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程晨:玩都不会,谈什么创新

作者:少年创学院
2015/12/19 13:21

相信大家前段时间都在朋友圈看了石墨烯的发现者Andre Geim的神奇经历,这里我再简单叙述一下。

在Andre Geim的眼中,科研是一个满足自己好奇心的好玩的游戏。并且在十几年的时间中,玩耍出了很多惊世骇俗的科学成果,这让很多科研人员羡慕不己。

 程晨:玩都不会,谈什么创新

不过在Andre Geim 35岁以前,还在为养家糊口范畴。他在拿到自己的博士学位之后先后在俄罗斯、英国、丹麦、荷兰的实验室打工赚钱。由于没有什么亮眼的成果,所以Andre Geim在哪里都是一个无名小卒。

一个偶然的机会,Andre Geim成为荷兰一所大学的副教授。为了能专心做科研,不再为五斗米奔波,他选择加入荷兰国藉。在解决了吃饭问题后,他那爱玩的特质渐渐地苏醒了,这种特质最终让他拿到了诺贝尔奖。

我们先说一个搞笑诺贝尔奖。他所在的实验室中,有一台能产生20特斯拉的超导磁铁,几乎是人类制造出的最强磁场。磁学有一个特别有意思的特性,就是当物体在磁场中运动时,物体中会产生与运动方向相反的力,抵抗物体的运动。记住:所有的物质都有抗磁性,也就是会抗拒被磁场磁化。只不过有些物质的顺磁性或铁磁性太强,如磁铁,将抗磁性掩盖了,从而表现出磁性。另外,由于抗磁性系数不同,产生的斥力大小相差也很大。

缺乏科研经费的Andre Geim突发奇想的往20特斯拉的磁场中倒水,估计没有几个科研人员会这么干,尤其在国内,所以,Andre Geim才能成为Andre Geim。

神奇的事情出现了,一滴浑圆的水滴,像失去了重力一样悬浮在磁场中。水为什么会悬浮在磁场中呢?其实,水分子也具有抗磁性,只不过非常小,如果是一般的磁场,产生的斥力与水滴受到的重力相比,完全可以忽略不计。但20特斯拉的磁场是如此之强,足以使水滴克服地球重力悬浮起来。

当然,爱玩的Andre Geim绝不会满足于把一滴水悬浮在空中,于是,他把活的生物体也扔到了那个威力巨大的强磁场中。其中,最搞笑的是一只青蛙。这只悬浮的青蛙帮助Andre Geim赢得了2000年的搞笑诺贝尔物理学奖。 

我们跳过之后的一些神奇的科研成果,直接来到2004年,这次,Andre Geim会获得一个真正的诺贝尔奖。

现代人类对于物质结构已经有了一个相对明确的认知。如果从原子尺度观察物质结构,那么物质就像是由很多原子搭建起来的。

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而在人们所认知的结构中,石墨绝对是一个另类。石墨的晶体结构是层状的,靠微弱的范德华力把相邻的两层贴合在一起。层与层之间充斥着大量的电子,因此,石墨是良好的导电体。

程晨:玩都不会,谈什么创新

 石墨结构

而单个石墨层,则是碳原子与碳原子相互连结形成正六边形,并延伸成一张无限大的原子网。这张网上的原子连结的是如此结实,以致于这张网比钻石还硬。

程晨:玩都不会,谈什么创新

随着现代化科学仪器的不断进步,人类研究的尺度也越来越小。已经进入到纳米、甚至更小的原子级别。然而,尽管人们对石墨的结构已有了完全的认识,甚至预言了单层的石墨可能会具有非常好的物理性质。但如何把石墨不断地磨薄,薄到只有一个原子的厚度,这个世界难题还是让所有的科学家们望而却步了。甚至有些科学家断言,单层的石墨是不可能独自存在的! 

