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张希:快乐化学,精彩人生

2016-04-08

湘潮(上半月) 2016年3期
关键词:分子化学学生

◎ 李 敏



张希:快乐化学,精彩人生

◎ 李 敏

张希院士

在2007年12月中国科学院公布的新增选院士名单中,清华大学的高分子化学家张希是唯一的湘籍学者。这批新当选院士的平均年龄53.7岁,是1991年院士增选工作制度化以来平均年龄最小的一次,而张希当时42岁,成为其中的“最年轻”。“最年轻”的张希,在科研道路上奉行快乐化学,在教师岗位演绎自己的精彩人生。

年轻的院士,杰出的成就

张希,祖籍湖南长沙,1965年12月出生于辽宁本溪,1987年加入中国共产党。

张希的履历相对简单:1982年由辽宁本溪市第一中学考入吉林大学化学系,而后在该校获得学士、硕士、博士学位;1992年开始,在吉林大学先后担任讲师、教授,1999年受聘为“长江学者”奖励计划特聘教授;2004年,受聘为清华大学化学系教授、博士生导师。

一路走来,张希在教学和科学研究上顺风顺水。他先后获得香港求是科技基金会“杰出青年学者奖”、国家自然科学二等奖、中国青年科技奖、中国化学会-巴斯夫青年知识创新奖、中国化学会-阿克苏诺贝尔化学奖、北京市茅以升青年科技奖等奖励与荣誉,曾入选教育部首批“长江学者”特聘教授、“973计划”项目首席科学家……

荣誉来自勤奋,成功源于卓越。张希是清华大学高分子化学与物理领域的学科带头人,主要从事聚合物的各种组装技术研究,在超分子组装与聚合物薄膜方面开展了系统深入的研究,并取得了一系列在国内外颇具影响的学术成果。如:建立和发展了超两亲分子的新概念,实现了可控分子的自组装和解组装,为制备新型功能超分子材料和器件提供了新的途径;建立了基于主体增强分子间相互作用的超分子聚合新方法,可用于室温和水溶液中组装高分子量的超分子聚合物,为高分子科学带来了新方向;制备了一系列含硒两亲性嵌段高分子,具有氧化、还原和射线响应等特点,提供了一类新型生物医用材料;建立和发展了基于不同分子间相互作用的界面分子组装方法,并用以制备有机薄膜材料和功能表面;基于单分子力谱技术,研究超分子体系的分子内和分子间的相互作用,为从单分子水平认识分子结构、超分子结构及组装驱动力提供了实验依据。

张希的上述系列成果发表后,立即获得国际上的高度赞誉,并带动了国内外许多同行的相关研究。

由于在工学领域学术和教育上的杰出成就,加之在与东京大学工学部的交流与合作中做出了显著贡献,2013年12月8日,张希被日本东京大学工学部授予Fellow(Fellow, School of Engineering, The University of Tokyo)荣誉称号。

感恩导师,找准人生坐标

张希常说自己很幸运,而最大的幸运就是遇到几位恩师。因此,每当谈及自己的成就时,张希都会首先感谢老师们的培养。

大学本科阶段,张希学的专业是分析化学,老师们严谨的治学精神令张希终身难忘。张希还清楚地记得,有一次,高蒨老师主持的一场考试,一共出了20多道题,几乎涵盖了所学课程的全部,而只要发现学生哪个知识点没有完全掌握,她就会从严扣分。从此,大家对考试的“警惕性”大大提高。

4年本科学习之后,张希如愿考上该校著名学者沈家骢院士的研究生,攻读心仪已久的高分子化学专业。

1989年至1992年,张希在吉林大学和德国Mainz大学攻读博士学位,师从沈家骢和德国科学院院士赫尔穆特·林斯道夫(Helmut Ringsdorf)。其间,张希有幸成为沈家骢院士研究组最早开始高分子自组装研究的学生,这种专题式研讨的方式弥补了教学与科研之间的距离,更确定了张希一生的学习与研究方向。

