中國科學(xué)院院士俞汝勤教授
分析化學(xué)與化學(xué)計(jì)量學(xué)
總體來講,分析化學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域還不算是很強(qiáng)大的學(xué)科,常被視為僅提供一些服務(wù)性工作的學(xué)科,不是很被看重。俞汝勤先生說到,打個(gè)比方,就像病人去醫(yī)院看病只知道醫(yī)生,并不重視醫(yī)院的各類檢查化驗(yàn)室;分析化學(xué)就類似醫(yī)院的化驗(yàn)室,你說地位會(huì)很高嗎?不會(huì)很高!盡管化學(xué)家作出新的貢獻(xiàn),也離不開分析化學(xué)的幫助。比如,找到一個(gè)新的物質(zhì)、材料,這也需要分析化學(xué)來檢測。但是,人們只記住了發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新化合物的人,而忽視了其中的分析工作者。在化學(xué)界,分析化學(xué)家要取得一些成績很艱難,需要付出更多的努力,才能讓人來重視這個(gè)學(xué)科。其實(shí),化學(xué)界本身對分析化學(xué)還予以小視是沒有道理的。
回顧歷史,200多年前,德國的哲學(xué)家康德提出一個(gè)論點(diǎn),化學(xué)在我看來,還不能算是一個(gè)真正的科學(xué)。因?yàn)榛瘜W(xué)家還不能用數(shù)學(xué)方法來處理化學(xué)問題,不能用數(shù)學(xué)演繹化學(xué)原理,化學(xué)只是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié);而物理學(xué)是真正的科學(xué),可以用數(shù)學(xué)來處理??档逻@個(gè)觀點(diǎn)對學(xué)術(shù)界影響非常大,所以長期以來,人們認(rèn)為化學(xué)這門學(xué)科還是有欠缺的,比物理學(xué)有差距,差距在無法用數(shù)學(xué)來演繹化學(xué)理論。今天,化學(xué)可以正面地回答康德當(dāng)年的問題了,已經(jīng)沒有人懷疑化學(xué)不是一門真正的科學(xué),用計(jì)算化學(xué)、量子化學(xué)等來演繹、闡述化學(xué)理論,應(yīng)用數(shù)學(xué)來解決化學(xué)問題,這也包含了化學(xué)計(jì)量學(xué)。分析化學(xué)家和理論化學(xué)家走到一起,應(yīng)用數(shù)學(xué)原理來演繹化學(xué)問題做的相當(dāng)成功,尤其結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)后,效率很好。
今天重提康德的老話。當(dāng)年,化學(xué)受到這樣一個(gè)評價(jià);現(xiàn)在,分析化學(xué)也面臨一個(gè)窘境——化學(xué)界對分析化學(xué)的定位不太高,雖然覺得分析化學(xué)是必要的,但并不覺得是一個(gè)蠻有地位的分支,只是輔助的。
不要忽視分析化學(xué)的一個(gè)重要分支——化學(xué)計(jì)量學(xué),化學(xué)計(jì)量學(xué)是化學(xué)領(lǐng)域、特別是分析化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的比較新興的東西,發(fā)展迅速,目前已經(jīng)在一定程度上可與計(jì)算化學(xué)、量子化學(xué)相比肩?;瘜W(xué)計(jì)量學(xué)具有一個(gè)特點(diǎn):運(yùn)用數(shù)學(xué)化、建立數(shù)學(xué)模型、充分利用數(shù)學(xué)方法,代表著分析化學(xué)的科學(xué)化、信息化方向。