Andre Geim把这个问题交给了他的研究生,这个研究生磨了几个月之后还是有几千个原子层厚,就放弃了。不过Andre Geim看到了学生用来清洁石墨表面的透明胶带。他觉得这种方法很好玩,就把胶带放在显微镜下观察,发现胶带上石墨的厚度有的只有几十个原子层厚。

于是,这种最没有技术含量的科学实验开始了,Andre Geim反复用透明胶带粘在石墨上,然后一遍又一遍地撕胶布,直到胶带上的石墨越来越薄,直至一个原子的厚度,也就是获得了单层的石墨,这种石墨又被称为石墨烯。

程晨:玩都不会,谈什么创新

在石墨烯中,六边形的原子结构清晰可见。大家一定都用胶带粘过衣服上的毛毛,Andre Geim就是通过这种方法拿了一个诺贝尔奖。


我讲这个事情的目的其实是想说一个不会玩的人,生活也好不到那里去,更别说创新了。真正懂得玩的人,其工作与生活都将是有趣的、有创造力的,充满快乐的;相反,不懂玩的人,常常显得人生无趣、创造力缺乏。

美国心理治疗专家亚历山大·鲁宏认为:“人的个性,就像树的年轮,是一圈一圈发展下去的。婴儿的一圈,代表享受与爱;儿童的一圈,代表创造与幻想;少年的一圈,代表玩耍与嬉戏;青年的一圈,代表爱与探索;而成年人的一圈,则象征现实与责任。一个完全的人,要具备上述特征。”这一圈一圈的发展,有一定的顺序,如果有一圈未完成,被破坏了,这个人的个性就会有缺陷。

而最容易失去或被压制的,是玩耍及嬉戏这一圈。一般家庭及学校教育孩子,往往是把自己身处的现实和责任那一圈,过早地套到孩子身上。原本应该活泼蹦蹦跳眺的孩子,在成人施加的压力下,必须循规蹈矩,寸步不敢偏离。

儿童的学习大部分是在玩的时候产生的。少年是处于知识吸收能力很强的年龄段,在玩的过程中,能够培养孩子的方向感,理解时间和空间的概念,体会如何与他人交流相处,思考如何解决问题,这些都在不知不觉中装进了孩子的脑袋当中。但是社会对于小孩是否会玩,通常都不太重视,甚至会觉得越不会玩的孩子越乖。其实,“玩”是一个深奥的学问。一个4岁的儿童在玩的时候,需要达到的6大指标包括:

一物多用:可以把一支笔想像成几种东西然后玩耍

行动次序:模仿日常生活中的先后次序,如为娃娃冲凉,得先脱衣、然后才冲凉,然后再穿衣

主题:玩耍时,自设并贯彻同一个的主题

社交:可以和他人一起玩,争玩具的时候会和对方“谈判”

角色扮演:例如扮演妈妈、老师或医生

拟人化:把小熊或机器人拟人化,尝试从对方立场思考,例如机器人也会伤心,会与小熊分享玩具

会玩并不是指有很多玩具,现在的家长因为工作忙碌,没时间陪孩子玩耍,为了补偿孩子,会买一大堆的商业化的玩具。这其实双重剥夺了小孩玩乐的时间,大多数的玩具都有指定玩法的,而且零件配备周详,玩起来缺乏想像空间。因此,现代儿童玩具固然多,但往往却限制了孩子的创意,使他们变得更“不会玩”。不过,比这更严重的是一些家长认为玩很浪费时间,宁愿孩子用空闲时间去上补习班。

另外,玩并不仅仅是指工作紧张之余放松一阵的游戏。其实,每个行业,都不乏会玩的人,他们能够把玩的哲理融入到工作及生活中去,使之化为生活和工作的一部分,通常这样的人活的很开心。

程晨:玩都不会,谈什么创新

程晨接受采访

前两天央视来少年创学院采访,记者就问我少年创学院和其他的培训机构有什么不同,我当时就说我们少年创学院就是依托于最新的科学技术,在创业文化的理念下带着孩子玩,我们希望让孩子能真正的玩起来。在这个互联网的时代,科技门槛越来越低,知识的获取越来越容易,只要你会玩,就自然会在新科技、新材料的基础上产生新的创意。

 

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