【蔡啟瑞:一切為了祖國的催化科學(xué)】祖國偉大的科學(xué)成就
發(fā)布時間:2020-02-18 來源: 美文摘抄 點擊:
人物簡介 蔡啟瑞:我國著名的物理化學(xué)家,催化化學(xué)的奠基人之一,中國科學(xué)院資深院士。蔡啟瑞1914年生于福建同安縣,獲美國俄亥俄州立大學(xué)博士學(xué)位,1956年回國后任廈門大學(xué)化學(xué)系教授,曾兼任廈門大學(xué)副校長、校學(xué)術(shù)委員會主任,固體表面物理化學(xué)國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會主任,國務(wù)院首屆學(xué)位委員會委員,國際催化大會理事。
蔡啟瑞一生致力于催化科學(xué)的研究,取得多項在國內(nèi)外產(chǎn)生重大影響的成果;發(fā)表論文190多篇;獲國家自然科學(xué)三等獎3項及部委級獎多項,聯(lián)合申請獲得催化劑發(fā)明專利7項。
2008年5月12日,四川省汶川縣發(fā)生里氏8.0級強烈地震,舉國同悲。
在廈門大學(xué),一位95歲的老人拄著拐杖來到捐款現(xiàn)場,向災(zāi)區(qū)捐出1萬元人民幣。這位滿頭銀發(fā)的老人就是我國催化化學(xué)的奠基人、中國科學(xué)院院士蔡啟瑞先生。
為了祖國的召喚
1950年4月6日,廈門大學(xué)迎來了新中國成立后的第一個校慶。學(xué)校收到一份發(fā)自大洋彼岸俄亥俄州立大學(xué)的電報:“祖國大地皆春,我懷念你啊,祖國!”只言片語,卻滿含深情。
發(fā)這封電報的正是廈門大學(xué)的校友蔡啟瑞。
1934年,蔡啟瑞以優(yōu)異成績考上廈大化學(xué)系,獲得“免費獎學(xué)金”和“嘉庚獎學(xué)金”。那時候,能得到這兩項獎學(xué)金的其中一項,已屬不易,而蔡啟瑞不但獲得兩項獎學(xué)金,而且連續(xù)多次獨占鰲頭。
1937年,學(xué)業(yè)成績出類拔萃的蔡啟瑞畢業(yè)留校任教。正當(dāng)他憧憬著美好的未來時,抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)了。廈門大學(xué)被迫內(nèi)遷長汀,當(dāng)時辦學(xué)條件十分艱難,但在簡陋的實驗室和黑暗的防空洞里,蔡啟瑞仍專心致志地做記錄、畫草圖、寫實驗報告,在化學(xué)界老前輩張懷樸和傅鷹兩位教授的指導(dǎo)下,他攻克了一個個難關(guān)。
1947年,廈門大學(xué)選派蔡啟瑞赴美國俄亥俄州立大學(xué)留學(xué)。一間簡陋的房子、一張床、一張桌子,就是他全部的生活、學(xué)習(xí)空間。玄妙的數(shù)學(xué)、復(fù)雜的分式、嚴密的運算、精確的實驗……在蔡啟瑞面前,一切是那樣地引人入勝。他猶如海綿吸水般忘情地潛入理論化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)多門學(xué)科的知識海洋,只用了3年時間便獲得了化學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位。
正當(dāng)他鉚足勁,準(zhǔn)備回國參加新中國的建設(shè)時,又趕上了朝鮮戰(zhàn)爭。當(dāng)時美國政府規(guī)定,在美留學(xué)的理工科中國學(xué)生,一概不許回到中華人民共和國。他一次又一次遞交離境回國申請均遭到拒簽。蔡啟瑞整整等了2000多個日日夜夜,直到1956年3月,他才拿到離境簽證。
開船的日期一天天臨近,蔡啟瑞日夜收集資料,整理研究成果,把幾年來的實驗數(shù)據(jù)拍成照片,準(zhǔn)備帶回祖國。開船的日期到了,他的私事卻一點也沒辦理。保險金手續(xù)沒時間辦理,他不要了;小汽車來不及處理,送給別人;一些不便攜帶的東西,他全扔了;再等幾天就可以領(lǐng)到一筆優(yōu)厚的薪金,他也放棄了。好心的朋友勸他等下一班船再走,他搖搖頭說:“我已等了6年,現(xiàn)在一天也不能再等了!
