中国科学院第三任院长卢嘉锡
著名化学家、化学教育家、中国科学院资深院士、前中国科学院院长、九届全国***副***、中国科学院物质结构研究所著名所长卢嘉锡教授于2001年6月4日20时45分在福州心脏停止了跳动,享年86岁。遗愿骨灰撒向厦门与台湾相对的大海。
卢嘉锡祖籍台湾省台南市,世代书香,爱祖国、重气节为其家风。1895年清政府把台湾割让给日本之后不久,他的曾祖父慨然率全家迁居厦门,父亲以设塾课徒为生。卢嘉锡随塾就读,父亲执教甚严,对他的文学素养以人生观的形成颇有影响。
他聪颖勤奋,刻苦好学,只念过一年半初中就考入厦门大学预科理组(1928年),时年未满13周岁。本科时期,因品学兼优连续4年获陈嘉庚奖学金。1934年他以优异的成绩毕业于厦门大学化学系,留校任助教3年。
卢嘉锡说:“在事业上,自己努力的部分我不否认,可是假如没有老师的启蒙是不行的。对国内外的老师我都十分怀念。
卢嘉锡的大学一年级化学老师是张资珙教授,当时任厦门大学理学院院长兼化学系主任。1930年暑假前,卢嘉锡从厦门大学预科理组半夜,根据业务上的兴趣,他选择升入本科后,主系数学辅系化学。张教授慧眼识英才,嘱改主系化学,从而决定了他后来成为一名化学家的光辉道路。
卢嘉锡教授的第二位恩师是物理学家萨格恩(S. Sugden)教授,由他知道的博士论文“放射性卤素的化学浓集法”,使卢嘉锡成为世界上在人造放射性领域内最早用实验进行定量研究工作和首次成功的分离出放射性高浓缩物的化学家。
卢嘉锡于1939年7月博士学位答辩之时,正是二战风云迫近之日,经萨格登的推荐得以赴美国帕萨迪纳(Pasadena)加州理工学院,在鲍林(L. Pauling)门下从事博士后研究,安全的度过了二战岁月。
卢嘉锡受惠于鲍林至深,他向鲍林学习了现代结构化学、单晶X射线衍射技术、气相电子衍射技术以及治学方法,正是鲍林把他培养成为一名结构化学家。他也跟鲍林及其家人建立了深厚友谊,他曾不只一次的与鲍林家人分享鲍林的生日蛋糕。
他在这时发表了多篇关于电子衍射和X射线结构测定的富于创造性的论文。鲍林称卢嘉锡是他的好学生。临别前夕,鲍林留下卢嘉锡的作业本作为纪念,而当他1981年当选中国科学院院长时鲍林又把作业本寄还卢嘉锡作为贺礼。
第二次世界大战结束后的1945年冬,先生毅然辞去国外的一切聘任,满怀“科学救国”的热忱回到祖国。
先生先后在厦门大学(1946~1960)和福州大学(1960~1981)任教并担任领导(同时也在中国科学院福建物质结构所从事并主持研究工作)。为两校和福建物构所的建设与发展作出了卓越贡献,并在参与全国性的讲学和培养人才方面发挥了重大作用。
1946年初,先生受聘担任厦大化学系教授兼主任,战乱后创痍满目特别是全面内战爆发后,生活和工作都陷入极度困境,但他矢志报效祖国、重振化学系的决心不移,婉言谢绝了国际友人要他再度出国的邀请。
他十分重视教学实验条件和教师队伍的建设,1947年暑假曾亲赴台湾购买仪器和药品;千方百计网络师资人才,如方嘉畴、吴思敏、钱人元、陈国珍、蔡启瑞等一批教授都是在他的积极争取来校任教的。他还特别注重新课程的设置,40年代后期厦大化学系就开设了现代化学概论、量子化学、统计热力学等当时国内稀缺的课程,稍后由先生创建的结构化学专门化和陈国珍教授创建的分析化学专门化,教学水平之高和学术风气之浓在国内享有很高声誉。
1950年先生率先在国内招收了首批以结构化学为主的物理化学研究生,并在学制、培养目标与培养方式方面进行了积极的探索。
卢嘉锡是长期坚持教学第一线的典范,在厦大化学系和物构所,他先后主讲过物理化学、高等物理化学、高等无机化学、结构化学、热力学、统计热力学、量子化学、数学晶体学、X射线晶体学等10多门课程,所讲授的课程多是当时国内新开设的,内容深奥,但讲授很有特色。
为他的教学才能所倾倒的不仅仅是他的学生,还包括听过他讲课的教师乃至教授。卢嘉锡在母校厦门大学执教整整15年,并历任该校化学系主任、理学院院长、副教务长、研究部主任、校长助理和副校长,他为战后厦大化学系的中兴做出了卓著贡献,并与共事者为该校后来跻身全国重点综合大学奠定了基础。
在厦大执教期间,先生曾于回国初期两度应浙江大学竺可桢校长和理学院胡刚复院长的邀请,到该校讲授物理化学等课程,受到热烈欢迎。1947年春,当他结束在浙大的第一次讲学即将返回厦大之际,该校140名师生(包括当时的代理校长郑晓沧教授)联名写下了热情洋溢的挽留信。
