陈清泉

（中国工程院院士，英国皇家工程院院士，香港大学荣誉讲座教授）

我今天讲的内容主要有3点。一是开放心态，这是文艺复兴的特点。二是要有勇气。有了开放的心态之后，你会有很多创新的观点。虽然当你告诉别人的时候，大家可能会看不起你，有人会嘲笑你，但我们必须有这样的勇气。三是思考的方式。我们必须要用一种整体的思想去解决一些非常复杂的问题，去面对如政治、经济、技术以及社会的问题，还有城市规划和城市建设的问题，这些都是非常复杂的问题。

首先回顾人类发展的历史，如果我们把时间坐标放在5000年以前，世界文明的中心就在中国，如果将世界文明中心往西移，即可走到印度、埃及、罗马，然后到西欧。在中国，古代科技有四大发明，但是近代科技为什么不能产生在中国？中国后来故步自封，近代科技发生在欧洲，代表是数理化。世界文明中心在文艺复兴过程当中有转移，继续往西走，跨过大西洋到达美国的东岸。随后，这个文明又从美国东岸到西岸，因为西岸提供了比东岸更多的机会。哪里有机会，有开放，哪里就有发达。所以世界文明中心根据这个轨迹一直往西走，从来不走回头路，往西走过去跨过太平洋又回来，而天津在这里首当其冲。

南开大学要起一个平台作用，让东方和西方的交流融合，在这里开花结果。为此，南开大学要吸取人类文明的解放思想，有开放的思想，这就是我们曾经学到的东西。用解放思想来解决问题，用创新驱动实现中国梦。我们首先看一看西方和东方的思想是什么样的？东方是《易经》的思想，《易经》说的是变化的道理，这其实也是韩国的一个思想，不是说黑即黑，白即白，它实际上是一个整体的思想，黑能变成白，因为这不是一个不动的东西，而是一个整体的思想，黑中有白，白中有黑，我们必须要有这样一个辩证的思想，有一个整体的思想。《易经》的原理是什么呢？是变化。但是这个变化是有周期的，我们必须要达到平衡，而且必须要有这样一个对立统一。我们一定要有变化，变化是有规律性的，它的客观规律是这样的。这是周期性的，要注意平衡，注意对立统一，这是东方的思想。

西方的思想就是文艺复兴。以前有一个画家画了一个裸体的美女，最后被绞死了。文艺复兴以后，不管哪个学校的艺术学院都有画人体画的。在文艺复兴过程中他们解放了思想，认识到地球是圆的。达·芬奇是伟大的工程师，他是第一个制造飞机模型的人；他也是伟大的医学家，第一个搞解剖学；他还是伟大的艺术家，20多岁时他就画了很漂亮的画。他一生经历了很多坎坷，他把科学、艺术、医学结合起来。由此我们可以看到，封闭的思想不能进步，我们要看到今天和明天的状况。

我做了一个总结，文艺复兴式的科学家和工程师是什么样的？科学家回答为什么的问题，工程师回答如何的问题，科学家和工程师要知道为什么和如何，知道这个世界是如何运作的。总体来讲，第一我们必须要有一个纵观全球的思想；第二要有天人合一的思想；第三要有环形思维，即我们要有一个整体的思维而不是只看一点；第四我们要有闭环思考，闭环思考就是我们要听到别人的反馈，这比开环的思考要好，因为有了反馈，有一个大的闭环思想，就有生生不息全生命周期的思想，这就是文艺复兴式的思想。工程中的整合非常重要，在科学和工程中我们要回答为什么的问题，工程是要整合，但是这个整合并不是一个纵向的整合，有很多工程师都知道如何做纵向整合，比如去研发、开发、运营，但是这些都不够，我们必须要有一个横向的集成。南开大学就有这样的优势，因为其有很好的社会科学和自然科学，可以凭借这些进行横向和纵向的整合。光纵向整合是不行的，我从事电动汽车研究40年了，它解决的不光是技术和工程的问题，还要有一个很好的产品，还需要基础设施。但很多社会科学也很重要，这就是解决如何的问题了。我们要看看工程的哲学。科学是什么？科学就是发现普遍真理，就是要去了解世界，以及回答为什么的问题；但是工程是要把科学、技术和管理进行整合，我们要知道如何去做出一个东西。工程师跟科学家不一样，工程要有一个团队工作，科学要强调第一，因为第一个发现会得到诺贝尔奖，但是工程师不一定要做第一个，而是要做最好，所以在工程中整体的思想是非常重要的。如果你做了一个什么东西它坏了，你不能说对不起就完了，其质量是非常重要的，由此可见，科学和工程的哲学是不一样的。

