蔡啟瑞-一切為瞭祖國的催化科學

蔡啟瑞-一切為瞭祖國的催化科學 蔡啟瑞:一切為瞭祖國的催化科學 人物簡介 蔡啟瑞,我國著名的物理化學傢,催化化學的奠基人之一,中國科學院資深院士。蔡啟瑞1914年生於福建同安縣,獲美國俄亥俄州立大學博士學位,1956年回國後任廈門大學化學系教授,曾兼任廈門大學副校長、校學術委員會主任,固體表面物理化學國傢重點實驗室學術委員會主任,國務院首屆學位委員會委員,國際催化大會理事 蔡啟瑞一生致力於催化科學的研究,取得多項在國內外產生重大影響的成果,發表論文190多篇,獲國傢自然科學三等獎3項及部委級獎多項,聯合申請獲得催化劑發明專利7項 2008年5月12日,四川省汶川縣發生裡氏8.0級強烈地震,舉國同悲 在廈門大學,一位95歲的老人拄著拐杖來到捐款現場,向災區捐出1萬元人民幣。這位滿頭銀發的老人就是我國催化化學的奠基人、中國科學院院士蔡啟瑞先生 為瞭祖國的召喚 1950年4月6日,廈門大學迎來瞭新中國成立後的第一個校慶。學校收到一份發自大洋彼岸俄亥俄州立大學的電報,“祖國大地皆春,我懷念你啊,祖國!”隻言片語,卻滿含深情 1 發這封電報的正是廈門大學的校友蔡啟瑞 1934年,蔡啟瑞以優異成績考上廈大化學系,獲得“免費獎學金”和“嘉庚獎學金”。那時候,能得到這兩項獎學金的其中一項,已屬不易,而蔡啟瑞不但獲得兩項獎學金,而且連續多次獨占鰲頭 1937年,學業成績出類拔萃的蔡啟瑞畢業留校任教。正當他憧憬著美好的未來時,抗日戰爭爆發瞭。廈門大學被迫內遷長汀,當時辦學條件十分艱難,但在簡陋的實驗室和黑暗的防空洞裡,蔡啟瑞仍專心致志地做記錄、畫草圖、寫實驗報告,在化學界老前輩張懷樸和傅鷹兩位教授的指導下,他攻克瞭一個個難關 1947年,廈門大學選派蔡啟瑞赴美國俄亥俄州立大學留學。一間簡陋的房子、一張床、一張桌子,就是他全部的生活、學習空間。玄妙的數學、復雜的分式、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、物理和數學多門學科的知識海洋,隻用瞭3年時間便獲得瞭化學哲學博士學位 正當他鉚足勁,準備回國參加新中國的建設時,又趕上瞭朝鮮戰爭。當時美國政府規定,在美留學的理工科中國學生,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。蔡啟瑞整整等瞭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 2 果,把幾年來的實驗數據拍成照片,準備帶回祖國。開船的日期到瞭,他的私事卻一點也沒辦理。保險金手續沒時間辦理,他不要瞭,小汽車來不及處理,送給別人,一些不便攜帶的東西,他全扔瞭,再等幾天就可以領到一筆優厚的薪金,他也放棄瞭。好心的朋友勸他等下一班船再走,他搖搖頭說,“我已等瞭6年,現在一天也不能再等瞭。” “國傢需要,我願意轉行” 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、聚丁二烯橡膠先後研制成功,晶瑩閃亮的尼龍絲也拉出來瞭,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瞭……一項項代表當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瞭我國的松遼平原發現豐厚的石油儲藏的消息。這則新聞讓蔡啟瑞心潮澎湃,也促成瞭他科研生涯的一次重大轉折 當時,新中國的化學工業和煉油工業還十分落後,要改變這一現狀,催化科學是關鍵。而在那時,我國的催化科學基本上還是一項空白 有一天,學校領導來到蔡啟瑞的實驗室。蔡啟瑞提出籌建催化教研室的思路。時任廈大理學院院長、化學系系主任的盧嘉錫與他的想法不謀而合。他笑著問道,“化學系缺乏催化專傢,誰 3 來挑頭扛旗,”蔡啟瑞回答,“國傢需要,我願意轉行。”聲音不大,卻字字鏗鏘有力 蔡啟瑞赴美留學時,在有機化學、結構化學及結晶化學理論方面已有相當的成就。回國後,他正潛心研究離子晶體極化現象等系統理論,且成果已初露端倪。若改行轉向催化科學,一切須從頭起步。蔡啟瑞對面臨的困難瞭如指掌,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研究的基地之一 化工產品的生產,大約80,離不開催化劑的使用。催化現象十分復雜,充滿瞭奧秘。