受高等教育部的委托,先生于1953年和唐敖庆教授在山东大学(当时在青岛),1954年又和唐敖庆、吴征铠、徐光宪教授在北京大学,先后举办2期物质结构暑假讲习班,培养有关师资,从而为国内高等化学系普遍开设物质结构课程打下良好基础,后来在物质结构教学上大显身手的教师都是通过这2次讲习培养出来的。
1958年先生奉调赴榕参加筹建福州大学和原中国科学院福建分院(经过多次调查巩固充实提高最后建成现在中国科学院福建物质结构研究所),并担任福州大学副校长和中国科学院福建物质结构研究所所长,从此开始了筚路蓝缕的创业之旅。
时值3年困难时期,条件异常艰苦,他以极大的献身精神和多方面才能投入工作,百事躬亲,竭尽全力;从系科布局到课程设置,从师资延聘到科研队伍建设,从图书仪器订购到科研条件的建立等等,为在福建建成第一所“理工结合,以工为主”的大学和高水平的研究所付出了大量心血,做出了巨大的贡献。
先生在长期的教学和研究工作中培养了大批化学人才,1950至1966年,他招收和培养的物理化学和结构化学研究生8届25名,1978年恢复研究生制度以来,又招了15名博士生、20名硕士生。此外还培养了许多出类拔萃的助手和“门外弟子”。
在这些学生和助手中,许多人已成为有相当成就的学术领导和学术带头人,如田昭武(中科学院院士、厦门大学前校长、全国***常委)、张乾二(中国科学院院士、厦门大学前化学化工学院院长、福建物构所前任所长、全国***常委)、梁敬魁(中国科学院院士、中国科学院物理研究所所研究员、福建物构所前所长)、黄金陵(博士生导师、集美大学校长、福建物构所前所长、福州大学前校长、福建省科协***)、黄锦顺(博士省导师、福建物质结构所前所长)、吴新涛(中科院院士、博士生导师、福建物构所前所长、福建省人大常委)、陈创天(博士生导师、第三世界科学院院士、福建物构所前副所长)、沈鸿元(研究员、福建物构所所长、全国先进科技工作者)、潘克桢(博士生导师、国家级有突出贡献专家)等都是先生培养出来的。
曾任美国加洲理工学院高级研究员的蛋白质晶体学家朱沅女士(已故),也受过先生的教诲和指导。
卢嘉锡是一位富于创新与开拓精神的科学家,他喜欢涉足新领域和研究新问题,并善于及时把握国际学术新动向。自30年代以来,他先后在物理化学、发射化学、结构化学和新技术晶体材料科学和领域工作过,并屡有建树,其中有2个时期的工作尤为重要:1937年~1945年留学欧美的8年为第一时期,1972年以后的10年为第二重要时期。
留英时期(1937~1939),他在萨格登教授提出的几个研究发现中选择了富有发展前景的“人造放射性”,并在实际研究中首次成功的制出高浓度放射性卤素化合物,成为我国最早的核化学家之一。
在加州理工学院(1939~1934),先生于1943年先后从事过“脲过氧化氢加合物的晶体结构”研究、硫氮(S4N4)和砷硫(As4S6)化合物的电子衍射法结构测定、二联苯晶体结构测定登课题研究,不少论文成了后人研究同类化合物时的主要参考文献。
他设计的等倾角魏森堡照相的Lp因子倒数图,受到国际X射线晶体学界的承认和应用,成为自动化四圆衍射仪晶体结构分析电子计算机技术发展之前国际上一直使用的方法,因而被收入《国际晶体学数学用表》第二卷,被称为卢氏图表。此外他在燃烧与爆炸方面也取得重要研究成果,曾赴美国科学研究与发展局颁发的国际科学研究与发展成就奖。
60年代初期,他领导的研究工作在过渡金属络合物和一些簇合物,硫氮系原子簇化合物以及新金属晶体材料方面都取得可喜成果。他对簇合物结构化学的学术兴趣是留美期间接触硼烷和硫氮、砷硫簇合物分子结构中的多中心键而逐步培养起来的。
化学模拟生物固氮是70年代开始引起注意的科学前沿课题。卢嘉锡从结构化学角度出发,结合固氮酶生化研究成果,分析了双氮分子的异常惰性及其发生络合活化的条件从而认为固氮酶活化中心结构必须是具有至少4个过渡金属原子又能实现端基加侧基的络合的网兜状构的核簇合物。
在此基础上提出固氮酶活性中心结构模型F-1(福州模型Ⅰ),它是一种能实现投网式络合性还原氮分子的钼铁硫[MoFe3S3]四核兜壮结构。以后又进一步演化出孪合双网兜模型F-2(福州模型Ⅱ),这是一个手拉手式的结构。
卢嘉锡提出模式反映的一些结构基本特点,已被固氮酶单晶X射线衍射,分辨率达2.2A的结构测定证实,在国际上引起了强烈反响,促进了对Mo-Fe-S原子簇化合物研究的发展。
