Die Leidenschaft des „Akademikers Budai“ für die Ausbildung von Menschen: Nachdem er die Auszeichnung erhalten hatte, lief er sofort los, um Studenten zu unterrichten

Am Morgen des 3. November 2021 nahm Zhao Dongyuan, Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Professor der Fakultät für Chemie der Universität Fudan, in der Großen Halle des Volkes in Peking den ersten Preis des Nationalen Naturwissenschaftspreises entgegen. Nach der Preisverleihung eilte er ohne Unterbrechung zurück nach Fudan, da er am nächsten Morgen um 8 Uhr Bachelorstudenten unterrichten musste. Am 4. November ging ein Foto von Zhao Dongyuan auf WeChat Moments viral und wurde in allen Gesellschaftsschichten zur Legende. Auf dem Foto steht er vor dem Yuan Chengying-Gebäude der Fudan-Universität und hält eine Stofftasche mit seiner Urkunde für den ersten Preis in der Hand. Der Lehrer Zhou Guifa, der dieses Foto gemacht hat, ging um zehn Uhr morgens zu einem Meeting. Unerwartet traf er am Eingang des Yuan Chengying-Gebäudes auf Zhao Dongyuan und hielt diesen Moment fest. So erhielt Zhao Dongyuan seinen Titel „Budai-Akademiker“.

Im Jahr 2022 wurde Zhao Dongyuan auf der Shanghai Science and Technology Awards Conference mit dem „Science and Technology Meritorious Service Award“ ausgezeichnet. Sobald er seine Forschungsergebnisse auf der Medienkonferenz vorgestellt hatte, joggte er früh los, auch weil er es eilig hatte, einen Chemiekurs für Studenten zu halten.

Als einer der führenden Wissenschaftler des Landes auf dem Gebiet der funktionalen mesoporösen Materialien leistete Zhao Dongyuan Pionierarbeit auf einem neuen Forschungsgebiet zu mesoporösen organischen Polymeren und Kohlenstoffmaterialien und ebnete den Weg für die rasante Entwicklung der chinesischen Materialwissenschaft. Das Schwierigste dabei ist, dass er seine ursprünglichen Ergebnisse aus der Grundlagenforschung – eine neue Generation schalenförmiger Katalysatoren aus nanostrukturiertem mesoporösem Material – erfolgreich in industrielle Anwendungen von Sinopec Qilu Petrochemical „umwandelte“. Dadurch wurden bisher unbrauchbare Rückstandsöle und Schweröle in nutzbares Benzin und Diesel umgewandelt und die Produktion von hochwertigen Ölprodukten pro Jahr um 1,5 Millionen Tonnen gesteigert, was einer Steigerung des Produktionswerts um mehrere zehn Milliarden entspricht und die Entwicklung der petrochemischen Industrie des Landes enorm gefördert hat.

Obwohl er für seine wissenschaftliche Forschung bekannt ist, steht für Zhao Dongyuan der Titel „Lehrer“ über allem anderen. „Grundlagenforschung bedeutet Wissensschaffung, Lehre bedeutet Wissensvermittlung. Chinas Wirtschaft entwickelt sich rasant und benötigt dringend herausragende Talente. Für uns Hochschullehrer ist dies eine unabdingbare historische Mission.“

Er bricht die "Würde der Lehrer". Er ist ein Botschafter, der die Begeisterung der Schüler für die Wissenschaft weckt

Seit 2003, also seit 20 Jahren, ist es Zhao Dongyuan ein Anliegen, den berufsqualifizierenden Grundkurs „Allgemeine Chemie“ für Studienanfänger im naturwissenschaftlichen Hauptfach an der Schule nahezu ohne Unterbrechung zu unterrichten. Dies ist ein allgemeiner Kurs für die gesamte Schule. Er enthält viele Konzepte und abstrakte Inhalte, aber Zhao Dongyuan gestaltet den Kurs stets humorvoll und interessant, leicht verständlich und kombiniert die neuesten Entwicklungen der Materialwissenschaft, um jedem die Eigenschaften von Elementen zu erklären. Im Unterricht respektiert er jeden Schüler und ermutigt ihn, Fragen zu stellen. Im Unterricht kommen nacheinander verschiedene Fragen. Nach dem Unterricht wird er von Schülern umgeben sein.

