嘉宾介绍
提问环节
我认为正在发生的一切实际上是一场悲剧。
在我的团队中,那些最具影响力的工作,90%都是由中国籍学生领导完成的。
中国学生身上有一种特别的品质,这在其他学生身上并不多见:当我设定一个标准时,他们跳得比标准还要高;当我再次提高标准,他们依然能超越它。
我团队的座右铭是“你可以做得更多,也可以做得更好”,而他们正是能将这一愿景化为现实的人。
Omar Yaghi教授与他的学生们
当下的国际现状不仅损害了中国,对美国的损害可能更大。美国50%的科学研究是由移民完成的,其中很大一部分来自中国。切断这种联系,基本等同于削减了50%的科研力量。
更重要的是,会失去创新思维。因为科学人才越是多元化,生态系统就越具创新活力。遗憾的是,我们正在失去这样的环境,且我认为情况可能会变得更糟。
实际上,最大的受害者是人类社会。因为人类的难题是没有国界的,科学本来可以超越国界,解决全人类共同面对的困境。

就像我是在约旦时爱上化学的,那是约旦文化对我的馈赠。我不认为我们可以划出那种绝对的界限。
但回到您问题的核心:中国本土的科研工作距离诺贝尔奖差临门哪一脚?
我脑海中浮现的第一点是,父母必须允许孩子去“实验”。每周给孩子一段特定的时间,让他们纯粹地玩耍和探索。通常情况下,父母们倾向于过度关注并控制孩子的行为,往往追求稳妥、规避风险。
事实上中国人的能力和智慧不亚于任何地方的人,甚至更聪明。但他们需要一些冒险的机会,并且不会因为冒险失败而受到惩罚。
我知道中国政府正在推动这种转变,但这需要步子迈得更激进一些。
第二点,我认为是“等级制度”。
在美国,年轻教授通常拥有独立的研究组,当他们发明了新东西,荣誉归于他们自己。但在等级森严的制度中,荣誉往往被归于顶层的人,即便他的参与度很低。
我很抱歉把话说得这么直白,但作为一名导师,我深切感受到这种等级结构是如何伤害创新,同时也伤害诺贝尔奖级别的研究。
第三点,中国科学家做了很多非常出色的工作,但在呈现方式上还有提升空间。
例如在国际会议上,有些国家的教授谈论研究成果时,你可能会觉得:“明明只是个很小的成果,却说得惊天动地”。而当中国研究者上台时,展示的实验结果可能是别人的10倍,但影响力却较低。
这是因为缺乏恰当的包装和表述,没能让非该领域的受众也领会其中的核心价值。
对话环节
我和Omar的交情可以追溯到很多年前,他是约2010年前后加入伯克利的。我们之间有一个传统:每年诺贝尔奖公布前的那一周,我们会找个安静的地方坐下来,小酌一杯。这么多年来,年年如此。
今年也不例外。酒喝完一周后,就在奖项公布当天,我和Omar恰巧在飞往比利时参加索尔维会议的同一个航班上。就在那架飞机上,他接到了委员会报喜的电话。
Omar,你刚从斯德哥尔摩的颁奖典礼回来,有没有什么令你难忘的时刻?
整个过程从头到尾都是一次奇妙的体验。无论是典礼本身,还是穿插的活动、语言,所有的环节与细节都让人感到宾至如归,同时也彰显了悠久的传统。
其中有三个瞬间让我印象尤为深刻:
第一个瞬间是,当诺贝尔奖得主入场时,包括国王在内的全场宾客都起立致敬。通常情况下都是我们向国王起立行礼,这次国王竟然罕见地为他人起立,而他致敬的对象是科学。
这充分说明了科学的价值,以及科学在当地文化中受重视的程度。
Omar Yaghi在诺奖颁奖典礼现场
第二个瞬间对我来说意义非凡:我能与朋友和学生们共同见证这一切。尽管诺贝尔委员会只允许我带14名宾客,但有80名曾跟随我的学生表示,无论如何都要和我一起庆祝。
于是,我给他们租了一个礼堂,让他们通过电视直播观看典礼。他们是多年来在科研世界幕后承担重任的人,正是因为这些人的努力,以及一次次失败后的不懈坚持,科研才最终取得了成功。
第三个瞬间,是在典礼结束之后。当晚我们从国王手中接过证书和奖牌后,这些原件很快就被收走保管了。后来我们专门去了一趟诺贝尔基金会领奖,并在那里的名册上签名。
自奖项设立以来,所有的诺贝尔奖得主都会在上面留名,而我亲眼看到了我极其尊敬的居里夫人的签名。
超越常人的敏感:
总有一天,这个研究会得诺奖!
在你的职业生涯中,哪一个时刻让你意识到,金属有机框架(MOF)研究达到了诺贝尔奖的水平?
1989年,我作为第一批来华的交换学者,与一位叫李海连的同学在同一个实验室工作。多年后我成为了教授,李海连也成了我的研究生,我们一起研究美丽的晶体。
有一次,他做出了一种极其精美的晶体,但晶体离开容器环境之后迅速变白,不再像钻石那样晶莹剔透。他当时觉得这东西没戏了,想把它搁置在一边。而我当时就在附近,坚持让他进行一次原位分析。
Omar Yaghi与李海连的合影,1989年于南京(左),2019年于美国加州伯克利(右),图自网络
就在我们看清它晶体结构(也就是后来诺贝尔委员会引用的那个获奖结构)的一瞬间——我立马意识到:我们发现了一些极其重要的东西!
李海连在斯德哥尔摩时还回忆说:“教授,你当年说过这个发现总有一天会得诺贝尔奖,现在真的实现了!”