沈家骢和林斯道夫两位导师从20世纪80年代末就合作开展高分子自组装研究,携手活跃在功能超分子体系的国际合作中,从而推动了国内超分子科学的发展和中德两国在这一领域的合作。张希称两位导师为自己的“科学之父”。

张希在导师的指导下进行自主研究,及时把握化学学科的前沿,并开始在高分子化学领域搞科研,培养学生。

每每谈及这些,张希就激动不已:“开展不同文化背景的交流,接受中西合璧的教育,可能对成长更有利,遇到这些导师是我一生的幸运。”

张希也常常庆幸自己处在一个好的时代。他说:“我们是幸运的一代,我们的个人理想与国家的发展目标是一致的,应该在这个时代有所作为。”他践诺笃行,大有作为。

科学因碰撞而进步

张希是个典型的“不拘一格做学问”的人。他从事的是交叉科学研究,特别欣赏德国物理学家海森堡的名言:不同思维方式的碰撞激发最有效的结果,深感学术合作有着思维激荡的美妙过程。

张希科研之路的启航受惠于中德两位学术合作者的跨国交流。沈家骢很早就倡导国内工作基地和国外合作研究基地“两个基地”模式,鼓励年轻学子在两个基地间短期自由来往。于是,沈家骢院士和林斯道夫教授签署联合培养博士生的合作协议,张希又有幸成为合作协议签署后的第一位受益者,并通过林斯道夫搭建的国际平台,进入高层次的国际化学家“俱乐部”,且从此脱颖而出。

那时的张希常常带着化学样品穿梭于亚欧大陆,去德国做一些高难度的实验。导师的悉心指点,使张希在学术道路上迅速成长。在做博士论文时,张希已经能够较好地抓住学科前沿发展的方向,迅速地从应用型题目转到前沿性基础研究题目上来。

在德国,他心无旁骛,努力学习。学业结束后,他毫不犹豫地回来报效祖国。

回想起这段博士生导师联合培养的经历,张希感触颇深,他说:与这些大师们的交流与合作,让我开阔了视野,让我可以站得更高,看得更远。

科研合作是张希的强项。他很快把触角伸到化学领域之外,比如,与德国明斯特大学H•Fuchs和慕尼黑大学H•E•Gaub两位物理学家的合作,使他在聚合物的单分子力谱和界面分子自组装方面取得很多科研成果。这类的交叉合作让张希心生感慨:化学家和物理学家有两种不同的语言,如果交流合作得好,可以产生很多奇迹。

合作受益的张希也致力于为年轻的同事们创造更好的交流环境,推荐他们加入一些国际层面的研究合作。

张希多次担负中德重大国际合作项目。至今,德国仍是张希进行国际学术交流的重要站点,同时,他交流与合作的触角已由德国延伸到其他欧美国家。现在,这样的交流已不再是单纯的“西学东渐”,而是寻求更高层次、更大范围的深入合作。

在国际大舞台上找到重要课题进行长期合作,推动化学学科的长效发展,张希潜心投入,乐在其中。

当老师比做研究更有成就感

面对各种奖项和头衔,张希更钟情于“老师”这个称号,更自豪于教书育人的成绩。尤其是被研究生们多次评选为“良师益友”后,张希格外兴奋:“学生给我这个奖项,说明他们喜欢我,这是多少钱都买不来的福分。”

科研不能松,教学不能放,还要兼顾行政领导,甚至青年教师举办的沙龙,他都设法参加。张希不仅喜欢做教师,而且把这个角色扮演得十分精彩。

他将人才培养分为3个阶段,每个阶段的教学方法都自成一体。本科生是通才教育,以激发他们的兴趣、拓展知识面为主;研究生关键是创造知识的方法,培养学生如何正确有效地思考;博士后阶段应该培养其具有独立科研的能力。张希热情地投入到这3个不同阶段的人才培养中,将科学的种子播撒在学生的心田,为他们打开科学的大门,指引他们走向更远的地方。

