念、持之以恒的毅力和乐观开朗的性格态度。化学与国民经济结合最为牢固,支撑着我国的化工产业,在学科交叉方面,化学是生命科学、材料科学的重要支撑。化学是色彩斑斓、变化莫测、魅力无穷的,希望更多的年轻人正确认识化学、喜欢化学、投身化学研究,这是我想要呼吁的。

人物档案:

王梅祥,1960年9月生于上海市,中国科学院院士,清华大学化学系教授、博士生导师。曾任中科院化学所所长,当选第十届全国人大常委,任第十一届、十二届、十三届全国政协常委,目前担任中国化学会超分子化学专业委员会主任、国际杯芳烃大会顾问委员。长期从事有机化学的基础研究。致力于探索新型大环与发展超分子化学,建立和发展了具有鲜明结构和性能特色的冠芳烃和杂杯芳烃的大环与主-客体化学体系,阐明了阴离子-π非共价相互作用的普遍性、强度、结构特征及阴离子-π作用的协同性,探究高价芳基铜的结构与反应, 提出了“跨湾构桥”创新合成策略,突破了锯齿型环带烃分子的合成难点。

1997年入选中国科学院“百人计划”,先后获香港求是科学基金会 “求是杰出青年学者奖”,中国科技发展基金会和茅以升科技教育基金会“茅以升北京青年科技奖”,第三届中国化学会有机合成创造奖金奖,中国化学会物理有机化学奖。2021年当选为中国科学院院士。


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