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導(dǎo)讀：

我們處在一個復(fù)雜多變、充滿不確定性的環(huán)境中，面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)；唯有依靠科學(xué)創(chuàng)新，中國制造業(yè)才能實(shí)現(xiàn)自主和升級，實(shí)現(xiàn)真正的現(xiàn)代化，推動一個更加進(jìn)步的世界更快到來，滿足人們對于美好生活的向往。

值此2022年開年之際，“君子知道”復(fù)旦大學(xué)EMBA人文商道講堂重磅奉獻(xiàn)，特邀中國科學(xué)院院士、世界科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料室主任趙東元教授，著眼科學(xué)精神，展望未來趨勢，與商界精英共同展開對人與自然、科學(xué)與社會協(xié)同發(fā)展的更深層次的思考。以下為根據(jù)講座整理的主要內(nèi)容。

趙東元：發(fā)展科學(xué)，首先要發(fā)展科學(xué)精神

-趙東元 -

中國科學(xué)院院士

世界科學(xué)院院士

復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料室主任

趙東元，中國科學(xué)院院士，復(fù)旦大學(xué)黨委常委、化學(xué)與材料學(xué)院院長、校學(xué)術(shù)委員會主席，國際介觀結(jié)構(gòu)材料協(xié)會主席，世界科學(xué)院（TWAS）院士，教育部長江特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，國家自然科學(xué)基金委功能介孔材料基礎(chǔ)科學(xué)中心首席科學(xué)家。復(fù)旦大學(xué)“浩清”教授、復(fù)旦大學(xué)校學(xué)術(shù)委員會主任、國際介觀結(jié)構(gòu)材料協(xié)會主席。

純“科學(xué)”不是生產(chǎn)力，

“科學(xué)的技術(shù)”才是生產(chǎn)力

在中國，“科學(xué)”是外來詞?？涤袨楸徽J(rèn)為是國內(nèi)最早從日語中使用了這個概念的人，嚴(yán)復(fù)在《天演論》的翻譯中也使用了這個概念，之后通過“五四運(yùn)動”在中國廣泛流傳。

其實(shí)“科學(xué)”一詞在中國古代文獻(xiàn)中有過出現(xiàn)，它指的是“科舉之學(xué)”、“分科之學(xué)”。在古代比較接近現(xiàn)在“科學(xué)”概念的，是“格物致知”，我們通過對物體的研究，得到知識。新文化運(yùn)動的時(shí)候，人們用“賽先生”來指稱科學(xué)，“賽先生”是Science的音譯，但是它們都沒有“科學(xué)”一詞那樣深入人心，被廣泛使用。

什么是科學(xué)呢？有些人說是科學(xué)家從事的事業(yè)；也有人說科學(xué)就是對的、正確的、真的、有道理的、好的、高級的……我們經(jīng)常說科學(xué)的方法，其實(shí)可能只是好的方法而已，這是對科學(xué)比較膚淺的理解?？茖W(xué)是知識、是真理，不是一般零散的知識，而是理論化、系統(tǒng)化的知識。對于自然、社會規(guī)律完整、理性的認(rèn)識才是科學(xué)，純“科學(xué)”不是生產(chǎn)力，科學(xué)的技術(shù)是生產(chǎn)力。

我們經(jīng)常說“科技”，其實(shí)科學(xué)和技術(shù)一定要分開，科學(xué)是科學(xué)，技術(shù)是技術(shù)，科學(xué)的技術(shù)才是第一生產(chǎn)力。

“科學(xué)”有三大特征：

1、發(fā)現(xiàn)規(guī)律

當(dāng)然這個規(guī)律包括社會規(guī)律，包括自然規(guī)律。

2、科學(xué)的精神一定具有三個方面

1）質(zhì)疑性：一定要去問為什么，沒有為什么，沒有理論不叫科學(xué)。

2）獨(dú)立性：科學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律“獨(dú)立”于研究者以及研究手段和研究方法；我們只有獨(dú)立地進(jìn)行科學(xué)研究獲得的成果才有科學(xué)價(jià)值?？茖W(xué)研究者必須具有獨(dú)立的思想，科學(xué)研究工作也是獨(dú)立進(jìn)行的。

