如何激發(fā)孩子的科學興趣?化學家馬大為:保持好奇是關鍵
人和動物的區(qū)別在于人能制造工具,而化學是一門讓人類制造更好工具的偉大學科。化學致力于以創(chuàng)新的策略或者智慧使分子變得更好、更有效率,甚至于創(chuàng)造新的分子。與人們的衣、食、住、行緊密相連,同時也與生命科學、信息技術、國防科技、新能源、新材料等前沿學科密切相關。那么化學到底讓我們的生活產生了哪些改變?來看看馬大為的觀點。

未來科學大獎周
系列訪談
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馬大為
有機化學讓生活更美好
我叫馬大為,來自于中國科學院上海有機化學研究所,我們主要是研究有機化學的基礎理論的。但這樣一個基礎理論,實際上是對我們的人民的生活是密切相關的,我們發(fā)展很多方法,可以制造很多有用的功能分子,比如說材料,比如藥品等等。
有機化學,它創(chuàng)造了很多很多的分子,這個功能的分子呢,包括一些涂料,包括一些這個LED的顯示材料的一些東西,包括很多的黏合劑,包括這個我們常用的這個小分子藥,基本上都是有機化學的范疇的東西。
我們這樣的催化劑,它在藥物生產中就是可以變得更容易,就是可以用更便宜的價格去生產藥,同時呢,就是更少的去產生一些廢料。那么這樣的話你就可以,就是減少一些環(huán)境的污染,就是我們在獲得這些藥品的同時,你就避免了很多的環(huán)境污染的問題。
這些有機的分子,它是可以改變人們的生活的,你一定要去生產它,你不生產它你就沒有辦法享受它的好處,但是享受這個好處的同時,它確實是一個雙刃劍,這個我們生產的東西過程,它就是現(xiàn)在不是完美的,就會產生一些廢物。這些廢物就現(xiàn)在我們大眾說,經??吹降哪欠N環(huán)境的污染,那么怎么去改變這個環(huán)境污染呢?就是需要我們通過化學進一步創(chuàng)新,通過發(fā)展更綠色的合成方法,那么最后就是讓我們能夠產生這個有用的東西的同時,盡可能減少無用東西的形成。那么這樣的話,你就可以減少污染,同時也給大家提供就是更加價廉物美的材料。
搞科學是在不斷追求創(chuàng)新
這個就是跟其他科學一樣的,你要不斷的去更新?lián)Q代,不斷的去站到一個新的高度,才能夠給人類帶來更多的好處。那就像我們這個催化體系也一樣的,那么我們第一代的,盡管是比原來已經好了很多了,讓人們得到了很多用處,包括已經在醫(yī)藥生產上在用了,但是它確實還是有一些缺點,比如它這個催化劑用量用量高以后,最后產生的廢物就比較多了。
那么我們現(xiàn)在,幾年前就發(fā)展了第二代了,那么第二代就是只用很少的量,你就可以達到那個原來的效果,這樣你就避免產生很多廢物;那同時呢,你把這個效率提上去了,成本也就降低很多。
實際上我們,我們做了20年生產出第二代的,我們對它還不是說完全滿意,我們現(xiàn)在還在努力去做第三代的,這個就是我們搞科學的,它要不斷的要攀登這個新的高峰。這個就是大家的一個追求。
就是你要在原來的基礎上,看到原來是不是還有些弱點,能夠通過新的研究,把原來的弱點克服掉,把它的優(yōu)勢更大程度地發(fā)揮出來,那么這個實際上就是搞科學,它不斷追求的一個東西。
基礎研究不止步于發(fā)表論文
更要產學研結合
現(xiàn)在我們國家呢,應該說在基礎研究上,發(fā)展的也蠻快的,這個論文也發(fā)表很多,但是呢,講老實話,我們跟這個我們基礎研究的東西,對這個社會,對這個企業(yè)的生產力的影響來講,還是相對比較弱的,那么這個需要我們這個產學研的密切合作,才能夠去進行,因為對我自己來講,我是經常和產業(yè)界的人做一些溝通,那么看他們需求什么東西,他們還有什么困難沒有去解決。
他這樣一個問題,實際上對他來講,就是一個簡單的困難,但是對我來講也有可能就是很大一個科學問題,那么我們通過自己的研究,假如能夠把這個科學問題解決了,那你自然而然就可以幫助他解決,他的那個困難。同時呢,對另外的其它有很多是共性的,那其它的問題也可以自然而然就解決了,其實通過這樣一個產學研磨合的這么一種方式呢,實際上是讓你的研究呢,可以更有實用的效果,同時也可能能夠達到一個更高的高度。
亦實亦虛 讓科學與藝術跨界融合
