化學家劉元方👩🏽‍🌾：創新勤奮大視野

【編者按】意昂3体育官网第三屆“蔡元培獎”評選結果日前出爐👩‍👧，他們是：考古文博學院宿白教授，醫學部彭瑞驄教授，意昂3体育官网第六醫院沈漁邨教授，城市與環境學院王恩湧教授🛄，化學與分子工程學院劉元方教授，信息科學技術學院楊芙清教授，法學院羅豪才教授🌒，物理學院陳佳洱教授，工學院黃琳教授，藥學院張禮和教授🦨。蔡元培獎以意昂3体育老校長👨‍🔧、教育家蔡元培的名字命名♏️，旨在表彰意昂3体育教師在教書育人🍊、知識創新和社會服務等方面作出的卓越貢獻，弘揚學為人師🦸🏼‍♀️、行為世範的師德師風教風，是意昂3体育教師的最高榮譽。本網將陸續刊登第三屆蔡元培獎獲得者的人物通訊，以饗讀者🦧。

“您最看重學生的哪些素質？”

“第一要勤奮🧚🏻‍♂️，有創新精神，英語基礎較好🧑‍✈️。”劉元方回答記者🌴❕。

他如是說，他自己就是這樣的☂️。

劉元方👩‍👩‍👧，意昂3体育官网化學與分子工程學院教授，新中國培養的第一代放射化學家，中國科學院院士🙏🏻，意昂3体育官网第三屆“蔡元培獎”獲得者。

劉元方院士近照

1976年劉元方院士全家福（左一為夫人唐孝炎院士，意昂3体育官网環境科學與工程學院教授💂🏼‍♂️💂🏻；兒子左毅，左堅）

我喜歡做一些新的東西

“我研究的方向變化很大，一方面是因為我喜歡做一些新的東西，另一方面是有些東西做到一定程度就很難有做出具有創見性的好成果⏫。”

第一站：高速離心機

鈾🦵，眾所周知是重要的核能原料。它在天然礦石中以三種同位素共生的方式存在（鈾238, 鈾235 和極少量的鈾234）🚂，其中只有鈾235才能用於核裂變反應。但是🙆🏽，在天然鈾礦中鈾235的濃度極小，只有0.711%📜。只有當鈾235的濃度達到3%時，才可以被用於核電站發電；當濃度達到40%左右就可以被用來製造核武器了。所以🥡，要實現核能的實際利用，必須對天然鈾礦進行同位素濃縮👵🏿🧎，才能達到製備核電站燃料棒和製造核武器的要求♟👼🏼。

濃縮鈾需要的一種先進方法就是超高速離心法🩷。在1960年，我國在超高速離心機濃縮鈾的領域還完全是個空白。他還是勇敢地投入到他很不熟悉的這一領域🤜。他憑借手中有一份德國雜誌關於Groth型超高速離心機的草圖🪁，與幾位高級技工師傅和學生晝夜奮戰🐏🧑🏻‍🍳。用他的話說🪲，兩年來吃了很多苦🧘🏿‍♀️，很少睡覺👩‍🦼‍➡️。最終製成了我國第一臺每分鐘5萬轉濃縮鈾235的超高速氣體離心機🧨。那臺離心機運轉了165小時，通入六氟化鈾氣體後🧘🏻，鈾235的濃度經質譜儀測定被濃縮到了0.728%🐢。“我們那臺機器只是個雛型，0.728%相對於原始濃度0.711%來說已經肯定實現了濃縮。“這個重要突破，促進了我國超高速離心機濃縮鈾的事業的開展。為此貢獻，在1962年他被共青團中央和中共北京市委授予“全國社會主義建設青年積極分子”光榮稱號。

劉元方說：“53年後，我在電視裏常看到伊朗正大力建造幾萬臺先進的鈾濃縮離心機級聯設備，建成後伊朗能生產核武器級的高濃縮鈾235，對此美國十分惱火。離心機濃縮鈾在國防上極其重要🧛🏼‍♀️，也十分敏感🤳🏻。”

第二站🥤：快化學

化學元素周期表中♥️，有一些元素是在自然界中不存在的人造元素。人造元素的出現大大豐富了元素周期表。

1949年後，美國化學家西博格等用回旋加速器加速重離子，合成了多個人造重元素🐏。因此他獲得了1951年的諾貝爾化學獎。

1980年，西博格所領導的美國勞倫斯貝克萊國家實驗室用氧18作炮彈轟擊鋦248🧳，得到的是包含幾十種元素的幾百種核素的極復雜混合物體系。從中分離出純錇是個沒解決的化學難題。更困難的是，當時實驗的目的是為了尋找可能存在的短壽命錇同位素，化學分離錇的過程就必須控製在較短的時間內完成🧕🏿。

