摘要：院士跨界高端訪談欄目旨在探索面向未來的科技人文問題。本期訪談中國工程院院士、清華大學化學工程系金涌教授，圍繞綠色發展、科技人文與跨學科思維等問題而展開。金涌教授認為，人類文明的發展離不開科學技術，現代文明離不開化學與化學工程。目前我國化學化工產業存在的短板是缺乏顛覆性創新。科學創新的本質是學科交叉，中國要想從工業社會轉向智能化社會，需要在諸多高新技術領域有所突破。近年來，科學技術在推動社會經濟發展的同時，也給自然生態帶來了一些負面影響，以碳中和為目標，循環經濟、生態文明和綠色發展的結合成為了實現可持續發展、高質量雙循環新發展格局的必經之路。科技的發展也離不開人文的指引，人文素養對科學研究至關重要。

　　關鍵詞：化學化工;綠色發展;循環經濟;跨學科;創新思維

　　人類社會發展史是一部追求美好生活和生命質量的歷史，也是一部從自然界不斷獲取能源而壯大人類自身的歷史。在這個過程中，一方面，科技進步使人類利用自然、改造自然、支配自然的能力倍增;另一方面，自然資源和環境也在不斷遭到破壞，并達到了前所未有的程度。可以說，人類正面臨著威脅社會可持續發展的巨大的生態危機和能源危機———引發了有識之士的擔憂。“溪邊白鷺，來吾告汝。

　　溪里魚兒堪數。主人憐汝汝憐魚，要物我、欣然一處。”(辛棄疾·鵲橋仙)詩人辛棄疾所描繪的田園風光正一步步離我們遠去，氣候變化所導致的各種災害以及過度采伐自然資源所引發的問題正在警示人類：若不秉承綠色能源的理念，并制定相應的政策，人類社會生存的前景將十分黯淡。誠然，日新月異的科技創新正在改變人類的生活方式、工作方式，乃至思維方式，但隨之衍生出的人文社會問題并沒有得到應有的關注和研究，科技人文的鴻溝正在擴大，自然科學、工程技術和人文之間的隔膜日益增多。在此背景下，上海交通大學特聘教授彭青龍率先提出“科技人文命運共同體”的概念，期望通過系統性的學術研究，積極開展學術活動，探索打破自然科學與人文社會科學的學科壁壘、消解“科技人文融通赤字”的有效路徑。

　　基于此，《上海交通大學學報(哲學社會科學版)》推出“院士跨界高端訪談”欄目，圍繞“面向未來的科技人文”諸多方面，開展深入交流。本期訪談中國工程院院士、清華大學金涌教授，訪談主題聚焦“綠色發展、科技人文與跨學科思維”。彭青龍：尊敬的金院士，您好!很榮幸今天您能撥冗接受我們的訪談。

　　您是化學領域非常知名的權威專家，我們首先從人類社會與化學的關系談起。眾所周知，鉆木取火對人類進化與社會發展產生了十分重要的影響，從熟食中獲取能量大大增強了人類的體質，提高了人類自身的生存能力。后來，得益于化學化工等科技領域的發展，人類的生活和生命質量都得到了大幅提升。

　　中國古代的四大發明曾為世界的科技文明做出了巨大貢獻，為什么四大發明會分別在戰國、東漢、唐朝早期和北宋時期出現，是因為當時的社會文化氛圍有利于四大發明的誕生嗎?盡管四大發明為中國贏得了聲譽，但并沒有為中國后來的科技地位贏得可持續的發展優勢，我們當時擁有的技術優勢為何最終沒能轉化成科學優勢?金涌：這個問題很多專家都有過探討。中國文化在先秦時期曾有過一次繁榮發展，從哲學到數學領域，諸子百家都出現過很多有造詣的成果，同一時期希臘和羅馬是西方文化的中心。

　　西方繼承了古希臘、羅馬文明，隨著文藝復興運動的爆發再次迎來了文化的輝煌。古希臘、羅馬文化和中國傳統文化的區別在于，西方世界不將數學視為一個計算工具，而是一個分析問題、培養邏輯思維的工具。隨著數學的發展，一些求真方法也隨之出現，即注重求證、實驗的邏輯思辨，至此，現代研究問題的模式已初具雛形。創新需要能工巧匠和工匠精神。

