——《探索化學化工未來世界》系列科普片及配套科普書發布會專訪金湧院士

記者 王 蕾

看不見、摸不着的M13噬菌體病毒，通過基因改造，“學會”了發電，成為能提高锂電池電量和功率的重要材料。

受損傷的航天器，借助特殊的複合材料，可以像受傷的動植物一樣，識别自身損害，快速進行自我修複。

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

這些“腦洞大開”的知識、技術與創意，正是清華大學化工系金湧院士發起，由清華大學化工系聯合華東理工大學、南京工業大學、太原理工大學等單位共同制作的《探索化學化工未來世界》系列科普片中的生動片段。“病毒制造”“複合材料”“智能釋藥”——10部短片、每段10分鐘，将無比神奇的科學現象和科技成果娓娓道來，展現一個個無比奇妙的化工世界。

《探索化學化工未來世界》光盤資料。

“我們希望通過這套科普作品，将最先進、最前沿的化學化工技術進展深入淺出地介紹給大家，讓人們從科學和工程的前沿視角，看到不一樣的美麗化學和美麗化工，吸引更多青年投身化學化工的學習和研究，并立志終生從事化學化工事業。”金湧院士說。

“化學和化學工程是僅次于上帝的人”

提及化學工業，也許有人會想到環境污染、氣候變暖、碳排放超标，以及常常見諸新聞的爆炸事故。籠罩在質疑、恐懼陰影下的化學工業，在人類生活和社會發展中，究竟扮演着什麼樣的角色？

“事實上，現代社會的經濟發展和人類的衣食住行，都離不開化學和化工産品。”金湧院士介紹說，我國每年生産的合成纖維約占全世界60%，可為全球每個人制作4套衣服；生産的農用化學品，如化肥、薄膜、農藥等，使糧食産量從建國初的1億噸提高到如今的6.5億噸；全國每年新增建築面積16-20億平方米，水泥、鋼筋、塑料、塗料等大都來自化學工業領域；中國已是世界第一大汽車産銷國，汽車生産和使用所需的汽油、柴油、電池、鋼材、橡膠等同樣來自泛化學工業。

微觀生物的電鏡圖。

化學和化學工程更是高新科技的源頭和支撐。先進制造業的發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、超細、超含能、超結構和自組裝材料等，都需要化學和化學工程技術的發明和制造。

化學工業為解決能源短缺問題提供了廣闊前景。100年、500年、1000年以後，地球上現在常用的礦産資源、化石能源可能所剩無幾。隻有依靠化學和化工開發可再生資源和清潔能源，才能使社會經濟循環永續發展。

锂電池運行原理示意圖。

“自然界合成的物質，大概是107 到1010種。可以人工合成的物質，據估計達到1030、甚至10200種。人工合成前景之廣闊，無疑将對人類福祉起到巨大推動作用。誇張一點說，化學和化學工程是僅次于上帝的事業。上帝沒給我們的，它給了。”金湧說。

然而，由于管理缺位和安全意識淡薄，一些和化學工業有關的事故頻發，人們似乎患上“化工恐懼症”“化工焦慮症”，對化學工業避之唯恐不及。金湧非常擔憂，“近年來許多負面信息，把化學工業‘妖魔化’了。民衆對化工産生了偏見，家長和學生對學習化工懷有恐懼心理。作為關系國計民生的基礎性專業，卻在專業人才培養環節遇冷。如不能及時解決這個問題，必将對我國化工學科教育和化工産業進步産生難以估量的負面影響。”

“向社會普及化學化工知識，尤其要對青年做出正确引導。讓他們知道，我們的世界會因為化學工業而更加美麗。” 在金湧看來，在基礎教育中以科普形式傳遞化學前沿知識，是增加化學化工學科吸引力的一個有效途徑。“我們當然也可以到中學做講座、辦夏令營，但畢竟受衆面小。如果把幾萬張科普光盤、幾萬本科普參考書配備給中學，給新入學的相關專業大學新生播放科普片，效果會大不一樣。”

在青少年中加強化工知識科普教育的念頭就像一粒種子，在金湧院士心中迅速萌發。

43位院士倡議，6年努力，是讓青年了解化學化工

2009年，經金湧院士發起，中科院、工程院43位院士聯名發表了《振興化學與化學工程教育，從中學生抓起》的倡議書，号召通過化學化工的科普教育，讓更多青年學生了解化學化工專業的前沿進展。2010年，“‘高中化學與工程’教育與我國社會經濟發展優化銜接研究”項目由中國工程院批準立項。2012年，該項目分别被列為中國工程院和中國科學技術協會的重點資助項目。