100多年來,科學傢們試圖從理論上加以分析總結,建立一套完整的理論體系。國際上多種學派提出過多種理論,但都未能抓住事物的本質,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合活化催化的作用這一課題,研究、總結出絡合催化可能產生的四種效應。這四種效應理論的提出,豐富和發展瞭絡合催化的理論體系,在國內外產生瞭重大影響。而後,他又繼續在分子水平上研究催化作用和催化反應機理,取得一系列成果 上世紀80年代,蔡啟瑞指導下的研究集體,采用原位激光拉曼光譜方法,首次測得氨合成反應條件下催化劑表面主要的化學吸附物種。這一發現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 4 近幾年來,蔡啟瑞還主持開展瞭由合成氣制取甲醇、乙醇和金屬氧化物協同催化作用本質等的研究,提出瞭重要理論觀點和獨到的構思 三位大師攜手攀登科研高峰 化學模擬生物固氮酶是蔡啟瑞科研生涯中又一代表性成果 氮是農作物的主要食糧。豆科植物的根瘤內有一種具有特殊催化能力的蛋白質――固氮酶,它能把空氣中遊離的氮固定下來,轉變為氨,為豆科植物自身提供養料。植物這種自身固氮的本領,引起瞭科學傢們的極大興趣 上世紀70年代初,在中國科學院的支持下,蔡啟瑞與我國傑出的化學傢唐敖慶、盧嘉錫先生聯袂開展化學模擬生物固氮的研究,在科學界留下一段佳話 為瞭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,他查閱瞭大量的國內外文獻、資料,掌握瞭重要數據,憑借自己在絡合催化作用、結構化學和物理有機化學等方面的深厚研究功底,從中歸納、總結、比較,由固氮酶已知的一些化學運動形式,探索出固氮酶活性中心的化學結構 1976年,蔡啟瑞在《中國科學》第4期上發表瞭著名論文《固氮酶的活性中心模型和催化作用機理》。論文從催化化學角度提出瞭固氮酶活性中心模型和電子傳遞機理的設想,同時還附上詳細的圖形。論文發表後,在國內外引起轟動,該模型被國內外科學傢評價為提出的同類模型中,對活性中心結構及其參數描述最 5 透徹、最合理的一個模型 差不多與此同時,盧嘉錫在福州從結構化學的角度提出原子簇結構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,達到當時的世界最高水平 對於這一模型,有人簡稱“盧-蔡模型”,也有人簡稱“蔡-盧模型”。對於排名誰先誰後,蔡啟瑞從不計較 畫在舊報紙上的分子結構圖 正當蔡啟瑞準備再登上一個新臺階時,終年的勞累,引發瞭一場大病。1982年7月的一個凌晨,蔡啟瑞起床時突感天旋地轉,隨即昏倒在地,不省人事……救護車風馳電掣地把他送進廈門市第一醫院。醫生在會診時弄清瞭他病發經過:1979年,蔡啟瑞曾動過胃切除手術,之後,經北京首都醫院復查,發現有炎癥性病變。住院前近一個月來,他經常持續發低燒,感到臍部周圍悶痛,渾身乏力,但他為瞭工作沒太在意,就在病倒的前一天,他還加班到深夜兩點。 醫生會診結論是脾臟大出血。經第一醫院全力以赴搶救,果斷地施行脾切除手術,蔡啟瑞才轉危為安。躺在病房裡,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,他一分鐘也受不瞭。他向醫生、護士要支筆,要張紙,得到的回答是不允許,因為醫生要他絕對休息。他又向系裡老師提出要求, 6 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,他隻好把眼光轉向給他送點心的孫子。他拉住孫子的手,悄悄地說,“你回傢把我桌上的那幾張圖紙拿來,不要讓任何人知道。”14歲的孫子已經懂事明理,表面上答應阿公的要求,卻不幫阿公的忙。蔡啟瑞沒辦法,隻好改變主意,叫傢裡每天送份報紙來,說是要關心國傢大事。誰知報紙一到他手中,那空白的地方都畫滿瞭分子結構圖,傢裡人隻得停止供給。他著急地說,“你們不讓我工作,我是睡不著的。” 手術的前一天,蔡啟瑞腰部疼痛加劇。他預感到自己病情嚴重,便向化學系值班護理的老師要張報紙。他就在報紙上畫起瞭固氮反應的機理圖。那圈圈點點的機理圖,對一般人來說猶如天書,但化學系的老師看得懂。有位老師看他握筆費力的樣子,勸他別畫瞭。可他平靜地說,“我要趁早把原先已考慮好的幾個圖都畫出來。” 