“國家需要,我愿意轉(zhuǎn)行”
如同魚歸大海,蔡啟瑞一回國就大展身手。他和助手們,吃在實驗室,睡在實驗室,短短的幾個月,多種合成纖維、塑料成品、合成橡膠、聚丁二烯橡膠先后研制成功,晶瑩閃亮的尼龍絲也拉出來了,a-TiCl3等層狀晶體和鈦酸鋇鐵電晶體的晶體場分裂和極化能的理論計算式提出來了……一項項代表當(dāng)時先進科技水平的實驗和理論研究獲得成功。
上世紀50年代末的一天,中央人民廣播電臺播出了我國的松遼平原發(fā)現(xiàn)豐厚的石油儲藏的消息。這則新聞讓蔡啟瑞心潮澎湃,也促成了他科研生涯的一次重大轉(zhuǎn)折。
當(dāng)時,新中國的化學(xué)工業(yè)和煉油工業(yè)還十分落后,要改變這一現(xiàn)狀,催化科學(xué)是關(guān)鍵。而在那時,我國的催化科學(xué)基本上還是一項空白。
有一天,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)來到蔡啟瑞的實驗室。蔡啟瑞提出籌建催化教研室的思路。時任廈大理學(xué)院院長、化學(xué)系系主任的盧嘉錫與他的想法不謀而合。他笑著問道:“化學(xué)系缺乏催化專家,誰來挑頭扛旗?”蔡啟瑞回答:“國家需要,我愿意轉(zhuǎn)行!甭曇舨淮螅瑓s字字鏗鏘有力。
蔡啟瑞赴美留學(xué)時,在有機化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)及結(jié)晶化學(xué)理論方面已有相當(dāng)?shù)某删;貒螅凉撔难芯侩x子晶體極化現(xiàn)象等系統(tǒng)理論,且成果已初露端倪。若改行轉(zhuǎn)向催化科學(xué),一切須從頭起步。蔡啟瑞對面臨的困難了如指掌,但是他沒有退縮。1958年秋天,蔡啟瑞和他的助手們在廈門大學(xué)建立起我國高校中第一個催化教研室,該教研室從此成為我國催化科學(xué)研究的基地之一。
化工產(chǎn)品的生產(chǎn),大約80%離不開催化劑的使用。催化現(xiàn)象十分復(fù)雜,充滿了奧秘。100多年來,科學(xué)家們試圖從理論上加以分析總結(jié),建立一套完整的理論體系。國際上多種學(xué)派提出過多種理論,但都未能抓住事物的本質(zhì),或者有著較大的局限性。
蔡啟瑞選擇過渡金屬化合物催化劑對不飽和有機物及一氧化碳的絡(luò)合活化催化的作用這一課題,研究、總結(jié)出絡(luò)合催化可能產(chǎn)生的四種效應(yīng)。這四種效應(yīng)理論的提出,豐富和發(fā)展了絡(luò)合催化的理論體系,在國內(nèi)外產(chǎn)生了重大影響。而后,他又繼續(xù)在分子水平上研究催化作用和催化反應(yīng)機理,取得一系列成果。
上世紀80年代,蔡啟瑞指導(dǎo)下的研究集體,采用原位激光拉曼光譜方法,首次測得氨合成反應(yīng)條件下催化劑表面主要的化學(xué)吸附物種。這一發(fā)現(xiàn)成為采用拉曼光譜方法研究催化機理在國際上提供的第一個成功范例。
近幾年來,蔡啟瑞還主持開展了由合成氣制取甲醇、乙醇和金屬氧化物協(xié)同催化作用本質(zhì)等的研究,提出了重要理論觀點和獨到的構(gòu)思。
三位大師攜手攀登科研高峰
化學(xué)模擬生物固氮酶是蔡啟瑞科研生涯中又一代表性成果。
氮是農(nóng)作物的主要食糧。豆科植物的根瘤內(nèi)有一種具有特殊催化能力的蛋白質(zhì)――固氮酶,它能把空氣中游離的氮固定下來,轉(zhuǎn)變?yōu)榘,為豆科植物自身提供養(yǎng)料。植物這種自身固氮的本領(lǐng),引起了科學(xué)家們的極大興趣。