由金湧院士總策劃，清華大學化工系教師組成項目實施團隊，多位院士、幾十位在高校及研究機構從事教學科研的專家，熱忱參與短片制作及配套科普書的編寫。期間，院士及專家們在幾乎沒有任何可現成利用資料的情況下，從零開始、反複摸索，召開研讨、修改會議上百次，反複打磨修改各方面的細節問題。

碳元素的一種單質富勒烯 ，又名足球烯。

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，也有義務為社會服務。再偉大的科學家也有進行科普宣傳的責任。”金湧說，“相較于做研究寫論文，科普工作并不是件容易上手的事情。尤其考慮到受衆是對專業知之不多的中學生，視頻選擇哪些主題，以什麼形式表現，都需要一步步摸索。”

選題曾是團隊面臨的首要問題。大家“理所應當”地認為，應該從化學發展史講起，使中學生對化學和化學工業有整體而全面的認知。于是，團隊老師拿着腳本，在一次化學夏令營上講給學生們聽，但同學們普遍反應過于簡單。“他們很熟悉互聯網，基本的知識點可以很快查到。講到‘合成氨工業的誕生被譽為近代化學工業的開端’時，學生說‘都什麼時候了，還在講這個？’差點讓院士們下不了台。”金湧不無感慨地說。

經過多方調研、多次讨論，編寫團隊确立了以當今世界前沿的化學化工科技成果為首選，希望能讓青年學生了解化學化工學科的内涵和深度。選題确定後，各位專家在研究工作之餘、立即着手親自撰寫腳本。如果内容不夠通俗易懂，就反複修改打磨。拍攝時要實現對抽象概念的可視化，難度很高。科學家和藝術家反複讨論，通過制作動畫、演員表演等多種形式，将抽象概念形象生動地展示出來。

M13噬菌體的微觀結構。

經過6年的不斷努力，2016年5月，視頻短片及配套科普書終于由清華大學出版社付梓出版。“我們做這件事是無償的，就是抱着讓青年了解化學化工的一顆心。能對我們國家化學化工事業做點自己的貢獻，足矣。”金湧院士如是說。

不為傳授知識，隻為啟迪興趣

微化工系統、新型大規模儲電技術、不同形态的碳元素相互轉化、新一代夢幻顯示器OLED…… 在10部短片中，沒有通常媒體映像裡排着廢水、冒着黑煙的化工廠。化學化工技術作為當代先進技術的代表，在方方面面造福人類的生産生活。10分鐘的視頻，要能一下講清楚深奧的前沿課題很難。金湧院士說，好奇心是推動人學習和探究的原動力。片子的重點并不在于傳授知識，而是通過“抛磚引玉”，引起大家對化學和化學工程的興趣。“學生看了這些片子，如果覺得有趣，發出‘哦，原來原來化學能做這麼多神奇的事情’的感慨，産生進一步了解和研究的欲望，我們拍攝的初衷就實現了。”

空氣燃料電池示意圖。

在項目團隊看來，科普教育的目的，就在于啟迪和引導青年人對化學化工的興趣。“高中階段化學學科所占學時并不多，關注前沿科學的選修課更是寥寥，這種情況直接影響了的化學化工人才的培養和輸送。目前，雖然在學術研究方面，我國論文數量已經是第一位，但質量還有待提高。産業化方面，與發達國家有着較大差距，許多高科技核心技術有待于突破。所以，我們需要具有工匠精神的專業化學工程師，前赴後繼地進行探索。”

令人欣慰的是，科普視頻推出後，受到青年學生的熱烈歡迎。項目組在清華大學化工系等多所高校及多所中學進行了試映，學生們普遍反映很有啟發，提高了對21世紀化學化工的認識。在2015年清華大學的中學生化工學科夏令營中，項目團隊為來自全國100多所中學的優秀高中生進行了試映。在随後的滿意度調查中，選擇“非常滿意”的占48.6%，滿意的占50%。

金湧院士在現場發言。記者 張 宇 攝

“本月發行後，我們将在全國面向高中和高校無償發行2萬套。希望這些片子能播放5年甚至10年，如果一年有一批學生觀看學習，那麼5年、10年就會翻倍，這将産生多麼深遠的影響啊！”

“從畢業算起，我已經在化學化工領域工作了57年。希望有更多熱愛化工事業的青年學子，積極投身化學化工事業，為美麗化學和美麗化工貢獻力量。”如今，耄耋之年的金湧院士還在忙碌奔波，計劃再選10個話題進行拍攝。他正憧憬着未來，繼續和科學界的同仁們一起，奮戰在化學化工科普教育的第一線。