
"人皆知有用之用,而莫知无用之用也。"这句出自《庄子》的古老东方哲语,是 2025 年诺贝尔化学奖得主之一北川进的座右铭。他数十年如一日坚持的金属有机框架研究国家允许配资的公司,曾一度被认为"华而不实""没什么用处",甚至在经费申请的道路上屡屡碰壁,被评审人质疑为"为结构而结构"的化学艺术体操。

2025 年诺贝尔化学奖获奖人(左:北川进)
但正是这份对"无用之美"的执着,最终为整个化学学科开辟了"新的房间",从根本上拓展了人类通过精准操控原子与分子、按需设计与制造自然界没有的新型材料的能力,最终为气体储存、分离、催化及药物递送等无数应用领域带来了无穷的想象空间和可能性。
从"无用之用"的思考到保护孕育创新的沃土,我们该如何管理焦虑,自信地拥抱充满未知的未来呢?
创新焦虑:未来难以预测
近日,三位经济学家因"对创新驱动型经济增长的阐释"共同获得了 2025 年诺贝尔经济学奖。他们的研究清晰地揭示,长期、健康的经济增长并非源于简单的资本或劳动力堆积,而是根植于一种持续的、弥漫于整个经济体的"创新"能力。在我看来,这种创新驱动型经济增长的本质,正是"新质生产力"的核心内涵——它是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级所催生的先进生产力质态。
中国网球运动员、奥运冠军郑钦文,曾在自己的社交账号上写过一段富有哲理的寄语:"未来无法预测,过去不可改变,当下正好追梦。"这句话精准地捕捉到了我们这个时代的集体心态。当前,面对技术迭代加速、全球格局变幻所带来的高度不确定性,从主要经济体、核心城市、领军企业,再到一线的科研课题组,多少都弥漫着一种"创新焦虑",可能本质上是一种生怕自己会在竞争中落后、错过未来的不安全感。
然而,面对一个本来就不可预测的未来,我们或许需要换一种思路。与其倾尽资源,焦急地试图提前预判或筛选甚至押注"谁将定义未来",不如沉下心来,着力构建与优化一个能让无数个体创造力得以最大化萌发与成长的肥沃生态。
近年来,我曾有幸受邀到多所初中和高中做科普报告。每次站在讲台上,看着台下那一张张朝气蓬勃、充满好奇与渴望的面孔,内心都深受触动与震撼。一方面,作为有一定从业经验的老师,我当然同意没有任何人能够预判,台下哪一位学生将来会成为引领某个领域的"天才";我们更不应该沉迷于甚至变本加厉地推动各种"掐尖"机制,试图过早地将"天才"筛选出来并施加定向干预,这本身就是违背教育规律和创新规律的,既不公平,也不有效,是一种傲慢和懦弱。
但另一方面,只要我们能够同心协力,为社会创造并精心维护一个开放、包容、鼓励探索的教育与科研生态,让尽可能多的学生和学者能在其中安全、健康地成长,最大限度地发挥其独特潜力,鼓励他们去发现自己热爱且擅长的方向,那么,即便无法预测"天才"具体是谁,也完全可以确信——"天才必将在这一大片茂密的森林中自然生长出来,我们绝不会错过他。"
因此,面对未来的重重迷雾,我们需要的不是精准的预言,而是冷静的分析与科学的推理,从众多不确定性中,牢牢抓住那些支撑发展的、相对确定的基石性要素。而"人"与"科技",正是其中最核心的两个支点。
"有用"的产业源头,常流淌自"无用"的研究
科学技术史中那些起初看似纯粹出于好奇、毫无功利目的的"无用"研究,最终却催生出巨大产业影响和社会价值的案例,可谓比比皆是。
一个经典的例子来自美国物理学家约翰 · 霍尔。他在 1978 年发表的一篇论文里,深入探究了一个近乎"钻牛角尖"的问题:"光在真空中,沿着不同方向传播的速度是否一致?"这项验证物理学基本假设的实验精密至极,看起来却"费力不讨好"。即使在今天,若不对其背景进行深入解读,也难免会让部分公众产生"这难道不是明知故问"甚至"是否在浪费纳税人金钱"的疑问。
然而,正是这项由好奇心驱动、看似极致"无用"的研究,最终结出了两颗极其"有用"的硕果:对于美国政府而言,该项研究衍生出的高精度激光控制手段,被用于设计监测全球范围内的地下核试验的技术,成为了维护美国国家战略安全的"火眼金睛";而对于全球产业界而言,该项研究衍生的激光稳定方法更是构成了现代全球定位系统高精度授时与测距的基石技术,彻底重塑了人类交通、通信、金融和日常生活的方方面面。其影响之深远,已难以估量,给美国带来的产业优势更是不在话下。
