教师节献礼 | ES&T封面用《观书有感》致敬中国水化学学科的“大先生”们

重磅发布

2021年的教师节前夕，美国化学会刊物Environmental Science & Technology（《环境科学与技术》）用一副诗情画意，极具中国审美的封面，致敬中国水化学学科的“大先生”们。作为一篇特邀论文（Invited Perspective），本文收录在ES&T为其创刊主编，美国工程院院士、国际水化学学科的重要奠基人James J. Morgan教授（1932-2020）出版的纪念专刊中，论文的作者为复旦大学青年教师王梓萌。瑞士水科所（Eawag）和美国化学会全额资助了论文的开放获取和封面费用。论文用讲故事的方式，回顾了水化学学科在中国的发展历程，致敬了为学科做出重要贡献，培养出众多弟子的“大先生”们，展示了“可敬”、“可信”、“可爱”的中国形象。

道生一，一生二，二生三，三生万物

——老子《道德经》

中国精神、中国价值、中国力量

一条核心主线

加强和改进国际传播工作

展示真实立体全面的中国

两段科学故事

中国的经典教材

锰化学的“双城记”

三个水的典故

上善若水，

水善利万物而不争。

（老子 《道德经》）

Riverrun, 

past Eve and Adam. 

（詹姆斯·乔伊斯 《芬灵根的守灵夜》）

半亩方塘一鉴开，天光云影共徘徊。 

问渠那得清如许，为有源头活水来。

（朱熹 《观书有感》）

关于本文的9个问答：

01

为什么发表在ES&T?

ES&T是环境领域综合影响力最大的旗舰期刊，承载了国际水化学学科的发展历程，更在一定程度上见证了中国环境学科的飞跃。Jim Morgan教授（1932-2020）是水化学学科的重要奠基人，34岁时创办了ES&T期刊，桃李满天下。鉴于他对学科和期刊的巨大贡献， ES&T决定为其出版一本纪念专刊。由两位美国工程院院士Janet Hering和Michael Hoffmann担任客座编辑，以邀请的方式，组织了一群跟Morgan生前有交往的同事、朋友、以及弟子围绕一定的主题撰文。AG期刊公众号的上期推送，早已雁过留痕，为这一篇文章的发布做了铺垫。

02

 为什么会有这样一篇文章?

经过半个多世纪的发展、融合，水化学已成为一门全球性、基础性的学科，其中有中国的巨大贡献，也伴随着ES&T期刊里中国的影响力不断提升。当ES&T决定要为Jim Morgan出纪念专刊，回顾历史，展望未来，已无法忽视中国的地位。作者是Jim Morgan的第四代弟子。在美国求学、工作9年后回到母校复旦大学，曾有幸获得Morgan教授，以及包括他的生前好友在内的多位资深学者的鼓励和提携。在专刊组稿已经结束的情况下，经多人举荐，多方争取，最终专刊客座主编Janet Hering院士和Michael Hoffmann院士在最后关头决定向笔者补发邀请，贡献一篇以Aquatic Chemistry in China为主题的Perspective论文，从国际视角讲述学科传播的故事。专刊的其他几篇同类型文章均为德高望重的美国院士主笔，笔者十分荣幸获得这样的机会，丝毫不敢怠慢，愿不计代价，不计得失，全力以赴，力争交出让各方满意的答卷。

03

 写作本文最大的难题是什么？

认领任务之后，笔者才认识到自己“无知者无畏”的危险。前两个月迟迟无法下笔，只能大量阅读老科学家的传记、访谈，寻访他们工作过的单位，请教他们的同事和弟子。作者认识到，中国哲学中的平衡是一个极为重要的概念，也是本文破题必须突破的险关。

命题作文 vs 借题发挥

外国学者给出Jim Morgan纪念专刊的舞台，让笔者写一篇Aquatic Chemistry的“命题作文”，希望听到西方学者奠基的学科在国际上传播的故事，展示Jim Morgan等学者的全球影响力。而事实上Jim Morgan没有来过中国，也没有指导过中国学生。他在中国的影响是间接通过教材、期刊来传播的。作者心中想要的是“借题发挥”，传递中国精神、中国价值、中国力量，塑造可信、可爱、可敬的中国形象。

