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张希院士在第30届中国化学奥林匹克(决赛)暨冬令营上的讲话

来源:    发表时间: 2017-03-09 00:00:00

2016-12-01 

张  希

中国化学会副理事长,中国科学院院士,清华大学化学系教授

2016年11月29日湖南长沙

 

 

各位同学,老师,来宾:

 

 大家好!

首先,我代表中国化学会,向第30届全国化学竞赛的获奖学生们表示热烈祝贺!感谢各省市化学化工学会,包括澳门特别行政区代表团,对中国化学会工作的大力支持和配合,感谢湖南省化学化工学会、湖南师范大学和中南大学,为此次冬令营顺利举办做出的巨大努力。感谢陶氏化学(中国)投资有限公司多年来此活动的赞助。还要特别感谢师生志愿者的无私奉献。

 

化学是令人兴奋、充满成就感的学科。如果说数理科学的使命是探索自然界的奥妙与神奇,那么化学的魅力则是在自然界的基础上,创造一个全新的世界。纵观化学的发展史,就是创造新分子和构建新物质的历史,这些创造推动着经济和社会的巨大进步。当下,世界经济总量的大约20%来自化学化工的贡献,材料,医药,能源等国民经济中的支柱产业都以化学为基础。人类文明的进步一直伴随着化学的变革,从青铜器时代,铁器时代,钢铁时代,到硅与高分子材料时代。可以说,过去是化学的时代,现在是化学的时代,未来也必将是化学的时代。

 

我童年曾在湖南生活学习过五年。今天重返家乡,我不由地回忆起许多令人难忘的往事,其中不少今日看来都与化学密切相关。湖南的饮食文化源远流长,辣是湘菜最具辨识度的特点之一。人们经过研究,发现这种刺激性的味觉,来自于辣椒中所含有的辣椒素分子。这种分子通过与神经元末梢的受体蛋白质发生作用,激活钙离子通道,而产生辣的感觉。辣椒带来的灼热感常常令人大快朵颐,但过度的辛辣也会让人难以忍受,人们在解辣的时候,发现喝水的效果并不显著,而喝一些牛奶则可以很快消退辣觉。这是由于辣椒素的水溶性很差,但是脂溶性却很好,利用牛奶中的脂肪成分,降低辣椒素的浓度,简单的相似相溶的化学原理,能够帮助我们巧妙地解决生活中的问题。

 

在长沙,还有一种长盛不衰的小吃,有人对它敬而远之,有人却对它爱不释口,这就是“闻起来臭、吃起来香”的臭豆腐。这种巨大的反差,背后有怎样的化学道理呢?研究表明,豆腐的发酵过程中,蛋白质在酶的作用下水解,其中含有的甲硫氨酸和半胱氨酸降解,会产生易挥发的硫化氢气体,因而“闻着臭”。同时,蛋白质水解产生的其他氨基酸,有的具有鲜美的滋味,因而“吃着香”。简单的生物化学知识,被成功地运用到烹饪过程中,于是造就了这种家喻户晓的美食。

 

上面是两个湖南食品背后的化学故事。不知大家想过没有,生活里,每一天,化学都在讲着精彩的故事,等待着大家用心去倾听。

 

全国化学竞赛不知不觉间走过了三十几个年头,如今,它已经成为年轻的化学爱好者们互相交流和学习的舞台,成为选拔未来化学接班人的途径之一。我们欣喜地看到,竞赛选拔出了许多对化学有志趣的学生,他们在大学完成学业之后对化学的热情不减,依然活跃在国内外的化学界,将化学作为自己毕生追求的事业。这些化学之星,有的正冉冉升起,有的已经成长为栋梁之才。比如,清华大学化学系刘磊教授, 曾是1994年全国化学竞赛银牌获得者,他发现了蛋白质酰肼连接反应,建立了蛋白质人工化学合成新方法,合成的结晶纯蛋白最大含有228个氨基酸,最近又在含有456个氨基酸的更大蛋白质合成上取得了突破,不断创造着世界最好纪录,为此获得了2014年陈嘉庚青年科学家奖。北京大学化学与分子工程学院的陈鹏教授,曾是1998年全国化学竞赛银牌获得者,他发明了在活细胞内温和、高效、专一的生物正交反应,成功地用于细胞内蛋白质的标记和成像, 获得了2016年陈嘉庚青年科学家奖。上海有机化学研究所的李昂研究员,曾是2000年全国化学竞赛金牌获得者,他对有机化学的热爱纯粹而笃定,对各种人名反应如数家珍,在有生物活性的天然产物全合成方面取得了突出的成果,至今共合成了70个天然产物,其中40个为首次合成,我在此提前透露,他获得了2017年四面体有机合成青年研究者奖。回顾往昔,俊采星驰,我相信,在座的所有同学,都有可能在未来科学的道路上,写下属于自己的故事和传奇。

 

这是我第七次来到化学冬令营,我不仅看到了学生们探讨和钻研化学的热忱,更目睹了带队老师们的辛勤付出。感谢每一位化学老师,感谢您们启蒙、奠基式的培养工作。在这里,作为一名高校教师,你们的同道中人,我想和在座的老师们一起思考这样一个问题:在传授知识的同时,我们应当培养怎样的学生?

      

在现代化学科学的体系中,学科界限越来越模糊,不同学科间的交叉与融合,成为许多原创性成果的源泉。化学的教育和研究已离不开实验、理论与计算三大支柱。这意味着,要在化学的道路上走得更远,只懂化学是远远不够的。我们注意到,一些高中阶段在化学竞赛上投入过多精力,而没有打好数理基础的学生,进入大学学习后,遇到了很大的困难和阻碍。我们应该按照中学教育的规律来安排教学计划,让学生们形成均衡的知识结构,为将来的继续深入学习打下坚实的基础。

 

同时,我们也应该永远不要忘记,教育的根本宗旨在于培养人。古人说:“腹有诗书气自华。”受过良好教育的人,首先会养成健全的人格,优雅的气质和高尚的情怀。在这基础上,好奇心帮助我们保持兴趣,品判性思维帮助我们正确理解事物,韧性和坚持帮助我们坦然面对生活和工作中的波折。

 

自本世纪以来,中国的化学教育和研究都取得了长足的进步,我们已经在一些研究领域跻身世界一流,在个别研究方向引领世界的发展。当前,中国化学整体上正在从量的扩张向质的提升转变。可以肯定的是,在未来的化学世界里,中国学者必将扮演更加重要的角色。我们诚挚地欢迎热爱科学,有学术志趣的同学们,加入到我们的队伍中来,一起再创造化学新的辉煌,并享受创新带来的快乐和乐趣。

 

谢谢大家!