錢海婷，白秀英

(1.西安財經(jīng)學院，陜西西安 710100;2.渭南師范學院物理學系，陜西 渭南 714000)

岳劼恒(1902—1961)是在法國居里夫人實驗室工作過的中國學者之一。他主要將法國化學家P.Job的連續(xù)變化法及E.Darmis創(chuàng)建的旋光法應(yīng)用于酒石酸及其絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定度分析中，在當時國際上開創(chuàng)出應(yīng)用旋光現(xiàn)象研究絡(luò)合物的新途徑。岳劼恒在西北大學物理系任教期間，率領(lǐng)師生親自加工、制作部分急缺實驗器材，并調(diào)試、維修了大量實驗儀器，解決了建國初期西北大學實驗室無法完成實驗教學的困難。在擔任物理系主任期間，由于國內(nèi)教材短缺，岳劼恒曾根據(jù)自己從國外帶回的教學資料親手編寫了數(shù)十種講義，包括《光學》《近代物理》《理論物理》等物理系學生主修課程講義。在擔任西北大學教務(wù)長和副校長期間，為西北大學的學科建設(shè)和人才培養(yǎng)做出了重要貢獻。然而，相對于同時代其他物理學家而言，關(guān)于岳劼恒的研究文獻相對較少[1－4]。鑒于此，我們在搜集、整理和分析相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地研究岳劼恒教授的科學貢獻和治學思想。

1 生平

岳劼恒先生1902年11月29日出生在陜西省長安縣，1961年5月24日因病逝于西安，享年59歲。

岳劼恒1912—1917年在北京師范大學附小、附中讀書;1918—1922年在西安市第三中學讀完中學;1922—1923年在北京大學理科預科班就讀，1923—1926年在北京大學物理系學習并獲理學學士學位。在大學學習期間，岳劼恒曾積極參加各種進步學生的政治活動，常常與北京大學進步學生李子洲、魏野疇、鄧文輝、張仲超等談?wù)搰仪巴?，擔任陜西旅京學生組織的共進社會計工作，參加北京學生的政治活動。1926年，奉系軍閥摧殘解散共進社，岳劼恒因此遭到追捕，后因躲入天津日租界幸免落難。這件事對他打擊很大，從此熱衷于學術(shù)研究，轉(zhuǎn)而以科學救國①岳劼恒.自傳.西北大學檔案室，1959.。1928年大學畢業(yè)后，在北大物理系主任李書華教授的影響下赴法留學。1932年，在巴黎大學居里夫人實驗室學習、工作并取得碩士學位，后在巴黎大學研究室攻讀博士學位，以《酒石酸幾種復鹽的實驗研究及其在物理化學上的應(yīng)用》獲得法國國家科學研究中心(Centre National de la Recherche Scientifique)理學博士學位。

1936年，岳劼恒博士畢業(yè)后歸國。1936—1937年，曾任中法大學物理系教授，北平物理研究所專任研究員。1937年7月，抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)，岳劼恒回到故鄉(xiāng)西安，于1937年11月—1938年4月相繼受聘為西安臨時大學、西北聯(lián)合大學、西北大學物理系教授，1941年任西北大學物理系主任。1947年10月，岳劼恒擔任西北大學教務(wù)長，1948年8月?lián)涡?wù)委員會代主任委員。1948年，國民政府命令西北大學南遷。岳劼恒和校長楊鐘健及師生一起與監(jiān)督遷校的國民政府代表胡宗南進行周旋，最終使西北大學回到了新中國的懷抱。1949年新中國成立以后，岳劼恒繼續(xù)留任西北大學，先后擔任物理系主任(1949年8月—1956年8月)、西北大學教務(wù)長(1949年8月—1956年12月)、代校務(wù)委員會主任(1949年8月—1950年7月)、副校長(1957年1月—1961年6月)等職。他還承擔了大量社會工作，先后任中國物理學會西北區(qū)分會理事長(1944—1949)、西安分會理事長(1949—1958)、陜西省物理學會理事長(1958—1961)、陜西省科學技術(shù)協(xié)會副主席、中國自然科學專門學會聯(lián)合會西安分會主席等。

1956年5月24日，在西北大學校務(wù)委員會擴大會議上，岳劼恒發(fā)言時因腦出血病逝。按照他生前的遺愿，中共陜西省委追認他為中國共產(chǎn)黨正式黨員，安葬在西安革命烈士陵園。