3）唯一性：不管誰研究，發(fā)現(xiàn)的規(guī)律客觀存在，科學(xué)規(guī)律是唯一的。

3、科學(xué)一定具有邏輯性，定量性，實(shí)證性

沒有數(shù)學(xué)談不上科學(xué)，所以數(shù)學(xué)已經(jīng)超脫了自然科學(xué)，為什么最早諾貝爾獎不給數(shù)學(xué)，并不是數(shù)學(xué)不重要，很多西方人已經(jīng)把數(shù)學(xué)看成是哲學(xué)的范疇，一定要定量化、實(shí)證化。

除了這些之外，科學(xué)還有四大特征：

1、它的特征就是客觀性的，一定是遵從實(shí)際客觀的知識；

2、要有驗(yàn)證性，所以我們一定要用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)，科學(xué)研究的方法來驗(yàn)證它；

3、科學(xué)知識一定是系統(tǒng)的，是完整的、具有自己理論體系的這樣一門科學(xué)。

4、科學(xué)具有發(fā)展性，一定要有發(fā)展。

所以科學(xué)家們不斷地補(bǔ)充、不斷地發(fā)展，使科學(xué)不斷地往前走。科學(xué)本身不具有目的性，科學(xué)的目的就是發(fā)現(xiàn)規(guī)律，這規(guī)律發(fā)現(xiàn)了有什么用呢？可能當(dāng)下看就沒有什么用。

技術(shù)在英語里是Technology，拉丁文Technique指的是一個編織的過程。技術(shù)是改造自然的手段和方法，是利用知識改造自然的過程，科學(xué)是不能改造自然的，因?yàn)槲覀冎皇前l(fā)現(xiàn)它的規(guī)律。所說以科學(xué)的技術(shù)是生產(chǎn)力，科學(xué)和技術(shù)應(yīng)該是完全分開的。

科學(xué)與哲學(xué)，同源而異流

在現(xiàn)代科學(xué)誕生之前，科學(xué)和哲學(xué)是一體的。什么是哲學(xué)？要給一個定義真的是非常難，科學(xué)我不說你糊涂，一說就能明白；哲學(xué)我不說你明白，一說反而糊涂。但可以先說清楚什么不是哲學(xué)。哲學(xué)不是宗教，但是哲學(xué)給人信仰；哲學(xué)不是藝術(shù)，但是能給人美感；哲學(xué)不是科學(xué)，但同樣給人真理；哲學(xué)不是倫理，但是使人向上。所以哲學(xué)是一個非常復(fù)雜的問題，包括理論體系，包括世界根本性終極的規(guī)律、終極的問題需要人們?nèi)ニ妓鳌?/p>

羅素給過這樣一個定義：“哲學(xué)是介于神學(xué)與可見之間的東西?！边@是一個空地，科學(xué)圈定了一切能確定的知識，用實(shí)踐能證明的是科學(xué)；另一些超乎知識、沒有辦法來證明的是神學(xué)，介于之間的才是哲學(xué)。早在公元6世紀(jì)，希臘哲學(xué)家泰勒斯第一次把科學(xué)和哲學(xué)從神學(xué)中提煉出來，第一次思考世界這么多的物質(zhì)到底是由什么構(gòu)成的？他看到退潮過程，提出了水是組成萬物的構(gòu)想。

到了柏拉圖時(shí)代，古代科學(xué)和哲學(xué)慢慢發(fā)展，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多的自然規(guī)律，包括三角形三個角相加等于180度，這是在古希臘時(shí)期早就發(fā)現(xiàn)的，但是柏拉圖開始思考，雖然這世界上存在萬事萬物，但有很多規(guī)律不是以人的意志而轉(zhuǎn)移的，所以他提出了形而上學(xué)；他的徒弟亞里士多德第一次提出了萬物首先由質(zhì)料構(gòu)成。盡管亞里士多德提出的很多科學(xué)思想在現(xiàn)代科學(xué)看來全是錯誤的，但是我們?nèi)匀徽J(rèn)為他是古代科學(xué)之父，真正提出了物質(zhì)構(gòu)成、物質(zhì)運(yùn)動的規(guī)律。他的思想跟柏拉圖完全不同，他說“吾愛吾師，但吾更愛真理”，真理要用事實(shí)來驗(yàn)證、第一次提出來用時(shí)間來檢驗(yàn)。

