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追問陳凱先之問(三)丨讓科學和科學家在中國生根 ——全國政協委員、中科院院士歐陽鍾燦回應「陳凱先之問」

追問陳凱先之問(三)丨讓科學和科學家在中國生根 ——全國政協委員、中科院院士歐陽鍾燦回應「陳凱先之問」

新聞背景

你知道電視、手機的液晶屏跟紅細胞有什麼關係嗎?你知道紅細胞為什麼能在毛細血管中自由穿梭嗎?自顯微鏡發明之後,人們就發現一個奇怪的現象,人類的紅血球呈現奇異的雙凹蝶形。後來,德國科學家赫爾弗雷奇開始用液晶理論解釋這種現象,但如何用物理公式描述紅血球的形狀,有個人給出了答案。他在赫爾弗雷奇的研究基礎上,創新提出了一個公式——鍾燦—Helfrich方程,首次預言了脂雙層膜的環形形狀,並指出它的兩個生成圓的半徑必須滿足r/R=1/2或0,解釋了紅細胞在毛細血管中自由穿行的原因。他就是全國政協委員、科學院院士歐陽鍾燦。

「科學和民眾之間有門檻」

「我也遇到過類似的情況,在大會堂,媒體記者為了追文藝界的明星委員,從後邊跑過來差點把我撞到了。」3月4日下午,在小組討論會的休息間隙,當記者把「陳凱先之問」拋向71歲的全國政協委員、科學院院士歐陽鍾燦時,他頗有同感。此時有別的記者從旁邊的門縫路過,伸頭看了看歐陽委員的胸牌,迅速走開了。

對於這些年輕的記者來說,歐陽鍾燦這個名字似乎有些陌生,但如果時光倒退30年,他在國際物理界卻是一個不折不扣的「網紅」。

他是最早進站的博士后研究人員之一;他是博士后群體中成長起來的第一位院士;他是首屆「國氏」博士后獎勵基金的獲得者;他提出的「場力與擴散競爭理論」發表在美國《物理評論快報》上,還被國外學者評為與著名的「DLA理論」並列的兩篇分形生長機制重要文獻之一;1987年,在師從德國物理大師赫爾弗雷奇(Helfrich,因發明液晶顯示2012年獲有工程諾貝爾獎之稱的德瑞玻獎)期間,他從曲面變分技術導出用曲面曲率及其微分表示的含自發曲率的流體膜形狀的普遍方程。這個方程在國際上被命名為鍾燦——Helfrich方程,基於這組方程,歐陽鍾燦預言了環型泡、雙凹碟型泡等多種膜泡形狀並得到實驗驗證。這些結果被國際上廣泛引用幾百次,促進了赫爾弗雷奇理論的推廣。因此,在2012年,其導師赫爾弗雷奇以生物膜物理獲得了國際賽克勒生物物理獎,歐陽鍾燦被邀在頒獎大會作報告全面介紹液晶生物膜理論。2015年,歐陽鍾燦當選為日本應用物理學會國際會士,這也是大陸學者首次獲此殊榮。

如果不深入了解,大家很難把這些閃亮的成就和眼前這位樸素謙遜的老者聯繫在一起。

「以前大家崇拜陳景潤、錢學森,為什麼現在對科學家『視而不見』了呢?我覺得這是我們在科普工作上還不太重視,科學和民眾之間還存在門檻。」歐陽鍾燦說。

「科普是科學家不可推卸的責任」

「科普的勞動價值絕不低於科研的勞動價值。很多創新思想開始都是以科普的形式在腦子裡出現,而做完研究后,科研成果也需要科學家做推廣工作。」歐陽鍾燦如此肯定科普的勞動價值。

歐陽鍾燦介紹說,日本半導體技術超過美國,與日本的科普工作者有著密不可分的關係。日本半導體產業新聞編輯出版的《半導體50年史》一書訪談了相關領域的537人,將日本半導體技術發展情況全面展現了出來。

2011年,歐陽鍾燦專門赴新加坡參加了一場生日會,這是為90歲的美籍英裔數學物理學家、普林斯頓高等研究院教授弗里曼·戴森舉行的。來自全世界的多名物理界大師(包括諾貝爾獎得主)和「冬粉」共同出席了這場生日派對。「雖然戴森沒有獲得過諾貝爾獎,但是他在物理學界和科普界有著極高的聲譽。大家都很尊敬他,主要還是因為他在科普方面所作的貢獻。」歐陽鍾燦介紹道。

在西方,每到聖誕節前夜,科學家們就會像其他公眾人物一樣,盛裝華服,向大家講述自己一年來的研究成果,展示自己的迷人魅力。

在國外,絕大多數科學家都寫過通俗性的科學著作,他們都把此項工作當做自己不可推卸的社會責任。《時間簡史》的作者、英國物理學家霍金認為:「如果我們確實發現了一套完整的理論,它應該在一般的原理上及時讓所有人(而不僅僅是少數科學家)所理解。」

早在20多年前,憑藉液晶基礎研究榮獲1991年諾貝爾物理獎的巴黎法蘭西學院皮埃爾-吉勒·德燃納(PierreGillesdeGennes)教授獲得諾獎后,並沒有直接進入實驗室,而是在全國中學開啟了一次科普報告之旅。在1992年到1994年期間,他共訪問了200多所高中,與高中學生們談科學、創新和一些常識性的問題。德燃納的助手協助他總結了200多次訪問內容,並集結寫出了《軟物質與硬科學》這一著名的科普暢銷書。歐陽鍾燦就是推廣軟物質概念的成員之一,他曾為這本書的大陸譯本寫過導讀,並專門就軟物質概念進行科普。

