本文来自微信公众号：西湖教育基金会（ID：We_foundation），作者：黄嘉兴，出品人：刘旻昊，整理：涂雨清、刘刊，编审：张丹丹，摄影：黄永梁。原文标题：《黄嘉兴：以你无羁的想象，飞跃海和天空的界限》，头图来自：西湖教育基金会
科学的道路上，阅读扮演了什么样的角色？
对西湖大学材料科学讲席教授黄嘉兴来说，答案是一句诗。（以下是他的分享。）
2022年“西湖春读会”暨第二届西湖大学图书馆捐赠基金活动日现场，黄嘉兴作主题分享。
“被囚的笔心等你解放，为你画出灵感的轨迹”
加入西湖大学前，我在美国西北大学材料科学与工程系任教。我一直认为，大学里的科研，不管是多前沿的基础科研，都应该是为教育服务的工具（A vehicle for education）。
一般说来，在课堂或者实验室里训练学生的时候，通常我们会花很多精力来教学生解决问题的方法及工具，并期待他们熟练掌握这些技巧以解决将来可能碰到的问题。这种模式比较规范，容易操作，也有很多成功的例子。然而，它也有一个遗憾，因为学生们往往是被动地接收了一个已经被定义了的问题，不见得会去思考这个问题是如何产生的。
在实际工作中，尤其是那些需要冒险的开拓性工作里，倘若你能找到并定义一个好问题，你将收获更多满足感和成就感，也能成为在全球主要经济体普遍存在“创新焦虑”的背景下，很多行业都特别紧缺的创新型人才。
我特别鼓励学生保持好奇心，从自己的生活体验中寻找灵感。沿着好奇心探索是所有新人（包括想进入一个新领域的科学家）找到独特而有趣的科研问题的捷径。科研没有捷径，但对于寻找一个有意思的科研问题来说，follow your heart，走自己的路，反而是一条捷径。
黄嘉兴
所以在有些课堂上（例如导电高分子的课），面对第一次接触一个领域的新人，我会交给他们一个任务：每个人都必须提一个可以被验证的新想法。这个想法不需要很“高端”，甚至可以很“蠢”，但是必须是你自己的，而且你要能够在科学逻辑上自圆其说。这个要求给我带来了很多惊喜，一些学生利用导电高分子材料做了些稀奇古怪的事情。
例如，有个小伙子提出用化学传感器测试口臭。其实，十几年来一直有科学家在研究化学传感器，只是通常它们都被期待用于疾病检测上。这个学生却提出要做一个能集成在口香糖包装上的口臭检测器，这样当约会的“关键时刻”来临时，悄悄地就可以知道自己有没有尴尬的口臭！这是多么有趣的一个想法，甚至为气体传感器提出了新的设计要求、制造思路和应用场景。受自己生活经验的启发，他提出了一个老师们从没想过的独特问题，“弯道超车”了！
还有一次，我上课介绍石墨烯时借用诺贝尔奖得主Andre Geim的话说，大家都用过铅笔，你拿铅笔画一画，写下的字迹里面就有一些石墨烯了。下课后，有两个学生来问，我们能拿铅笔里的宝贝石墨烯做点什么吗？我想了好一会不知该怎么说，看着他们求知若渴的眼神，我灵光一闪，就问，what do you think？并鼓励他们去研究研究。
一种软铅笔（当时在淘宝上只要两毛五人民币）激起了我们强烈的好奇心：为什么它这么柔韧，怎么也折不断？沿着这个角度稍微一挖，材料的问题就源源不断地出来了。最终，学生们发现这种铅笔的书写痕迹，其实是高分子与石墨颗粒的复合薄膜。这种含有导电添加剂的复合薄膜是很多检测有毒化学气体传感器的材料基础。在此之前，大家论文里用的都是各种“前沿的”新材料，而学生们发现两毛五的玩具软铅笔就挺好用的。
后来，这一工作不仅发表在正式的学术期刊上，获得了很多知名媒体的重点关注和报道，被引用得也挺频繁。文章的作者分别是这门课上的学生、助教和老师，让我特别开心。
