在诺奖实验室读博,让他对科研“开窍”了

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胡金波是中国科学院上海分院院长、中科院上海有机化学研究所研究员。

他是唯一一位“集齐”中英美三国化学会氟化学奖的科学家:提出的“负氟效应”被写进教科书;发展了多个新型氟化学合成试剂,其中两个被命名为“胡试剂”,目前这些试剂已经被超过250家公司和研究机构使用了500多次;所发展的氟碳链可控延长等新型氟化学合成方法,避免了爆炸风险,为更加安全、绿色的氟化学研究开辟了新方向……

而这样一位科学家,却自称从小喜欢文科,对理科有点“露怯”,直到在诺贝尔奖得主实验室读博的经历改变了他。

近日,胡金波荣获“上海市科技精英”称号。他在接受《中国科学报》专访时,分享了自己在科研道路上“开窍”和成长的心得。

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胡金波

胡金波出生在浙江省东部的农村,从小学习勤奋,成绩不错。但他心里清楚,自己更擅长文科的学习,而在理科学习方面则相对弱一些。

高考时,他填报的志愿是浙江大学国民经济专业,但因为没考好,调剂到杭州大学化学系(后并入浙江大学)。这样一个对化学兴趣不大的年轻人,却在几年后脱胎换骨:哪怕大晚上躺在宿室里,突然脑子里想到些什么,就立刻翻身起来,骑辆自行车来到实验室做实验。

“这是我非常喜欢的一种状态,就是哪怕别人拦着我,我也想去做一件事的那种热情。”胡金波微笑着说。

转折点出现在1997年,他来到美国南加州大学化学系,在George A. Olah教授和Surya Prakash教授联合研究小组跟随两位名师攻读博士学位。George A. Olah是1994年诺贝尔化学奖得主,Surya Prakash曾担任美国化学会氟化学分会主席。

接受独特的科研思维训练

胡金波加入研究小组之后,每周都要参加组会,一开始,他就“大受震撼”。

每次组会都要由几位博士后或研究生做工作汇报,这次上台的是一名日本博士后。那时候不用PPT,都在白板上书写展示,他讲着讲着,就很自然地翻开实验记录本查看数据。

这时候Olah教授发话了:“No lab notebook!”意思是不要看着实验记录本汇报工作。

就在胡金波感到不解时,导师补充道:这是你刚做了不到一个礼拜的工作,如果你足够用心,怎么会记不住实验细节和数据呢?

这让胡金波惊讶之余不免有些忐忑:这个小组这么厉害的吗?

没过多久,他又被“震惊”了一次。在一堂高等无机化学课上,作为授课老师的另一位著名化学家,毫无预兆地给每人发了一张白纸,要求大家默写一遍元素周期表,同时强调这将是期末考试中一道重要的试题。

为什么要这样做呢?老师解释:就像优秀的棋手脑子里都有一张棋盘,合格的化学研究者脑子里也要有一张元素周期表,有了这张“表”,你无论坐公交还是逛公园,随时随地都可以用这张周期表来思考科学问题。

在南加州大学接受的这些训练,让胡金波受益匪浅。至今如果有人问他博士期间某个实验的核磁氟谱数据,他基本都能正确回答,哪怕已经过去20多年了。

“我发现一个普遍现象,就是真正的大科学家,都擅于把学到的知识、做过的实验‘永久’保存在大脑里,而那些看过就忘,做过就忘的人,要取得很大的科学成就往往比较难。”胡金波说,“因为你下过苦功夫的学问,应该是一辈子忘不掉的。”

胡金波从自己导师那里学到的另一个重要科学品质,是从不迷信权威。他自己的一项重要科研成果就得益于这种思维训练:当看到的实验现象与预期相反时,他第一时间意识到当时流行的学术观点可能出了错,经过多次实验验证,后来提出了“负氟效应”的新概念,在此基础上还发展出很多被广泛应用的试剂。这个概念后来被他人写进了教科书,并被国内外许多同行采用。

文理结合有助于科学研究

成为一名自然科学领域的科研工作者后,胡金波并没有放弃自己的“文科头脑”。他最喜欢读的非科技类书籍是中国的“史学双璧”——《史记》和《资治通鉴》,时至今日还会不时翻翻。

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胡金波

他在自己的专业领域,也有意识用读史的方法去学习。他借来好多书,复印下来反复研读,把有机氟化学这个学科的发展脉络全部梳理了一遍。后来他的另一位导师Surya Prakash教授对他说:“金波,你以后可以给学生闭着眼睛讲课了!”

“对我来说,这是一种很大的褒奖。”胡金波感慨道。

从开展科研工作之初,胡金波就给国际上所有氟化学领域著名科学家的研究小组都建立了专属文件夹,这些课题组发表的工作,他只要读到就放进相应文件夹里。

“通过这样做,我就知道全球有多少人在做这个领域,分别在做什么方向,又有哪些最新进展。”胡金波说。

长此以往,胡金波心里逐渐建立了这个领域的研究“版图”和260多个研究小组的“大事记”,合起来仿佛一部氟化学领域的“纪传体通史”。就像有些人喜欢收藏一样,收集这些文献也慢慢成了他的一项“癖好”,久久为功,对科研工作助力颇大。

他对文史哲的爱好,一直贯穿在科研工作里。正如给新发现取名为“负氟效应”,就特意用了“双关”的文字技巧。这个“负”字,既有“负离子”的意思,也有“负相关”的涵义。

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胡金波与学生

胡金波说:“科研工作者的性格、爱好、禀赋、思想、见识等等,都会影响科研工作的风格和高度。就像每个人都有独特的‘指纹’,同样的题目拿给不同人做,会做出不同的味道和格局来。”

因此,他这样鼓励自己的学生:“你们的基础再差也不会比我差,要认识自己的特点,发挥自己的优势,去做有创新性、有挑战性的工作。当你通过自己努力,成功取得此前从未有人涉猎过的重要科学发现,或者解决此前一直悬而未决的科学难题时,一定会感受到那种无与伦比的快乐。”


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