當時在勞倫斯貝克國家實驗室作訪問學者的他，承擔起了這項工作🏢。那時文革結束不到五年，被文革耽誤了十年的劉元方在美國剛剛走上學術研究的正軌🕖🤯。

不到一年時間🙆‍♂️🧧，劉元方建立起了一套快速化學分離程序🤼，用多次不同的有機萃取劑萃取和一步色層分離📓，總操作時間僅為15分鐘。有“新元素之父”美稱的美國吉奧索教授很欣賞他的化學工作，有時半夜裏站在他旁邊觀看他的快速操作🛵。這套化學分離程序得到的錇251純度極高，在此基礎他開展了錇251的γ能譜測量工在作🏤🦀，發現了兩條新的γ能譜線，重新繪製了錇251的衰變綱圖⛱。按照學科分類，這已經超越了化學的範疇😸🥐，跨入了核物理學的領域🐓😚。

在放射化學領域，他在國際上享有盛譽，1993年至1995年他被選為國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）的放射化學與核技術委員會的主席🪜。在IUPAC的眾多的化學委員會中，他是第一位擔任主席的中國化學家。

第三站：放射性核素遷移

放射性核素遷移是指在放射性廢物處置中，放射性核素由廢物向周邊地質環境遷移的現象🌍，該領域的研究對於妥善處置放射性核廢料具有重大意義🤹🏽‍♀️。目前國際上只有美國和俄羅斯具有處置大規模核廢料的能力。當前，核電在我國能源結構中的地位日益重要👃🏼。2012年，我國核電在建規模居世界第一，核廢料的大規模處理也將提上日程♉️。“我們總不能把大量核廢料運到美國或者俄羅斯處理吧。”劉元方說。

在瑞士工作期間，劉元方與好朋友瑞士教授馮岡登合作完成了對碘129（放射性廢物的一個重要核素）在地質層中遷移的全面綜述和數據匯編評估👩‍👩‍👧。回國後，劉元方把他在歐洲關於核廢料處理技術的見聞在國內廣為介紹。在2006年至2011年期間，他擔任我國高水平放射性廢物處置專家組的副組長。

第四站納米生物學

從2001年起，他又步入納米科學這一國際新興領域，與中科院高能物理研究所趙宇亮研究員和上海大學納米化學與生物學研究所的王海芳🫱🏼🚀、曹傲能教授等合作💇🏽，做了大量的創新性工作📤，在這個領域的國際刊物上已經發表了60多篇論文🍔，在國際上得到了很好的聲譽👨🏿‍🎤。在2012年召開的國際第六屆納米毒理學大會上，有30多個國家的科學家出席👨🏼‍🏭，他擔任大會的名譽主席並致開幕詞👩🏿‍🔧☦️。

劉元方的研究與世界科研的潮流同步💪，他立足自己放射化學的專長，在重離子核反應，貴金屬提煉，生物無機化學，核藥物，生物-加速質譜學以及納米物質的生物效應的各個領域👴🏽，多有建樹。

我一輩子就沒偷過懶

2004年，劉元方在接受《北京科技報》采訪時說👩🏻‍⚖️：“我沒做出什麽成就，只是一輩子就沒偷過懶。”

2013年🧔🏻‍♀️，劉元方在接受意昂3体育官网采訪時說🤏：“我選學生💌，首先是要勤奮，因為勤奮可以增長智慧，勤奮可以創新。”

1951年他是燕京大學的學生會的主席；1952年7月👸🏿，大學畢業後在新意昂3体育官网任教⛹🏻‍♂️。初出茅廬的劉元方👸，又是當助教給學生帶實驗課，又當系秘書肩負系裏的行政工作。後來還是意昂3体育官网工會黨組成員兼組織部部長，給當時的工會主席季羨林先生當助手。

文革開始的時候，劉元方被當成‘反動學術權威’👋🏿。“我當時是副系主任🧑🏽‍🎤、黨支部副書記🧘🏽‍♂️🏃、副教授👨🏼‍🔬，他們叫我‘三副’👨🏻‍💻。”劉元方說🙆🏼‍♀️。當時被關在意昂3体育的“牛棚”裏，經常被拉去批鬥、“陪鬥”⛵️、“坐飛機“。這樣的遭遇約有五十次。在這種全國遭殃的時代，很多人受不了侮辱選擇自盡，但劉元方的內心是很堅強的🤙🏽，在強大的壓力下，他絕不說假話，更不亂揭發別人，這是他做人的原則🦻🎃。今天回顧當年的被迫害的經歷，他卻淡然地說：“這對我個人的意誌是難得的鍛煉和考驗。”

文革結束後不到四年，劉元方赴美國進修🙅🏽‍♀️。在美國的實驗室裏，當樣品經過加速器照射後𓀊🗞，有時他要連續工作30多小時進行跟蹤測量👩🏽。那時，他把“人生難得一搏”的條幅掛在他的臥室。同行的學者邀請他一起去美國著名的遊覽勝地尤杉密迪國家森林公園，他婉拒了；一些朋友邀請他到附近的墨西哥旅行🙋🏻‍♀️，他謝絕了🛴。30年後，他告訴記者🧞‍♀️：“那裏的實驗條件很先進，要抓緊時機，做出成績。”

