中国和力|王恩哥：科学研究需要融合坚守与创新

1995年，王恩哥毅然放弃国外的优渥环境，回到祖国从零开始，之后的20余年里，他先后担任中科院物理研究所所长、中国科学院研究生院常务副院长、北大研究生院院长、物理学院院长、北大校长、中国科学院副院长。他踏实搞科研、大胆搞创新，在凝聚态物理研究、科研引领、人才培养等多个方面，都取得了非凡的成就。

时至今日，王恩哥已经成为中国物理学界的领军人物，是中国最具国际知名度和影响力的物理学家之一。在《毛铺和文化录·中国和力》节目的录制现场，王恩哥院士与知名主持人杨澜畅谈了他这20多年来的研究与探索，回忆往昔、展望未来，节目为我们展示了当代中国科学家以大智慧、大情怀、大谋略，布局事业、谋划未来的故事。

作为一名科学家，王恩哥院士带领科研团队，投身“水”这一基础科学研究。节目现场，王院士为我们展示了搬动单个水分子组成的图案；同时还用浅显的语言为观众科普了“水合离子运输的幻数效应”这一高深的物理学知识，而这一理论的持续深入研究，将成为未来海水淡化，甚至转变为可饮用水的理论基石。

王恩哥院士在担任中科院物理所所长期间，破除机制束缚，率先采用国际管理模式，其所提议创办的国际量子结构中心，聚集了多位国内外优秀的青年人，很快就取得了重大科研进展，震惊国内外物理学界，而当年的青年人才到今天，都已成为了中国科学界的中流砥柱！

这种坚守科研、着力创新的精神，与坚持“和而不同，匠心毛铺”的理念为品牌导向的毛铺酒一样，勇于拥抱现代创新之道，同时秉持产品品质之道。一口喝三香，更有草本浆，毛铺正是以黄金配比融合了“浓、清、酱”三种地标原酒，又创新性的融合了草本精华，使毛铺酒从酿造过程到产品体验都使人感受到和而不同，这也正是毛铺努力传播的健康饮酒的新理念和目标。

以下是《毛铺和文化录·中国和力》 | 王恩哥（上）内容摘选：

一、微观世界的物理研究，未来终将改变世界

杨澜：我看到您的研究方向是凝聚态物理，您还带领团队发现了水合离子运输的幻数效应，首先请您给我们介绍一下您的专业研究的领域。

王恩哥：谢谢杨澜，很多人大概都问过我为什么要研究水，甚至有的人还问过我，水还有什么可研究的，我觉得这些问题都很自然。我大概做这个方面研究已经二十年了，确实是很长久的一个题目。虽然水是自然界中最普通最常见的一种物质，但是实际上我们对它的了解并不多，水的很多性质都非常的神秘。

我举一个例子，现在已经到了冬天，都喜欢滑冰，但是大家知不知道冰为什么滑？

杨澜：冰为什么滑？我们从来没有考虑过这个问题。

王恩哥：150多年前，当时最早研究这件事情的是法拉第，发明发电机和电动机的法拉第，当时说冰的表面实际上有一层预融层，就是一层水，但是这件事情150多年过去没有人知道为什么，这个问题应该是我们第一次解决的，就是告诉大家为什么冰表面会有一层预融的水。

这涉及到冰的表面有很多断键，一个体材料切了一刀以后，有些原子悬挂在表面上，连不着外面的原子，水分子就会悬挂在上面，生出来的就是氢键，这个氢键在表面上都是带电的点电荷，这些点电荷不是有规矩地排放，会发生一些局域电场，这种局域电场会改变表面水分子之间的作用关系，在有的地方减弱结合力，所以冰的表面很容易出现缺陷。而且一旦缺陷，就像多米诺效应一样一片都倒了，骨牌全倒了，冰的表面变成水，不是一种有序的结构，冰的晶格的结构就失去了。

杨澜：这张照片有什么样的故事？

王恩哥：这个非常有意思，是在我们实验室里“拿着”单个氯原子的扫描探针，在氯化钠（食盐）的表面上控制60个水分子，摆成了我的英文名字“EGW60”，看起来非常神奇。

杨澜：每一个点就是一个水分子，它还能够服从你的安排，一个个这样排列好吗？

王恩哥：这里有几个难点：第一个难点就是要找一块平整的氯化钠表面，表面平整到几乎没有起伏，我们叫原子水平的平整，并要足够大，能够装下这60个水分子；第二个温度要极其低，否则水分子运动会很快；第三个把一个水分子丢到氯化钠表面上，用针找到它，像大海里捞针一样在表面扫来扫去，找到后把水分子拨弄过来，放在想放的地方，这整个花了一个月时间。

