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賀子森
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賀子森:從科研為香港找出路:化學熱力學定律——用正能量去克服混亂

【明報文章】有朋友問:香港現在的問題,身為科學家的你,有跳出框框的解決方法嗎?

化學熱力學(Chemical thermodynamics)有一條有關混亂度「熵S」(Entropy)的基本公式ΔG=ΔH-TΔS。爆炸、物質分解等化學反應的發生,是當一個系統的熱量「焓H」(Enthalpy)出現負數,而混亂度增加,吉布斯自由能「G」(Gibbs free energy)便會出現極大負數,系統於是產生一種自發反應。要避免一些不理想的化學反應,辦法是把系統的熱量由負轉正,把自由能提高至正數。換言之,要盡量提升系統的正能量。

自然世界亂中有序,會自動從亂局中尋找穩定、回復平衡。化學熱力學的啓示是讓系統吸熱及儲熱,提升正能量。

科學與生活息息相關,基本原理大同小異。

利用科研產出結果 散發正能量回復穩定

今天香港的亂度不斷升級,加上由負能量支配,後果和爆炸無異。在香港長大的我,難免感覺無奈及唏噓。不要忘記,香港今天的成就,不單是九七後,而是受戰火洗禮及戰後多年努力及進步的成果。香港今天成為世界一流城市的典範,滴水穿石絕非一日之功。

香港要散發正能量回復穩定,我會提議利用科研產出結果——新知識、創意、創造、創新、財富和就業機會。

新知識的來源是研究,靠教育傳遞,收穫是財富,結局是快樂——知識的未來是讓人類安居樂業、心平氣和。

不要低估創意和創造力。沒有創意,世界不會進步。香港不進步,大家會開心嗎?創造力可協助我們解決很多生活問題——房屋、就業、醫療、娛樂等——它令我們相信明天,相信明天一定比今天好。

創新非常重要。美國矽谷的錢全是創新出來的。史丹福大學沒有創新,不會成為全球十大學府之一;香港大學不重創新,不會有機遇。中國沒有創新,不會有未來。大灣區的大方向是創新,香港的希望也是來自創新。

沒有創新,財富不會持久。馬雲明白,蓋茨及朱克伯格當然明白,這是他們得以開展一番事業的主因。

從新知識尋生存之道 創財富改善民生

新加坡重視研究,不是為了讓新加坡國立大學和南洋理工大學得以躋身世界及亞洲一流學府排名,排名只是不經意的產物,真正目的是為創造新知製造機遇,從新知識尋找生存之道,開拓新經濟,創造財富,改善民生及就業。

改善民生所產生的正能量可以非常巨大。新加坡政府最近加碼幫助市民買屋是一個典型例子。月入6000新加坡元的一對首次置業新婚夫婦可以得到政府資助11.5萬新加坡元選購一個四房的組屋在父母附近居住;預購組屋的家庭收入上限由1.2萬新加坡元放寬至1.4萬新加坡元等。新加坡政府看得很清楚,沒有安居,何有樂業?沒有希望,又何談和諧?

新加坡地方小,錢從哪裏來?主要是產業——高質素產業,包括服務業、金融、化工、能源、藥業、電子、醫療科技、先進製造、精密工程、航空業,及發展迅速的人工智能、大數據及數碼媒體等,都是高增值及高生產力的行業,提供高薪厚職。

需溝通達至合作 需耐心時間付出

香港政府也明白這道理,兩年前推出計劃對研究加碼,5年內增至每年約450億元,把科研發展投入加倍,由生產總值約0.73%提升到1.5%。今年初,財政司長再撥款160億元為大學發展基建。世界上有哪一個地方有這麼遠見、膽量及金錢去作這樣的投資?這證明香港明白問題所在,亦努力為未來鋪路。

但明白不等於就能夠解決問題,因為解決問題需要溝通,達至共識、互信及合作,其中需要耐心和時間的付出。

互信令研究生和導師可以合作解決每天在實驗室遇到的難題,對自己的實驗有信心。時間讓科研開花結果,也給我們捲土重來的機會——永不言敗。很多實驗的成功,背後其實有一連串挫折,不花時間在實驗內沉浸,從迷宮中找出路,從失望中找靈感,挫折永遠是挫折,終局是失敗。

我從事科研工作多年,最大的領會是要有信念及耐力。因為相信才會堅持,才會有夢想,投入時間埋頭苦幹才有機會成功。從當年在新法書院讀中小學,到出任香港大學副校長,主管大學研究發展,一路上我全靠這個信念支持。在實驗室闖了這麼多年,到今天仍然「活」着略有成就,也全因為這個堅持。

這時候信心非常重要 勿失望勿悲觀

有一位出色的哈佛名教授,他的門徒當然亦是頂尖學生——香港人所說的「狀元」吧。可是,實驗室的壓力太大、問題太多,最後有好幾人(是幾人,不是一人!)選擇輕生了。他們一生的夢想及成就,在一夜之間付諸流水,今天的挫折終成永遠的失敗。非常可惜,悲哀。

我真的不希望香港走上這條不歸路。

在這個時候,信心非常重要。這是我跟每一個剛在實驗室受了挫折的學生說的話,亦是我對香港人的心聲——不要失望,不要悲觀,共同創造未來,為這個家,付出一點正能量吧。這正能量可克服亂度,這正能量你和我都擁有,這正能量就是我從小在山腳下的黃大仙長大所領悟的獅子山精神。

這是我的淺見,亦是科學定論。

(作者按:文章純屬作者個人見解,不代表香港大學立場)

作者是香港大學副校長(研究)、金屬化學及材料講座教授

[賀子森]

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