經(jīng)歷了中世紀(jì)的黑暗時(shí)代，經(jīng)歷了伽利略等人的不懈努力，科學(xué)的實(shí)證性不斷發(fā)展。到了17世紀(jì)，牛頓力學(xué)體系的建立標(biāo)志著西方近代科學(xué)真正形成。一定是具有實(shí)證性、質(zhì)疑性、唯一性的，才是真正的科學(xué)。而神學(xué)在西方則絕對是最高的，它是無法被驗(yàn)證的，完全是靠啟迪和信心。

中國為什么有技術(shù)而無科學(xué)？

在中國和西方則完全不同，中國從來沒有存在過這樣的科學(xué)，我個人的理解是因?yàn)榈赜颉⑽幕牟町?。中國完全可以在封閉的農(nóng)耕環(huán)境下自給自足，所以我們一直抑商；而西方的希臘、希伯來“兩?！蔽拿鞫际强亢５?，在這樣一個地理位置生活，不可能自給自足，一定是依賴交換的，所以是重商的文化。西方人喜歡冒險(xiǎn)、自由、平等、契約精神；中華民族則偏重集體協(xié)作、國家主義。再加上東西方文化不同，西方藝術(shù)完全是泛科學(xué)化的，擲鐵餅人的雕塑已經(jīng)是透視的角度，凡爾賽宮幾何式的，筆筆直的，沒有任何的層次感；你看中國的蘇州園林層次感就非常好，移步換景，可以不斷去想象；李白的詩里有“黃河之水天上來”，能流嗎？這樣的想象完全是一種虛擬的、沒有任何求實(shí)過程的，中國人天生就是藝術(shù)家。

我們講一個人太有才了，琴棋書畫無一不通；從來不會說一個人數(shù)學(xué)很好，真有才。理科生肯定沒“才”，或者說是有知識沒文化的。所以在中國重于技術(shù)的研究，四大發(fā)明完全是一種技術(shù)，中國的知識分子不信自然定律，不去實(shí)證。寫過《中國科學(xué)技術(shù)史》(Scienceand Civilisation in China)的科學(xué)史專家李約瑟曾說，在中國人眼里自然不是沒有秩序，而是這種秩序不是由一個理性的人所定下的。因此中國知識分子更關(guān)注人事人倫。

中國最早的綜合性科學(xué)技術(shù)著作是1637年的《天工開物》，化學(xué)、農(nóng)業(yè)、冶金業(yè)、造紙等，我們的煉銅術(shù)比歐洲早了700年，但是里面記錄了完整的方法，卻沒有人知道為什么這樣能煉出銅，沒人去追究為什么。所以中華民族能工巧匠人才輩出，但是沒有科學(xué)家，“理性的翅膀一旦拴上了應(yīng)用的鉛砣，那它永遠(yuǎn)飛不了”。我們所有的發(fā)現(xiàn)都是馬上能拿去應(yīng)用的，不再去追問為什么。

中國的科技一直這樣發(fā)展著，西方從中世紀(jì)跨越到文藝復(fù)興、科學(xué)革命、工業(yè)革命，突飛猛進(jìn)。從1世紀(jì)到15世紀(jì)，中國領(lǐng)先了1400年，到1500年左右的時(shí)候科技被西方全面超越。從近代開始，科學(xué)從西方源源不斷進(jìn)入中國，改革開放40年，是中國真正的科學(xué)研究的春天。