杨澜：旁边写的是两纳米吗？

王恩哥：两纳米，非常非常小。这个工作在上个世纪80年代的时候，美国IBM的科学家用类似的方法摆了三个字“IBM”，得了诺贝尔奖。现在我们摆的水分子，难度一点不比他们简单，虽然这是一项重复的工作，但显示了我们的科研水平。

杨澜：水合离子运输的幻数效应，这又是什么意思，跟海水淡化有关？

王恩哥：实际上在水里面有很多离子，不管多纯的水都可能存在离子，特别是在盐的表面，很容易出现钠离子和氯离子脱附出来跟水混在一起。这种脱附出来的钠离子，我们把它比喻成一个小车，可以在它上面装上水分子，看这辆车拉几个水分子跑得最快。实验证明拉三个最快，拉三个水分子会满平面跑。

这是一个奇怪的数，我们把它叫做幻数，在微观的世界里，一辆小车不像我们想象的那样，拉的越少跑得越快，这就是一个幻数，而且这个幻数很多离子都有。

回到您说的海水淡化的问题，都有一些关联的关系，深层次的意思是在离子淡化过程中，要联系到全量子化的物理过程，稍微远了一点，但这是基本的第一步，很有帮助。

二、给予科学家自由的环境和充分的信任,中国科研才能产生巨变

杨澜：1995年当时您已经在美国休斯敦大学做材料物理的研究，也很得到器重，项目也做得很不错，当时决定要回来想做什么样的研究呢？

王恩哥：当时回国前我做了一些准备，要成立一个独立的组，研究不能做一两天就改，要相对较长的方向，所以我个人觉得低维轻元素纳米材料有很多物理可做，所以我就以这个为方向一直做到今天。

要做这件事情，实验室要用到各种各样的气瓶，一楼最好，所里头很照顾我，在一楼找到了一个空房子，我从刷油漆、清洁开始，自己设计这30多平米，那个时候我非常感谢我组里的徐贵昌老师，在我起步的时候给了我很多帮助。

杨澜：您后来担任了中科院物理所的所长，在90年代后期担任所长，要打破很多旧有的科研机制、用人机制才能够有所作为，那时您是怎样来协调、团结更多的合力，找到突破口把这些事做成的呢？

王恩哥：1999年5月，科学院决定启用一些年轻人，就让我做了中国科学院物理研究所的所长。那个时候最复杂的一点就是青黄不接，老一代科学家退休的高峰到了，青年一代的优秀科学家多数留在了海外，并没有回来。

我就想也许我们可以创造一个小环境，在几百个人的物理所里，创造一个十几个人、几十个人的小环境，在这里做一点试探。我们尝试凝聚方向，经费资助力度大一点，把课题定的更加长远一点，这就是我们后来成立的“中国科学院国际量子结构中心”。

我们在制度上采用一些国际机制，比如选中心主任，要大家来投票，而且只做一年，选主任的时候同时选一个副主任，这个副主任明年就接替做主任，然后再选一个副主任，就这样永远下去，而且主任和副主任之间一定是一个国内的，一个国外的。这种机制今天看起来，也许很普通，但当初论资排辈非常严重，这就是一种突破。

杨澜：我看您带了一个房间的门牌，711，这是什么意思？

王恩哥：当时我们成立了量子结构中心，有一段有趣的故事。在2000年10月，我们开了一个学术研讨会，研讨会中间休息的时候，我们就把这个量子中心的牌子，在一个房间里挂上了。在物理所成立量子中心的时候，大家并不完全理解，特别是有些老同志，就没见过这样的事，我自己心里也没有底，我就想干脆把牌挂在房间里，以后做不好再拿下来。

这张照片是量子中心第一次学术会参加的部分成员，中间坐着的两个顾问，白春礼、Ward Plummer，后排左一是现在的全国侨联的主席万立俊，曾经的中国科技大学的校长；后排左二是高鸿钧，中国科学院的副院长，曾经的中国科学院大学的副校长；后排左四是薛其坤，原来清华大学副校长，现在是南方科技大学的校长；后排左六是我；后排右三是张振宇，在中国科技大学；后排右二侯建国，中国科学院的院长，原来是中国科技大学的校长；后排右一王琛，原来国家纳米中心的主任。

杨澜：人才济济，我觉得是一种相互成就。

王恩哥：当时，物理所每年在物理学方面最好的杂志《美国物理评论快报》上，大概每年发表两到三篇文章，有的时候一年都没有。结果量子结构中心刚成立，前三年我们在《自然》、《科学》上发表了三篇文章，在《美国物理评论快报》上发表了24篇文章，一下子每年就上到了两位数，国内外都震惊了，这群人怎么能凑在一起的！