手術後,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,除瞭科研,就是教書育人 “學如流水行雲,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、化學大師唐敖慶對蔡啟瑞的學問和師德的最貼切贊譽 蔡啟瑞非常註重培養年輕的科技梯隊,他放手讓中年教師挑 7 起重擔,在關鍵問題上予以指導,但從不以自己的聲望替他們開辟道路。對於後輩科學工作者,蔡啟瑞認為他們應該多學習老一輩科學傢勤學善問的治學精神。“孔子早就說過,‘學而不思則罔,思而不學則怠’,做學問必須要把‘學’和‘思’結合起來。”蔡啟瑞說 對於時下熱議的創新人才培養,蔡啟瑞也有他自己的看法,“對於青少年來說,最重要的是培養創新的銳氣,教育上要以表揚為主,不要動不動就潑冷水,對於成年人,則要註重思維方法和學習方法,不迷信權威。” “探賾索隱老而彌篤,立志創新志且益堅。”這是盧嘉錫對蔡啟瑞努力求學的生動概括,也是蔡啟瑞“發憤忘食,樂以忘憂,不知老之將至”的真實寫照。蔡啟瑞80歲時開始學習電腦。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。遇到解決不瞭的問題,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瞭,他便打通研究生傢裡的電話詢問,等那邊傳來睡意懨懨的聲音,他才恍然大悟,原來已夜半更深瞭 蔡啟瑞學習電腦雖然比年輕人遲,但一段時間後,水平提高很快。每次他從網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,他馬上從網上下載化學、物理、生物、醫學等獲獎項目的詳細資料,並將諾貝爾化學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佈告欄上。當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 8 蔡啟瑞關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術交流,蔡啟瑞都要通過因特網與他們聯系,並及時轉告他們的傢屬,成為他們之間音訊的傳遞者。他的學生動情地說,“蔡先生比我的父母還親。” 在蔡啟瑞指導下的廈大催化教研室由小到大,不斷發展。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,廈門大學已經形成一個引人註目的化學人才群體,這個群體中有8名中科院院士、3位長江學者特聘教授、1位國傢“973計劃”首席科學傢和15位國傢傑出青年基金獲得者 “校領導最重要的是以身作則” 熟悉蔡啟瑞的人都知道,隻要有捐款救災活動,蔡啟瑞都會踴躍參加,而且每次捐出的數額最大。1998年,長江、嫩江、松花江發大水,學校發起捐款的第一天,蔡啟瑞就早早地來到系裡,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“何梁何利基金科學與技術進步獎”獎金全部交至學院…… 改革開放,國門打開。蔡啟瑞作為中國科學傢曾先後到美國、日本、澳大利亞、英國等國傢和地區參加國際性學術會議。他身體不好,胃已切除3/4,按規定,出國的生活費可以超出常規。但他從不超支,且每次都有節餘。有一年,廈大固氮考察團一行5人到瞭美國。他在國外留學的女兒匯款給他,請他代買一臺彩電給退休在傢的媽媽。當時彩電還較稀罕,而他傢裡隻有一臺9 9 英寸的黑白電視。但是蔡啟瑞拒絕瞭,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,他和其他老師節約瞭3000美元,為學校購買瞭微型電子計算機、打字機和照相機 上世紀80年代初,蔡啟瑞擔任廈大副校長。記者問他,讓學術成就突出的科學傢做行政管理工作是否合適,蔡啟瑞認為兩者並不沖突,“比如廈門大學的老校長薩本棟,書教得好,科研做得好,校長也當得好。學術型的校領導,一定要清楚區分學術權力與行政權力,不能依靠學術上的權威地位來推動行政管理工作,也不能利用行政權力謀求不正當學術資源,比如利用行政權力搶占科研課題和經費等。做校領導,最重要的是要嚴以律己,以身作則。” 蔡啟瑞擔任廈大副校長期間,有的親戚、朋友托他對子女升學、招工或畢業分配給予照顧,或聯系工作調動等,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。”