软铅笔中的石墨烯研究
于是，那几年在全世界各地做学术报告的时候，我都会提到学生们的这些创新实验。2016年5月4日，我在高雄的台湾中山大学访问，他们也很喜欢这个铅笔的故事。报告结束之后，他们送了我一盒纪念铅笔，每支铅笔笔身都有“镇校之宝“余光中先生的一句诗。粗心的我，等到那一次巡回演讲快结束的时候，才发现盒盖的背面还有一句诗：
“被囚的笔心等你解放，为你画出灵感的轨迹。”
一刹那间，我几乎热泪盈眶，觉得一下子直击内心，原来有这么一位“界外”的“朋友”跟我这么有共鸣。
铅笔盒盖背面的诗句
在这个铅笔盒里，还有另外几句特别棒的诗。
“唯你的视线无限，能超越地平线的无限。”
“这世界待你向前推动，像铅笔旋转在你掌中。”
“问我为何住在西子湾头，只因沧海是我的邻居。”（哪天西湖大学能有这么几句属于自己的诗和话就好了！）
细品这几句诗，我感觉特别亲切，就好像余光中先生就在我身边聊天。临行前，我买了几本他的书，从第一本《记忆像铁轨一样长》开始读，读完之后也有强烈的共鸣。其中一篇散文《开卷如开芝麻门》中说，“读书……是交友的延长。我们交友，只能以时人为对象，而且朋友的数量毕竟有限。但是靠了书籍，我们可以广交异时和异地的朋友。”
我们写科研论文的时候不也是这样的吗！不也是期待可以给异时异地的科研道友们一些帮助吗！
此后，我带着这个铅笔的故事和诗句，从美国讲到日本，又回到国内。有一年冬天，我在北京航空航天大学的夜间课堂里讲了这个故事，酣畅淋漓，现场气氛也特别热烈，我也因此认识了北航一批非常有意思的人，和他们结下了友谊。
当科学家遇上诗人
余光中先生的部分作品
后来我时常在想，我用了余老先生的这句诗这么久，却从来没有像平时引用科技文献那样正规地引用它一下。我特别想找一找这句诗的出处，几番辗转，竟然联系上了余老先生的女儿余幼珊老师，通过她与余老先生有了几次间接的联系。此间相谈甚欢，幼珊老师也邀请我去高雄参加余光中先生的一场音乐诗朗诵会。
很不巧，朗诵会的时间和我在里斯本的一次学术研讨会冲突了。高雄和里斯本都不是交通枢纽城市，如果要赴约，我的整个行程都要被打乱，必须在一周之内多次转机环球飞行一圈。我其实还从来没有做过这么折腾甚至有点疯狂的事情，不过我还是决定一定要去朗诵会，后来发现真是不虚此行。
那天晚上，我坐在音乐诗朗诵会的现场，觉得好多“灵气”向大脑涌来，特别兴奋，也许这就是武侠小说里任督二脉被打通了的感觉。原来科研与文学创作有这么多的共同之处。
比如那天余光中先生讲到创作过程，经常是自己看到什么，听到什么，或跟人谈到了什么，突然觉得这个有点诗意，然后回家琢磨琢磨就写出一句话来。我们科研不也常常这样？经常和人聊天会产生新的想法，甚至是和谈话内容完全不相关的想法。我们云谷的学术环就是要把不同领域的人串起来，创造出各种偶遇的机会，让人谈一谈，刺激一下灵感。
余老先生还分享了自己写诗的经验，说一定要大声读出来。这也是我常常跟学生说的，论文定稿之前，要一个字、一个字地读出来，不然你的文章一定有很多bug找不到。
离开高雄之前，路过校园内一间名为“我在中山大学找到幸福”的咖啡馆，看着外墙上的咖啡、糕点的装饰图案和店门口的一排自行车，顿时心里有一股冲动，忍不住写下一句：“幸福是：一杯咖啡，一块蛋糕，一辆单车，只要... ...有你分享。”
我酸溜溜地写下这句话，继续我的旅程，生活和科研都还要继续的。
朗诵会后写下的一句话
读者与作者的友谊
