【北大青年微信公眾平臺】青年科學(xué)家王博：科學(xué)研究要“走上書架，也走上貨架”
發(fā)布日期：2017-03-06 供稿：北大青年微信公眾平臺 編輯：楊晶 審核：王征 閱讀次數(shù)：
原文標(biāo)題：青年科學(xué)家王博：科學(xué)研究要“走上書架，也走上貨架”
二月初，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》刊登了北京理工大學(xué)教授王博及其團(tuán)隊成功將金屬有機(jī)骨架化合物（MOFs）材料應(yīng)用于空氣過濾、凈化與治理等方面的成果。這篇名為《金屬有機(jī)合物在空氣過濾領(lǐng)域的應(yīng)用（Metal–organic mix for air filters）》的論文指出，通過將能夠大規(guī)模生產(chǎn)的MOFs材料薄膜應(yīng)用在空氣過濾裝置中，可有效過濾PM2.5，凈化空氣。經(jīng)過實驗室檢測，在室溫下，該種材料能夠有效地將空氣中的PM2.5和PM10污染物降低99.5%。
本科從北大畢業(yè)后，王博就開始了對這一材料的研究，到如今已經(jīng)過去了13年。2000年，高中畢業(yè)的王博被免試保送至北京大學(xué)就讀化學(xué)專業(yè)，當(dāng)時他一心想轉(zhuǎn)去物理學(xué)院，卻被告知保送生不能轉(zhuǎn)專業(yè)。在這里，曾經(jīng)“最討厭的就是化學(xué)和英語”的王博開始踏上了他的科研道路。近日，王博接受了《北大青年》（以下簡稱“北青”）的采訪，在采訪中向我們介紹了自己的研究成果，回顧了北大本科經(jīng)歷，談到了自己對科學(xué)研究的看法。
“我當(dāng)時做的事‘is making history’，讓我感到熱血沸騰”
北青：您和您的團(tuán)隊為什么會想到將這種材料應(yīng)用于空氣過濾凈化中？
王博：本科畢業(yè)以后我出了國，當(dāng)時就是在做這個材料MOFs，但當(dāng)時是做顆粒，不是膜。我進(jìn)的實驗室的導(dǎo)師就是最先提出MOFs的Yaghi，他當(dāng)時要去加州大學(xué)洛杉磯分校。我跟我女朋友，也就是后來我愛人商量，她說既然做學(xué)術(shù)，就拼命好好干，然后我就跟他去了加州大學(xué)洛杉磯分校。當(dāng)時其實我是在做軍工方面，做防護(hù)。非常幸運，我兩年半就從他那兒畢業(yè)了。我記得我當(dāng)時要畢業(yè)的時候，Yaghi跟他的學(xué)生說我，說我當(dāng)時做的事“is making history”，他對我的這種評價，讓我感到熱血沸騰，覺得我做的這些事確實是有意義的。回國以后，我的孩子因為空氣質(zhì)量問題出現(xiàn)了咳嗽等一些狀況。我跟人聊天的時候他們就說，軍工當(dāng)然是很重要，但是空氣這種東西和所有人都有關(guān)，跟我們自己也有關(guān)，我們是不是也應(yīng)該想辦法把這種技術(shù)，運用到空氣這方面。我妻子也跟我抱怨說，搞研究到這個地步，自己孩子的問題都解決不了。
北青：這種材料是如何應(yīng)用到空氣過濾裝置中的？
王博：其實我從本科畢業(yè)就開始做這個，也十三年了。目前主要應(yīng)用在空氣凈化器、空調(diào)和企業(yè)的一些空氣系統(tǒng)里。口罩我是不打算做，因為我這個相當(dāng)于一個，濾芯的技術(shù)，但是口罩有一個關(guān)鍵問題在于和面部的貼合度，如果和面部的貼合不足，濾芯、里面過濾的技術(shù)再好，口罩對人體其實是沒有什么效果的，而且目前口罩這個市場非常亂。
北青：那目前我們?nèi)粘?yīng)用的空氣過濾裝置，包括空氣凈化器、口罩等，應(yīng)用的是什么材料？這些材料凈化空氣的效果如何？