這個對我來講,是一個新事物,這次未來論壇安排了藝術家陳文令,我們一塊兒做了一個藝術品在展覽,這個藝術品它有幾層含義,一方面它是講述了我們領域的一件藝術品,它有一部分就是一個蛋白質,那個蛋白質是什么,就是我們很多的藥,它就是跟蛋白質作用以后,才發(fā)揮效果的,比如說你抗炎的,抗腫瘤,這個免疫等等,這個小分子跟那個蛋白質結合以后,它就會產生這樣一個效應的,這個從分子層次來說也是這樣的。他把這個意思,通過模型表達出來了。
另外,這件作品也有很多藝術含義的,他用了兩個雙頭馬這樣一個東西,雙頭馬是什么意思呢?像這個和很多的領域都是一樣的,科學研究實際上它也是一把雙刃劍,它在給人們帶來好處的同時,也會帶來這樣負面的一些東西的,那么問題就是我們怎么能夠通過法規(guī),通過自己的道德去,好好的去利用它好的東西,而盡可能避免利用一些壞的東西,這件作品實際上也是給人類一種提醒,我們需要去考慮這些問題。
這個確實對我來講是個很新鮮的,因為我看到過一些雕塑,但是沒看到他們做這么大的,然后在這個過程中我,從我的角度來講,我是盡可能希望他展示一些,真實的東西,但對他來講,他是要展示一些更虛擬的東西、抽象的東西,所以兩者之間出現(xiàn)要磨合很多的一些情況,但是現(xiàn)在我們經過了幾次交流以后,他做的很好,他最后通過這樣一個簡單的作品,就把多層的含義都給表達出來了,我覺得是一件很好的作品。
成為科學家就是要
勇于挑戰(zhàn)最重大的問題
作為一個科學家,首先你要知道,在挑戰(zhàn)什么東西,他沒有解決的問題是什么,我覺得要發(fā)現(xiàn)這些重大的問題,那發(fā)現(xiàn)這些重大問題以后,解決這些重大問題就可以變成一個目標,這樣的話,也就是你的一個興趣所在,那么有可能你一輩子都不一定解決這樣一個問題,但是你把它作為一個追求的話,你會在這里面感到,就很多興奮,很多有歡樂的一些東西。
但是這些東西就像我剛才講,不可能就是馬上能解決,但是你追求它十年,二十年,這樣一個機會完全比你追求那么一兩年,抓到它解決問題的方法和機會要大的多,那么一旦你對這個大問題有一些重大突破以后,那它對這個領域,對這個人類社會帶來的效果,確實是有很大的不同的。我覺得尤其是做科研的人首先你要有一個比較大的志向,要解決一些大的問題。第二個你就要鍥而不舍的去圍繞這個問題的解決,通過各種方法去想,千方百計的去把這個問題給解決掉。
好奇心是激發(fā)科學興趣的第一要素
我覺得對青少年來講,他要有個好奇心,要對這個事物,為什么會產生這樣一個東西,要有好奇心。
第二呢,就是做一件事,要有始有終,能夠堅持,這樣一個堅持不是說一天兩天,你一定要養(yǎng)成這樣一個習慣。
第三點可能我覺得將來還要有一個很大的鑒賞能力,因為鑒賞能力就是一個,能讓你同樣做科研,是不是能夠做到一個更高高度的一個問題,你只有知道哪些東西重要,哪些東西不是太重要的時候,這個時候可能你站的高度不一樣,你將來解決的問題就會不一樣。我覺得這幾點是比較重要的。
謝謝你們。

馬大為
2018年未來科學大獎-物質科學獎獲得者
中國科學院上海有機化學研究所研究員
中國科學院院士
1984年畢業(yè)于山東大學化學系;1989年于中國科學院上海有機化學研究所獲博士學位;1990-1994年在美國匹茲堡大學化學系和Mayo Clinic神經化學和神經生物學研究部進行博士后研究;現(xiàn)任中國科學院上海有機化學研究所研究員、課題組長。
研究方向:具有重要生理活性的復雜天然產物的全合成及結構-活性關系研究;針對特殊靶點如G-蛋白偶連受體,蛋白激酶,蛋白水解酶和細胞凋亡過程的小分子調節(jié)劑的發(fā)現(xiàn);有機合成方法學的發(fā)展和其在合成生物活性分子中的應用。
獲獎及榮譽:求是科技基金會杰出青年學者獎(1998);中國青年科技獎 (1998);上海市十大杰出青年(2001);上海市科學進步一等獎(2005);國家自然科學二等獎 (2007);第七屆上海市自然科學牡丹獎 (2009) 上海市科技精英(2009) N. C. Yang Lecturer Award (2016) 美國化學會Arthur C. Cope 學者獎(2018) 未來科學大獎物質科學獎(2018)
注:文章來源未來論壇