何谓"有用"?何谓"无用"?这绝非在项目立项之初就能轻易判定。上述这类源于"无用"的研究,其巨大价值不仅体现在最终催生的具体应用成果上,更深刻地蕴含于其探索过程之中:它培养和锤炼了大批具备颠覆性思维能力的科学家与工程师;它改变了人们思考某些问题的范式。基础科研并非只做立竿见影的"有用"之事,而是要通过大量看似"无用"、但有着严谨科学逻辑的探索,为国家和社会储备应对未来挑战的关键能力与人才,以增强我们从从容容应对任何不确定性的底气与信心。
坚持"无用"与"有用":科研人员的自洽与生态的平衡
在现实的科研生态中,存在着两种看似对立却实则互补的探索者。
一类是北川进教授所表述的那类"思想者",他们坚持"无用"之探索。他们的动力源往往是对未知世界最纯粹的好奇心,是拓展人类认知边界的强烈使命感。他们的自洽逻辑在于:真正的革命性突破无法被规划,最大的应用恰恰诞生于对基础问题的深刻理解。他们需要学会在长时间尺度内忍受孤独、平衡取舍、在功利主义的评价中活下去,其最大的奖励是来自学术共同体对其"智慧贡献"的认可。
另一类则是致力于解决较为明确问题的"工程师",他们坚持"有用"之研究。他们直面当前社会面临的最紧迫挑战——疾病、能源、环境、安全,其研究目标明确,路径清晰。他们的自洽在于其工作能带来明确的社会效益,满足国家与产业的迫切需求。他们是推动技术迭代、改善民生福祉的直接力量。
一个健康的、充满活力的创新生态系统,绝非要在"无用"与"有用"之间做出非此即彼的残酷选择。恰恰相反,它的核心特征正是包容性与多样性。它需要为"思想者"们提供可以安心"仰望星空"的自由空间和长期稳定"能够活下去"的资源支持,允许他们遵循自己的科学直觉进行探索,认真对待并尊重他们的智慧成果。同时,它也需要为"工程师"们提供充足资源打攻坚战,为他们构建高效的成果转化通道,让他们的"有用"成果能快速服务于社会,并从中获得正向激励。
更重要的是,它还需要促成两者之间高效的对话与流动,让"无用"之发现能顺畅地注入"有用"之创造的"管道",让"有用"之需求所提出的深刻问题,能反过来刺激新的"无用"之基础研究。
"无用"与"有用",也关乎局部与整体、短期与长期的矛盾,是个协调空间尺度和时间尺度的问题,也是材料科学思维方式的精髓。比如一种材料是软的还是硬的,其实也关乎我们使用它的时间尺度。一个面团在我们熟悉的时间尺度内是非常柔软的,在自身重力的作用下就会逐渐形变。但是在几十毫秒的时间尺度内,它却能表现得很坚硬,还会呈现如玻璃球般的脆性断裂。
再比如很多常规材料体系往往面临"鱼与熊掌不可兼得"的矛盾,但我们可以将互为矛盾的材料性能,在不同的空间和时间尺度内兼容在一个材料体系内,实现"既要又要",甚至"还要"。
我们课题组曾为防止金属局部腐蚀设计过一种自修复涂层,当中就使用了这种理念:在宏观尺度上,这种基于液态油的涂层表现出固体行为,能够牢牢粘附在竖直金属表面,几年都不动;但是在微观尺度上,只要一有划痕产生,破损部位附近的油便迅速流动修复刮痕,并且重新恢复类固体行为。这个矛盾的行为还可以被重复数百次,很巧妙地把固体和液体的行为兼容在了不同的空间尺度上。
带着这种协调时间和空间尺度的思维来看,其实,我们所焦虑的"无用",往往是因为短期内无法满足我们的预期,或者不能马上解决一个具体场景的问题。但只要是带着严肃科学逻辑而并非是"刷单灌水"式的科研探索,即使眼下"无用",也会在另一个空间和时间尺度内"有用"。最起码在这个探索的过程中,也训练了一批人将科学的思维和精神延续下去。而立志从事"无用"科研的人,也应心怀谦卑,坚守初心,有所取舍,志存高远,好好珍惜社会给我们提供的这个"微环境"。
保护好奇心与创造力:孕育种子的沃土
我认为,好奇心是培养或者解锁创造力的原点。现行的教育体系,无论中外,一般都非常擅长且习惯于"问题牵引"的模式——即给出定义清晰的题目,训练他们熟练运用已有工具和方法去高效地解题。这种模式对于大规模、标准化地传授知识体系起到了至关重要的作用,也是绝对必要的。但可惜的是,学生在这种训练中,往往难以亲身经历和体会这些问题究竟是如何从无到有地被发现、被定义出来的。
有些研究问题是文献中明确记载的,是领域内众所周知的经典难题;有些问题则源于意外的观察或"因缘际会"的偶然发现;还有些问题,是可以根据大量实践经验提炼升华出的直觉猜想。从"被动解题"转向"主动找题",是实现创新能力跃迁的关键一步。而启动这个引擎的第一步,往往是人们在功利心之外的好奇心和探究欲。由好奇心驱使的探索,在发现新问题上异常高效,且这个过程本身也充满了愉悦与趣味。尤其对于年轻人和初学者而言,他们不同的生活阅历、知识结构和看待世界的角度,本就是一种得天独厚的优势,能够帮助他们轻易地跳出固定思维模式的窠臼,发现那些被"专家们"视而不见的新问题。
