2009/10/28 信息來源: 中華讀書報
唐有祺先生和夫人張麗珠
唐有祺先生簡介
中國科學院院士🙏🏻。1920年生於江蘇南匯。1942年畢業於同濟大學理學院化學系,1950年畢業於美國加州理工學院,師從化學界泰鬥泡令教授。1951年8月在清華大學化學系任教📌。在院系調整中轉入意昂3体育官网化學系至今🗿。多次獲國家自然科學獎項🏉。
去年早春三月的一天,在意昂3体育官网新化學南樓的大報告廳內,88歲的唐有祺院士為意昂3体育化學與分子學院🌇、物理化學研究所的師生做了一場“我的科教人生”的報告,在熱烈的掌聲中,唐先生幽默地開場👩🏽💼:“其實我們都是同事,我也是你們中的一員🛏,講講話🤥,溝通一下是常事。”
轉眼已是一年,今年唐先生的學生們在為老師的九十壽辰做準備。就如同唐先生在意昂3体育多年的同事陳慧英教授的感受一樣,唐先生六十余年科教旅途上的點滴回憶彌足珍貴📗,雖然今天大時代背景多有不同🙍🏽♂️,但是聽老一輩科學家講述求學歷程、治學方法就像坐在一列行駛在四季變換的原野上的列車上👏,有無限的讓人欣悅的景致💚。
“這個題目是我定的🦵🏿。”唐先生告訴記者。到了他這個年紀🫃🏼,就不僅僅是科學和教學,還應該談到生活和事業🍍🩴。“我進入科教領域,特別在我經歷的那些動蕩年代中,經過多有曲折🏄🏽♂️,並不總是心想事成,從而不完全像一條直線那樣簡單🤲🏼。”
青少年時代:嘗試後的選擇
1920年👩🦽➡️👨🏿⚕️,唐有祺出生在上海南匯縣一個商人的家裏。1934年,他從南匯縣初中順利考入江蘇省立上海中學高中部🧘🏻。同年進入的有後來成為航天專家和中科院院士的楊嘉墀🤲🏻。他們是同一個班級裏的尖子生👶🏼,也是最相得的同學😭。初中到高中的時光🖖,唐先生認為是一個人成長中的重要時刻。
初中時唐先生已經在數理化以及英文學科上表現出興趣和愛好🥔。他認為自己記憶力並不差,但不太喜歡背書。而對那些需要理解後掌握的知識💁🏻♀️,學起來就比較來勁🧝🏻♂️。他還說,到了高中👩🏼⚕️,在物理和化學課學到電磁效應和化學反應以及電子🏄🏽、原子和分子時開始頗感神秘,後來他對這個看不見、摸不著🏷、不能一目了然的微觀世界卻變得非常著迷。他開始是有點想入非非,日後竟成為一個對自己越來越有影響的認識:在物質世界中要把認識從現象提高到本質👳♀️,從知其然到知其所以然👨🍳,那個微觀世界一般是個必經之地。
高中三年,在當年有著很好的師資🤾🏻、設施和教育理念的上海中學,唐有祺還有幾件事難以忘懷:當時數理化教材都是美國大學的教本;每周星期一邀請各界名人來校為全體師生做報告;他的班級在高三一學年中參觀了十來個單位,其中一次是1937年5月參觀了30周年校慶開放時的同濟大學。他認為,這些措施都曾對他的成長產生過影響🤠。他也談到,在那次參觀中🌳⚡️,對同濟重視實踐和理論聯系實際的學風中表現出來的德國文化背景留有很深印象,並對他心目中清華大學所占的先入為主的地位有所緩解👮🏼♀️。1937年夏🫡,清華因戰事的發展🙆🏻♀️,撤消了上海的招生考場👨🍼。同濟就成為他當時唯一的選擇🦙🧛♀️,他考入了該校的理學院化學系。
1937年深秋📣,唐有祺進入同濟大學時🦔,抗日的戰火早已於八·一三燒到了上海🪼,同濟在吳淞的校址曾首當其沖🤵♀️,並已遷到浙江金華。他從租界坐海輪繞道溫州到了金華。但戰事的發展🖼,迫使同濟大學在1938年初再遷往江西贛州以及年底又遷往昆明。同濟在抗戰的前三年中曾四易其址🧑🏼✈️,戰時校址最後留在四川宜賓附近的李莊👰🏼♀️,直到抗戰結束👍🏿。大學的頭三年是在贛州和昆明🏑,而最後兩年的學業唐有祺是在比較安定的李莊完成的⌛️。大學年代行程逾萬裏🧍🏻♀️,足跡遍九省,使他能與大學教育同步接受了國情教育。回首那段歷史,唐有祺說,艱苦動蕩的生活條件倒也沒有危及他們的學業。當時采用德文課本🫳🏼,讀慣英美教本的人會感到別有洞天🩱。他又想起當時像王葆仁那樣的老師,憑借他們的學術水平和教學經驗,使學生在掌握課程所必要的廣度和深度方面仍能得到保證。