开放自信 vs 谦逊谦和

中国学科的发展有目共睹，ES&T等业内顶级期刊上中国贡献的论文已经超过40%，我们已经有“开放自信”的底气。而无论形势如何变化，中国的发展始终离不开国际交流与合作，“谦逊谦和”也是我们外宣的主基调。在国际学术交流中，我们不能只追求“万国来朝”的场面，更不能有“暴发户”的心态，而是要把我们的科研思想、学术观点、话语体系，用国际通行的方式“润物细无声”地影响更多的文化背景的人，得到他们心悦诚服的认可。

家国情怀 vs 国际视野

巴斯德说过：“科学无国界，而科学家有祖国。”笔者也非常认同另一句，“做中国的科研，成为世界的科学家。”（朱永官《中国科学报》 2014-11-14 第9版 人物周刊）这两句看似对立的话，其实是和谐统一的。每个伟大的科学家都应该是伟大的爱国者。我们也是在世界上中国故事的讲述者，解决中国的环境与发展问题，也是为世界和人类命运共同体贡献智慧。

人、情、事、物的平衡

最后，这一篇论文涉及的人物、单位众多，时间跨度超长，要把所有的人、情、事、物串到一起，既要紧扣ES&T划定的主题，客随主便，又要尊重历史，不忘初心，写出一篇经得起时间考验的论文。遣词造句，微言大义；引经据典，起承传合。处处谨小慎微，如履薄冰，把握着微妙的平衡，还要驾驭两种语言的差异。而这个“平衡”非青年学者所能把握，因作者水平、资历、见识所限，文中缺漏之处在所难免，敬请批评指正。

04

为什么封面用了《观书有感》的典故和意象 ？ 

本文主题是Aquatic Chemistry，《观书有感》是中国传统文化中关于水的最美好的典故之一。面前的山脉形如一本打开的书，“源头活水”来自远处的雪山，来到“半亩方塘”之前，形成了大小支流，融合了不同国家、民族的思想和文化。水化学学科已经经历了半个多世纪，好几代人的传承；传播路径从美欧，到亚太，而至世界各地。源远流长之意，既指时间，也指空间。

出版社不建议在封面上写文字，让我们失去了在国际期刊封面上全文刊登中国古诗的机会，但也成全了“留白”之美。我们在正文的插图中，用书法汉字写下了在中国已流传近900年的《观书有感》。据我们所知，这在国际主流期刊上，尚属首次。

05

为什么用了美国汉学家的翻译？

首先我们必须承认，中国古典诗歌的音韵和意境之美，很难用另一种文字来表达，更别提《观书有感》这种哲理诗。但我们相信，外国人在读完这一篇关于“水化学在中国”的论文之后，会对“源头活水”的中国哲理产生共鸣。虽然我们也很喜欢中国翻译界泰斗许渊冲先生的版本，但最终我们还是选择了美国著名汉学家Bill Porter（笔名红松）的翻译。我们的理由是，中国故事不仅要中国人讲，更需要外国人与我们同声相应，同气相求。“要广交朋友、团结和争取大多数，不断扩大知华友华的国际舆论朋友圈。”（习近平：加强和改进国际传播工作，展示真实立体全面的中国）

06

封面的“云影“里写的是什么？

朱熹的“天光云影”也正是他的哲学思想中关于“意识”的一种暗喻。于是我们把吉布斯和阿伦尼乌斯的公式放入云影之中，代表水化学学科化学平衡和动力学两大基石。而Jim Morgan和导师Werner Stumm的名著《Aquatic Chemistry》的小标题就是Chemical Equilibrium and Rates of Natural Waters，完美呼应了“半亩方塘”的“天光云影”。