分析化學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)雖然不是最好的,但絕不是用的很差的。分析化學(xué)家發(fā)展化學(xué)計(jì)量學(xué)發(fā)展的很好,利用數(shù)學(xué)方法取得了很高的水平。當(dāng)年,化學(xué)家不能很好地用數(shù)學(xué)來演繹化學(xué)科學(xué),所以不承認(rèn)化學(xué)是一門真正的科學(xué);今天,化學(xué)家不應(yīng)該忘記當(dāng)年為什么被人家覺得化學(xué)科學(xué)水平不高、不是真正的科學(xué);化學(xué)界對分析化學(xué)不要存在有偏見,忽視分析化學(xué)這一分支,這個(gè)很重要的分支,俞汝勤先生強(qiáng)調(diào)到。
同時(shí),分析化學(xué)界也要重視化學(xué)計(jì)量學(xué),把分析化學(xué)進(jìn)一步提高。要記住,當(dāng)年化學(xué)家的數(shù)學(xué)模型建立的不好,讓康德不認(rèn)為化學(xué)是一門科學(xué),現(xiàn)在分析化學(xué)界還有一些人忽視化學(xué)計(jì)量學(xué)。其實(shí),現(xiàn)在要把分析化學(xué)地位提高,把化學(xué)計(jì)量學(xué)搞好就是一個(gè)很重要的方面。因?yàn)檫@正好代表了分析化學(xué)家可以應(yīng)用數(shù)學(xué)方法演繹分析化學(xué)理論、解決分析化學(xué)的問題,化學(xué)計(jì)量學(xué)將幫助分析化學(xué)真正確定學(xué)科地位——那就是康德意義上的科學(xué)。應(yīng)該把化學(xué)計(jì)量學(xué)發(fā)展好,俞汝勤說到:“倡導(dǎo)在化學(xué)研究當(dāng)中,盡量提高研究水平,充分地利用數(shù)學(xué)模型,建立一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)代分析化學(xué)??档陆o哲學(xué)帶來了哥白尼式革命,重溫康德對早期化學(xué)的評價(jià),可以引起分析化學(xué)界重視化學(xué)計(jì)量學(xué)這一分支,認(rèn)識(shí)到分析化學(xué)與化學(xué)計(jì)量學(xué)結(jié)合的美好道路,在化學(xué)研究中掀起一場‘哥白尼式的革命’ ”。
化學(xué)計(jì)量學(xué)在中國
國際上,化學(xué)計(jì)量學(xué)是在20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來的;中國的化學(xué)計(jì)量學(xué)基本與國際同步,只是由于歷史原因稍有所耽擱,1976年開始起步。隨著計(jì)算機(jī)時(shí)代來臨,整個(gè)科學(xué)技術(shù)都在實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化、在走信息化道路,分析化學(xué)也不例外。我國老一代科學(xué)家把化學(xué)學(xué)科、分析化學(xué)發(fā)展起來,在建國以后的資源勘探(找礦)、兩彈一星特殊材料分析等方面,老一輩分析化學(xué)家做出很多貢獻(xiàn)。現(xiàn)在,面臨學(xué)科跟上儀器化、現(xiàn)代化、信息化的時(shí)代要求,新一代分析化學(xué)人也要跟上。
中國化學(xué)計(jì)量學(xué)在世界上已經(jīng)占有一席之地,據(jù)英國統(tǒng)計(jì),2009年開始,中國學(xué)者在國際上的刊出文章數(shù)量已經(jīng)名列前茅。化學(xué)計(jì)量學(xué)有兩個(gè)重要雜志:一個(gè)是主編在歐洲的《化學(xué)計(jì)量學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室雜志》,另一個(gè)是主編在美國的《化學(xué)計(jì)量學(xué)雜志》。據(jù)了解,前者,中南大學(xué)教授梁逸曾參與編輯、審定工作,并負(fù)責(zé)亞洲地區(qū)的稿件;后者,俞汝勤先生出任編輯,承擔(dān)亞洲地區(qū)的稿件組織、審定工作。