我是搞材料的，今天我們在高溫超導(dǎo)的納米材料、反霍爾效應(yīng)量子晶體材料方面，已經(jīng)走在了世界的前沿，但是我們也要看到，跟西方數(shù)百年、上千年的科學(xué)研究相比，我們的基礎(chǔ)研究起步非常晚，我們對“科學(xué)”內(nèi)涵的理解還非常淺薄；我們?nèi)狈?到1的原創(chuàng)性科學(xué)研究成果，這是我國的科學(xué)之痛。

自然科學(xué)是運(yùn)用這些定理定律思維，來揭示自然科學(xué)本質(zhì)內(nèi)在的一個知識體系，它不能立竿見影。任何急功近利都無助于科學(xué)的發(fā)展。什么是純基礎(chǔ)研究？就是沒有任何實(shí)用的目的，就是前面說的，看起來沒有什么用的科學(xué)規(guī)律。純基礎(chǔ)研究也不追求經(jīng)濟(jì)和社會效益，科學(xué)技術(shù)研究從誕生之日起就要遵循這樣的真理。

從科學(xué)誕生那天起，科學(xué)家就有專業(yè)的責(zé)任、有社會的責(zé)任、有人類的責(zé)任。大多數(shù)人說，是才智造就了偉大的科學(xué)家，愛因斯坦說不，是人格，“你的才智與創(chuàng)造力不應(yīng)是對人類的詛咒”，所以有些科學(xué)我們是不能做的，比如克隆人，原子彈的誕生就曾讓很多科學(xué)家很是苦惱。

從科學(xué)誕生那天起，科學(xué)家就有專業(yè)的責(zé)任、有社會的責(zé)任、有人類的責(zé)任。

創(chuàng)新是科學(xué)基礎(chǔ)研究的永恒主題

知道了科學(xué)的目的就是發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律，那么怎么來搞科研？科研就是創(chuàng)新，一定要發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律、新的概念，提出新的概念、新的規(guī)律。所以創(chuàng)新是科學(xué)基礎(chǔ)研究的永恒主題。你要有創(chuàng)新就要有創(chuàng)新的思維，創(chuàng)新的想象力、創(chuàng)造力，這些是哪來的？完全是靠信心、勇氣、膽識和闖勁，坐冷板凳去做這樣的東西。上海神經(jīng)生物所的蒲慕明院士曾提出搞科學(xué)研究的人可以分三類：

1、探險(xiǎn)家，敢走前人沒走過的路，完全沒走過的路。

2、導(dǎo)游，已經(jīng)探索了，但是別人都不知道，我來告訴你怎么走，來尋找已經(jīng)找到的。

3、大部分人都是游客，我跟著導(dǎo)游到這來做點(diǎn)事，發(fā)表一篇論文就完了。

我們現(xiàn)在倡導(dǎo)真是倡導(dǎo)探險(xiǎn)家，探險(xiǎn)家大部分是青年人，他們有闖勁，初生之犢不畏虎，你也不需要太多的知識，什么都掌握了也沒有創(chuàng)新。

我們現(xiàn)在很多人是導(dǎo)游，我也是導(dǎo)游。我是學(xué)化學(xué)的，1980年考大學(xué)，雖然語文、政治都不及格，靠著“強(qiáng)大”的理科成績，考上了吉林大學(xué)化學(xué)系。我最喜歡做多孔材料，大家平常使用的干燥劑都是多孔材料。大家都知道微觀、宏觀，還有一個叫介觀，介于微觀和宏觀之間。介孔就是處于這中間的2-50 nm孔的材料。