专著

封面以及扉页上Jim Morgan教授在笔者回国前题写的寄语和签名

07

 文章中有复旦大学的印记吗？

历史上，我们复旦在帮助中国开拓水化学这一领域做的贡献较少，在正文中没有提及。但是，本文并不缺乏复旦元素。

本文的“特别嘉宾”是我国乔伊斯研究的领军人物，《芬尼根的守灵夜》的中文首译者，复旦大学中文系戴从容教授。《芬尼根的守灵夜》是包括James Morgan，Charles O’Melia，Murray Gell-Mann（物理学诺奖得主，他从本书中提取了“夸克”的命名）在内的众多西方科学家钟爱的一本意识流小说。戴从容教授的一段关于Riverrun和人类文明的点评，精彩地唱和了Jerry Schnoor院士的纪念文章（本文最末有中英对照版本）。Jerry Schnoor在回复我和戴教授的邮件里这样写到：“翻译我的纪念文章的人来自著名的复旦大学，是我的荣幸。我没有想到，这位致力于研究詹姆斯·乔伊斯的学者，就跟你同在一所大学。复旦大学，不愧是世界顶尖的大学。”

还有一个封面的彩蛋：右下角枝丫上栖息的鸟，是复旦大学江湾校区最为常见的“吉祥鸟”灰喜鹊。淞沪路的江湾校区是复旦环境科学与工程系所在地。今年10月将迎来建系25周年庆典。谨以此文献给母校复旦大学和环境系。

(左) Jim Morgan以《芬尼根的守灵夜》的“无尽长河”作画送给好友Charles O‘Melia院士（中）复旦大学中文系戴从容教授在《芬尼根的守灵夜》中译本发布会上（右）复旦江湾校区常见的灰喜鹊

08

 画面里的背影是谁？

在《观书有感》中，他是朱熹。看装束和发型，像是唐宋时期的年轻人。看手上的书，却不是古代的线装书，而是当代的书本，所以又像是现代人。最后，我们的答案是：继承发扬中华民族优良传统的新时代中国青年。

在我的想象里，画面里的中国青年，正在读的是27岁的李大钊于1916年在《新青年》杂志上发表的文章《青春》。

“吾愿吾亲爱之青年，生于青春死于青春，生于少年死于少年也。进前而勿顾后，背黑暗而向光明，为世界进文明，为人类造幸福。以青春之我，创建青春之家庭，青春之国家，青春之民族，青春之人类，青春之地球，青春之宇宙，资以乐其无涯之生。”

09

为什么是九个问答？

道生一，一生二，二生三，三生万物。而“万物”则是，九霄云外，仰观宇宙之大；九州故土，俯察品类之盛。就如乔伊斯的long long riverrun，长长久久，无穷无尽。今天是九月（十日），接下来一个月里，本文提到的两位大先生，汤鸿霄院士、李圭白院士，即将迎来九十华诞。

谨以此文，献给为中国水化学乃至整个环境科学与工程学科做出卓越贡献的“大先生”们。教师节快乐！

“原汁原味”的参考文献

因ACS期刊目前还不允许出现非字母格式的语言，文章中很多重要的中文文献的标题只能翻译，中文姓名也无法显示。我们将参考文献的“官方”语言做一下转化，展示“原汁原味”的中国故事，以飨读者。

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选摘精彩段落及其中文翻译

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From 1984 to 1985, Prof. Tang worked as a visiting scholar at Eawag, under the direct mentorship of Werner Stumm. In this way, Tang and Morgan are academic siblings, even though they only briefly overlapped and did not collaborate directly. 

1984至1985年，汤鸿霄在瑞士水科所做访问学者，师从Werner Stumm。这么说来，汤老师和Morgan师出同门，尽管他们仅仅短暂相处，没有直接共事过。

Jim Morgan’s faithful love of Mn was grounded in its naturally occurring valence states (+II, +III, and +IV), but Prof. Li got to see the exotic beauty of Mn through his exploration of permanganate (+VII)-based water treatment technologies.

Jim Morgan对天然化学价态（+II, +III,  +IV）的锰元素爱不释手，而李圭白通过对高锰酸钾净水技术的研究，得以一睹正七价（+VII）锰元素的别样风姿。

We believe that every institution, department and program that covers aquatic chemistry has its own founders to celebrate. Thanks to their dedication and entrepreneurship, China currently has world-renowned research institutions and programs in environmental science and engineering. Over the course of their remarkable careers, numerous people were taught, advised, mentored, trained, and touched, and their footprints are everywhere in environmental fields including academia, education, industry, and administration.