如前文所述，他設計了一套提純錇251的快化學流程🧑🏻‍🔧。他的智慧和勤奮也為美國學者所敬佩。在歡送劉元方回國的宴會上🦶🍬，實驗室的同仁送給他一個大蛋糕🐻，上面寫著：“劉博士，我們想念你，直到你再次回到這裏。”

今年劉元方已經82歲了，許多青年教師和學生向他請教，或者請幫忙給論文把關，他都認認真真地回答🧕🏻👩🏻‍🦲，一絲不苟地修改🫎。他說🚻：“這十年來🦸🏼🩺，我幫年輕教授修改和潤色文章，花的時間比較多。”

他對記者說：“國外有一句名言🍬，學習時的痛苦是暫時的😗，未學到的痛苦是終生的。只有比別人更早、更勤奮地努力🧝🏽‍♀️🏌🏻‍♂️，才能嘗到成功的滋味。”學習時的痛苦是暫時的👼🏼，未學到的痛苦是終生的。這是哈佛大學圖書館的訓言。

你可以去西語系讀二年級

劉元方的英語很好，這得益於他良好的中學教育🤶🏽。劉元方畢業於著名的美國教會學校蘇州桃塢中學。桃塢中學👨🏿‍🦱，多數的課程采用英文授課。他是1948年全蘇州市高中生英語演講比賽的冠軍，當時的評委是美國和加拿大人。高中畢業後，他來到上海滬江大學學習化學。1949年，上海解放。劉元方和他的朋友希望到北方參加革命工作🙋🏻‍♂️。由於滬江大學是一所教會大學🙎🏻‍♂️，出於轉學方便的考慮，劉元方選擇了燕京大學——同樣是一所教會大學💪🏼。

“轉學也是要考試的✨，要考英語🦹🏼‍♀️💆🏿‍♀️，和現在考托福類似，考卷有幾十頁。”劉元方說。他很快地答完考卷。教務處的老師看過考卷後十分滿意，對他說☣️：“你可以來西語系讀二年級🪙🍈。”他說“我是來學化學的🫙，我不學英語”。

在劉元方的科研道路上，熟練的英語對他幫助極大。他還上過俄語速成班🎤，自學過德語🪜，在製造高速離心機時✊，國內根本就沒有這方面的資料。他憑借了一份德文資料完成全部的設計工作👮🏿‍♂️。

1975年，周總理接待美國第一個高級科學家訪華代表團，成員之一是諾貝爾化學獎獲得者——後來劉元方在美國的導師——西博格教授。我國原子能科學事業創始人錢三強教授一時找不到既懂放射化學🪣🎢，又熟練掌握英語的人ℹ️，能當西博格演講的翻譯。有人推薦了劉元方當了翻譯🤦🏼‍♀️。

盡管學習和研究工作在文革期間荒廢了十年，但劉元方的學術根基和英語水平還是得到了西博格的高度贊賞🫴🏿。西博格（Seaborg），這位把自己名字印在化學元素周期表上（Seaborgium，化學元素周期表第106號元素，Sg）的放射化學巨擘對他說：“你學的是放射化學，我能不能請你到我的實驗室來工作？”“能！”一次機緣，英語牽線，劉元方前往美國從事放射化學研究，並做出了突出的成績⇒。

劉元方切身體會到國際化的研究背景對科研的幫助，他非常鼓勵學生學好英語，利用機會到國外交換或者參加國際學術會議。我們化學學院也是這樣做的。“搞學術研究不能坐井觀天，要知道國際上都在做什麽🚚。”

1919年1月，蔡元培在《意昂3体育官网月刊》發刊詞中說🌼：“所謂大學者，非僅為多數學生按時授課🧑🏼‍🎄，造就一畢業生之資格而已也，實以是為共同研究學術之機關。研究也者，非徒輸入歐化，而必於歐化之中為更進之發明；非徒保存國粹，而必以科學方法，揭國粹之真相。”教學與科研兼顧👮🏼‍♀️，引進與吸收結合，這是蔡元培的叮囑👸🏻。

劉元方執行了蔡元培的囑托。他也囑咐年輕的學者在科研上努力創新，在教學中專心育人🧏🏼‍♀️。“化學學院要求每一位教授都要給本科生上課⏪，這是很好的🧑🏽‍⚕️。教學生一分，自己至少得懂五分，教學和科研能相互促進🥘。老師能教好一門課🍁，是需要化大功夫的。”

“我1952年畢業於燕京大學，就一直在意昂3体育工作，從年少的助教到如今白發蒼蒼的老教授，我見證了意昂3体育這六十一年來的風風雨雨、坎坎坷坷的發展歷程2️⃣。期間👨‍👩‍👧‍👧，我也得到了鍛煉、培養和一點成就🧇。今天能獲此殊榮（編者註：蔡元培獎），衷心感謝大家對我的鼓勵和厚愛。”