杨澜：一个小办公室里产生了这样的能量！

王恩哥：当时的量子结构中心，做了几年有了工作成绩以后，我们就有底气了，新楼一落成，拿出来半层做这个中心，是新楼的七层，我就选择了711的这个门牌号。

我想说一句话：那个时代前后十年，在中国科技界，是物理所的时代！

杨澜：您在中科院物理所做所长，之后到了北大做校长，后来又回到中科院做了副院长，有很多管理或者是行政的职务夹在您身上的时候，您是怎么去平衡作为科学家和管理者的不同的身份，怎么做到和而不同？

王恩哥：无论做科研也好、做教学也好，加上做管理，事情会变得非常复杂。一个科学家特别是一个优秀的科学家，他做管理跟纯粹的管理者，一定是不一样的。看问题的角度不一样，做出的选择，解决问题的办法也不一样，出发点和落脚点很可能都不一样。

杨澜：当多元的思想和学术研究能够以一种非常自由、开放和平等的方式融合在一起的时候，真的是产生巨大的能量。

王恩哥：巨大的变化，远远超出预期。

杨澜：有人说我们在理论研究层面还是滞后，特别是有些领域，可能比世界的先进的研究成果还要落后一二十年，甚至更多，作为一个物理学家，您怎么看待？

王恩哥：中国和西方一些发达的国家，科技发展水平还存在一定的距离。为什么？是不是科研题目选的不好，还是人不努力，我说绝对不是！中国科学家的聪明和勤奋，没有任何问题，但是科学总归是一步一步循序渐进的。中国现代科学的发展相对比较晚，过去中国的底子太薄了。我个人觉得我们需要的是时间。

另外一点，基础研究需要一种宽松的自由的环境和对人的信任，不要觉得这个人天天进了房间出来也没拎点什么东西，不要担心，工作总会一步一步出来的。

三、打通科研成果产业化的最后一公里，让中国材料走向成功

杨澜：说说您现在做的事，2017年您退休了，在松山湖材料实验室工作，您多次提到“谁掌握了材料，谁就掌握了未来”，材料科学为什么意味着未来呢？

王恩哥：材料是最基础的，我跟别人开过一次玩笑，我说你到医院换一颗假牙，最后医生都会问你“用进口的还是国产的”，说的就是材料。

以前我的研究都是在材料被应用之前，一到有用了就给人家了。所以我说我们做物理的人，研究的都是“没用”的材料。等到了松山湖材料实验室，我一定要做一两样材料，一直做到有用上去。

杨澜：这意味着您要走完从基础理论研究，到工程技术层面，到产业层面，到最后把它做出来，完成整个链条。

王恩哥：正像您讲的，我们就设计了这样的链条，从基础研究，应用基础研究，技术开发研究，一直到产业转化。这个时候有一个老问题，就是所谓的科研成果产业化的最后一公里，我到了松山湖材料实验室才发现，你要想做好产业化，后边的事情太多了。

市场、资本、政策、政府，每一件事情都太重要了。我们做的事情就是探索在科研成果产业化过程中，在死谷上搭建一条铁索桥！别人问我“建一条大路就行了，搭铁索桥干吗”,实际上没有路，一定是死亡谷，科研成果很多都在进入市场之前，就死掉了，有的进了市场在激烈的竞争中又死掉了，所以这个死亡谷是必然存在的，不会有平坦大路。

杨澜：在松山湖材料实验室，最王牌的产品是什么材料？

王恩哥：比如多孔碳化硅介质材料，一种陶瓷材料，这种材料会制成一种新的低氮燃烧器。

现在常用的燃烧器是把煤点上火，或者是烧气烧油，这种燃烧方法带来了空气环境污染，氮氧排放非常高，PM2.5是最头疼的问题。我们把天然气通到多孔碳化硅材料里，点燃后火苗很小，表面上看像是一块红红的铁，看不见火苗，这时燃烧的温度比大火燃烧温度低，氮就不分解，氮氧不能合成，出不来污染物，就环保了。

图为王恩哥院士到韶冶实验室技术改造现场调研。潘志立 摄

不久前我到韶关一个冶炼厂去，这里把我们这个材料做成了低氮燃烧器，两个炉子对比，一边使用我们的技术，一块板红彤彤的板，温度非常高；另一边是一个大煤炉子，把炉门打开全是火焰，乌烟瘴气的。燃烧达到的效果完全一样，对比极其强烈。

杨澜：今天讲的和而不同，从科学家的思维方式，融合到管理者的思维方式，现在还要有企业家的经营的思维方式，您好好发展这个，将来就发了。

王恩哥：到时候一定告诉杨澜。

杨澜：我希望有科研能力的、有真才实学的、能够做出具有战略性革命性意义产品的人，都能够发了，这就说明我们的市场运作得很好了。

《毛铺和文化录·中国和力》是网易新闻与毛铺共同打造的高端泛文化类访谈节目，由知名主持人杨澜主持，对话文化、财经、科技、健康、教育等领域12位行业翘楚，一起探寻中国和文化思想。

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