上世紀70年代初,在中國科學(xué)院的支持下,蔡啟瑞與我國杰出的化學(xué)家唐敖慶、盧嘉錫先生聯(lián)袂開展化學(xué)模擬生物固氮的研究,在科學(xué)界留下一段佳話。
為了探索固氮酶活性中心模型,蔡啟瑞的日程表始終安排得滿滿的,他查閱了大量的國內(nèi)外文獻、資料,掌握了重要數(shù)據(jù),憑借自己在絡(luò)合催化作用、結(jié)構(gòu)化學(xué)和物理有機化學(xué)等方面的深厚研究功底,從中歸納、總結(jié)、比較,由固氮酶已知的一些化學(xué)運動形式,探索出固氮酶活性中心的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
1976年,蔡啟瑞在《中國科學(xué)》第4期上發(fā)表了著名論文《固氮酶的活性中心模型和催化作用機理》。論文從催化化學(xué)角度提出了固氮酶活性中心模型和電子傳遞機理的設(shè)想,同時還附上詳細的圖形。論文發(fā)表后,在國內(nèi)外引起轟動,該模型被國內(nèi)外科學(xué)家評價為提出的同類模型中,對活性中心結(jié)構(gòu)及其參數(shù)描述最透徹、最合理的一個模型。
差不多與此同時,盧嘉錫在福州從結(jié)構(gòu)化學(xué)的角度提出原子簇結(jié)構(gòu)的固氮酶活性中心模型。在1978年、1980年第三、第四屆國際固氮會議上,我國合成出來的模型化合物的重組生物催化活性,達到當(dāng)時的世界最高水平。
對于這一模型,有人簡稱“盧-蔡模型”,也有人簡稱“蔡-盧模型”。對于排名誰先誰后,蔡啟瑞從不計較。
畫在舊報紙上的分子結(jié)構(gòu)圖
正當(dāng)蔡啟瑞準(zhǔn)備再登上一個新臺階時,終年的勞累,引發(fā)了一場大病。1982年7月的一個凌晨,蔡啟瑞起床時突感天旋地轉(zhuǎn),隨即昏倒在地,不省人事……救護車風(fēng)馳電掣地把他送進廈門市第一醫(yī)院。醫(yī)生在會診時弄清了他病發(fā)經(jīng)過:1979年,蔡啟瑞曾動過胃切除手術(shù),之后,經(jīng)北京首都醫(yī)院復(fù)查,發(fā)現(xiàn)有炎癥性病變。住院前近一個月來,他經(jīng)常持續(xù)發(fā)低燒,感到臍部周圍悶痛,渾身乏力,但他為了工作沒太在意,就在病倒的前一天,他還加班到深夜兩點。
醫(yī)生會診結(jié)論是脾臟大出血。經(jīng)第一醫(yī)院全力以赴搶救,果斷地施行脾切除手術(shù),蔡啟瑞才轉(zhuǎn)危為安。躺在病房里,蔡啟瑞仍然惦記著工作。平時,他難得空閑,此刻放下手中的工作,他一分鐘也受不了。他向醫(yī)生、護士要支筆,要張紙,得到的回答是不允許,因為醫(yī)生要他絕對休息。他又向系里老師提出要求,老師們知道他放心不下手中的科研,也故意推三阻四。沒辦法,他只好把眼光轉(zhuǎn)向給他送點心的孫子。他拉住孫子的手,悄悄地說:“你回家把我桌上的那幾張圖紙拿來,不要讓任何人知道。”14歲的孫子已經(jīng)懂事明理,表面上答應(yīng)阿公的要求,卻不幫阿公的忙。蔡啟瑞沒辦法,只好改變主意,叫家里每天送份報紙來,說是要關(guān)心國家大事。誰知報紙一到他手中,那空白的地方都畫滿了分子結(jié)構(gòu)圖,家里人只得停止供給。他著急地說:“你們不讓我工作,我是睡不著的!