科学不等于技术，但科学+技术+管理，它就等于工程。技术不等于创新，但是技术+工程+市场它就等于创新。创新是能够创造财富，我们必须要创造财富，有一些科学家他们发现了一些东西，但是工程师要传授知识，传达知识。

黑格尔是我非常尊敬的一个哲学家，但是我们要对照看问题，进行分析，使认识不断提高。那我们如何进行一个整合呢？基于黑格尔辩证法来解释，如何去进行整合，有6个原则。首先要设定一个目标；第二我们必须要有一个全局观念，这个全局并不仅仅是各部分相加，每一部分也不能仅仅说是某一个部分；第三我们要有创新性；第四我们要有一个严谨的学术程序；第五是管理，我们要考虑到人，人的因素非常重要；第六是我们要对这个项目里和它相关的各种关系进行管理，就是人人为我，我为人人。工程哲学的核心就是系统的集成，那你怎么集成呢？就是要遵循这6个原则。

回顾一下历史上的创新发明，我把它归为两类，一是纯理论的，二是纯设计的。今天的挑战来自哪里呢？来自能源方面以及气候变化、水资源等不同领域，甚至包括我们的网络安全，所有这些都是我们共同面临的挑战。亚洲是全球发展最快的地区，我们面临着很多的挑战，因此对南开大学以及亚洲其他大学来说，要起到领导作用，要对这些方面进行研究。因为今天亚洲在全球金融领域占据主导地位，亚洲国家有非常多的年轻人才，在全球产业结构中有很多创新，亚洲也有随着人口老龄化以及人们更长寿所产生的问题，甚至一些慢性或者传染性疾病，这些问题在亚洲都非常显眼。(www.daowen.com)

今天在工程方面有什么样的挑战呢？首先我们要合理利用太阳能，要以最小成本利用太阳能，从聚变中提取能量，我们要开发碳吸存技术，要管理氮的周期，提供清洁的水资源来改进城市基础设施，提供更多的健康信息，这其中包括网络安全以及个人个性化的约束等。我们如何应对21世纪这些新的挑战呢？我们必须在某一个领域里面把这些关键技能传授给学生，使他们具有某一个领域技术的深度，激发他们的创造性；还要告诉他们，你要做一个优雅的人，文雅的人，因为教书是要育人。

在CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate，意为构思、设计、实现、运作，为从产品研发到产品运行的生命周期）工程教育模式里，工程主要是D，但是在D之前一定要有C，CDIO里面只有D可以在学校做，所以我们一定要有校外活动，进行产学研结合。不论古今中外都一定要使科学、技术、社会相结合。信息传播的历程，从过去的电报，到现代的电视、电话，再到现在的云计算。第一次工业革命是在英国发生的，瓦特改良了蒸汽机，由此产生了新的动力，人们开始用新的能源，以前只烧木材，后来开始用煤，而英国抢占了先机。第二次工业革命被美国抓住机遇，电的发明使石油起来了，通信起来了，化工起来了，汽车起来了。现在我们进入了第三次工业革命时期，我认为第三次工业革命也是围绕能源产生的，3D（三维）打印机是导火线。谁能够抓住机遇？中国在抢占这个先机方面有什么表现？中国现在是能源大国，我们要有新能源，要搞智能电网。我们新的能源一定要是绿色的、综合的、信息的。中国可以利用网上多余的电力来制造氢气，把氢气进行储存，生产燃料电池，给家庭、汽车供电，电动汽车也可以使用。从整个能源系统来看，现在我研究的目标是如何把人的行为、信息以及能源联系在一起，我们不仅要了解这些信息技术，而且要了解能源依赖性有利和不利的地方，把人的因素考虑在里面，这包括经济、技术、社会因素。这些因素都是非常重要的，而且我们要对能源进行很好的管理，这一点也非常重要。同时我们要想办法产生更多的能源，并且要可持续、有效地使用能源。

现在全球能源是什么状况呢？现在全球能源主要有两个状况：一个是像爵士乐一样，是市场驱动的；另外一个是交响乐，交响乐模式是由政府所驱动的。从爵士乐角度来说，能源会便宜一些，但是它的量会小一些。现在很多人还没有这些能源资源，因此我们要在能源安全、环境可持续性，以及能源平等性方面达成平衡。随着能源的量越来越大，会产生越来越多的问题。每年我都花很多时间在德国进行研究，我有一位同事是诺贝尔奖获得者，德国人，非常精于算计成本。我们在一些领域内有新的创新，比如对风能的创新。在中国、美国我们可能会有同样的一些信息，比如说在中国我们要发明一个东西，需要收集沙尘暴的风发电；而在美国则不需要有大的风源，把这个风收集起来，只要有小的风速就可以，不需要那么高的风速，它可以跟建筑艺术结合起来，把它收集起来以后再进行加工，加工以后起到加速度的作用，这样得到的能量会更多。