但是他對同事、對學生的關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瞭一臺錄音機給他,當時,他的小女兒正在大學讀書,非常需要這樣一臺錄音機,但他卻把它給瞭自己的助手,說,“你們學習外語更重要。” “學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。”蔡啟瑞擔任廈大副校長期間,堅持 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 選人,全面考察,引進瞭一大批優秀人才,其中許 10 多人後來成為各領域的學科帶頭人 要把生命的最後一息獻給科學 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,廈門大學根據蔡啟瑞的才學和資歷,準備把他的職稱定為二級教授。他知道後找到系領導,要求降級。系領導說,學校已定瞭,系裡作不瞭主,再說,你的資歷完全夠得上評為二級教授 到系裡請求未果,他又跑到學校,找到當時的校長王亞南 王亞南看到蔡啟瑞那一臉認真、執著的表情,笑著說,“這是領導集體評議的,定你二級教授完全應該。” “不行。有的先生資歷比我高,才三級,我也隻能定三級。” 王亞南校長再一次打量這位留洋博士,打心眼裡喜歡,他說,“國傢定一個人的職稱,是根據他的實際情況,全面考慮的。你在國外已取得不少成果,你的資歷,學識、成果完全符合規定。” 幾天後,在校長辦公室佈告欄上,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,蔡啟瑞已經教學、科研碩果累累。根據他的才學足可評為一級教授,而他又謙讓瞭。1977年提職稱時,僧多粥少,他堅持把名額讓給系裡其他教師。直到1978年,系裡老師一致公認蔡啟瑞評為一級教授當之無愧,硬 11 將他評為一級教授。但是,提級時補發的工資蔡啟瑞卻一直不肯接收,隻好被保存在化學系 蔡啟瑞對於物質生活的要求也極為簡單。采訪應約在蔡先生傢進行,記者發現,蔡老的房子還保持著上個世紀80年代的裝修,傢中幾乎沒一件像樣的傢具。但是95歲高齡的他,卻仍然關註著化學界尤其是催化化學的科研動態 從我國煤炭資源豐富而石油資源匱乏的國情出發,蔡啟瑞曾提出過“大化工”的能源戰略思想,力主在能源化工建設中充分重視煤炭、天然氣資源的開發利用,建議實行“油煤氣並舉,燃化塑結合”的能源化工原料技術路線,建議在搞好煉油和石油化工的同時,組織碳-化學化工的研究和技術開發,發展煤基甲醇等代用動力燃料以節約石油 最近幾個月蔡老正處於病中調養,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、能源等專業問題,老人的話匣子一打開就收不住瞭。蔡啟瑞告訴記者,“隻要我還能動,腦子還能思考,我就要出來,去推動這些項目的研究。”在蔡先生的大力倡導和積極推動下,廈大催化和化工學科的科學傢們又組建申報瞭醇醚酯化工清潔生產國傢 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 實驗室,為國傢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90多歲,但是還在牽頭組織一些科研課題。每周,學院的師生都能看到蔡先生拄著拐杖到實驗室的身影 12 當年蔡啟瑞與唐熬慶、盧嘉錫三位頂級化學大師攜手合作,攀登科技高峰,取得瞭“固氮酶活性中心模型”這樣的跨世紀的重大成果。1992年,別的科學傢做出的新成果也印證瞭它的正確性,但是目前國際上有人對此模型提出質疑。蔡先生說,他在剩下的日子裡,最大的心願就是要把這個跨世紀的學術論爭給搞清楚 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、切磋的親密戰友。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,更讓他感到責任重大,“盧先生和唐先生都走瞭,我成瞭最後一個把關的人。我一定要把這個學術爭論搞清楚,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, 13