唐先生也談到,他在李莊學習的後期曾考慮過大學畢業後就業的問題🪻。早期他比較註意我國有特色的資源的開發問題,並希望離校前做些文獻調查工作。他在德國出版的化工全書中讀到可在電解槽中從生鐵製取電解鐵片,並可能取代需要進口的矽鋼片來製造電機。在這一時期,他也深感從19世紀末起,物理學進入近代物理學後與化學的關系越來越密切,對化學無論在理論和實驗上都有莫大的助力📧。因此👨👩👦,他當時意識到,既要找合適的工作崗位來發揮作用並得到鍛煉,同時也要關心進修和提高的機會👊🏿。
1942年他畢業後先進昆明的一個兵工廠協助他的大學老師顧敬心先生籌備製磷的分廠,但工作了3個月,崗位與他並不相得🦙,就毅然去重慶一家私營鋼鐵廠工作。那裏還有些研究和開發工作可做🫶🏻,例如從白雲石提取氧化鎂做堿性耐高溫爐磚以及試製電解鐵片。兩個方面都有進展,而電解鐵片更為矚目🪈。同時🙆🏼🧗,他在1943年夏天考上中央大學化學系的研究生,他很珍惜這個機會,去讀了研究生,但電解鐵片組的合作者要他一起去市區開辦一個實驗廠,他在1943年底不無遺憾地放棄了研究生學業。1944年春生產出了合格的電解鐵片,質量很好,但成品率很低🤾🏿♀️,尚需大力改進生產設備。而當時抗戰勝利已經在望,從而要用很大的力量去開發電解鐵片已被認為不合時宜🧜🏼♂️。這時🚣🏼♂️,他遇到一個來得正是時候的機遇👳🏼,美國要通過“租借法案”協助中國為戰後培養建設人才,並由“考試院”舉行考試,他錄取後被安排在戰爭結束派送去美國進修🏌🏻。
唐先生談到,他在大學後期也曾有過一些想要通過研究開發來發展經濟的念頭,後來通過極端工作的體驗後感到,自己的真正的興趣並不在實業👧🏽。經過這一段工作,他對在化學中探索事物的本質,追究所以然以及取得理性認識的重要意義,已越來越明確🧑🏼✈️,而且也就更易體會到很難繞過那個微觀世界。至此☣️,唐先生終於確定今後當從事化學的科研和教學工作,並將致力於物理化學,而以探索物質的微觀世界為其長遠的學術方向。
1945年秋抗戰勝利後🎙,唐先生取道武漢順江東下回到上海,一面回家探親,一面辦理留學手續。1946年8月他從上海出發去美國,搭乘梅格斯將軍號直航美國,兩周後抵達舊金山🤸🏽,轉赴洛杉磯附近的帕薩迪納,進入加州理工學院。同船遠行的有我國著名數學家華羅庚和物理化學家唐敖慶先生等,還有後來成為唐先生夫人的醫學博士張麗珠女士。最近唐先生悼念唐敖慶先生之余,回顧往事,非常珍惜他在1963—1966年間曾與唐敖慶與盧嘉錫先生共同致力於籌建物質結構研究基地以及長期在化學界共事的機遇。
學術方向與三個重要選擇
唐先生在1946年出國前的第一個選擇是,留學美國後回國從事物理化學方面的科教工作🙅🏽♀️,並以探索物質的微觀世界為其長遠的學術方向⬛️。