尽管担负了大量行政工作,但张希一直坚持为本科生和研究生上课。“我喜欢做教师,除了恩师的影响外,这可能与我的性格也有关,我觉得很有成就感。上一次课两三个小时,有那么多学生愿意听我的观点,愿意与我交流分享,我就喜欢这种感觉。”他说,他放不下学生,离不开学生,再忙再累也要为学生上课,履行一名教师的光荣职责。

提出一个问题比解决一个问题更重要。张希一直强调学生要培养问题意识。如果学生在学习和研究中找不到问题,教师应该给予具体的指导。对于学生来说,在教师指导下掌握方法、发现问题、自主学习、研究合作,慢慢就会产生自己的想法,有了自己的想法并尝试着去解决,分析问题、解决问题的能力就会大大提升,自信心就会大增。

这些年,利用中德合作计划,张希为许多学生提供了出国交流的机会。“当年我的导师是这么送我出去的,现在,我也要多送学生出去,让他们开阔视野。”张希道出了自己的内心想法。

创新人才的培养需要合适的环境和条件,不能拔苗助长。每一位教师个人能力有限,但多花时间和学生沟通,对学生研究方向的最后选择非常重要。他说:“我最大的理想就是做个称职的教授,我最开心的时候是和学生一起讨论和工作。”他认为,个人做研究可以开展很多现在看来很重要的工作,但不一定能够永恒,需要时间的检验,也需要一点运气。而培养人才虽是慢功夫,但是更值得。

为了培养本科生们学习化学、创造化学、享受化学的兴趣,张希多次与本科一年级学生进行交流。即使是2007年当选为中国科学院院士后,也依然坚持继续担任本科生年级主任。他经常以自己的亲身经历给同学们展现化学的魅力。他提出问题,让学生们发表自己的见解,不在乎答案是否正确,关键是让学生们在这个过程中享受到创造性劳动的乐趣。这种启发和研讨式的教学方式深受学生好评。

张希不仅注重提高学生的知识水平和学习能力,而且注重培养学生的学术道德和职业操守,要求学生坚决抵制造假、抄袭、剽窃等学术不端行为。他谆谆教导学生:“每位署名作者不仅会赢得荣誉,也可能承担负面后果,并且将跟随一生;在科学研究中应该尊重他人的劳动成果,慎重署名,否则就是严重的学术失范。”

张希还鼓励研究生们从小事做起,杜绝隐藏实验细节,尊重实验数据的客观性,勇敢面对不符合“预期”的实验结果。他指出,很多不符合预期或者看似奇怪的实验现象背后,或许就隐藏了重大的发现和创新。

为了探索更加科学的人才培养体系,作为“清华学堂化学科学实验班”的首席教授,张希邀请了一批高水准老师开办“化学学堂班”,开设面向前沿领域的课程,对所有学生开放。每周三“雷打不动”的“化学学堂班”班会,或邀请著名学者演讲,或倾听学生交流,张希几乎场场不落。他为同学们开设系列讲座,结合自己的科研体验为学生打开通向学术高地的“视窗”。

他喜欢化学、亲近学生的淳朴、简单的快乐,感染了周围很多人,也让很多学生从此爱上化学,走上了科研之路。

注重培养学生兴趣

兴趣是动力之源。张希常常教导学生们:“在探索科学的路上,坚持做你自己,做你最擅长的自己,离快乐才最近。”

培养兴趣爱好对人一生的成长至关重要。学生有了兴趣,才会增强学习的动力,才会积极主动地思考。

“并不是每一个学生从小就知道自己的兴趣,特别是长期受应试教育的影响,学生的学习压力很大,在学早一点、学深一点方面下足了功夫,但往往不知道自己的兴趣所在。许多学生的兴趣来不及培养就被扼杀。”为此,张希主张大力培养学生的兴趣。