2 學術(shù)生涯與主要科學成就

岳劼恒在法國巴黎大學留學和工作8年(1928—1936)，擅長光學和X射線分析，在導師E.Darmois的指導下，推廣了P.Job的連續(xù)變化法，利用物質(zhì)的旋光性對物質(zhì)結(jié)構(gòu)進行了深入的研究，為從事科學研究打下了堅實的理論基礎(chǔ)。

連續(xù)變化法是日本物理學者柴田、井上、中塚等首先提出，法國化學家P.Job將它有系統(tǒng)地應(yīng)用到吸光現(xiàn)象方面，E.Darmis將連續(xù)變化法應(yīng)用到旋光現(xiàn)象方面，并在理論上進行了深入分析和研究[5]。旋光現(xiàn)象是1815年法國物理學家比奧(Biot，Jean Baptiste，1774—1862)首先在實驗中發(fā)現(xiàn)的。比奧在研究石英晶體實驗時發(fā)現(xiàn)，當偏振光穿過石英晶體時，一些石英晶體能使平面偏振光順時針旋轉(zhuǎn)(后稱右旋)，但在另一些石英晶體中，平面偏振光則沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)(后稱左旋)(見圖1)。

比奧進一步發(fā)現(xiàn)，在樟腦和酒石酸等一些有機化合物中也具有同樣的作用。1844年，法國生物學家、化學家巴斯德(L.Pasteur，1822—1895)進一步研究了酒石酸和外消旋酸晶體。巴斯德發(fā)現(xiàn)酒石酸和外消旋酸晶體雖然化學成分相同，但是，外消旋酸晶體卻不能使偏振光的振動平面發(fā)生轉(zhuǎn)動。巴斯德在顯微鏡下進一步觀察兩組晶體的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn):酒石酸和外消旋酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)不對稱，而且，外消旋酸鹽晶體中有一半是左旋的，而另一半是右旋的。巴斯德將左旋的和右旋的外消旋酸鹽晶體分開，發(fā)現(xiàn)酒石酸鹽溶液中，無論左旋還是右旋的外消旋酸鹽晶體，偏振光在其中轉(zhuǎn)動的角度總是相同的。直到1874年，法國化學家勒貝爾(Le Bel，Joseph Achille，1847—1930)和荷蘭化學家范托夫共同提出了碳原子的正四面體異構(gòu)模型，認識到它們互為實物和鏡像或左手和右手的手性關(guān)系，互稱這一對化合物為旋光異構(gòu)體(圖2)，旋光性物質(zhì)不對稱性后來演變成有機化學的一個重要分支。

圖1 石英晶體將平面偏振光分解為左旋和右旋偏振光Fig.1 Plane polarized light of the quartz crystal was Decomposed into left-and right-handed polarized light

圖2 左旋螺旋和右旋螺旋的旋光性Fig.2 Optical activity of right-handed and left-handed helix

1926年，P.Job首先將吸光性應(yīng)用在硫酸鎘以及碘化鉀組成的絡(luò)合物研究中。同年，達莫瓦(E.Darmois)將旋光性應(yīng)用在酒石酸組成的絡(luò)合物鹽晶體中。這一時期，世界各國的化學家與物理學家都開始關(guān)注金屬絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。但是，對于其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究卻一直沒有任何進展。