Allgemeine Chemie ist der erste Kurs, den Tian Yong, ein Student des Fachbereichs Chemie der Universität Fudan im Jahr 2019, nach seinem Studienbeginn belegte. „Dieser Kurs ist unter seinen Kommilitonen für seine Kompaktheit und Erfüllung bekannt! Lehrer Zhao hat uns in die wunderbare Welt der Chemie eingeführt.“

Als Tian Yong der Forschungsgruppe von Zhao Dongyuan beitrat, wurde ihm klar, wie viel Mühe er in diesen Kurs gesteckt hatte. Er versuchte, sich den ganzen Nachmittag vor jeder Vorlesung freizuhalten. Er saß in seinem Büro und suchte die Unterrichtsmaterialien für den nächsten Tag aus. Stießen ihm schwierige Probleme auf, rief er die Lehrassistenten an, um sie gemeinsam zu besprechen. Um pünktlich zum Unterricht zu erscheinen, verschob er sogar Operationen. Einmal rief er mich zu sich und bat mich, Kristallgitter aus der Sicht eines Studenten am besten zu erklären!

Professor Li Wei, ein Student von Zhao Dongyuan, begann vor einigen Jahren auch, den Kurs Allgemeine Chemie an der Fudan-Universität zu unterrichten. Er besuchte zwei Jahre lang den Lehrerkurs. Vor dem Unterricht war Zhao Dongyuan immer noch besorgt. Professor Zhao hält den Kurs für wichtiger als alles andere. Er befürchtete, dass ich in meiner ersten Vorlesung wegen mangelnder Vorbereitung von den Studierenden ausgebuht würde. Er erklärte mir ausführlich die wichtigsten und schwierigsten Teile des Kurses und welche Fragen die Studierenden stellen könnten.

Zhao Dongyuan sagte oft, dass Lehrer auch Ehrfurcht vor ihren Schülern haben sollten. Einmal stellte ein Schüler eine Frage, die Zhao Dongyuan vor ein Rätsel stellte. Daraufhin rief er alle Chemielehrer zusammen, die an diesem Abend „Allgemeine Chemie“ unterrichteten, um die Frage gemeinsam zu diskutieren, bis sie eine zufriedenstellende Antwort gefunden hatten, die er den Schülern dann in der nächsten Unterrichtsstunde ausführlich mitteilte.

Hinter der Ermutigung zum Fragenstellen steht Zhao Dongyuans pädagogische Philosophie, die „Würde der Lehrer“ zu brechen. „In China gibt es eine Lehrertradition. Das heißt, was der Lehrer sagt, ist richtig, und die Prüfungsfragen sind standardisiert. Im Unterricht mangelt es zwar nicht an Standardantworten, aber es mangelt an innovativem Denken und an unabhängigem und freiem Denkraum. Wenn wir am Respekt vor dem Lehrer festhalten, kann es zu keiner Innovation kommen. Innovation muss umgestürzt werden, deshalb versuche ich, die Fähigkeit der Schüler zu fördern, Fragen zu stellen.“

Zhao Dongyuans größte Freude besteht darin, ein „Botschafter“ zu sein, der die Begeisterung der Schüler für die Wissenschaft weckt. Besonders gern nimmt er an Online-Kursen teil und hält populärwissenschaftliche Vorlesungen für Mittelschüler. Vor einigen Tagen hielt ich einen Online-Vortrag, in dem ich speziell über die grundlegenden Theorien des Chemikers Lavoisier sprach. Ich hatte nicht damit gerechnet, dass 460.000 Menschen online teilnehmen würden. Ich dachte, wenn sich zwei bis drei dieser 460.000 Menschen für die Chemie begeistern und sich für die wissenschaftliche Forschung entscheiden würden, dann wäre mein Ziel erreicht. Um mehr wissenschaftliche Erkenntnisse zu verbreiten, eröffnete Zhao Dongyuan Programme für die breite Öffentlichkeit, darunter „Science Popularization China: Masters Talk on the Frontiers of Science and Technology“, beteiligte sich an der Aufzeichnung populärwissenschaftlicher Fernsehprogramme wie „Let’s Talk“ von CCTV und „Future China“ von Dragon TV und gab populärwissenschaftliche Bücher heraus, beispielsweise „100.000 Whys (Sechste Ausgabe) · Chemieband“.