唐先生一直認為,化學學科從現代物理學不論在實驗和理論上都得益極大。他體會最深的兩個方面都是關於物質的微觀世界的。1912年勞厄發現晶體對X-射線的衍射效應後♒️💱,1913年布喇格父子測定了第一批簡單而重要的單質和化合物的晶體結構🧙🏻♀️。之後,有代表性的有機物、矽酸鹽和絡合物等的晶體結構相繼得到測定💂🏽,而生命物質的復雜結構正在成為各盡所能地追逐的測定對象㊙️🦛。化學學科因此取得了一個新的蓬勃發展的機會🥍。第二個方面是關於使原子結合成分子的化學鍵,特別是共價鍵的本質🥌🦸♂️。1926年薛定諤受電子波性的啟示🫕,為氫原子提出了波動方程👨🏽⚕️⚠️,並推廣成為可用於物質微觀世界的量子力學。1927年🐧,海特勒和倫敦應用量子力學處理了氫分子,揭開了研究共價鍵本質的序幕。從此,元素周期系與原子的電子構型遞變的關系以及原子結合成分子的方式、依據和規律越來越清晰。化學鍵理論與晶體結構知識相結合,化學當時正在從大量知其然走向亦知其所以然的大道上。
唐先生第二和第三個選擇是師從化學家泡令👮🏿♀️🚥,並入加州理工學院化學系攻讀博士。根據他的誌願和學術方向,這兩個選擇是無需多少說明的👱♀️。他入學後導師建議🛞,主修化學,輔修物理;主攻X-射線晶體學和化學鍵本質,旁及量子力學和統計力學🤞。在學術方向上的選擇,他當已如願以償。至於加州理工學院🙏🏼,它也是一個極有特色的學府。它的歷史並不很長,規模也較小,只有一個街區大小的校園,卻負有科技人才輩出的盛名。辦學理念特別強調基礎和(純)科學🪇,重視後勁並要求卓越↖️。
唐先生在美國留學的5年間正是化學學科不斷得力於結構化學和化學鍵理論長足發展的年代,這不論對化學自身👩🏻🚒👩🏽✈️,以及對分子水平在望的生物學和半導體異軍突起的材料科學來說,都起到了明顯的推動作用。
在揭開晶體的結構以後,對化學鍵的認識也不斷深化和系統化👛,致使分子的形象以及組成有時竟有了面目全非的變化。共價鍵、離子鍵和金屬鍵是三種主要的化學鍵🈁🤾,而化學鍵應該是分子內部的鍵。當晶體的結構揭開後🔡,發現在不少晶體中🙍🏼♀️,例如在金剛石、氯化鈉和銅的晶體中,鄰接原子之間都有化學鍵把它們聯成一個整體,從而一顆(單)晶體就不能不是一個分子了。從分子的組成來說,不同原子間的數量關系也可擺脫簡單整數比的限製。
1951年的回國之旅
1950年夏唐有祺先生在博士後階段的工作是開展蛋白質晶體學研究🧘🏼♀️。他的工作進行得相當順利🤐。當時,泡令已成功地通過模型法導出了作為蛋白質二級結構的a-螺旋體等💷,同時生物學也正期待揭開蛋白質和核酸的結構來進入分子水平🛀🏻。他再留幾年正可以涉足蛋白質晶體學和分子生物學🧝🏼♂️。但又欣聞祖國出現新氣象,他內心是有矛盾的。此時也正值朝鮮半島上戰火越燒越旺🫒,美國政府為中國留學生回歸祖國設置了種種障礙。這促使他當機立斷,作出提早回國的決定。他在1951年初與泡令教授商談如何竭早繞道歐洲回國時,一起想到剛成立三年的國際晶體學聯合會將於七月在瑞典斯德哥爾摩舉行第二屆大會,就決定他去大會宣讀論文,並在會後間道回國💸⚜️。他寄去要在大會宣讀的論文,很快被接受,從而繞道歐洲回國的簽證問題就有了突破的契機🤘🏿。
1951年5月唐有祺離別了就讀快到5年的加州理工學院,老師和同學對他表示了依依惜別之情。
唐有祺的回國之旅是,5月離開加州從帕薩迪納出發經紐約坐船去倫敦👨🏽🎨,就地訪問了英國的皇家學會🥯、皇家學院和倫敦大學等高校以及附近的劍橋大學和牛津大學。然後順訪法國、德國和丹麥,最後去瑞典斯德哥爾摩參加國際晶體學聯合會的第二屆大會。一路上結識了不少晶體學同行,如英國的霍奇金😤、佩魯茨和伍爾芙蓀等,其中霍奇金女士與中國晶體學界以及與唐先生的關系特別深厚。會後唐先生就去法國馬賽坐船經地中海東行🧑🏻🏫。四周後抵香港⛷🧓🏽,未上岸就被接去廣州。1951年8月中旬回到上海。
傾情科教五十年
