他的科学，从不冰冷（走近科学大咖⑤）

本报记者 季觉苏

2023年10月，在清华大学举行的“巅峰对话”活动中，卡罗(左)与2018年沃尔夫化学奖得主奥马尔·亚吉(中)、清华大学化学工程系教授王海辉共同出席。 受访者供图

摄影机已架好。专访结束，我们想请德国科学院院士、汉诺威大学讲席教授尤尔根·卡罗录一段简短的开场白，用在短视频里。

“正式的，还是非正式的？”他问。

“非正式一点，轻松就好。”我们答。

卡罗神情有些严肃，想了几秒，抬头看向镜头，刚说出两个单词，又忽然摆手：“等一等。”

现场有些安静。我们以为这位教授有些疲倦了。

几秒后，他忽然转身，从包里翻出一本护照。“也许我可以从这里开始。”他翻开来，向镜头展示上面收集的15个入境中国的印章，“我现在有了永久签证，可以更方便地来中国了，我喜欢中国。”他说。

一瞬间，现场笑开了花。这位严谨的科学家，原来是在设计小短片的桥段……

这个小插曲，让人看到卡罗的另一面：他身上既有科学家的理性与克制，也有对世界的热情与幽默。

他的科学，从不冰冷。

用化学的方式“净化”世界

在德国莱比锡的一间化学实验室里，年轻的卡罗第一次意识到，科学不只是发现未知，更关乎“修复世界”。

那是20世纪70年代，欧洲的石油危机让空气中多了焦虑，也多了争论：有人说资源会再生，还有人坚信技术能拯救环境。卡罗听着这些话，心里却有一种不安。多年以后，他仍记得那时的念头：“真正的问题，不在资源的多少，而在我们怎样使用它们。”

1977年，他以优异成绩获得自然科学博士学位。在东德科学院解散后，科研机构骤然转向市场化。卡罗从所长变成无依无靠的“自由科学家”。他带着十几名研究员，自筹经费，为企业定制催化剂维系实验室。那是他人生中最艰难的两年，也是他重新理解科学意义的起点。

“当科学只剩下问题本身时，就显得格外纯粹。”卡罗说。那段“无资源”的日子，让他格外珍视合作，与企业、与同行、与世界。

正是在这样的精神底色下，卡罗后来将研究重心转向膜技术，用化学的方式“净化”世界。他研发的分子筛膜层像一张极薄的“过滤网”，能让分子级的杂质被分离，用于能源提纯、饮用水净化、溶剂脱水等场景。“看到自己的研究从想法变成解决实际问题的产品，还能在不同国家落地，我就知道这件事有意义。”卡罗说。

不久前，在上海举行的世界顶尖科学家大会上，卡罗与中国科学院院士何鸣元共同主持物质科学分论坛。他展示了一种像人类肺部一样会呼吸的纳米多孔膜，可在极短时间内分离气体分子，用于清洁能源与碳减排。

“演讲后，有学者问我，这种膜能否用于分离系统或膜反应器。”卡罗说，“我也受到启发，想在燃料电池和锂电池领域继续测试它。”

从莱比锡到上海，卡罗不只是科学的传播者，更是一座连接的桥梁。“在欧洲，我们常常以‘公私合作’的方式开展跨国研究，5家公司、五所大学一起攻关，政府与企业各承担一半资金。这样的模式让资源更高效地利用。”卡罗说，如今，他在中国看到类似的合作生态：科研机构、企业、城市共同参与全球性科学创新。

对他来说，科学是一种跨越文化、体制与时代的共同语言。

“卡罗家族”的传承

在德国汉诺威大学的实验室里，卡罗的学生来自世界各地。20多年来，他先后培养了20多名来自中国的博士和博士后，这些学生在回到中国后仍跟他保持联系，常常在邮件里自称“卡罗家族”。他们因科学结缘，也在不同的城市、不同的领域继续传递着同一种科研精神。

16年前，中山大学材料科学与工程学院教授罗惠霞第一次见到卡罗。那是她第一次出国，既拮据又紧张。卡罗提前帮她垫付了一年的生活费，连宿舍押金都用自己的工资垫付了。“他怕我们刚到德国还没拿到工资，会生活不下去。”罗惠霞说。