俞汝勤說到, “國際化學(xué)計(jì)量學(xué)大會(huì)”放在亞洲、放在中國、放在長沙開,這是很不容易的一件事。作為化學(xué)計(jì)量學(xué)領(lǐng)域代表最高學(xué)術(shù)地位的會(huì)議,以前一直在歐、美兩大洲輪流召開,這是第一次放在亞洲·中國召開。第十五屆國際化學(xué)計(jì)量學(xué)大會(huì)能在中國成功舉辦,一方面,中南大學(xué)教授梁逸曾和湖南大學(xué)教授吳海龍做了很多工作:2012年,在匈牙利布達(dá)佩斯召開,他們兩人提交了在中國主辦的申請,經(jīng)科學(xué)委員會(huì)審議,得到初步肯定的答復(fù);在2014年美國召開的大會(huì)上,最終確定第十五屆在亞洲·中國召開。另一方面,這也是對中國化學(xué)計(jì)量學(xué)學(xué)術(shù)地位的肯定,主辦地必須具有較好的基礎(chǔ),才能辦好大會(huì);這也就是說,國際上承認(rèn)中國湖南是世界上做化學(xué)計(jì)量學(xué)的一個(gè)重要地點(diǎn),他們至少承認(rèn)這個(gè)事實(shí)。本屆會(huì)議吸引近80位外國專家學(xué)者代表到會(huì),國際化學(xué)計(jì)量學(xué)的許多核心代表人物到會(huì),現(xiàn)場學(xué)術(shù)交流非?;钴S。
說起在第十五屆國際化學(xué)計(jì)量學(xué)大會(huì)所授予的化學(xué)計(jì)量學(xué)終身成就獎(jiǎng),俞汝勤先生表示:“我感到很慚愧。因?yàn)檫@個(gè)獎(jiǎng)代表比較高的榮譽(yù);所以,我看成是這個(gè)獎(jiǎng)是代表國際同行對中國化學(xué)計(jì)量學(xué)學(xué)界的鼓勵(lì),把這個(gè)獎(jiǎng)授予一個(gè)中國的學(xué)者,說明國際同行認(rèn)同我們的工作,我們做的工作還是很有限,這也是國際同行對中國化學(xué)計(jì)量學(xué)學(xué)者的一個(gè)鼓勵(lì)吧!我們將繼續(xù)努力?!保ㄏ嚓P(guān)報(bào)道請見:俞汝勤院士榮獲化學(xué)計(jì)量學(xué)終身成就獎(jiǎng))
中國很多地方已經(jīng)開展了化學(xué)計(jì)量學(xué)工作,俞汝勤先生介紹到,湖南大學(xué)一直比較重視這個(gè)方向,一直在堅(jiān)持。在推動(dòng)分析化學(xué)學(xué)科的信息化、現(xiàn)代化這個(gè)方向上,經(jīng)過近40年的堅(jiān)持,已經(jīng)取得一定成績。出自湖南大學(xué)的梁逸曾就是中國化學(xué)計(jì)量學(xué)中相對活躍的一份子;湖南大學(xué)培養(yǎng)的其他20多位博士已經(jīng)成為化學(xué)計(jì)量學(xué)各個(gè)小組的主要成員;還有一些到了美國一些有名的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究組中擔(dān)任重要工作,隊(duì)伍已經(jīng)根深葉茂。當(dāng)然,中國還有其他一些很好的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究小組。
化學(xué)計(jì)量學(xué)與中國分析儀器產(chǎn)業(yè)的升級
目前,我國科研經(jīng)費(fèi)不斷上漲,可是,很痛心的是,這些科研工作者把很大一部分錢讓外國公司掙走了!也就是高端科研儀器方面外國公司占到一個(gè)重要地位。這個(gè)不能怪罪科學(xué)家,你給他錢,他肯定買最好的儀器,這些都是外國公司生產(chǎn),或者外國公司在中國生產(chǎn)并享有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。我國處于儀器產(chǎn)業(yè)的低端,要培育更多的國產(chǎn)儀器企業(yè),才能實(shí)現(xiàn)中國儀器產(chǎn)業(yè)升級。俞汝勤祝福到:“希望有一天,中國儀器公司能占到更大的份額?!?/P>