手術(shù)的前一天,蔡啟瑞腰部疼痛加劇。他預(yù)感到自己病情嚴重,便向化學(xué)系值班護理的老師要張報紙。他就在報紙上畫起了固氮反應(yīng)的機理圖。那圈圈點點的機理圖,對一般人來說猶如天書,但化學(xué)系的老師看得懂。有位老師看他握筆費力的樣子,勸他別畫了?伤届o地說:“我要趁早把原先已考慮好的幾個圖都畫出來!
手術(shù)后,梯形刀口的巨大疼痛折磨著他,但他沒有哼出一聲。人們聽到的是他在昏迷中的喃喃囈語:“催化劑!催化劑!”
帶出四個年齡段接班人群體
蔡啟瑞全身心投入的,除了科研,就是教書育人。
“學(xué)如流水行云,德比松勁柏青。攀登跨越高峰,育才燦爛群星。”這是中科院院士、化學(xué)大師唐敖慶對蔡啟瑞的學(xué)問和師德的最貼切贊譽。
蔡啟瑞非常注重培養(yǎng)年輕的科技梯隊,他放手讓中年教師挑起重擔(dān),在關(guān)鍵問題上予以指導(dǎo),但從不以自己的聲望替他們開辟道路。對于后輩科學(xué)工作者,蔡啟瑞認為他們應(yīng)該多學(xué)習(xí)老一輩科學(xué)家勤學(xué)善問的治學(xué)精神。“孔子早就說過,‘學(xué)而不思則罔,思而不學(xué)則怠’,做學(xué)問必須要把‘學(xué)’和‘思’結(jié)合起來!辈虇⑷鹫f。
對于時下熱議的創(chuàng)新人才培養(yǎng),蔡啟瑞也有他自己的看法:“對于青少年來說,最重要的是培養(yǎng)創(chuàng)新的銳氣,教育上要以表揚為主,不要動不動就潑冷水;對于成年人,則要注重思維方法和學(xué)習(xí)方法,不迷信權(quán)威。”
“探賾索隱老而彌篤,立志創(chuàng)新志且益堅!边@是盧嘉錫對蔡啟瑞努力求學(xué)的生動概括,也是蔡啟瑞“發(fā)憤忘食,樂以忘憂,不知老之將至”的真實寫照。蔡啟瑞80歲時開始學(xué)習(xí)電腦。剛上機時,許多程序還未能掌握,他便一邊摸索,一邊不恥下問。遇到解決不了的問題,馬上向他的研究生或年輕教師請教。有時一些操作程序處理不了,他便打通研究生家里的電話詢問,等那邊傳來睡意懨懨的聲音,他才恍然大悟,原來已夜半更深了。
蔡啟瑞學(xué)習(xí)電腦雖然比年輕人遲,但一段時間后,水平提高很快。每次他從網(wǎng)上獲取國外最新的科技信息,便摘錄下來提供給老師們參考。特別是諾貝爾獎一揭曉,他馬上從網(wǎng)上下載化學(xué)、物理、生物、醫(yī)學(xué)等獲獎項目的詳細資料,并將諾貝爾化學(xué)獎得主的成就連夜整理打印出來,次日便貼到催化教研室的布告欄上。當(dāng)師生們看到一份份令人耳目一新的科技資料時,由衷地感謝蔡啟瑞的良苦用心。
蔡啟瑞關(guān)心愛護自己的研究生勝過自己的孩子。每次他的研究生出國深造或進行學(xué)術(shù)交流,蔡啟瑞都要通過因特網(wǎng)與他們聯(lián)系,并及時轉(zhuǎn)告他們的家屬,成為他們之間音訊的傳遞者。他的學(xué)生動情地說:“蔡先生比我的父母還親!