　　中國的科技發明于宋朝達到巔峰，宋朝的經濟發展迅猛，對各種技術的需求較大，唐朝和宋朝的社會環境較為開放，吸收了國外各方面經驗，宋朝匠人擁有較高的地位。中國長期以來就有“萬般皆下品，唯有讀書高”的古訓，宋朝給予匠人較好的待遇，一定程度上打破了這一占據絕對統治地位的思想;元朝社會出現混亂，導致科學技術的發展一度出現停滯;明朝嚴格的匠籍制度規定“匠不離局，匠役永充”，工匠地位大大下降，自主經營權受到限制;晚清到民國戰亂不斷，工匠精神的泯滅導致中國科技發展進入停滯期。而與元朝同一時期的西方爆發了文藝復興，擺脫了宗教束縛，所繼承的古希臘、羅馬的科學研究方法倡導觀察、研究、實驗、分析，強調辯證地看待問題，由此，西方很快便開始對科學問題的不斷探索;而中國只講求實用性，研究科學的目的是解決具體問題，而非深究其原理。

　　美國著名物理學家亨利·奧古斯特·羅蘭曾說過：“如果停止科學進步，僅關注技術開發，那么我們很快就會墮落，會淪為與中國人一樣的民族，他們接連好幾代都沒進步，是因為只滿足于科技應用，從不探尋其深層原因。中國人早知火藥應用，如能用正確方法探尋其功能的原因，就可以發展出化學，甚至物理學……(但都沒有)以致我們現在把這人口眾多的古老民族當作野蠻民族。如果不深入探索，就像撿起富人掉落的面包屑，得到更多的面包屑就自認比富人更富有，而忘卻富人擁有面包。”①

　　所以他告誡西方人，一定要進行科學研究，不能止步于應用。中國傳統文化，是造成中國的科學技術很長一段時間落后于西方的原因之一，那時整個社會都崇尚求取功名的讀書人，忽視匠人的地位，因而缺少對問題的深究。外國人研究并發展了從中國傳來的技術，最后超越了中國，中國近一兩百年都遠遠落后于西方，最終淪為半殖民地，令人惋惜。此外還有兩個原因，一是腐敗的政治制度，二是傳統宗法陋習———對祖先的崇拜有時會給中國人施加很重的思想包袱，從而無法接受新的發明。

　　文化之間的交流具有重要意義。改革開放以來中國進入快速發展、文化交流階段，我們已經從“跟跑者”轉變為“并跑者”，而且正在向“領跑者”前進，這一代年輕人肩負的重任，就是通過創新來引領整個世界科學技術的發展。彭青龍：新中國成立后，化學化工的發展進入新的歷史時期，中國在一窮二白的基礎上發展成為世界上最大的制造業大國之一。

　　您如何看待新中國成立七十多年來中國在化學化工產業上取得的成就?現在中國在世界格局中處于何種地位?還存在哪些短板?請問如何補足這些短板?金涌：中國的化學工業曾一度非常落后。民國初年甚至將火柴稱作洋火，將汽油、煤油稱作洋油，那時的中國基本沒有什么化學產品。新中國成立后迎來了經濟、工業各方面的蓬勃發展，當時國家對化學工業最迫切的要求是解決糧食問題，所以20世紀50年代中國化工的主攻對象是化肥。當時中國的人口基數大，土地面積小，人均擁有的土地資源大概不到美國的1/10，若要增加單位面積的糧食產量，除了精耕細作外，肥料必不可少。化肥是最主要的肥料，化工部曾被戲稱為“肥料部”，氮肥、磷肥、鉀肥最受重視。

　　20世紀50年代起，石油化工成為中國化工的領頭羊。在二戰以前，德國的化工技術在全世界首屈一指，德國化工以煤炭為主，用煤制造出各式各樣的燃料、材料，屬于煤化工。自20世紀40年代，美國發現了眾多大油田，煉油成為化工熱潮興起的主要標志，美國依靠煉油技術生產了許多石化產品，如塑料、橡膠、纖維，中國那時只能從國外引入這些產品。古巴革命成功后，中國和古巴建立了友好的國際關系，派了一批學者到古巴，進入美國在古巴開設的煉油廠學習，由此，中國的煉油技術在參考古巴的基礎上自主發展起來。

