2023年12月23日晚八点，由北京市科委、中关村管委会科普专项经费资助的科学传播公益项目“高山科学经典”邀请到了北京大学化学与分子工程学院博雅特聘教授李彦，科学文化学者潘涛，科普作家、清华大学化学博士孙亚飞，一起导读《完美的对称》，聊聊富勒烯的意外发现，领略自然与科学的对称美。
人类早在几千年前就认识了金刚石，此后对金刚石和石墨这对差异巨大的碳家族“孪生”兄弟已非常熟悉。然而在20世纪，因为一个意外的发现，碳元素迸发出了新的、更大的活力。
1966年，空心石墨“气球”不过是一个有趣的遐想。
1985年，在天体物理学家、化学家、建筑学家等不同领域科学家的协作下，一项意外发现震惊世界：一个由60个碳原子组成的完美对称的足球状分子。为致敬发明穹顶建筑结构的美国建筑家巴克明斯特·富勒，科学家将这种足球状分子统称为“富勒烯”。
导读中，李彦教授认为碳元素形成的分子和物质特别得多样化，“碳在元素周期表中是6号元素，它所处的位置使得它具有一个很独特的电子结构——四个价层轨道和四个价电子，这个电子结构决定了它能形成的化学键特别得丰富多彩。”富勒烯便是碳元素构成的拥有极其完美的对称结构的分子。
李彦教授在高山科学经典导读现场
1990年，当一群物理学家宣称能够制备出看得见摸得着的富勒烯及其相关物时，它终于成为现实。几乎在一夜之间所有有关碳的教科书都过时了。碳的基本形态不是两种，而是三种：金刚石、石墨以及新发现的富勒体。
几种典型的富勒烯家族成员
“我相信没有任何一个其他的分子能像C60一样出镜率那么高，大学化学里很多的杂志封面和无机化学书，封面都是C60。为什么？就是因为这个分子结构实在是太独特，太奇妙了。”李彦教授无时无刻不在赞美富勒烯结构的美。
由于富勒烯的发现，克罗托、柯尔和斯莫利荣获1996年诺贝尔化学奖。它的发现不仅刷新了我们对碳家族的认识，而且宣告诞生一种新的化学，开启了一个“球状化学结构”研究的全新方向。
其中，以含60个碳原子的C60研究得最为充分，也最具有代表性。富勒烯的近亲碳纳米管、石墨烯等也相继被发现。李彦教授在导读中介绍到，“富勒烯家族十分庞大，它衍生出各种各样的碳：C70，C78，C80，C84，等等。”
《完美的对称》一书不同于教科书，里面其实穿插了富勒烯发现之旅的许多有趣故事。圆桌嘉宾潘涛老师说：“真实的科学发现过程中，发现者的情绪总是波澜起伏，有时候很激动，有时候又很沮丧，有时有强烈的受挫感，有时候又很焦虑。这个东西到底对不对？每提出一个想法都会有人质疑，怎么回应这些质疑？这个科研方向到底是在往正确的方向走，还是错的？很担心最后做出来是一场空。各种杂乱的思绪都渗透在这个创新的过程中，鲜活地发生在三个诺奖得主的团队里。”
潘涛老师在高山科学经典导读现场
其实，中国科学家在富勒烯的发现上也有显著的贡献。潘涛老师分享到：“柯尔在诺贝尔奖颁奖晚宴的致辞最后，特别强调了中国留学生刘元博士和张清玲博士也做出了很大的贡献。”
整个化学界，还有没有比富勒烯更完美的对称体吗？
李彦教授说：“起码目前，我们可能很难找到另一个分子，像富勒烯这样有这么高的对称性，富勒烯分子当中的每一个碳真的都是完全等价。”
圆桌论坛环节，从左至右依次是潘涛、李彦、孙亚飞、李涛（本书译者）
随着应用科学的发展，富勒烯及其衍生物在超导、纳米材料、“大碳结构”设计、病毒学中获得了广泛应用，对于宇宙演化理论也提供了有力的支持。
当下，AI技术正发展得如火如荼，风潮也吹到了基础科研界。AI会如何影响基础化学的研究？AI会完全取代实验化学家吗？
李彦教授认为，化学研究的未来肯定离不开AI，但是，AI学习还是需要实验学家去做实验以提供足够多的数据，从而供AI进行模拟、优化、验证和改进。
圆桌嘉宾兼主持人孙亚飞对此评价道：“对AI要保持一个开放的心态，但是在很多前沿科研领域，人类的工作也不能停。”
孙亚飞博士在高山科学经典导读现场
导读最后，李彦老师做了一个总结：“科学领域里还有着无穷无尽的非常有趣的东西等着我们去发现，这是做科学研究的一个非常大的乐趣和魅力，所以我觉得我能成为一个科学工作者，特别得幸福，我也特别希望把这种幸福感跟大家共享，希望有更多的人去享受这样一种工作。”
与科学家一起读好书，“高山科学经典”是一个由高山书院发起的公益科学传播项目。邀请百位知名科学家每周导读一本科学经典书籍，引领公众参与阅读的大型科学传播公益项目，旨在提升全民科学素养、培育科学精神、传播科学思想。期望在全民学科学的时代背景下，高山科学经典能在科学传播领域尽一份绵薄之力。
高山科学经典项目书单
高山科学经典的目标是，让科学精神通过书籍，跨越地域、阶层、年龄、民族的界限，传播到每个角落、每个人心中。希望科学成为一种生活方式。与科学家们跨界对谈，让科学更有趣。
高山科学经典世界读书日发布会现场
未来，“高山科学经典”项目将打造三大重点产品：出版《高山科学经典》系列丛书；开展线上导读直播；沉淀专业级科学导读视频节目。达到出版、传播、教育多重效应。开展全民科学阅读，共同推动“科学复兴”，提升全民族科学文化素质，实现“公心大用”。