岳劼恒從1932年在導師達莫瓦的指導下開始從事金屬絡(luò)合物的光學研究。在研究工作中，岳劼恒利用旋光學上Biot氏定律，依據(jù)溶液中有兩種旋光度[α]不同之物質(zhì)，根據(jù)旋光度公式[α]=cI[αI]+c2[α2]計算，再利用達莫瓦幾何表示方法(以旋光度為縱軸，用單色光之波為橫軸)，對含有兩種旋光物質(zhì)的溶液，在不同濃度之下計算其對于多種波長不同單色光之旋光度，利用它判斷酒石酸之旋光性。另外，他還推廣并修正了連續(xù)變化法，利用酒石酸鹽及其金屬絡(luò)合物如 B(硼)、W(鎢)、Cu(銅)、Al(鋁)等溶液，通過測定平面偏振光在其溶液中旋轉(zhuǎn)的旋光度，研究了金屬絡(luò)合物的組成、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定度，并在此領(lǐng)域完成并發(fā)表了10余篇論文。其中《釷鹽對酒石酸的作用》《鋁鹽對酒石酸鈉鹽的作用》《幾種酒石酸導出化合物的晶體研究》等研究論文，主要利用實驗測定平面偏光在這些酒石酸溶液中絡(luò)合物的旋光度，應(yīng)用連續(xù)變化法分析其旋光度的變化，進而分析了它們的組成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。這些論文當時刊登在《科學院周報》和《物理學報》等法國期刊上，其博士學位論文發(fā)表在法國《物理化學學報》上。英國《科學文摘》專門以摘要的形式介紹了他的5篇論文研究的結(jié)果[5－8]。這些研究成果當時具有以下重要影響:①利用測定物質(zhì)旋光度的實驗裝置和方法，賦予了物理學者柴田、井上、中塚等提出的連續(xù)變化法新的應(yīng)用;②將連續(xù)變化法和旋光法應(yīng)用到金屬絡(luò)合物分子結(jié)構(gòu)的研究中，率先在世界上開創(chuàng)了金屬絡(luò)合物研究的新途徑。他開創(chuàng)的研究方法今天已經(jīng)成為研究分子結(jié)構(gòu)最普遍使用的方法之一。

新中國成立后，岳劼恒為了響應(yīng)中共中央“向科學進軍”的號召，從中國科學院物理研究所運回了當時從法國帶回的旋光儀，恢復了因戰(zhàn)亂而中斷的絡(luò)合物光學研究。岳劼恒和西北大學師生楊葆塘、李軾、同增發(fā)等在實驗室完成了銅、鐵、二價鎳、鈷等和酒石酸組成絡(luò)合物膠體的旋光學研究。當時對于銅、鐵、鈷等鹽類和酒石酸組成不同結(jié)構(gòu)的鉻合物這一現(xiàn)象，無論是化學還是物理學方面都占有重要的地位，對這些絡(luò)合物的研究向來為國際上化學家和物理學家所注意，但都沒有完全解決。一方面是由于這些絡(luò)合物溶液的酸度較強，另一方面是這些溶液不容易結(jié)晶和分離，如果單純采用化學的或物理的方法研究困難較大。岳劼恒和他的研究團隊把連續(xù)變化法應(yīng)用到這些絡(luò)合物研究中，采用旋光儀、光電比色計和瑞利干涉儀等，利用物理學上的旋光、吸光、折光3種光學現(xiàn)象，通過比較各種光學性質(zhì)的測量結(jié)果，測定出各種絡(luò)合物中銅、鈷等和酸的比例以及他們存在的條件，結(jié)果認為這一類型的絡(luò)合物會隨著其pH的不同而呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)。例如在二價鎳和酒石酸組成絡(luò)合物的光學研究中，他們證明了酸性溶液中絡(luò)離子的形式是[T·NiO]，而在堿性溶液中，絡(luò)離子是以形式為[T·2NiO]或者[2T·NiO]，他們中間的相互轉(zhuǎn)變的過程，因旋光測量可得到極為明顯的表現(xiàn)。

岳劼恒和西北大學的李軾教授等開展的酒石酸和鐵鹽絡(luò)合物旋光法與電位滴定法的比較研究，標志著陜西省有機化學研究的開端。他們反復在實驗室配置氧化鎢和酒石酸組成的絡(luò)合物膠體，首先利用旋光法測定這些絡(luò)合物膠體的旋光度和組分比，然后通過電位滴定法測定其物質(zhì)結(jié)構(gòu)和組分比，深入而細致地分析了反應(yīng)過程和反應(yīng)結(jié)果。實驗中，他們不僅測量出物質(zhì)旋光度的變化，而且測量了物質(zhì)吸光度、折光度以及光密度，并利用測量結(jié)果進行了Cotton效應(yīng)研究，確定了酒石酸與金屬絡(luò)合物存在的條件及組分比，探明了鐵和酒石酸組成的絡(luò)離子具有兩個羧基，證明了旋光學方法比常用的靜力學方法簡易、方便。

