作者簡介:周其鳳,1947年11月20日出生于湖南瀏陽,高分子化學家、教育家,中國科學院院士,北京大學化學與分子工程學院教授、博士生導師,原吉林大學校長,原北京大學校長。現任IUPAC主席。
1965年入北京大學化學系學習,1970年留校任教,1978年考取高分子專業研究生,1980年公派至美國麻省大學高分子科學與工程系留學,1983年獲博士學位,同年5月回北京大學任教。1986年被聘為副教授,1990年聘為教授,1999年增選為中科院院士。曾任北京大學化學學院高分子科學與工程系主任、北京大學研究生院常務副院長、副教務長等職。2001年至2004年曾任國務院學位委員會辦公室主任、教育部研究生工作辦公室(學位管理與研究生教育司)主任、司長,國務院學位委員會委員,國務院學位委員會副秘書長等職。2004年7月至2008年11月任吉林大學校長。2008年11月至2013年3月任北京大學黨委常委、校長。2015年當選國際純粹與應用化學聯合會副主席,這是該組織自1919年成立以來首次由中國人擔任副主席。主要從事高分子合成化學、液晶高分子的研究。
根據北京大學哲學系樓宇烈先生,“人文化成”是說通過人文,就可以教化天下,讓這個社會發生變化;所以,中國文化的根本精神就是“人文化成”。我這里借題發揮,談談化學與人文的關系,特別是學習化學對于提高人文素養可能產生的積極作用。需要申明的是,這是一篇隨筆,想到哪里寫到哪里,不很注意邏輯,也不在意考證,請讀者寬容。
首先,化學乃研究物質變化之科學。化學家作為化學家的使命就是要觀察、發現、解釋、推動物質的化學變化。化學告訴我們,我們所處的世界是變化而來的,也將變化而去。即使是構成物質世界最基本的化學元素也是變化而來并將變化而去的。“萬物變化兮,固無休息。”因此,學習化學有利于我們接受變化和“無常”的觀念,加深對世界和人生的理解,去除“我執”,適應不斷變化著的環境。化學家的世界觀應該是積極的,是符合辯證法觀點的。
其次,對化學元素周期律的學習使人懂得量變、質變的辯證關系。元素的質量、原子核質子數目、核外電子構型的逐漸演變可以使元素性質發生周期性的變化,比如從惰性發展到活性,從電正性發展到電負性等等。化學元素周期表最為直觀地體現了從量變到質變、再到新的量變這一基本的哲學思想。明白了這個規律,從修身的角度說可以幫助我們理解“防微杜漸”的重要,從工作的角度看則有利于明白“循序漸進”的道理,而從理解國家和社會發展的角度看則使我們知道處理好“改革、發展、穩定”三者關系的重要。老子說,“為學日益、為道日損”,荀子說“不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江海”,說的也都是這個道理。
其三,化學元素周期表蘊含著“和而不同”和“求同存異”的道理,同一家族的元素有大致相同的性質而歸于同一族,但其中的每個個體又有不同于其他個體的特質。古代中國哲學中,“和”指多樣性的“和諧”統一,而非“茍同”。化學元素周期表按“求大同存小異”的原則將元素分為族,比如鈉和鉀,他們性質大致相同,同歸于IA族堿金屬,這有利于對兩者的結構和性質的深入理解,有利于學習。但兩者在原子結構和化學性質方面的差異也是不可忽視的,尤其是在實際應用中要特別重視,否則可能引發災難性的事故。意大利化學家普里莫?萊維(Primo Levi)在他著名的散文集The Periodic Table (周期表)中就有關于他錯誤地以鉀代替鈉而引起實驗室著火的生動描寫。
其四,學習化學元素周期表能激發人們的科學思考和問題意識或者批判意識:元素周期表有什么發展歷史?門捷列夫為什么能在眾多探求者中脫穎而出?元素周期性的本質是什么?周期律的數學表達是什么?現行周期表是完美的嗎?還有可能發現或者創造(合成)新的化學元素嗎?凡此等等,都具有深刻的啟發意義。
