一款新型催化材料浸在堿性水中,像盛開著層層疊疊繡球花的表面源源不斷地產(chǎn)生氣泡。近日,西湖大學(xué)創(chuàng)造電解水制氫催化劑新紀(jì)錄,成功合成可用于電解水制氫的非貴金屬催化劑——CAPist-L1!半p碳”背景下,堿性電解水制備綠色氫氣是調(diào)整當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)的重要一環(huán),相關(guān)成果近日發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·催化》上。
出人意料的是,這一電解水制氫領(lǐng)域的重大突破,竟然來自一次實驗中的意外。該團隊在制備過程中誤將乙醇當(dāng)作去離子水使用,反而使得在泡沫鎳上生長出的催化劑展現(xiàn)出卓越的性能。
在中外科學(xué)史上,這樣的“誤打誤撞”并不鮮見。比如,發(fā)現(xiàn)X射線的倫琴說,他是“偶然發(fā)現(xiàn)射線穿過黑紙的”;再比如,青霉素同樣是由于研究者的失誤而偶然發(fā)現(xiàn)的?茖W(xué)研究的路上,“偶然”和“必然”間有時仿佛量子糾纏般的“玄學(xué)”,讓人捉摸不透。
這樣的例子再次給了我們科研創(chuàng)新不拘一格的獨特啟示。從0到1的原創(chuàng)性突破為什么這么難?因為當(dāng)我們在嘗試用已知世界來理解未知世界的時候,已經(jīng)不自覺地身處舊的知識框架及其塑造的思維定勢之中。要想從內(nèi)到外打破知識權(quán)威這個“復(fù)雜集合體”,并非易事。天地宇宙如此之大,我們?nèi)祟愐呀?jīng)洞悉的領(lǐng)域可以說只是滄海一粟。巨大的未知,意味著無限的可能。如果僅從人類的固有知識、經(jīng)驗和方法出發(fā),很難打開通往新知的大門。正如8月18日清華大學(xué)新雅書院2024級新生開學(xué)典禮上其院長梅賜琪所說:“在學(xué)習(xí)這種復(fù)雜集合體的同時保持逆轉(zhuǎn)它的意愿,可能是偉大進(jìn)展得以出現(xiàn)的前提。”
知識創(chuàng)新,“偶然”是多么重要。并不是說固有的知識、經(jīng)驗、方法就應(yīng)該完全拋棄,不著邊際地去“誤打誤撞”?茖W(xué)的靈感,絕不是坐等可以等來的?茖W(xué)家永遠(yuǎn)都不會知道一個絕妙的科研想法會在何時何地以何種方式出現(xiàn)。只有夯實足夠厚實的知識地基,才能進(jìn)一步向知識的深處和復(fù)雜處奔去。
無數(shù)科學(xué)家正是保持開放的意識,對“不可能”和“偶然性”給予足夠的重視,這也為科研創(chuàng)新提供了重要啟示。在科學(xué)史上,當(dāng)某些重大發(fā)現(xiàn)公布之后,常有一些科學(xué)家后悔莫及——他們也曾遇到過類似的現(xiàn)象,可惜未予注意,與重大發(fā)現(xiàn)失之交臂。在倫琴發(fā)現(xiàn)X射線之前,克魯克斯和勒納德都曾發(fā)現(xiàn)在陰極射線管附近的密封照片被感光的現(xiàn)象,卻沒有重視。而倫琴并沒有固守陳規(guī),及時抓住了稍縱即逝的“偶然發(fā)現(xiàn)”。擁抱“偶然”,就要時刻準(zhǔn)備跳出思維窠臼,突破“俗諦之桎梏”。
“偶然”是給“有準(zhǔn)備”之人的禮物。數(shù)學(xué)家華羅庚曾這樣說過:“如果說,科學(xué)上的發(fā)現(xiàn)有什么偶然的機遇的話,那么這種‘偶然的機遇’只能給那些學(xué)有素養(yǎng)的人,給那些善于獨立思考的人,給那些具有鍥而不舍精神的人,而不會給懶漢!痹趺此闶怯袦(zhǔn)備?從古往今來的事例來看,具備哲學(xué)素養(yǎng),深刻理解偶然性與必然性之間的辯證關(guān)系,認(rèn)識到偶然性背后可能隱藏著某種必然性,是許多科學(xué)家為我們作出的示范。另外,廣博的知識背景、敏銳而深刻的洞察力和分析判斷能力,將幫助他們最終完成上天眷顧的“臨門一腳”。
建設(shè)科技強國,加快實現(xiàn)高水平科技自立自強,要求我們加強原創(chuàng)性、顛覆性科技創(chuàng)新,而這一切都須建立在科學(xué)研究的基礎(chǔ)之上。我們期待科學(xué)研究的突破,樂見更多“擁抱偶然”。