在蔡啟瑞指導(dǎo)下的廈大催化教研室由小到大,不斷發(fā)展。他已帶出50多歲,40多歲、30多歲以至20多歲的4個年齡段的群體接班人。如今,廈門大學(xué)已經(jīng)形成一個引人注目的化學(xué)人才群體,這個群體中有8名中科院院士、3位長江學(xué)者特聘教授、1位國家“973計劃”首席科學(xué)家和15位國家杰出青年基金獲得者。
“校領(lǐng)導(dǎo)最重要的是以身作則”
熟悉蔡啟瑞的人都知道,只要有捐款救災(zāi)活動,蔡啟瑞都會踴躍參加,而且每次捐出的數(shù)額最大。1998年,長江、嫩江、松花江發(fā)大水,學(xué)校發(fā)起捐款的第一天,蔡啟瑞就早早地來到系里,一次捐出3000元;1999年4月,他又向薩本棟教育科研基金捐出10萬元;1999年9月,他將自己榮獲的20萬元“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎”獎金全部交至學(xué)院……
改革開放,國門打開。蔡啟瑞作為中國科學(xué)家曾先后到美國、日本、澳大利亞、英國等國家和地區(qū)參加國際性學(xué)術(shù)會議。他身體不好,胃已切除3/4,按規(guī)定,出國的生活費可以超出常規(guī)。但他從不超支,且每次都有節(jié)余。有一年,廈大固氮考察團一行5人到了美國。他在國外留學(xué)的女兒匯款給他,請他代買一臺彩電給退休在家的媽媽。當(dāng)時彩電還較稀罕,而他家里只有一臺9英寸的黑白電視。但是蔡啟瑞拒絕了,他說服女兒:我是代表祖國出來考察的,不能在國際上造成任何不好的影響。而在這次考察中,他和其他老師節(jié)約了3000美元,為學(xué)校購買了微型電子計算機、打字機和照相機。
上世紀80年代初,蔡啟瑞擔(dān)任廈大副校長。記者問他,讓學(xué)術(shù)成就突出的科學(xué)家做行政管理工作是否合適?蔡啟瑞認為兩者并不沖突:“比如廈門大學(xué)的老校長薩本棟,書教得好,科研做得好,校長也當(dāng)?shù)煤。學(xué)術(shù)型的校領(lǐng)導(dǎo),一定要清楚區(qū)分學(xué)術(shù)權(quán)力與行政權(quán)力,不能依靠學(xué)術(shù)上的權(quán)威地位來推動行政管理工作,也不能利用行政權(quán)力謀求不正當(dāng)學(xué)術(shù)資源,比如利用行政權(quán)力搶占科研課題和經(jīng)費等。做校領(lǐng)導(dǎo),最重要的是要嚴以律己,以身作則。”
蔡啟瑞擔(dān)任廈大副校長期間,有的親戚、朋友托他對子女升學(xué)、招工或畢業(yè)分配給予照顧,或聯(lián)系工作調(diào)動等,他都一一拒絕。他說:“在這方面,我是世界上最無能、最沒有辦法的人!钡撬麑ν隆W(xué)生的關(guān)心卻勝過自己的親人。上世紀70年代末,有位海外朋友從郵局寄了一臺錄音機給他,當(dāng)時,他的小女兒正在大學(xué)讀書,非常需要這樣一臺錄音機,但他卻把它給了自己的助手,說:“你們學(xué)習(xí)外語更重要!
“學(xué)者做校長還要有寬闊的胸懷,不能嫉妒、打壓比自己強的人,這一點蔡元培是個很好的榜樣!辈虇⑷饟(dān)任廈大副校長期間,堅持制度選人,全面考察,引進了一大批優(yōu)秀人才,其中許多人后來成為各領(lǐng)域的學(xué)科帶頭人。
要把生命的最后一息獻給科學(xué)
蔡啟瑞把名利看得非常淡。他三次謙讓職稱的故事在廈大傳為美談。
1956年,廈門大學(xué)根據(jù)蔡啟瑞的才學(xué)和資歷,準(zhǔn)備把他的職稱定為二級教授。他知道后找到系領(lǐng)導(dǎo),要求降級。系領(lǐng)導(dǎo)說,學(xué)校已定了,系里作不了主,再說,你的資歷完全夠得上評為二級教授。
到系里請求未果,他又跑到學(xué)校,找到當(dāng)時的校長王亞南。
王亞南看到蔡啟瑞那一臉認真、執(zhí)著的表情,笑著說:“這是領(lǐng)導(dǎo)集體評議的,定你二級教授完全應(yīng)該!
“不行。有的先生資歷比我高,才三級,我也只能定三級!