最后讲一下电动汽车。我从事电动汽车研究40多年，跟我一起搞电动汽车的人有的在天堂了，有的在老人院了，但我还在这里，我的一个美国朋友去世之前叫他的儿子打电话给我，他说陈教授我爸爸要走了，他有一句话要跟你说，就是“你一定要继续做下去”。所以我今天快80岁了，还要继续推广电动汽车。为什么要推广电动汽车呢？我们中国有一句话说，衣食住行，衣有了，食有了，那马上就要行，因为没有行，你就体会不到幸福。我们的幸福能“可持续”吗？今天我们用的是柴油、汽油，特别是在中国这样缺乏油的国家，能源的可持续性已成为问题。除此之外，用油还会造成雾霾天气。

随着全球电动汽车的发展，全球有50多万辆电动汽车，其中20多万在美国，在中国只有几万。这是什么原因造成的呢？因为没有处理好政府、企业和市场的关系，没有处理好基础设施、产品跟商业模式的关系。光有好的产品不行，也要有好的基础设施和商业模式，让大家买得起，用得方便，用得可靠，这个就需要基础设施和商业模式来撬动。我认为电动汽车领域也要解放思想，因为电动汽车不是传统的汽车，它的功能不是交通，而是移动的储能厂。它的生产过程与汽车不一样，电动车就只有几千个零部件，传统的车要几万个零部件，传统车是一个大的王国，电动车不需要一个大的王国，因为它可以模块化生产，产生新的利益链、新的产业链，所以不能光是纵向集成，还要横向集成。电动车很早就发明了，但是后来为什么不行呢？我们要学习福特，福特它搞生产线，价钱就下降了，原来汽车没有这么便宜；它搞商业模式，到处建基础设施、加油站，福特刚开始的时候并没有那么多加油站。今天的电动车也是一样，汽车产业一定要和电力产业握手、融合，这样才能顺利推广电动汽车。

昨天大家有深切的体会了，我昨天从北京出发，4点钟才到天津。20世纪50年代我从印尼回国的时候，看到天安门上的蓝天，那个时候你到伦敦看不到伦敦桥，但是今天的伦敦桥能看得很清楚。中国花了什么代价呢？花了很多的钱来进口油。花了很多钱，却带来了我们的雾霾和能源安全的威胁，所以中国必须要搞电动汽车。习近平总书记给工程院一个任务，策划能源生产和消费革命，这个大题目里面有一个小题目，电动汽车是由我牵头的。我为中国的电动汽车开发描绘了蓝图，分三个阶段：第一阶段，从现在到2020年，以减少PM2.5为主，希望那个时候电动车的占比能达到2%，主要用在公交、出租车；第二个阶段，2020—2030年，以节能为主要驱动力，改变交通能源结构，希望新能源汽车占比达到10%～15%；第三阶段，2030年以后，以减少二氧化碳为主，届时希望新能源汽车能占汽车总量的50%。中国交通特点是点—线—面，广大农村也需要小型廉价的电动汽车，现在在山东有几十万这样的电动汽车，但可惜还没有被政府认可。我们在2030年就可以有一个转折点，中国的二氧化碳排放会减少，中国的污染会减少，那时候中国就没有雾霾了。

我们预计分两步去改善电池的能量密度，第一步能量密度提高2～3倍，第二步能量密度提高3～5倍，它要用先进的材料。南开大学有很多好的材料，你们可以大显身手，特别是功能性材料，功能性材料在电池上大有用处，可以提高它的性能和安全性。还有铝电池，把铝放出来，跟氧气结合，变成氧化铝，就可以释放出能量。氧化铝是做什么用呢？它可以还原，也可以不还原，如果加工的过程可持续的话，这个薄膜就是氧化铝的，电动汽车是移动的化工厂，要进行系统的考虑。以色列他们主要是采用新的材料，用多孔性纳米结构，用高科技，等等。1公斤的铝，加1升水，加1升氧气，就可以推动电动汽车跑30公里。

我们要实现两个结合，第一是电动汽车和智能电网结合，第二是电动汽车和信息结合，非常安全，非常自由，非常舒适。我们要有6只“眼睛”，第一要看到前面，前瞻性的东西；第二要看到后面，吸取历史教训；第三要看到上面，社会的需要、国家的需要；第四要看到下面，草根阶级的需要；第五要看到西边，看看美国、欧洲怎么搞的；第六再看看我们东边，日本、韩国朋友是怎么搞的。最后就是要有6个“I”，第一是Inspiration（灵感），第二是Imagination（想象力），第三是Innovation（创新），第四是Intergration（集成），第五是Implementation（实现），第六是Investment（投资）。

（根据现场速记整理）