最近他和吴新涛又在F-1和F-2的基础上汲取美国加州理工学院Chan(陈)-Kim(金)-Rees小组以及普渡大学Bolin小组提出的固氮酶铁钼辅基活性簇芯结构模型的优点(两个“黑陆森”簇兜口相向联接,和F-2有显著区别,但就“单体”而言和F-1相似)提出F-3(福州模型Ⅲ)(图1)。
图1一种新的N2分子的络合活化模式
整个分子构型具有双网兜三窗口可供N2闯入。这是一个可变交替氧化态结构,他和Chan-Kim-Rees模型区别在于仅由[MoFe3S3]簇元素担负络合活化惰性N2从而还原它的作用,而另一簇元[Fe4S3]则担负电子库,提供电子来把N2还原成NH3的传递和存储电子的作用。
吴新涛和卢嘉锡认为N2分子比较小,不大可能横跨两个网兜同时跟6个Fe原子发生络合作用。即双氮分子的1个N原子跟3个Fe原子发生络合,Mo原子跟另一端的N原子发生络合协同作用。这样的模型就比较合理的阐明N2络合活化作用。
有关这种模型的论文在与国外的交流中,很快的引起了国际同行的挂住和兴趣。
由于先生在国际原子簇科学界享有盛誉,美国的原子簇科学杂志特地的出专辑祝贺卢嘉锡先生80寿辰。
在新技术晶体材料科学方面,先生于1973年在他主持和修订的两份报告中,建议有关部门应该特别加强结构与性能之间相互联系的研究工作。他提出“结构敏感”性能的概念,并知道选择了光电、非线性光学、激光等功能材料作为福建物构所的细腻技术晶体材料探索与研究的主要对象,因而新技术晶体材料研究集体成功的研制出低温相便移硼酸钡BaB2O4(简称BBO)、三硼酸铝LiB2O5简称(LBO)、硼酸钕铝NdAl3(BO3)4(简称NYAB)等一系列新技术晶体。
其中BBO和LBO晶体的发现和研制成功,曾荣获1987年中国科学院科技成果特等奖、1991年国家发明奖一等奖和第三世界科学院化学奖。BBO和LBO晶体已被誉为中国人按照自己的科学思想创造的,并得到世界公认的最优秀的紫外倍频晶体。
卢嘉锡还是一位卓越的科技组织领导者和活动家。
1981年,在中国科学院第四次学部委员大会上,先生当选中国科学院院长,在任职的近6年里,他认真贯彻执行党和国家在改革时期的科技方针,采取了一列重要措施并取得明显效果;建立科研课题的同行评议制度,实行“择优支持”的经费管理改革;创建开放研究所和开放研究实验室;倡导并建立中国科学院青年科学基金(后发展为院内、院外两种基金);加强与院外的横向联系、组织应用性联合攻关项目,为国民经济建设做出重大贡献,稳住基础研究队伍等。
先生作为一位在国际科学界享有崇高声望和具有卓越的科技活动才能的科学家,为加强国际合作和中外科技界的友好往来做了大量工作,增进了中外科学家的相互了解,拓宽国际学术交流的渠道,提高了中国科学院在国际科技界的地位。
1987年以来,先生相继担任全国***副***、全国人大常委会副委员长和中国农工民主党中央***,作为学者出身的领导人,他特别关注科技与教育事业的发展,特别重视依靠科技和智力辅助和发展各项事业包括“老少边穷”地区的经济建设,古道热肠的参与国内外学术交流,鼓励和支持青年科学工作者的成长。
长期以来,先生以“科教兴国”为己任,“固氮”(即科研)不辍,“育人”不已,是科学巨擎,亦师表楷模。作为学术上的结晶,他已发表了300多篇论文,并出版了40万字的《卢嘉锡论文选》和学术专著《Some New Aspects of Transition Metal Cluster Chemistry》(过渡金属簇化学的一些新进展)。
特别是,先生于1960年创办中国科学院福建物质结构研究所,如今已发展称为在结构化学和新技术晶体材料科学方面的具有国际声誉的研究中心之一。
“老骥伏枥,志在千里”。先生是一位永远不服老的学者,一直身体力行着自己题写的座右铭:“吾日三省吾身为四化大局谋而不忠乎?与国内外同行们交流学术而乏创新乎?奖掖后进不落乎?”
吾日三省丹心染日月,“人工固氮”壮志凌云霄。可谓他一生的写照。
先生谈吐幽默而又平等待人,写得一手好字,生前向他求写条幅和题字者络绎不绝。笔者在退休后曾有幸得识先生,相见恨晚,从此书信和电话交流不断,随成知交。先生有回福州老家国生日(10月26日)习惯。前年回福州曾光临寒舍。谁知从此一别,竟成永诀。先生之逝世,使我心中产生极大悲痛。化学界失去一位受人爱戴的老朋友,共和国失去一位卓越的科学家。