　　以前的中國沒有煉油產業，都是從蘇聯引入煉油技術，中國第一家合成橡膠廠建在蘭州，將糧食做的乙醇轉化制成橡膠，化工產業開始在中國興起。新中國成立以來，化工對于人們的衣食住行產生了非常大的影響，支撐了整個文明社會。“衣”，中國現在的滌綸產量占世界的65%，由于棉花產地有限，中國大力發展化纖，化纖是中國高分子化工最突出的代表;“食”，從新中國成立之初的2264億斤糧食到現在的1.3萬億斤糧食，中國的糧食年產量翻了5.9倍，依靠的正是化工對農業的大力支持，生產的化肥、薄膜、農藥提升了糧食產量;“住”，建筑需要的水泥、玻璃、鋼鐵、內裝修，都屬于化工產品，中國高速發展的住房產業也依靠化工的支撐;“行”，所有的油，如潤滑油、汽油、煤油都屬于化工產品，未來電動汽車普及后，電動車的電池也屬于化工產品。

　　化工支撐著整個現代文明的社會生活，基礎化工意義重大，生產與高端制造相匹配的高端材料是我們現在的主攻方向。改革開放后中國化工真正迎來了大發展，通過技術引進、吸收、消化和再創新，中國很快便掌握了技術，生產能力有了大幅提升，快速成為全世界最大的生產地和全球制造大國，在化學化工體系中處領先地位。中國化工產品的總銷量在不考慮石油的前提下，世界排名位居第一，若加上煉油中國排名第二，美國排名第一。

　　中國的化工產品銷量如此巨大，是因為其定價低廉，并銷往全世界。有一種名為三聚氰胺的優質化學原料，可以用來生產很多高檔油漆，還可以用來防火、阻燃，由于其價格非常低廉，國外的很多廠家，特別是一些東南亞國家直接代為銷售，中國便很快占據并覆蓋了全球市場，以至于其他國家不再具有競爭優勢。

　　由于中國的運作能力、市場經營能力以及化工復制能力十分強勁，外國人便封鎖了高端產品的生產技術，使得現在想要購買最先進最前沿的技術成為一個難題，因為高端制造業的前提是必須先有高端材料，比如殲20的飛機排氣口就需要非常優質的碳纖維，先進材料是整個化工高端制造依托的基礎。試想，在未來幾百年，在地球上資源被開發得差不多之時，我們還有什么可以賴以生存的資源?這里可以引入循環經濟的概念———使用過的資源被重新還原為原料后再制造。

　　循環經濟思想由生態文明衍生而來，地球在寒武紀后發展出了三個主要的生物群落：植物作為制造者，主要通過陽光、水、二氧化碳以及一些元素合成蛋白質、淀粉、纖維素給動物食用;動物，是享用者和消費者;分解者微生物則將動物的排泄物分解，使其回歸土壤后被重新利用。植物、動物、微生物之間存在一個由陽光驅動的循環生物鏈，由于陽光可以存在46億年之久，所以這種發展模式是可持續性的。若要使社會生態也可持續發展的話，我們需要效仿自然生態。工業社會若要使產品于全生命周期被運用，就要實現這樣一種循環：從原料到產品到被消費再到被廢棄，最后重新再變回原料———這種社會生態循環便離不開化工，因此從長遠來看，化工對循環經濟有著重要意義。

　　目前我國存在的問題和短板是缺乏顛覆性創新。其中急需攻克的短板之一是高端材料，即高性能材料，這是化工未來的發展方向，也是最重要的創新;另一個短板是生化技術，自DNA的螺旋形結構被發現以來，生化技術獲得了深遠發展，未來生物和化工結合的生化技術能夠創造出更多的顛覆性創新技術，這也是化工的另一個發展方向。糧食充足的美國為了防止糧價下跌，選擇用糧食做乙醇，所以美國的工業乙醇有四千萬噸，將工業乙醇加入汽油中不僅可以節省汽油，也減少了對環境的污染;中國由于糧食緊缺，加入油里的工業乙醇不到三百萬噸，和美國相差一個數量級。那么生物技術能否帶來新的突破?曾有一位新西蘭的華僑帶來一個生化菌種，該菌種無需糧食，用一氧化碳就可以生產乙醇，而煤也可以產生一氧化碳，這樣就可以用工業方法制作乙醇。

　　目前，我國在生化技術上相對落后，國外對菌種的保密措施很強，由于害怕菌種的流失所以對他國進行嚴格監控，因此，生化技術也是接下來需要攻關的方向，特別對制藥和化妝品產業而言意義重大，我相信新一代研究者能夠補齊這些短板。彭青龍：在您的著作當中時常提到綠色發展主要是統籌人類社會與自然和諧發展共存的關系。在經歷了崇拜自然、依賴自然、改造自然的認知之后人們越來越認識到自然資源的稀缺性，進入到保護資源的階段。然而僅僅有認知還不夠，需要推動系統性的社會變革方能實現綠色發展和可持續發展的目標。