“他是我见过最好的导师，没有之一。”罗惠霞说。她后来才知道，卡罗对每个中国学生都是这样。

还有学生记得这位老师“几乎‘不知疲倦’的一天”：早上7时进实验室，晚上10时才离开，中间只吃几块饼干和水果。哪怕在出差的火车上，他也随手拿出论文修改稿，边看边写。正因为这股近乎“自虐”的勤奋，学生们常常感叹：提交上去的研究计划或论文，往往一两天就能收到他修改完的版本。

宁波大学材料科学与化学工程学院教授李砚硕则从另一个角度体会到了卡罗的这份“认真”。“有一次，卡罗来我的实验室，还用手摸了一下办公场地的高处。在发现没有什么灰尘后，说了一句，‘确实整洁干净，不错’。”李砚硕说。

2016年，李砚硕回国后邀请卡罗担任访问教授，对方却婉拒：“我已经同时与3家单位合作，每天工作到深夜12时，早上5时起，不能再分出时间。”那封回复让他记到现在，在卡罗的世界里，任何承诺都意味着责任。

在这些细碎的回忆里，我们见到了这样一个鲜活的卡罗——勤奋极致，平易近人；认真理性，细腻温暖。

在卡罗的实验室里，没有“上级”和“下属”的区分。卡罗常说：“科学要靠信任。”他从不给学生限定研究路线，只问一句：“你为什么这样做？”这句话后来成了学生们的口头禅。正是因为这种信任，学生们有了更多自主思考的空间，也在中德不同的科研文化间找到了新的平衡。

科学的流动，不只是人才的流动，更是思想与文化的流动。当开放的体系愿意接纳不同文化的科研风格，它也就能汇聚更多可能性。

“给问题一点呼吸的空间”

卡罗的“实验室”不只在学校里，还延伸到了自家院子里。他在德国的家中有几处花园，其中一片是他自己设计的中式园景。种花对他来说，也是一场化学实验：不同的植物需要不同的土壤，他会混合普通土壤和碱性土壤，调整酸碱度，只为让几株来自中国的植物更好适应当地气候。

“有时候它们长得很好，有时候失败。”卡罗说，“但这正是有趣的地方。园艺和科研一样，都是等待和试错的过程。”

花园之外，卡罗还有另一个习惯：走路。每周，他都会和妻子一起去乡村徒步旅行，而且一天要走20公里。“是我让妻子也尝试徒步的，也许她现在会说自己很喜欢，但其实我不太确定她是不是真的喜欢。”卡罗说。

这份从容与耐心，也延伸到他的研究中。“科学不是工业产品。”卡罗说，“速度很好，但基础更重要。有时候，你以为浪费了时间，其实是在给问题一点呼吸的空间。”

就像种花一样，“你要愿意花时间，看一件东西怎么真正地生长起来。”卡罗说。他最核心的研究是膜分离与化学反应的结合。传统的做法是反应先完成，再去分离产物——能耗高、效率低。他带领团队设计了“化学膜反应器”，让反应和分离同时进行。

“这项研究看似技术问题，实质是理念问题。”他说，“我们重新思考了化学反应的过程，而不是结果。”

这种被称为“过程强化”的理念，也让他与导师约尔格·卡格共同获得了2020年度ENI大奖——能源与环境领域的国际性奖项。

“科学不是关于答案的学问，而是关于问题的学问。”卡罗说，年轻科研人要敢提问，也要敢于出错。“要敢想，哪怕是疯狂的想法。试验、失败、再试验，这就是科学。”

“好的科学家是能整合的人。”卡罗说。分离技术牵涉到材料结构，材料问题背后又是物理原理，能源利用又立刻变成工程问题。“你必须能听懂别人在说什么，也要让别人听懂你在做什么。这不是身份的问题，而是让科学往前走所必须的能力。”

未来的科学家应该是什么样？“保持好奇心，敢提问题，敢承认不知道，能够和其他领域交流，知道自己为什么在做这件事。”停了一下，他又补了一句，“还有一点，要愿意花时间。”

只要有人还在提问，还在交流，还在分享，科学就会继续生长。

统筹：吴焰 李泓冰 伍静

实习生：雷颖轩 徐思齐 王沫恒

出品：大江东-复旦融媒体创新工作室