王博：現(xiàn)在市面上口罩、空氣凈化器等一系列的產(chǎn)品，他的結(jié)構(gòu)五花八門，但是內(nèi)里的原理本質(zhì)都是差不多。目前市面上的產(chǎn)品主要有三種，一種是HEPA，它容易堵，而且一般像北京這種霧霾比較嚴(yán)重的情況，要想真的有用，大家都開得很高，但是噪音非常大，而且它的濾網(wǎng)，雖然說商家跟你說三五個月一換，但是實際情況就像北京這種地方，大概十五天到一個月你必須要換一次，不然你用它其實是沒用的。然后是活性炭，活性炭就好比你用海綿去吸收什么東西，它是會飽和的，飽和了以后就沒辦法吸收了。還有就是靜電，用電荷靜電力捕集微塵粒。從成本上來說，靜電要高一些，但也沒高多少，大概30%到50%吧，而且其實就像我剛才說的那個HEPA和活性炭，它的使用壽命沒有那么長，到空氣污染比較嚴(yán)重的時候，就是需要經(jīng)常更換，一個好的空氣凈化器，大概商家給你提供換一個濾網(wǎng)就是兩千塊。而且對大多數(shù)人來說，他可能并不缺這個錢，但是這很麻煩，本來我們用這個東西是為了提高生活質(zhì)量的，這種需要頻繁更換的反而給消費者帶來了更多的困擾。
北青：金屬有機(jī)骨架化合物(MOFs)材料相對于其它過濾材料而言，有哪些優(yōu)勢呢？
王博：MOFs材料兼有無機(jī)材料的剛性和有機(jī)材料的柔性特征，我用它最開始做軍工，當(dāng)時是把空氣中的二氧化碳分離出來。后來引用到空氣凈化過濾這方面，它和咱們平常見到的材料有一個很大的區(qū)別就是它的氣阻（空氣阻力）非常小。因為你知道，比如說大家戴口罩，濾網(wǎng)很多就是那種織的很密的布，通過織的密來過濾一些顆粒物，但是織的密就會導(dǎo)致一個什么問題，就是戴口罩的這個人他上不來氣；如果是空氣凈化器的話，就會，這個布，它會堵住，而且當(dāng)你把它開的很大它會發(fā)出巨大的噪音。但這種材料它的氣阻非常小，很大程度避免了這個問題。我是把它做成了膜，就是像濾網(wǎng)那種，一層膜，來起到一個過濾凈化的作用。
“走上書架，也走上貨架”
北青：您曾經(jīng)多次獲得綠色科學(xué)技術(shù)方面的獎項，您本人也很關(guān)注清潔能源的相關(guān)領(lǐng)域，那您是怎么看待科學(xué)技術(shù)和環(huán)境之間的關(guān)系？
王博：我認(rèn)為科學(xué)技術(shù)本身絕不應(yīng)該作為環(huán)保的一個對立詞，科學(xué)技術(shù)本身是中性的，它可以造福人類也可以成為殺人武器。我們只能說，發(fā)展和環(huán)保存在著一定的矛盾，因為在發(fā)展的過程中，客觀上確實會造成一些對環(huán)境的污染或破壞，或者說已經(jīng)造成了。但我們不能什么時候都把環(huán)保放在最前面，應(yīng)該在發(fā)展中兼顧環(huán)境，而不是為了環(huán)保犧牲發(fā)展的機(jī)會，那大家都回到原始社會去吧。提到科學(xué)技術(shù)，就是因為科學(xué)技術(shù)發(fā)展了，發(fā)展到一定的高度了，才能更好地解決已經(jīng)存在的環(huán)境問題，才能避免再今后的發(fā)展中引發(fā)、或者說盡少引發(fā)這些問題。
北青：我們注意到您有數(shù)項專利已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，您是怎么看待工業(yè)成果轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域的這一現(xiàn)象的？