每一所开设水化学方向的学校、院系都流传着引以自豪的奠基人的故事。正因为他们的艰苦创业和无私奉献，中国在环境科学与工程学科如今也拥有享誉国际的成果和实力。学为人师，行为世范。这些 “大先生”培养了无数弟子，活跃在政界、学界、商界，各行各业。

In summary, the flourishing of the aquatic chemistry discipline in China led to a diverse and inclusive community, which keeps absorbing fresh dynamics through international exchange and collaboration.

中国水化学的繁荣形成了多元、包容、开放的学术社群，而国际交流与合作源源不断地为其注入新鲜活力。

The ever-stronger footprints of Chinese researchers in ES&T and the global research community reflect the resolution of the Chinese government and people to address the grand challenges of environment, climate, and sustainability. China’s substantial investment in environmental protection is also reflected in the incredible growth of the budgets and the evolving visions of its funding agencies in related research areas. For example, the budget of the Environmental Chemistry Division of the National Natural Science Foundation of China (NSFC) has increased by an order of magnitude since 2006. In 2018, NSFC launched a revolutionary division of “Environmental Geosciences”, with a vision to embrace multidisciplinary research that supports earth habitability and environmental sustainability.

中国学者在ES&T乃至全球环境学界日益攀升的影响力，反映的是中国政府和人民应对和解决环境、气候和可持续发展问题的决心。中国对生态环境保护的巨大投入也体现在国家科技机构的研发预算的跳跃式增长和视野格局的与时俱进。例如，国家自然基金委环境化学处的预算从2006年至今已增长超过10倍。2018年，基金委新成立了地球科学部环境地球科学学科。这一创新之举旨在进一步促进学科交叉融合，支撑宜居地球和可持续发展的共同愿景。

China implemented holistic strategies from policy and administration to research and development and officially declared three “defense battles” for the blue sky, clear water, and clean soil. In each of the battles, the principles of aquatic chemistry and interfacial processes are always a useful weapon with the fundamental powers of truth and knowledge.

中国庄严地打响了“蓝天”、“碧水”、“净土”三大保卫战。在每一场战役中，水化学和界面过程的原理始终是一把不可或缺的科学武器。

In the fields that ES&T’s scope covers, China has also developed its own journal brands with a strategic vision. These journals keep evolving, and their internationality and scope continue to reflect the mission of ES&T to offer a global venue for environmental research.

在ES&T涵盖的学科领域中，中国也有建设自主期刊品牌的战略布局。这些期刊也在不断进步和进化，其国际视野和科学理念也努力与ES&T交相辉映。

所有人都应该有共鸣的最后一段

As long as the water runs, their legacies pass on

静水流深，薪火相传

In Jerry Schnoor’s tribute article, he referred to the poetic metaphor of the riverrun in Finnegans Wake to capture Jim Morgan’s rich life. Morgan and Schnoor might not have anticipated that the seemingly impossible task of translating Finnegans Wake into Chinese (which has grammar and syntax totally incompatible with western languages) had already been done by Prof. Congrong Dai, a James Joyce scholar on the same Fudan University campus as me.

在Jerry Schnoor院士的致敬文章中，他用《芬尼根的守灵夜》中著名的“长河”来比喻Jim Morgan院士深邃、伟大的一生。而两位先生绝不可能预料到，将这本意识流的旷世奇书翻译成中文这一壮举，竟已被戴从容教授完成。戴教授是中国乔伊斯研究的领军人物，与我同在复旦大学。

After I showed her Schnoor’s tribute and told her the stories of Profs. Tang, Li, and others regarding how aquatic chemistry took root and has flourished in China, she commented “Interestingly, the last sentence in Finnegans Wake, ‘A way a lone a last a loved a long the’, (un)ends with a definite article ‘the’. It combines with the first sentence ‘riverrun, past Eve and Adam’, where ‘the’ is missing. Thus, the last sentence and the first sentence become one cycling sentence. This peculiar cycling structure represents the continuous rebirth of humankind. Science, technology, and civilization are passed on from generation to generation because there have been countless wise people and mentors throughout human history.”