Dank der Bemühungen von Zhao Dongyuan und seinen Kollegen gewann der Kurs „Allgemeine Chemie“ der Universität Fudan den „Ersten Preis des Shanghai Teaching Achievement Award“ (2013), den „Zweiten Preis des National Teaching Achievement Award“ (2014) und wurde im Jahr 2023 zum nationalen erstklassigen Bachelor-Studiengang (Offline-Kurs erster Klasse) gewählt.

Befürworten Sie „die Ausbildung der Schüler entsprechend ihrer Begabung“ und jeder Schüler hat seine eigenen Stärken

Es ist ein großes Glück, ein Schüler von Zhao Dongyuan zu sein. „24 Stunden online“ beschreiben die Studierenden den Unterricht ihres Tutors anschaulich. Jedem Studierenden der Forschungsgruppe sagt er: „Wenn Sie Fragen haben, kommen Sie jederzeit zu mir. Die Tür meines Büros steht Ihnen immer offen.“

Zhao Dongyuan befürwortet eine personalisierte Ausbildungsmethode, bei der die Schüler entsprechend ihrer Fähigkeiten unterrichtet werden. „Jeder Schüler ist anders und hat seine eigenen Interessen und Stärken! Meine Aufgabe ist es, sie zu inspirieren.“

Li Wei absolvierte sein Grundstudium an der Heilongjiang-Universität und nahm 2007 an einem Bericht teil, als Zhao Dongyuan im Rahmen eines Gastwissenschaftlerprogramms an der Universität war. „Es ist unglaublich! Die kontrollierte Synthese mesoporöser Materialien durch den Lehrer hat ein Niveau der Perfektion erreicht.“ Er sprach mit Lehrer Zhao mit großem Respekt. Während des akademischen Austauschs entdeckte Zhao Dongyuan, dass dieser Student über eine besonders schnelle Auffassungsgabe verfügte. Im folgenden Jahr wurde er an der Fudan-Universität zugelassen und studierte bei Zhao Dongyuan.

Im dritten Jahr seines Master- und Doktoratsstudiums hat Li Wei noch keine anständige Arbeit veröffentlicht, da die experimentellen Ergebnisse nicht optimal sind. Bei jedem anderen Lehrer wäre er sicherlich ungeduldig geworden, aber Zhao Dongyuan vertraute Li Wei sehr. Er rief Li Wei zu sich, damit er ihm bei der Analyse und Lösung von Problemen half, und brachte ihm Methoden der wissenschaftlichen Forschung bei.

Li Wei „verstand“ schließlich die Methode der wissenschaftlichen Forschung. In den folgenden zwei Jahren veröffentlichte er neun wichtige Artikel, und dann schickte ihn Zhao Dongyuan für ein Postdoc-Studium ins Ausland. Heute ist Li Wei, der nach China zurückgekehrt ist, Yangtze River Scholar und hat zahlreiche Artikel in führenden Chemiezeitschriften veröffentlicht, beispielsweise im Journal of the American Chemical Society, in Angewandter Chemie und in Advanced Materials. Er schlug eine neue modulare Montagestrategie vor, schuf eine Reihe strukturell steuerbarer mesoporöser Polymere und Kohlenstoffmaterialien und enthüllte die einzigartigen Materialtransport- und Grenzflächenreaktionsgesetze von Mesoporen. Mit 37 Jahren ist er ein aufsteigender Stern in der chinesischen Chemiewissenschaft und einer der stolzesten Studenten von Zhao Dongyuan.

Professor Fan Jie, der derzeit am Institut für Chemie der Zhejiang-Universität arbeitet, ist Zhao Dongyuans erster Doktorand im fünfjährigen Studium. Da Fan Jie zwar nur über schwache akademische Kenntnisse und schlechte Englischkenntnisse verfügte, aber extrovertiert war, organisierte Zhao Dongyuan für ihn die Teilnahme an weiteren Austauschaktivitäten. Als ausländische Wissenschaftler zum Austausch an die Fakultät für Chemie kamen, bat er Fan Jie, sie zu begleiten, und schickte ihn auch mehrmals ins Ausland, um an akademischen Austauschaktivitäten teilzunehmen. Fan Jie wuchs langsam heran und erzielte eine Reihe von Ergebnissen in der wissenschaftlichen Forschung.