王博：研究成果工業(yè)化，不能說是一種現(xiàn)象。就是說今天我們的國家、我們的政府，能夠鼓勵、提倡和幫助學(xué)生也好、研究者也好，把自己的成果轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用，這是非常好的一種做法。因為我們說，科學(xué)研究要做到什么？要做到“走上書架，也走上貨架”，走上書架就是說在研究中出現(xiàn)一些非常好的理論成果，或者對以前的成果有突破和推進(jìn)，然后成為對人類以后的發(fā)展有啟迪的一個東西；走上貨架就是說理論研究、科學(xué)實驗和工業(yè)、實業(yè)結(jié)合在一起，把一個離大家生活很遠(yuǎn)的東西拉進(jìn)日常生活中，真正讓科學(xué)研究對普通人的生活產(chǎn)生作用。你也知道在國內(nèi)上大學(xué)其實是享受國家補(bǔ)助的，你在國內(nèi)讀書和在國外讀書的花費水平差距非常大。我們常說科研也好學(xué)術(shù)也好花著納稅人的錢，當(dāng)然這個納稅人也包括你的父母，現(xiàn)在也包括我自己。但是你真正，當(dāng)你花了納稅人的錢，這個錢到底花在哪里，有什么意義，對納稅人又有什么積極反饋，這個是我們需要思考的，也是一種責(zé)任和義務(wù)。
“讓每一個人去他更喜歡、更適合、更有利于他發(fā)展的行業(yè)和領(lǐng)域”
北青：您本科畢業(yè)于北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，本科的經(jīng)歷或者說北大對您的科研有沒有什么影響？
王博：我2000年進(jìn)入北大，是陜西的保送生，其實學(xué)的是物理競賽，中學(xué)時我最討厭的就是化學(xué)和英語。 當(dāng)時是在北大的化院和清華核物理之間選，98年的時候北大百年校慶，那時我高中，我買了一本類似于“我在北大等你來”的書，感觸很深，對北大印象非常好，所以最后雖然是學(xué)物理的，而且很討厭化學(xué)，還是選擇了北大化院。但當(dāng)時我想的是先進(jìn)化院，學(xué)一段時間以后轉(zhuǎn)到物理學(xué)院，我當(dāng)時是很想去物理學(xué)院的，但后來下了一個通知說保送生不能轉(zhuǎn)系。大二的時候我拿到了校長基金，就是咱們北大給做科研的學(xué)生提供的一個基金，當(dāng)時是然后進(jìn)實驗室開始做，最開始我在那個實驗室味道特別大，然后后來轉(zhuǎn)到李星國老師的實驗室，做無機(jī)化學(xué)，感覺非常有意思。
北青：您作為一名青年科學(xué)家，對有志于從事科研工作的青年學(xué)生有沒有什么建議？
王博：現(xiàn)在學(xué)理工科的學(xué)生，本科之后，或者畢業(yè)之后轉(zhuǎn)行，轉(zhuǎn)到金融的和CS的很多。大家覺得這是科學(xué)無用了，社會浮躁了，我覺得這是一種非常值得理性思考的問題。金融領(lǐng)域它缺人才，缺人才了以后人才怎么來，就是通過經(jīng)濟(jì)手段，通過收入的杠桿來吸引人才。因為我們金融方面人才不夠，所以金融行業(yè)的薪水高，鼓勵更多的人才去從事這個行業(yè)。我并不認(rèn)為中國人都應(yīng)該去搞自然科學(xué)，我也不認(rèn)為中國現(xiàn)在多么缺自然科學(xué)的人才，我甚至很鼓勵我自己的學(xué)生，如果你更喜歡金融，或者說你去做金融更有利于實現(xiàn)你的個人發(fā)展，那你就去做。因為如果你搞科研，讓你過得不那么好，或者不是你需求的那種生活狀態(tài)，你沒必要非要留在這個領(lǐng)域。只有每一個人的幸福感集合在一起，那么我們這個社會就有幸福感了。所以我覺得這是社會資源分配的結(jié)果，讓每一個人去他更喜歡、更適合、更有利于他發(fā)展的行業(yè)和領(lǐng)域，在這種情況下，來做科研的或者來做金融的，就是真正能做好科研或者金融的人，這樣各行各業(yè)都發(fā)展起來了，因為這是一個自然選擇的結(jié)果。我一開始跟你說我中學(xué)最不喜歡的就是化學(xué)和英語，但最后我到美國讀的是化學(xué)、講的是英語，所以說一切都是最好的安排。
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