当我给戴教授看Schnoor院士的致敬文章，告诉她汤鸿霄、李圭白这些“大先生”的事迹，她点评道：“有趣的是,《芬尼根的守灵夜》的结尾结束在一个定冠词the上：“A way a lone a last a loved a long the”，这个结尾与小说的开头“river run , past Eve and Adam”连成了一句，构成了小说的循环。奇特的“首尾呼应”也表达了生生不息的轮回之意。正因为人类历史上有无数“大先生”，才有科学、技术和文明的薪火相传。”

There is a relevant metaphor in the Chinese culture presented by Zhu Xi (1130−1200), a philosopher in the Song Dynasty with profound influence on Chinese history. In his famous poem “Reflections While Reading”, he wrote (below was translated by “Red Pine” Bill Porter)

在中国，宋代哲学家、诗人朱熹（1130-1200）在他的哲理诗名篇《观书有感》中写道：

Jim Morgan, Werner Stumm, their colleagues in China, and their academic families are the “spring water” of the discipline of aquatic chemistry. No matter whether the water is flowing in the river of James Joyce or in the pond of Zhu Xi, it will eventually converge into the ocean of scientific knowledge shared by humankind regardless of culture, race, and ethnicity. We believe that similar stories exist in many other countries and disciplines, where the contributions of their pioneers are celebrated and remembered.

Jim Morgan, Werner Stumm, 他们的中国同行，以及整个学术大家庭，便是水化学学科的源头活水。不管此水是奔流于乔伊斯的“无尽长河”，还是在静淌在朱熹的“半亩方塘”，不论国界、文化与种族，最终都会汇聚到人类知识的海洋。只要人类不忘初心，铭记历史，感人的“大先生”的故事就会在任何文化，任何学科中世代相传。

正文里的致谢部分

感谢ES&T老主编Jerry Schnoor院士为笔者写作本文提供的灵感和鼓励，感谢Janet Hering和Michael Hoffmann院士的特别邀稿。笔者感恩人生中每一位老师，特别对博士导师Dan Giammar教授的关爱、支持和指导表达最衷心的感谢。笔者从与晚年的Jim Morgan的通信和交流中获得了激励和鼓舞。感谢王焰新院士、邢宝山教授、何孟常教授、梁恒教授、任智勇教授、郑焰教授、汪华林教授、文湘华教授、孙红文教授、朱东强教授、陈宝梁教授、徐斌教授、冯成洪教授等前辈和专家提供的宝贵意见、建议和鼓励。本文的大部分内容来自公开发表的传记和文献，其作者和编者为本文提供了珍贵的信息和素材。本文是中国科协学风建设资助项目“环境科学与环境工程一流学科学术谱系研究”（XFCC2020ZZ002-09）和复旦大学本科教学研究与改革实践项目（FD2021F001）的成果。瑞士水科学研究所（Eawag）和美国化学会（ACS）全额赞助了本文的开放获取和封面费用。本文是ES&T创刊主编纪念专刊的特邀“命题作文”，且主题需围绕水化学，加上为作者水平、资历、见识所限，文中缺漏之处在所难免，敬请批评指正。谨以此文献给所有为中国环境科学的发展做出贡献的“大先生”们。

P.S. 除了正文的致谢，笔者的博士后汪家家（2021年毕业于拜罗伊特大学）提供了很多有益的建议。樊雯嘉博士（2018年毕业于密歇根大学）及其团队赵文对封面设计提供了艺术支持。

作者简介

王梓萌，复旦大学环境科学与工程系教授，校团委副书记（兼职）。从事水土环境界面过程、土壤生物地球化学的教学与研究。2009年本科毕业于复旦大学，2013年在圣路易斯华盛顿大学获得博士学位，2014至2016年在斯坦福大学从事博士后研究。2018年回国前担任路易斯安那州立大学助理教授。曾获国际地球化学协会（IAGC）埃尔贝蒙奖。2020年7月成为IAGC会刊《Applied Geochemistry》35年来首位亚洲主编，致力于打造中国学者引领的国际学术舞台 。创办“AG期刊”公众号，入选《环球科学》等评选的中国学术公众号100强。

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