為什么搞這個東西？它的表面積非常大，兩克就比一個足球場還大，它在催化、生物醫(yī)學(xué)、水處理等方面都是非常有用的材料。我過去做了一些無機(jī)化合物的介孔材料，想把有機(jī)的高分子材料，像導(dǎo)電高分子、生物高分子、富勒烯碳材料、金剛石等這些價(jià)值連城的好材料做成介孔，無論在能源、催化各個領(lǐng)域都會有非常好的應(yīng)用。這個過程太艱難了，經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗，最終我們的一個本科生試著用最古老的高分子酚醛樹脂做前驅(qū)體，一試成功了，后來我們發(fā)現(xiàn)其實(shí)成功的原因就是回歸哲學(xué)最原始的邏輯，把復(fù)雜的問題簡單化。最后我們建立了體系化的合成方法，我們做的材料是目前最穩(wěn)定的分子篩，熱穩(wěn)定性達(dá)到2000度。我們課題組圍繞這個課題發(fā)表了200多篇論文，全世界用我們這個方法發(fā)表了3萬篇論文，這樣一個工作絕對是引發(fā)了整個研究熱潮。不僅理論上能做，我們現(xiàn)在也在規(guī)?；a(chǎn)，真正把它用起來，做電動汽車、鈀碳催化劑、做藥物的中間體、做廢氣處理等，把有害氣體全部吸附掉，轉(zhuǎn)化成二氧化碳和氮?dú)狻Ｎ覄?chuàng)造的一些材料都以復(fù)旦大學(xué)FDU命名。

碳中和，要讓可再生能源開發(fā)

和清潔用油齊步走

下面說一些介孔材料在能源方面的應(yīng)用。能源是整個社會發(fā)展的動力源泉，目前中國要求2030年達(dá)到碳達(dá)峰，2060年達(dá)到碳中和，壓力非常大?？匆幌率澜缒茉吹臉?gòu)造就會知道，80%來自于天然氣、石油、煤等化石能源，可再生能源占比很低。有人提出化石能源是一個有限資源，說碳?xì)浠衔锊痪褪莿又参锸w來的嗎？不是，是無機(jī)化合物在高溫下轉(zhuǎn)變來的。地球底下有碳酸鈣大理石，碳和水一結(jié)合變成了碳?xì)浠衔铮哉f到底是無機(jī)變成有機(jī)，有機(jī)變成無機(jī)，可以互變。這樣一個成因論，意味著原油是用之不竭的、源源不斷的。目前全世界仍然源源不斷有新的化石能源被發(fā)現(xiàn)。

其實(shí)即使化石能源有峰值，它也不是最主要的危機(jī)。燃燒一噸煤要產(chǎn)生3.7噸的二氧化碳，而二氧化碳被認(rèn)為是使大氣變暖的主要原因。從工業(yè)革命到現(xiàn)在接近200年，地球的平均氣溫已經(jīng)升了2度，北極升得更多，盡管是不是二氧化碳引起全球變暖還有爭議，這確實(shí)是一個非常大的問題。

未來世界的能源發(fā)展一定是向低碳、綠色、循環(huán)的發(fā)展趨勢，要建立以化石能源為引領(lǐng)的綠色、低碳體系，這是人類共同體的一個物質(zhì)基礎(chǔ)。但目前，可再生資源在能耗中占比非常低。

可再生能源包括太陽能、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽?，這都是一次能源，但電、氫，這些都屬于二次能源，需要靠消耗其他能源來獲得。全世界都在根據(jù)各自的國情發(fā)展不同的可再生能源。法國是以核電為主；巴西是一個農(nóng)業(yè)國，以生物質(zhì)能源為主；德國害怕核電、想發(fā)展風(fēng)和光，但是這些可再生資源還有很多的問題，需要政府的激勵、需要創(chuàng)立一個完整的市場體系，剩下就是技術(shù)進(jìn)步的支撐。

我們對于化石能源的依賴短期內(nèi)是很難改變的，因此對碳基能源的高效利用是重大問題，不能像以前那樣粗放式利用，這對化學(xué)提出了重大的挑戰(zhàn)。怎么樣才能把石油變成潔凈的油品“吃光榨盡”、怎么樣能把煤高效燃燒、高效發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)（IGCC）高效使用。我們正在嘗試用介孔材料做一次能源高效轉(zhuǎn)化的催化劑。每一次催化劑的革命都會帶來石油化工的革命。未來的能源，一定是循環(huán)的，需要地下的石油、煤炭等碳基能源潔凈的轉(zhuǎn)化和利用，新能源的開發(fā)也勢在必行，基礎(chǔ)研究要走在前面。