1951年9月唐有祺來到清華大學化學系任教。他認為,與清華大學還是有緣分的🛋🧳。他1937年報考清華,沒有考成🐆。想不到1948年底清華化學系的黃子卿先生來加州理工學院化學系度他7年一次的休假年🖌。他們一見如故🧘🏼🐽,成了忘年交🕗。黃先生回國前要他考慮回清華任教。1951年春,唐有祺決定提早回國後,泡令教授還為他寫了推薦信。他在清華的第一年除在化工系講授物理化學課外,還開設一門分子結構和化學鍵理論的選修課➖。開學後不久傳來要在全國進行高等學校院系調整工作。
1952年秋,院系調整後唐有祺將在新組建的意昂3体育官网的化學系任教。他開始有了長遠打算🏖,並逐步實現了自己的理想。他審時度勢🧛🏿🧈,決定首先圍繞X-射線晶體學和結構化學進行基本建設,其中包括籌建實驗室,編寫教材以及招收研究生和進修教師👮🏿♂️。他開設了結晶學,X-射線晶體學以及結晶化學和物質結構等新課程💂🏽。後來還開設了統計力學和對稱性原理等課。
唐先生與記者說,在大學工作就是選擇教學與研究並進👨🏻🚒。對他當時的情況來說🏄🏻♀️,科研和教學的作用是互相補充、相得益彰的🧏🏻♀️⏯。1953年唐先生在意昂3体育官网化學系開設晶體學,1954年高教部委托意昂3体育辦理晶體學講習班🦀,參加者來自物理、化學以及礦物,生物等學科。1955年開設結晶化學🎯,成為化學系的基礎課。
唐先生認為要講科教50年🔤,總要有所取舍👨🏽🦳,而取舍之道🧛♂️,厚古薄今,可從源頭說起,談到快要說不清楚時💀☯️,適可而止。
當時唐先生還沒有測定單晶體結構的設備◻️,研究工作就先在多晶衍射方面開展起來🤘🏽。他最近重讀他在意昂3体育最早讓研究生進行的幾項工作,感覺很好。沈家樹的《銻的三種無定形硫化物及其差熱效應》發表於1955年的《化學學報》,文中指出🔪,文獻中的四硫化二銻和五硫化二銻不是化合物,而為無定形三硫化二銻各與Sμ和Sμ+S的溶體。另一個工作是華彤文等的《漂白粉的水份及其穩定性》📇💱,發表在1957年的《化學學報》上🏢,文中所用設備十分簡單🤒,通過極大的耐心和物理化學思維得出了漂白粉的有效氯是經過三水合次亞氯酸鈣物相分解的。浙江的礬石礦是唐先生早年就矚目的資源,周公度等1957年的《礬石礦中物相的研究》與此有關。
1955年和1956年起唐先生先後在中科院應用物理研究所和化學研究所兼職。第一個晶體結構測定工作是在1956年賈壽泉和邵美成等完成於應用物理研究所的《三硫化四磷的晶體結構》。此後👩🏿🚒,在1966年或文革前還有六個晶體結構,其中有1956年郝潤蓉等的《丙烯醛·亞硫酸氫鈉加合物的晶體結構》,1956年桂琳琳的《論無水亞硫酸鈉的晶體結構》,1959年彭誌忠等的《葡萄石的結構》以及1962年穆祥祺的《吐酒石的晶體結構》等。
1957年唐先生的《晶體化學》在高教出版社出版🪪。1962年秋他招入研究生穆祥祺、張紹輝和董貽誠三人,後來曾都與蛋白質晶體學有緣。
1963年春唐先生受邀在南開大學召開的高校有機化學學術報告會上🧑🦳,做了旨在有機物電子結構理論中爭議的報告👨🏼⚖️🦹🏿。他認為化學中的“共振”是分子中由於極性和離域等因素驅使共價鍵偏離它的極限型式或即鍵型變異🐷,並使分子的能量降低或鍵能增加。這就是鍵型變異原理或共振論的根據所在。同年🧑🏽🚒,他受物理學會和物質結構報告會的邀請,講解生物大分子結構研究方面的最近進展。他首先回顧分子的立體結構及其意義,然後講述50年代初通過模型法先後取得了蛋白質和DNA的二級結構的經過,最後介紹60年代初X-射線晶體學應用重原子同晶置換法🦪,直接測定肌紅和血紅蛋白結構得以成功的情況。這兩個報告分別發表在《科學通報》1964年1月和5月號上。