Gu Dong, ein Geschichtsstudent mit einer Leidenschaft für Chemie, hat sich für einen Wechsel in die Fakultät für Chemie beworben. Später wählte er Zhao Dongyuan als seinen Studienberater und begann, an einigen Forschungsarbeiten im Labor teilzunehmen. Heute ist er Professor am Institute for Advanced Studies der Universität Wuhan. Rückblickend dankt Gu Dong Zhao Dongyuan aufrichtig für seine Ausbildung. „Lehrer Zhao hat mir geholfen, in der Welt der Wissenschaft von Büchern zu Flaschen und Gläsern zu gelangen und von der wilden Fantasie in meinem Kopf zu dem, was in Reichweite ist.“

Der unkonventionelle Ansatz zur Talentförderung hat es Zhao Dongyuan auch ermöglicht, in der wissenschaftlichen Forschung Überraschungen zu ernten. Am 7. Oktober 2003 hatte Gu Dong plötzlich die Idee, das Polymer zunächst in Löchern zusammenzusetzen und diese dann zum Wachstum zu aggregieren, und er testete unerwartet eine Reihe schöner Daten. Das gesamte Forschungsteam von Zhao Dongyuan kam plötzlich „aus der Dunkelheit“ und arbeitete intensiv daran, die experimentellen Parameter anzupassen und Tests und Analysen durchzuführen. Im Jahr 2005 veröffentlichte Zhao Dongyuan einen Artikel in „Angewandte Chemie“ und schlug erstmals die neue Idee der „organisch-organischen Selbstorganisation“ vor. Bis heute wurde dieses Papier über 3.000 Mal zitiert und zog Folgeforschungen von mehr als 1.500 wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen in über 60 Ländern und Regionen nach sich. Zudem wurden über 50.000 Papiere mit ähnlichen Forschungsmethoden veröffentlicht.

Das von Zhao Dongyuan geleitete Team hat eine ungeschriebene Regel, dass 20 bis 30 Prozent des Preisgeldes, das er mit jeder Auszeichnung erhält, zur Unterstützung der Entwicklung junger Wissenschaftler verwendet werden. Seit er Doktoranden betreut, hat er 18 Studenten zum Erwerb eines Master-Abschlusses, 65 Studenten zum Erwerb eines Doktor-Abschlusses und 23 Studenten zum Abschluss eines Postdoktorat-Studiums geführt. Von den von ihm ausgebildeten Doktoranden gewannen drei den Preis „National Outstanding Doctoral Dissertation“, drei den Nominierungspreis „National Outstanding Doctoral Dissertation“, zehn den Shanghai Outstanding Graduate Student Achievement (Dissertation), vier den Titel „Outstanding Postdoctoral Fellow“ der Fudan-Universität und zwölf den Shanghai Outstanding Graduate Student Achievement (Dissertation).

Das Erbe des „wissenschaftlichen Denkens“ Innovation ist das ewige Thema der wissenschaftlichen Forschung

Zhao Dongyuan sagte, um die Wissenschaft weiterzuentwickeln, müssten wir zuerst den wissenschaftlichen Geist entwickeln. „Ich beschäftige mich mit Materialforschung. Heute sind wir weltweit führend bei Hochtemperatur-Supraleiter-Nanomaterialien und Anti-Hall-Effekt-Quantenkristallmaterialien. Wir müssen uns jedoch auch darüber im Klaren sein, dass unsere Grundlagenforschung im Vergleich zu Hunderten oder Tausenden von Jahren wissenschaftlicher Forschung im Westen sehr spät begann und unser Verständnis der Konnotation von „Wissenschaft“ immer noch sehr oberflächlich ist. Uns fehlen originäre wissenschaftliche Forschungsergebnisse von 0 bis 1, was der Wissenschaft in unserem Land ein Dorn im Auge ist.

Ein weiteres pädagogisches Konzept von Zhao Dongyuan als wissenschaftlicher Forschungsberater besteht darin, die Schüler zu ermutigen, Neuland zu erkunden, ihr wissenschaftlich-logisches Denkvermögen und ihre eigenständigen wissenschaftlichen Forschungsideen zu fördern und sie zu ermutigen, originelle Grundlagenforschung zu betreiben.