化學(xué)計(jì)量學(xué)是一個(gè)應(yīng)用性非常強(qiáng)的一門學(xué)科,講究解決問題,尤其對于促進(jìn)中國的分析儀器工業(yè)的發(fā)展,是一個(gè)可以、也需要努力的方向。現(xiàn)在儀器要具有核心競爭力,在于儀器的核心有智能化,比如各種分析儀器(色譜、光譜),可以變?yōu)橹悄苌V儀、智能光譜儀。這個(gè)“智能”是指全自動(dòng)的、計(jì)算機(jī)控制的、處理數(shù)據(jù)全部自動(dòng)化,只要打開開關(guān),放入待測試樣品,得到的就是“你要的結(jié)果”或者說“有信息的答案”,從獲取的大量原始數(shù)據(jù)中得到所要的結(jié)果,而非原始的響應(yīng)數(shù)據(jù)。這就好比,類似直接給病人結(jié)果:是否有病、得了哪個(gè)病,而不是給病人一堆數(shù)據(jù)、高級專家才能看懂的各種數(shù)據(jù)。俞汝勤先生說到,這里的核心技術(shù)就是“化學(xué)計(jì)量學(xué)”可以提供的。把化學(xué)計(jì)量學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化為智能儀器,固化到儀器內(nèi),如果能做到這一點(diǎn),將來中國的儀器就會(huì)有競爭力。在探索把化學(xué)計(jì)量學(xué)產(chǎn)業(yè)化的道路,梁逸曾在這方面邁出了一步,發(fā)展勢頭不錯(cuò)。
現(xiàn)在,化學(xué)計(jì)量學(xué)研究成果,很多已經(jīng)到了可以與產(chǎn)業(yè)界接軌的階段,但也有一些問題需要去解決,例如:如何保障研究人員的權(quán)益?如何引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)界重視基礎(chǔ)研究?
像化學(xué)計(jì)量學(xué)這類科技含量高的領(lǐng)域,應(yīng)該很好地去發(fā)展,以幫助企業(yè)取得原始創(chuàng)造成果,企業(yè)才能立于不敗之地,不再重復(fù)跟在別人后面的老路。需要強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持在基礎(chǔ)研究中投入的必要性和重要性,否則,永遠(yuǎn)是別人做出來了,我們跟在后面學(xué)習(xí),這樣比別人落后將是注定的!例如,日本向中國大規(guī)模轉(zhuǎn)讓顯像管電視技術(shù),同時(shí),日本企業(yè)依靠大量的基礎(chǔ)研發(fā)投入,掌握并推出了液晶平板電視技術(shù),導(dǎo)致了當(dāng)時(shí)的中國電視行業(yè)只能苦苦追趕的困難局面。也許有些人會(huì)強(qiáng)調(diào),我們多是從模仿做起,沒辦法;不走這條路,走不過來。這也許是有一些道理的,但是,你不能老是模仿,你總是有一天要有一點(diǎn)主動(dòng)性,這樣才能走向世界。
現(xiàn)在,有些問題,不是能一下解決,而是需要下一番功夫,甚至不是有錢就能解決的。我們國家有一點(diǎn)錢可以去做一些科學(xué)研究,但是這其中能有多少原創(chuàng)性的研究,有多少能帶動(dòng)建立中國人能領(lǐng)頭的產(chǎn)業(yè),哪怕做到像中國高鐵那樣的水平?中國人能不能在一些領(lǐng)域取得比較領(lǐng)先的地位,這不是一個(gè)簡單的國家榮譽(yù)的問題,這也是中國的發(fā)展道路的問題?;瘜W(xué)計(jì)量學(xué)在將來是能夠給一些產(chǎn)業(yè)做貢獻(xiàn)的,現(xiàn)在的一些分析儀器設(shè)備和高精尖的設(shè)備,都免不了需要這樣一些部件,這些部件具有通用性。俞汝勤先生說到:“我相信我們會(huì)有‘我們最先想出來的東西’,這一天會(huì)來的,只是早晚!”