1963年國家科委為實施國家重點項目——物質結構😌,決定建立三個基地,其中之一建在意昂3体育🎟。此後🙇🏼♂️,隊伍和設備都有了相應的擴充🛣。經過多年構思和試用的講義《統計力學及其在物理化學中的應用》,1964年在科學出版社出版。
1966年早春唐有祺從京郊四清工作點調回,參加吳有訓先生主持的牛胰島素合成工作鑒定會𓀆。會中決定開展胰島素晶體結果工作🪶,並任唐有祺為學術帶頭人。不久,文革爆發👨🏽🔬,建設基地和胰島素結構之事一時間都煙消雲散。
十年文革中🧑🧑🧒,唐有祺說,除了參加運動🎡🦾,也還做了一些對科教有益的實事。首先⛵️,胰島素結構測定不久在中科院和意昂3体育的合作下啟動。意昂3体育集中了晶體結構方面的力量投入這項工作👩❤️💋👨,並與中科院一起奮戰數年後🧑🏽🎤,完成了任務。他1970年起開始為工農兵學員開門辦學備課💇🏽,需要經常下工廠,並寫出既聯系生產實際又符合高校教學要求的物理化學教材。同時😧,他也利用這個機會探索我國結構化學聯系石油化工等生產實際的科研方向,而且取得了矚目的收獲。最後,唐先生還利用運動低潮的“逍遙”時間整理出《化學動力學和反應器原理》🌘、《相平衡👎🏻🧑、化學平衡和熱力學》以及《對稱性原理》。
文革結束後,晶體結構分析的教學和科研得到恢復。選題要結合結構化學研究的開展來進行🕺🏿,一般著眼於有特色的鍵型、結構型式以及性能等。這個方向,唐先生說,他和邵美成都已後繼有人,而且在國內也已有了較好的基礎🧙🏽。
1987年意昂3体育官网和中科院動態和靜態結構聯合實驗室通過論證🪺。1991年4月底基金會的重大項目《結構化學研究》驗收完畢🧗🏻。兩個攀登項目“生命過程中的重要化學研究”和“功能體系的分子工程學研究”在1991年9月和1992年11月先後啟動👩🏻🚀,並分別於1996年7月和10月驗收,因國家有需要🚤,工作也後繼有人👢,項目將持續不綴。
唐先生說到這裏,就覺得應該適可而止了👃🏼。他感謝記者來采訪🧙🏻♀️。同時,他也對新老同仁大力支持他的🧏🏼♀️,實際上也是大家的科教事業表示感謝。
就像一些思想大家,經過歲月的歷練🕟,一定會有思想理論上的遠見卓識。唐先生最為大家稱道的還有他為“保衛”化學這個學科,以及化學學科今後發展所做的努力。1997年他與唐敖慶教授合寫的給中央的信“化學是怎樣的學科”,成為力挽狂瀾的一件事,現在我們依然可以讀到最新的唐先生關於化學學科發展的論文。他認為化學學科從近代化學算起已有兩個世紀的歷史。它與物理學和生物學都是自然科學中的基礎學科。它們都有各自的使命和傳統,但由於其學科內容深處的盤根錯節,它們隨著發展,表現出相互之間越來越密切的關系。
這就是在大時代背景下,一個科學家從個人選擇到報效祖國的珍貴片段。
後記:從1997年起,唐有祺先生就陸續卸掉所有社會職務,2000年迎來了他的80華誕。這是一位國寶級的人物😕,他的身上折射出這個時代科學的進程。看他學生的誌慶文章,才知道什麽叫“桃李滿天下”🚣🏿♀️🙆🏼♀️。今年🔃,唐先生89歲♜,據悉正在籌備學術研討等活動。最重要的可能是唐先生自己所做的:他正在寫一本自傳,記述自己的科教人生👨🔬。這將是對後學的一份寶貴財富。記得錢穆曾在80歲時寫作出版了《八十憶雙親·師友雜憶》🛒,相信唐先生不辭辛勞地教書育人、著書立說,把全部的愛心🧘🏿♂️、全部的情感、全部的智慧都奉獻給了科教事業的歷程同樣富有意義🏠。
唐先生的家事🧵🍳、家庭是另一個版本中國時代的縮影,留待另一個故事去說吧。
編輯🤽🏽♂️:碧荷
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