Zhao Dongyuan hat viele Sondervorträge zum Thema „Meine Ansichten zu wissenschaftlicher Forschungsinnovation“ gehalten, um wissenschaftliches Denken und innovative Forschung vorzustellen, eine Vortragsreihe zum Thema „Schreiben wissenschaftlicher und technischer Arbeiten“, um den wissenschaftlichen Ausdruck zu schulen, und einen Vortrag zum Thema „Gespräche über Chemie und zukünftige Energie“, um das aktuelle Wissen zu erweitern. Während der Epidemie in Shanghai im Jahr 2022 bestand er darauf, relevante Vorträge online zu halten, mit einem Publikum von mehr als 70.000 Menschen, und die Resonanz war außergewöhnlich.

Nach Ansicht von Zhao Dongyuan kann eine wirklich große wissenschaftliche Entdeckung nicht nur in einem Artikel in Science oder Nature veröffentlicht werden, sondern auch einen Fortschritt für die menschliche Gesellschaft bedeuten. Beispielsweise schlug Faraday, der vom Lehrling zum Wissenschaftler wurde, die Theorie der elektromagnetischen Induktion vor, die die Menschheit in das Zeitalter des elektrischen Lichts führte. Dies ist eine großartige wissenschaftliche Entdeckung. Wo das Papier zur elektromagnetischen Induktion veröffentlicht wurde, interessiert niemanden. „Faraday sagte, dass wissenschaftliche Forschung eine Trilogie ist: beginnen, beenden und schreiben. Echte wissenschaftliche Arbeit basiert auf Logik und benötigt empirisches Wissen, um sie zu untermauern. Wissenschaftler schaffen neues Wissen.“

Manche innovativen Ideen müssen von Wissenschaftlern durch Ideenfindung in ihrer Freizeit entwickelt werden. Zhao Dongyuan sagte, dass er in seinem Labor selten Druck auf die Mitglieder ausübe, Patente, Artikel usw. zu veröffentlichen. Sie können jederzeit mit mir sprechen, wenn sie Ideen haben. Die Inspiration für originelle Innovationen entsteht oft durch ständige Diskussionen und Geistesblitze. Diese Art der zwanglosen Konversation ist für Forscher wichtig.

Derzeit beschleunigt Shanghai den Bau eines Wissenschafts- und Technologie-Innovationszentrums, das sich auf den gesamten Innovationsprozess „von 0 auf 1, von 1 auf 10“ konzentriert und der Stadtentwicklung einen „Kernfusionseffekt“ verleiht. Zhao Dongyuan leitet sein Team auch bei der Durchführung neuer Erkundungen im Bereich der Grundlagenforschung.

Li Wei sagte, dass Professor Zhao auch ständig die Grenzen unseres Denkens überschreitet. Er ermutigt uns, mögliche Anwendungen mesoporöser Materialien in verschiedenen Industriebereichen zu finden und neue Richtungen in der Grundlagenforschung zu erkunden.

Li Wei stellte vor, dass das Team derzeit auch die Ausweitung mesoporöser Materialien auf die Energiespeicherindustrie, die Kosmetikindustrie, die medizinische Schönheitsindustrie und die Industrie für integrierte Schaltkreise vorantreibt, um diesen Industrien bei der Lösung praktischer Probleme zu helfen. Auch im Bereich der Petrochemie, in dem wir bereits zuvor stark engagiert waren, entwickeln wir uns in Richtung integrierter Raffination, nicht nur um Unternehmen dabei zu unterstützen, mehr hochwertige Ölprodukte herzustellen, sondern auch um die Produktion von Feinchemikalien zu steigern.

Zhao Dongyuan hat auch einige Ideen zur Entwicklung mesoporöser Materialien in der Bekleidungsindustrie: Mesoporöse Materialien werden in der Industrie als Isolier- und Wärmedämmstoffe verwendet. Könnten sie künftig auch auf Kleidung angewendet werden? So sind beispielsweise Kleidungsstücke aus Nanoporen leicht und warm zugleich. Das Team arbeitet derzeit auch an einer Flüssigkeit aus mesoporösen Polymermaterialien.