怎樣能營造這樣一個環(huán)境，讓大伙兒都喜歡科學(xué)，把我們傳統(tǒng)的歸納思維上升到理性思維？這是我們中華民族需要做的。我們當(dāng)然更需要從0到1，需要創(chuàng)新的思維，超凡的想象力，要有批判的精神。我們國家科學(xué)不存在“卡脖子”問題，技術(shù)確實(shí)存在著“卡脖子”的問題，科學(xué)不是。我們需要提倡學(xué)科學(xué)、用科學(xué)、講科學(xué)、愛科學(xué)、挑戰(zhàn)創(chuàng)新，用科學(xué)伴隨著我們的夢想實(shí)現(xiàn)。

您對“科學(xué)與人文”

有沒有感興趣的課題？

趙院士的演講跳出了單純的材料研究和應(yīng)用，溯源了科學(xué)精神的發(fā)源，為EMBA同學(xué)打開了新的視野。在人類文明萌芽之初，學(xué)科的視野并不是那樣涇渭分明，如同希臘神話中主掌藝術(shù)與科學(xué)的繆斯女神那樣，哲學(xué)與科學(xué)總是形影相隨。隨著知識不斷增長、近代分科教育出現(xiàn)，自然科學(xué)和人文學(xué)科逐漸分化成為兩大對立的陣營，前者被認(rèn)為是理性、實(shí)用、真理性的，后者則被視為感性、無用、充滿價(jià)值判斷的，而忘記了它們都是人類用以解釋自身的一種方式。同源而異流的它們，逐漸向兩個越來越遠(yuǎn)的方向奔流而去。

學(xué)科細(xì)分帶來的負(fù)面效應(yīng)正在逐漸顯現(xiàn)，一方面造成了大量的浪費(fèi)，從一個領(lǐng)域得到的新方法, 很難推廣到其他領(lǐng)域；另一方面,一個窄窄的學(xué)科內(nèi)部很難能夠有自由的討論。對于企業(yè)家學(xué)生來說，我們尤其需要洞察世界的新途徑。

2022年起，“君子知道”復(fù)旦大學(xué)EMBA人文商道將持續(xù)推出“科學(xué)與人文”專題。我們從交叉學(xué)科的視角、以“內(nèi)驅(qū)力”和“外需求”的維度著力探討科學(xué)與技術(shù)的創(chuàng)新問題。在“內(nèi)驅(qū)力”部分，我們選取了影響人類歷史的一些重要發(fā)明、重要事件、重要學(xué)科、探討其 “何以發(fā)生” “何以未曾發(fā)生”；在“外需求”部分，我們更多聚焦于當(dāng)下和未來，探討以人為本的視角、人類對美好生活的向往，如何為未來科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新開拓出更多的應(yīng)用場景、提出更高的要求。

歷史上，人類曾經(jīng)生活在自然崇拜和自然恐懼的張力之中；而如今，人類生活在技術(shù)崇拜和技術(shù)恐懼的張力之中，彌合科學(xué)與人文的裂隙，或許是緩解此種張力的一個解決方案。誠如馬克思所預(yù)言的：自然科學(xué)往后將包括關(guān)于人的科學(xué)，就像人的科學(xué)包括自然科學(xué)一樣，這將就是一門科學(xué)。

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作為對管理學(xué)專業(yè)課程的補(bǔ)充，“君子知道”復(fù)旦大學(xué)EMBA人文商道講堂秉承“商道人文，融匯貫通”的目標(biāo)，讓學(xué)生從人文中汲取力量，擁有大智慧、大視野、大情懷。依托復(fù)旦大學(xué)強(qiáng)大的名師資源，“君子知道”人文商道講堂目前已邀請葛劍雄、陳思和、沈志華、許紀(jì)霖、吳曉明、哈繼銘等校內(nèi)外名家，為EMBA學(xué)生校友分享商道、人文和政經(jīng)等熱門話題。

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