　　恩格斯曾說過，“人們愈會重新地不僅感覺到，而且也認識到自身和自然界的一致，而那種把精神和物質、人類和自然、靈魂和肉體對立起來的荒謬的、反自然的觀點，也就愈不可能存在了，……但是要實行這種調節，單是依靠認識是不夠的。這還需要對我們現有的生產方式，以及和這種生產方式連在一起的我們今天的整個社會制度實行完全的變革。”②

　　您的著作中對循環經濟有著深刻的認識，可否請您結合綠色發展生態文明建設，談談綠色發展、生態文明建設與循環經濟的關系?怎樣使循環經濟與國際國內雙循環新發展格局實現有效對接并促進高質量發展?彭青龍：青年強則國強，青年是科技創新的希望，而“科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼，要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置”。瑏瑠�災�提出“美麗化學”和“美麗化工”的理念，實際上是為了吸引更多年輕人進入化學化工專業學習，而現實情況是很多年輕人無法抵擋快速賺錢行業的誘惑，或者在生活富裕的家庭背景下，不愿意像父輩那樣從事艱苦的科學研究和技術革新工作，甚至受到“被妖魔化”的化學化工的影響而選擇逃離化學化工學習。

　　我們怎樣才能讓年輕學生對化學化工保持好奇心和想象力?怎樣才能讓他們擁有使命感和家國情懷?您對他們的成長成才，特別是跨學科思維能力的育成有什么建議?金涌：我認為每代人的選擇都存在差距，年輕人逃離工科現在已是普遍現象，包括美國和日本也存在這種現象，現在愿意在美國學工科的學生占比不到10%，當然也包括化工專業。社會現實的錯誤引導是最關鍵的原因，一些身價百億的大明星，無論是體育明星，還是影視明星，給年輕人形成了不好的導向。趨利避害是人的天性。我覺得政府已經開始出臺一些政策，如對演員出演一部電視劇的最高片酬做出一些限制。勞動和收入的匹配程度，需要政府從制度上做出調整。另一方面還是要從教育層面入手，引導學生探究未知世界、未來世界的意愿。

　　科學家們需要努力啟發學生的好奇心和事業心，首先要把每個學科的故事講好，每個學科都有自己的魅力，這就是我們作為上一代學者要做的工作———把學科真正的未來展現給年輕人，讓他們產生興趣，并愿意為之付出一生。清華大學深知，入學第一年是一個學生思想發生轉變的時期，需要讓他真正了解自己學科的未來，讓他愛上自己所學的學科，覺得這是值得他為此付出一生的學科，當然不是每個人都要有這樣的志向，我們也不需要所有人都有這樣的志向，但還是要加強對學生的教育，我相信我們可以培養出一代又一代有志青年。

　　早年美國教授們都來中國找生源，因為中國學生有拼搏的精神，很少有美國學生愿意讀博，大多去尋找別的更賺錢的工作，企業也不需要那么多博士。有一次我去拜訪美國的一個研究所，頂層就是博士研究生的實驗室，博士大多都是韓國人和中國人，其實這種現象現在也很普遍。世紀之交時這個現象傳到了日本，日本教授也喜歡中國學生，因為中國學生吃苦耐勞，有鉆研精神。現在20年過去了，中國有很多學生也在逃避艱苦。

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　　不過我認為教育可以扭轉這個局面，可以引導學生的事業心，并與為社會做貢獻的決心相結合，這樣培養出來的學生才是最有前途的，也是最容易學成的。正是文科而非科學塑造了人的人生觀、世界觀、價值觀，人文教育的重要性由此凸顯。其實人的三觀是在中學、高中階段便逐漸形成的。我是新中國第一代知識分子之一，那時的中國正處于從一個半封建半殖民地社會轉向新中國建設的新階段，整個社會的教育都是讓人們堅信要為別人而非自己做貢獻，要為國家做出一番事業。我認為這種信念和理想正是現在的教育要加強的，通過人文教育幫助學生樹立正確的三觀，幫助一個人真正地找到自己一生正確的道路，正是人文學科的重要使命。

　　作者：彭青龍