王亞南校長再一次打量這位留洋博士,打心眼里喜歡,他說:“國家定一個人的職稱,是根據(jù)他的實際情況,全面考慮的。你在國外已取得不少成果,你的資歷,學(xué)識、成果完全符合規(guī)定!
幾天后,在校長辦公室布告欄上,一份蔡啟瑞要求降低職稱的申請報告在全校引起轟動。蔡啟瑞也成為廈大有史以來第一個自請降級的人。
在上世紀60年代和70年代,蔡啟瑞已經(jīng)教學(xué)、科研碩果累累。根據(jù)他的才學(xué)足可評為一級教授,而他又謙讓了。1977年提職稱時,僧多粥少,他堅持把名額讓給系里其他教師。直到1978年,系里老師一致公認蔡啟瑞評為一級教授當(dāng)之無愧,硬將他評為一級教授。但是,提級時補發(fā)的工資蔡啟瑞卻一直不肯接收,只好被保存在化學(xué)系。
蔡啟瑞對于物質(zhì)生活的要求也極為簡單。采訪應(yīng)約在蔡先生家進行,記者發(fā)現(xiàn),蔡老的房子還保持著上個世紀80年代的裝修,家中幾乎沒一件像樣的家具。但是95歲高齡的他,卻仍然關(guān)注著化學(xué)界尤其是催化化學(xué)的科研動態(tài)。
從我國煤炭資源豐富而石油資源匱乏的國情出發(fā),蔡啟瑞曾提出過“大化工”的能源戰(zhàn)略思想,力主在能源化工建設(shè)中充分重視煤炭、天然氣資源的開發(fā)利用,建議實行“油煤氣并舉,燃化塑結(jié)合”的能源化工原料技術(shù)路線;建議在搞好煉油和石油化工的同時,組織碳-化學(xué)化工的研究和技術(shù)開發(fā),發(fā)展煤基甲醇等代用動力燃料以節(jié)約石油。
最近幾個月蔡老正處于病中調(diào)養(yǎng),加之年事已高,采訪前蔡先生的助理一再提醒記者,采訪時間不宜過長。但是談到催化化學(xué)、能源等專業(yè)問題,老人的話匣子一打開就收不住了。蔡啟瑞告訴記者:“只要我還能動,腦子還能思考,我就要出來,去推動這些項目的研究!痹诓滔壬拇罅Τ珜(dǎo)和積極推動下,廈大催化和化工學(xué)科的科學(xué)家們又組建申報了醇醚酯化工清潔生產(chǎn)國家工程實驗室,為國家的能源化工特別是煤化工作貢獻。
蔡啟瑞的助手告訴記者,先生雖然已經(jīng)90多歲,但是還在牽頭組織一些科研課題。每周,學(xué)院的師生都能看到蔡先生拄著拐杖到實驗室的身影。
當(dāng)年蔡啟瑞與唐熬慶、盧嘉錫三位頂級化學(xué)大師攜手合作,攀登科技高峰,取得了“固氮酶活性中心模型”這樣的跨世紀的重大成果。1992年,別的科學(xué)家做出的新成果也印證了它的正確性,但是目前國際上有人對此模型提出質(zhì)疑。蔡先生說,他在剩下的日子里,最大的心愿就是要把這個跨世紀的學(xué)術(shù)論爭給搞清楚。
令人遺憾的是,2001年,盧嘉錫在福州逝世,蔡啟瑞痛失一位青年時代就互相啟發(fā)、切磋的親密戰(zhàn)友。2008年7月15日,比蔡啟瑞小3歲的唐熬慶先生也在北京逝世。
故友的離去不僅讓蔡啟瑞感傷,更讓他感到責(zé)任重大,“盧先生和唐先生都走了,我成了最后一個把關(guān)的人。我一定要把這個學(xué)術(shù)爭論搞清楚,以告慰他們的在天之靈。”蔡啟瑞說。
(摘自9月25日《中國教育報》,作者為該報記者和通訊員)
相關(guān)熱詞搜索:催化 祖國 科學(xué) 蔡啟瑞:一切為了祖國的催化科學(xué) 一切為了祖國的催化科學(xué) 蔡啟瑞院士
熱點文章閱讀