我们课题组最近便有一个被好奇心直接启发的案例。盲鳗是一种栖息于深海、视觉高度退化的古老鳗鱼,在韩国等地常被端上餐桌作为特色美食。这种看似不起眼的生物,在受到刺激时能通过体侧的腺体瞬间分泌出大量黏液,这种黏液遇水后迅速膨胀,形成极其粘稠的凝胶,足以让捕食者窒息退缩。我们从盲鳗的黏液机制中获得了灵感,决心解析其原理并尝试进行仿生应用。
在接下来的两年半时间里,我们从台州买盲鳗,在实验室里"摸鱼",但这个研究过程充满了挫折与挑战,最终不得不放下了。然而,正是这个探索的过程,极大地激发和锻炼了团队成员的想象力与解决问题的能力,也让我们深度思考了一系列相关的科学问题。最终,我们的确未能"复刻"盲鳗黏液,但这项看似失败的研究里,我们持续而高强度地人脑" deep seek ",却意外启发了我们开发出一系列基于全新高分子拓扑结构的多功能粘结剂。
其中令人兴奋的一款,和 502 胶水一般起效快又和 AB 胶一般粘性强,避免了一般胶水顾此失彼的矛盾,实现了前述"既要又要"的材料性能。即便只有指甲盖大小的粘接面积,也能成功吊起一位体重 75 千克的成年学生。更与众不同的是,区别于 502 胶水等传统粘结剂的机制,我们的新材料展现出极强的渗透性,能够完全渗入多孔的花泥或者沙子内部,将其整体快速强化,达到铁锤砸不坏的效果。这个过程完美诠释了:一个由好奇心驱动的、看似"无用"的探索,如何引领我们走向一个始料未及却又潜在价值巨大的实用终点。
尊重多样性:保持创造力的秘诀
我们课题组的规模不大,成员来自全球七八个不同的国家和地区,日常交流中能听到四五种不同的语言。尽管目前团队成员都是亚裔面孔,但大家的学术背景、成长环境、思维模式却截然不同,思想碰撞极具差异性与活力。正是这种文化背景与思维方式的多样性,以及组内极力营造的平等、开放、尊重的讨论氛围,持续不断地开拓我们的研究视野。课题组的研究方向,已经从我所熟悉的碳材料,自然地拓展至新型高分子、金属表面调控、新型光学成像工具等多个新领域,也让我们找到了不少和未来产业相关的新问题,相关的研究成果从今年起将陆续面世。
不同视角的启发,绝非仅仅来自于领域内的专业人士。放下身段,保持开放,学会欣赏多元甚至稚嫩的视角,普通人甚至孩童往往都能带来意想不到的惊喜。我曾于德国波茨坦拍摄了一张自以为兼具科学与人文气息的拱门照片,并花费不菲将其打印装裱,悬挂于办公室墙上。然而,一位三岁孩童却指出"建筑中间像个冰淇淋",这句天真烂漫的话,瞬间击碎了我的"洋洋得意",给了我一个全新且充满趣味的视角来重新审视这张照片。
还有一个孩子将一张带着几个黑色圆点的白色凳子,想象成一台钢琴,并用手指在上面弹奏玩耍。这个看似"无用"的举动,却生动地展示了一种跳出常规、赋予寻常事物以全新意义的创造性思维。尊重并主动拥抱这种多样性,珍惜每一个看似微小的不同视角,正是我们为未来保留无限可能性的重要方式。

▲德国波茨坦拱门照片 / 在凳子上"弹奏钢琴"的孩子
拥抱"无用",方能定义未来
面对一个本质上不可预测的未来,我们无需焦虑于"错过某个具体机会",也不必急于将一切资源倾注于眼前"有用之事"。远见,始于思维的转变:唯有真正理解"无用之用"的深远价值,才能跳出功利主义的局限,去构建一个包容、多元、鼓励试错的创新生态。这要求我们实质性地保护那些面向长远的"无用"之学,小心地激发与呵护每一位个体与生俱来的好奇心,并真诚地善待与汇聚多样的视角、背景与思维——让差异碰撞灵感,让跨界催生突破。这一切,正是我们为未来所做的,最扎实也最具想象力的准备。
在此进程中,每一次微小的探索,每一个天真的提问,都可能是一颗深埋的"种子"。未来的答案,或许就藏在今天某个"无用"的思考中。我们每一个人,既是这生态的受益者,更是其守护者。在承上启下之际,我们的担当,正是在现实压力下,依然为幼苗们争取一片宽容而肥沃的土壤,守护他们按科学规律健康成长。
我们不仅要知"无用之用",更要敢于创造、勇于探索、善于等待,让"无用"之根,深植于这片沃土国家允许配资的公司,静待其破土成荫,定义那个我们所能共同拥有的、枝繁叶茂的未来。
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