其五,學習化學可以使人們認識到,純凈的物質有純凈物質的用處,人們也因此追求純凈,但更有用的卻往往是不那么純的,是含有“雜質”的。比如美酒一定是不純的,沒有誰會暢飲百分之百的乙醇;又比如美女們的金飾一定是不純的,因為純金不如含有少量其他元素的K金漂亮;又如鋼鐵,純鐵的性質并不理想,所以人們研制出形形色色含有其他化學元素的鐵合金以滿足不同場合的需要。如此等等,化學家因此懂得“雜質”的重要,也因此懂得包容的意義。“草木有情皆長養,乾坤無地不包容”,我族先祖強調的“水至清則無魚”,北京大學首任校長嚴復提倡的“兼收并蓄、廣納眾流”,蔡元培校長倡導的“思想自由、兼容并包”等等,都可以從學習化學中得到啟示。需要強調的是,這里所提倡的“包容”不應該是高高在上的皇上對臣民的寬容,而應該是在平等和尊重基礎上的包容。鐵合金中的微量元素并非無處藏身之權宜,而是發揮著重要功效的,無它無鐵都不成性能優良的鐵合金。美酒金飾同樣如是。
其六,本人學習的專業是液晶高分子化學,利用偏光顯微鏡觀察液晶相織構時看到的是“向錯”(分子取向發生錯誤)所引起的無比漂亮的彩色圖案。由此,在下對“錯”產生了新的認識,簡而言之就是:“錯者美之始也,無錯無美。為美而生,孰能無錯?錯而能美,美之美者也。”“錯”是相對于原有的“正確”秩序(位置、方向、顏色等)而言的,沒有“錯”,無論什么一定都是平整而單色單味單音單聲單腔單調的,毫無美感可言。沒有“通經斷緯”的“斷”,就沒有美麗的緙絲,沒有色的變化就沒有繪畫,沒有音的變化就沒有音樂,沒有基因突變就沒有生物多樣性。“錯”是積極的,千萬不要誤會,不要小看了它。
其七,化學是最需要借助外力幫助的學科。俗話說,“一個籬笆三個樁,一個好漢三個幫”,化學家們這些能夠“點石成金”的好漢也離不開他人的幫助,化學實驗室大大小小琳瑯滿目的各色儀器不都是化學家的重要幫手么?更別說來自同事和同學們的幫助了。因此,學習化學特別容易使人明白自己能力的局限以及他人幫助的珍貴。化學家因此更加謙虛一點,更加懂得自己的渺小,更加懂得與他人和諧相處,也更加懂得對他人的感恩和尊重。中華民族提倡謙虛,明白“驕傲如滿月,日漸虧缺;謙虛如新月,日漸圓明”和“謙虛使人進步,驕傲使人落后”的道理;提倡感恩,認為“滴水之恩應當涌泉相報”,“吃水不忘挖井人”。
其八,我在《化學是你化學是我》的“化學之歌”中有曰,“你我的喜怒哀樂也無非是化學物質的神出鬼沒”。其實這不是本人的發現和創造,是我從化學學來的。這里想要說的是,人情緒高興快樂時伴隨的物質和憤怒悲痛時的物質是不同的,前者有益健康,后者不利。這解釋了為什么學習化學特別是學得好的化學家他們的人生態度是比較樂觀的,他們的身體是比較健康的,他們的壽命也是比較長的。比如我所認識的幾位北京大學化學系的前輩老先生都很長壽,張青蓮先生享年98歲,邢其毅先生享年92歲,張滂先生享年94歲,馮新德先生享年91歲,徐光憲先生享年95歲。高小霞先生體質弱些也高壽80才歿。唐有祺先生目前已99歲高齡,身體也還健旺。至于其他稍微年輕些的老先生,從目前身體和精神狀況來看,壽命均有望過百。歷史將證明在下此言不謬。
以上是在下拋磚引玉的粗淺認識,希望借此啟發讀者從不同學科的角度深入探討“化學與人文”乃至“科學與人文”的關系。“化學可以成就人文”是本文的結論。把化學與人文割裂的看法是不正確的,而輕視化學教育的政策則是不明智的。
參考資料
【1】微信公眾號大學化學(ID:gh_134a2e603453),【原北大校長周其鳳院士】化學可以成就人文
【2】周其鳳. 人文化成[J]. 大學化學, 待印刷. doi: 10.3866/PKU.DXHX201910005;ZHOU Qifeng. Chemistry on Weltanschauung[J]. University Chemistry, in press. doi: 10.3866/PKU.DXHX201910005.
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