这里我想顺便提一下科研中的导师制度,这也是创新得以代代相传的基石。
导师与学生的关系非常微妙:一方面我们要像父母无私对待孩子那样,毫无保留地传授所学;另一方面我们也清楚,他们未来很可能会成为自己的竞争对手。
与化学结缘:
就像坠入爱河,无法解释

实际上,我在还不知道“化学”为何物的时候,就已经对它产生兴趣了。
10岁那年,我走进学校图书馆,墙上贴着的一些分子结构图让我彻底着了迷,接连几天我都沉浸其中,不太搭理旁人。当时我根本不知道那些图画代表什么,纯粹觉得那结构很美。
后来我才慢慢了解到,它们叫作“分子”,是构成周围万物(无论是生物还是非生物)的基础。在那之后,我人生每个阶段的选择似乎都受到了“分子之美”的支配。
我选择本科项目是因为分子的美,选择博士学校和导师,是因为他研究的晶体很美;甚至当我独立开启职业生涯时,选择创造哪些化合物依然是由审美驱动的。
不过话虽如此,我认为到头来科学家也要叩问自己:这些研究将如何影响社会?社会资源成就了我们的科研工作,我们能以何种方式回馈社会?
我访问中东时,看到许多建筑的瓷砖和结构都呈现出高度对称、井然有序的美感,它们是否也影响了你走上科研之路?
如果我说:“是的,我成长过程中见识过许多美丽的几何图形和阿拉伯书法,那些图像一直伴随着我,推动我拓展知识边界”,那听起来会非常浪漫。
或者说:“我从小在约旦长大,那里每隔一两周才供水几小时。我小时候常要确保家里有足够的水,这段经历让我立志通过科学改变困境,最终在2014年发明了MOF技术从空气中捕获水”,这也会显得很有情怀。
但我必须诚实地告诉你,真相可能会让你失望。是的,这些确实是我青少年时期的生活背景,但它们并不是我投身学术的初衷。而且我认为没必要把这些事刻画得这么唯美高尚,那样对年轻人的压力太大了。
对我而言,在被那幅分子图画吸引之后,我就是随心而动,跟着感觉一步步扎进了化学领域。这就像坠入爱河,无法解释具体的理由。
我相信,
“AI for Science”就是科研的未来
你当初发现MOF具有高比表面积,并利用它捕捉二氧化碳或收集淡水,这确实是一个非常鼓舞人心的故事。我想顺着这个话题问一下,对于在科研中引入AI(例如利用AI去发现新化学材料),你持什么观点?
我做研究的一个特点是:科学带我去哪,我就去哪。读研时,我甚至不想接触任何与有机化学相关的东西,结果现在做的全是有机化学,对吧?我从不让学科之间的人为边界阻碍我的探索。
对于AI,我也是同样的态度。
在我们开创了MOF和COF(共价有机框架)领域后,全世界有100个国家都在投入相关研究,制造了海量的新化合物——特别是中国,该领域近50%的论文都产自中国。
但在数以百万计的可能结构中,我究竟该研究哪一种?比如当社会需要解决“捕捉二氧化碳”的问题时,哪种结构更有前景?
这时,大语言模型(LLMs)的优势就体现出来了。它可以涵盖比任何研究人员更广阔的数据空间,帮助我们快速识别哪一些“结构”对应哪一些“性能”,甚至从所需的“性能”反向推导出“结构”。
这些工作以前学生可能需要花费数年,但现在利用AI几周就能完成。
因此,我现在是AI的坚定信徒,而且再也回不去了。目前在我的实验室里,20多名研究人员都在尝试将实验与AI深度融合。我相信“AI for Science”就是科研的未来。
很多人质疑:AI没有创造力、AI不能像人类一样思考、AI给不出正确答案等等。我的回答是:我们需要尝试新事物。当我们尝试新工具时,即便它们还不尽完善,我们也应当学习如何使用,并将其整合到自己的领域中。
事实上,我认为在材料和化学领域,我们部署AI工具的进度已经落后了。
虽然刚才说到我们已经起步,也看到了很好的效果,但那些AI引擎仅仅是勉强能完成任务,未来还有巨大的提升空间,而这其中也蕴藏着巨大的商业机遇。
所以你最近成立了一家关于材料AI的公司。你认为商业界和学术界应该如何协作,从而更快、更高效地利用AI为健康、能源和环境领域发现新材料?
我认为初创公司在许多方面是领先于学术界的。他们的思想更开放,步子也迈得更大。我相信最终他们不仅会拥有更强的能力、技术和人才,甚至会拥有比大学更丰厚的资源。
但目前面临的一个挑战是:很多时候我们明确知道该研究什么,却不清楚具体的商业模式。
以我的公司为例,它是做材料AI的,但我们不确定应该怎么赚钱。是建立一个像前面所说的AI引擎,去识别哪种结构能拥有哪些性能吗?但在那之后呢?我们要卖给客户什么才能产生可持续的收入?
因此,合作的一个切入点,就是共同探讨这些AI公司的商业逻辑。
另一种合作方式是共同制定处理数据空间的策略。现在许多AI公司虽然筹集了大量资金,但其研究方法往往是依靠暴力计算去穷举所有结构,而没有深入观察和理解这些结构本身。
化学的核心在于原子、电子及其相互作用,在制造出顶级材料之前,我们必须理解其中的科学机理。否则,盲目创造出来的大数据集不仅耗时耗力,而且效率极低。
Omar Yaghi教授在高山书院硅谷站课堂上
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编辑丨朱珍
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