他常常拿著名化学家汪家鼎在几位教师的熏陶与感染下慢慢地喜欢上化学并从此开始快乐的化学人生的故事提醒学生:“兴趣是最好的老师,兴趣是可以培养的。一个起初并不喜欢自己专业的学生,经过教师的熏陶指导、同学的潜移默化影响,完全可以建立起对学科的归属感与使命感。”“我自己也是在导师的指导下,慢慢地从传统高分子化学领域走出来,通过导师的点拨,跨越学科的边界,才有了一些创新的想法。”

“当然,要想成就一番事业,除了把兴趣作为发动机外,还需要‘助推器’和‘加油剂’,即‘兴趣、能力与坚持缺一不可’。”张希谆谆教导学生。

张希历来主张中西合璧的教育更有利于学生成长。他常常感慨:“学生跟了我这么多年,甚至连说话的口气都和我差不多了,还能再学到什么呢?他们需要在青年时代接受不同化学理论的熏陶,学习不同的思维方式,这对将来的发展很重要。”因此,当有学生选择出国深造,张希就会把他们推介给国外的名校名师。

张希特别注重教师以自身的修养去影响学生。他说,教师是否热爱并尊重自己的职业,是否展现给学生体面的生活,是否对职业发展充满信心,就是影响他们最现实的例子。如果老师在学术上很有造诣,有风度,有魅力,可以影响学生的学术志趣。否则,只能增加学生的负能量。老师们要有足够的耐心,鼓励学生们进行不同的尝试。老师也只有通过这个过程才能更好了解学生,达到有教无类、因材施教的境界,从而保持和升华他们的创造激情。

2016年1月,张希(左)当选为环太平洋高分子联合会主席

追求真理勇于担当社会责任

化学的历史就是创造新事物的历史。人们在化学发展中都在不停地向生命学习。在某种程度上,化学就是生命线,材料、医药、能源……可以说,国民经济中的支柱产业都是以化学为基础的。然而,曾经有一段时间,由于化学的研究、生产、利用领域出现失衡,特别是一些不良商家、厂家的道德缺失,导致人们对化学产生偏见,甚至谈化学色变,谈化学就和污染联系起来。因此,发展绿色化学成为张希从事化学领域研究的最大课题。

在张希眼里,化学可以是绿色的,每个从事化学研究的人要敢于担当。他希望更多的有志青年投身到化学化工领域,去努力寻找解决问题和困难的办法。

追求真理也意味着责任。张希特别强调,在从事创造性工作时,尤其要遵守道德底线,守住规范红线和坚持科学求是的精神。要顾及创造的后果,这是每一个人的社会责任。譬如,合成新分子时,要顾及分子是否有毒和有害;工业化生产时,要顾及是否环境友好;销售产品时,要顾及是否可以再循环利用;从事生物实验时,要考虑是否符合人类伦理道德的要求;从事工程设计时,更要担负起安全的重大责任。

对当前中国科学界开创性和基础性研究乏力的瓶颈,张希坦诚直面别人的质疑,勇于承认自己的不足。2000年,在北京香山举办的一次学术会议上,美国科学院和工程院院士、哈佛大学教授乔治•怀特塞兹问他:“最近5年,中国开创和引导了哪些化学的学科方向?”“你认为未来10年,中国在哪些化学学科方向上能够起到国际引领作用?”张希如实而又不无内疚地答复自己回答不了这个问题。并且,对于这一困扰着中国化学家们的课题、中国科学界的短板,张希感到的是深深的痛楚和强烈的责任。2013年,在天津大学举行的“光电、生物及能源材料化学前沿论坛”上,张希等6位中国科学院院士带头用“讲真话、实话,对大家有用的话”的科学精神,用“拍砖”“开炮”的形式,表达对自由思想的追求、对常识和权威的挑战,把科学精神和治学态度不遗余力地传递给青年科学家和学生们。

目前,张希领衔成立了张希院士研究组,为“清华学堂人才培养计划”殚精竭虑。2016年1月,张希院士当选为环太平洋高分子联合会主席。

“心中有科学,眼中无学科。”张希凭借严谨的科学精神和发散的思维理念,在自己的教学和研究领域拓展了一片广阔的天地。让中国从化学大国走向化学强国,这是张希的最大梦想。

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