去聆听音乐诗朗诵的这段经历，虽然不算什么大事，但对于有点习惯自我设限，也很少这么冲动、率性而为的我，却有着深远的影响。与余老先生建立的这段“异时异地的友谊”，虽然很平淡，却是我的一个自我突破。
说到走出舒适圈和自我突破，2020年初，新冠疫情刚刚来临，大家情绪都很低落。我的邻居、好朋友们问，你是教授，是知识分子，可不可以给我们讲点什么？我感到无能为力。
最无助的时候怎么办？可以读读书。我和学生那时一起读一本病毒学的基础教材，一开始我们对病毒一无所知，但很快就感到有了些胆量和力量。原来对于新冠疫情，我们有这么多的误解，很多时候是自己吓自己。
随后，我们很冲动又很认真地做了一件事情：我们找到了一批志同道合的朋友们，其中包括几位有一线抗疫经验的医生们，联合写了一篇小文章。既是为了从物质科学角度普及基本常识，也分享了一些我们思考和定义的研究需求，让大家在隔离的时候可以想一想能干什么。这篇文章在武汉解封那天正式上线。
另一个走出舒适圈的大事，就是离开生活了二十多年的美国，从美丽的密歇根湖畔的西北大学，搬到了同样美丽的杭州的西湖大学，开始一段新征程。今天又有机会再一次走出舒适圈，让我这个读书很少的人来读书会班门弄斧。
2017年底，余光中先生逝世的消息传来，我在办公室里独自伤感了一阵。既然是读书结交的异时异地的朋友，我们自然也是可以随时穿越时空相见的，到时会心一笑，岂不是对他最好的纪念？想到此处，心里顿时释然了。
回国之前，我终于有机会把铅笔有关的教学故事和理念写了出来，发表在美国化学会的教育期刊《化学教育》（Journal of Chemical Education）上。我们也终于在台湾中山大学的图书馆数字典藏里找到了那句诗的DOI（Digital Object Identifier，数字对象唯一标识符），并在文章的末尾引用了它：
“Set the imprisoned graphite stick free， to trace a line of your creation”
这篇文章后来被选为当期的封面文章。
《化学教育》（Journal of Chemical Education）当期封面
《开卷如开芝麻门》里的一些话，也在我心里埋下了一些种子，让我再一次走出舒适圈，于去年11月份在西湖大学晚间微沙龙做了一个分享，谈我们为什么发论文：不要带着刷单的心态去发论文；我们的文章要对得起历史，因为它可以让异时异地的读者认识你，并从中受益。发表论文的本意也是为了教育——We publish to share， to teach and to educate.
请保护你的好奇心，请永远保持读书和学习的勇气。
最后，一张照片和一句话送给大家：以你无羁的想象，飞跃海和天空的界限。
作者简介：
黄嘉兴教授在材料化学科研与教育方面有一系列原创思想和工作，曾获美国斯隆研究奖（Sloan Research Fellowship），古根海姆奖（Guggenheim Fellowship），日本学术振兴会JSPS Fellow，德国洪堡研究奖（Humboldt Research Award），以及美国制造工程师学会，美国真空学会，国际气溶胶研究联合会等多个重要奖项和机构的认可。他连续多年被列为全球高被引科学家，也是美国科学促进会会士（AAAS Fellow），欧洲科学与艺术学院院士和美国化学会首份国际合作期刊《材料研究述评》（Accounts of Materials Research）的创刊主编。
本文来自微信公众号：西湖教育基金会（ID：We_foundation），作者：黄嘉兴，出品人：刘旻昊，整理：涂雨清、刘刊，编审：张丹丹，摄影：黄永梁