實際上,在做科普的工作過程中,歐陽鍾燦也曾有過一次「網紅」經歷。

「口香糖可以開椰子嗎?」對於這個問題,很多人肯定搖頭否定。但在央視去年一檔科普節目《加油向未來》中,嘉賓們把口香糖捻成尖狀,舉起椰子使勁往上砸,椰子瞬時打破,椰汁從細孔中汩汩地流了出來。

很多人很驚詫,但作為科普專家,歐陽鍾燦卻在節目中「淡定」地給出了答案:「口香糖是軟物質,給它一點小小的作用,就會起非常強烈的反應,速度快到一定程度,暫時力會很大。豆腐原來是豆漿,加一點滷水,就會變成固體,生活中吃的油、瀝青都是這樣。」

看過節目的網友們紛紛表示:「科學家太牛了,什麼都知道!」「立馬買了椰子和口香糖,決定親自試試。」「科學的力量太偉大了!」

2月28日晚,在位於北京玉泉路的科學院大學大禮堂內,歐陽鍾燦在台上講述了自己的這段「網紅」經歷,台下的大學生聽后也都躍躍欲試,表達要研究「口香糖開椰子」的願望。

「在去年全國科技創新大會、科學院和工程院院士大會和科協第九次全國代表大會上,習近平總書記強調,科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼,科學家不僅要做科研,還要做科普。」歐陽鍾燦說。

「教育出了點問題」

已故數學大師陳省身曾經說過,科學在還沒有生根。讓科學紮根大地,需要一批為科學孜孜以求甚至獻身的人。但是歐陽鍾燦卻感嘆:「現在我們的教育在方向上出了錯誤,都是短平快,都是讓孩子很快學會,而不是讓他們會學、會研究、會琢磨。」

歐陽鍾燦說,他小時候的偶像是牛頓:「被蘋果砸了一下,就要想想為什麼。現在小孩子做題不會了,都要很快去查找解題過程。教育太功利了。」

回憶起小時候的經歷,歐陽鍾燦說,他從小「好讀書不求甚解」,對後來成長為一名科學工作者「正相宜」。「國小時,我愛看電影,但家貧無錢,電影票只有求諸春節、元宵燈謎晚會的中獎。」

歐陽鍾燦的家鄉泉州有「海濱鄒魯」之稱,燈謎都出自市政協文史老人的手制,其中有許多三國、紅樓、水滸人名謎。為中獎得影票,他硬著頭皮將這些古典小說啃下來,再揣摩謎底謎面的邏輯關係。後來發現,自然科學研究不就是閱讀、實踐與猜謎的過程嗎?直到後來,他和著名物理學家彭桓武、黃祖洽先生還經常在一起玩猜燈謎的遊戲。對於現在很多孩子遇到難題就尋求「百度」,歐陽委員連連搖頭:「答案是很快出來了,但樂趣卻沒了。」

現在很多孩子學習的目的就是考高分,家長給孩子設定的成功目標也是出國留學、賺錢、成名。「對科學沒有好奇,對創新沒有興趣,誰還來當科學家?對科學家怎麼會尊敬崇拜?」

在歐陽鍾燦的眼裡,科學是美麗而神秘的,科學工作者就是要不斷挑戰自我,挑戰未知。

在德國洪堡大學時,有兩位教授願意接收他。一個是赫斯(hess)教授,另一個是赫爾弗雷奇(helfrich)教授,兩個都是國際知名的大師。赫斯教授年輕一些,曾任國際統計物理大會主席,專搞液晶,很有錢;赫爾弗雷奇教授是液晶顯示器的發明者,當時正研究所物膜理論。最終歐陽鍾燦選擇了赫爾弗雷奇教授。

「生物膜作為新興領域,對我這樣一個搞理論物理的人而言更富有挑戰性。」歐陽鍾燦說。

「回國需要理由嗎?」

歐陽鍾燦說,這一代科學家很多都出過國,但多數都選擇回來了,「我們共同的特點就是能夠將個人命運與國家命運結合起來。」每每回憶起恩師彭桓武,歐陽鍾燦都會想起老師回國時說過的一句話:回去還需要理由嗎?是啊,回國需要理由嗎?當然不需要,只有不回國才需要問理由的。

歐陽鍾燦告訴記者,上個世紀50年代初就參與和領導原子能物理和原子彈、氫彈以及戰略核武器的理論研究和設計的彭桓武,在離世的最後時刻,還在研究宇宙學,就是廣義相對論。住院時老先生沒有別的要求,只要求學生給他一台筆記本電腦,他想用它來寫文章,但其實他的病已經很重了。電腦送到醫院后,學生們還給他安裝了ScientificWord。

「我最希望的就是通過你傳達這樣一種信息,現在的年輕人應該時刻向上個世紀50年代回國的老一輩科學家學習,為祖國為民族多作貢獻。」說此話時,歐陽鍾燦聲音有些哽咽。

歐陽鍾燦說,多年前,中科院理論物理所只配有一輛車,那些老院士到清華、北大講學作報告,經常是自己騎著腳踏車或走路就去了,但他們從來都無怨無悔。像彭桓武院士在80多歲時,還獨自生活,仍然自己動手推公式、發表文章,並且每天自己動手做飯、做家務。

對於如何培養未來的科學人才,歐陽鍾燦提醒:「我還是提倡讓孩子自然發展,陳景潤當時生活條件那麼艱苦,做出的數學成就是最好的;現在環境好了,大家也富裕了,但卻不如以往,關鍵是人的創造性被磨掉了。」

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