在西北大學，岳劼恒還親自指導師生進行旋光學研究，支持校辦小型機械廠加工制作實驗儀器，親自參與、制作和維修實驗儀器，解決了建國初期西北大學實驗器材和教材無法滿足教學的難題。他曾將西北大學物理系和化學系的教師組織起來，利用靜力學方法和旋光法研究膠體絡(luò)合物的旋光度及物質(zhì)結(jié)構(gòu)，并將得到的幾種酸強度值進行比較。在他的帶動下，全校師生對科研充滿自信，并取得了很大的成就。他所進行的絡(luò)合物旋光性研究，對當時國家進行原子彈研究中如何提純核裂變物質(zhì)鈾以及稀有元素等具有重大影響。在1959年慶祝新中國成立10周年時，徐光憲曾在《科學通報》上發(fā)文，對岳劼恒的科學貢獻給予了公正的評價，他認為新中國成立以來，利用旋光法和連續(xù)變化法測定絡(luò)合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)方面，“西北大學岳劼恒教授及其帶領(lǐng)的研究團隊做出了一系列成就。他們主要利用物質(zhì)的物理性質(zhì)如旋光度、光密度和折光度，研究了酒石酸HOOCCH(OH)CH(OH)COOH 和 Cu(銅)、Ni(鎳)、Fe2(鐵I)等金屬離子絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，開辟了國內(nèi)旋光法研究絡(luò)合物的新途徑?！盵9]

3 治學思想

岳劼恒學貫中西、博才多識，不僅在金屬絡(luò)合物旋光性研究上造詣極深，而且對培養(yǎng)學生、教育管理有著真知灼見。其主要治學思想集中反映在他對大學培養(yǎng)目標、專業(yè)設(shè)置、師資培養(yǎng)、教學與科學研究的關(guān)系等問題的認識上。

3.1 高校的專業(yè)設(shè)置應(yīng)與國家建設(shè)相結(jié)合

在擔任西北大學物理系主任及西北大學教務(wù)長期間，岳劼恒特別注重高等學校的專業(yè)設(shè)置建設(shè)。他根據(jù)當時國家建設(shè)與社會發(fā)展的需要，提出高校應(yīng)把國家建設(shè)及人才需要處理相結(jié)合，并結(jié)合學校的具體條件設(shè)置專業(yè)，兼顧需要與可能，盡量發(fā)揮潛力，積極創(chuàng)造條件，以求滿足國家建設(shè)需要。他提議高校專業(yè)設(shè)置要凸顯地區(qū)特色，不能千校一面，應(yīng)結(jié)合國家發(fā)展和地區(qū)發(fā)展的特點，體現(xiàn)學校培養(yǎng)人才服務(wù)地方和國家建設(shè)需要。依據(jù)這一思想，岳先生在1953年調(diào)查了西北地區(qū)尤其是陜西省專業(yè)設(shè)置情況，整體規(guī)劃并統(tǒng)籌安排了西北大學的專業(yè)設(shè)置，在保留了原有多數(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)上，新設(shè)置了植物專業(yè)、自然地理專業(yè)以及石油地質(zhì)專業(yè)等，這些專業(yè)以及培養(yǎng)的人才在推進西北地區(qū)區(qū)域發(fā)展和建設(shè)中做出了重大貢獻。

3.2 高等學校培養(yǎng)學生應(yīng)有明確的目標

在如何合理地培養(yǎng)社會科學人才和自然科學人才，以及應(yīng)用科學人才和理論科學人才的關(guān)系方面，岳先生主張應(yīng)主要從國家建設(shè)事業(yè)的發(fā)展和需要出發(fā)，培養(yǎng)各類人才。新中國剛成立后，岳先生就指出，我們不反對多數(shù)的大學生研究自然科學，但必須同樣注重一部分學生研究社會科學，提倡“對于各種科學，應(yīng)一體重視，不應(yīng)有所厚薄”。對于當時有一部分人大力倡導研究應(yīng)用科學的提議，岳劼恒認為從國家百年大計來看，同樣必須提倡并保留一部分“意志堅定、腦筋清楚，學習理論科學的青年……”[4]他的前瞻性教育理念和正確見解，對今天高等院校人才培養(yǎng)目標具有重要的啟迪和借鑒意義。

3.3 高等學校應(yīng)處理好教學和科學研究之關(guān)系

岳劼恒先生充分認識到高等學校正確處理教學與科學研究關(guān)系的重要性。認為高等學校要提高教學質(zhì)量，離開了科學研究，是沒有另外的路可走的?！睘榇?，他在城固西北聯(lián)大時期創(chuàng)刊的《西北學術(shù)》上發(fā)表論文《酒石酸甲酯之旋光研究》《原子能及其應(yīng)用》等。為了大力提倡學術(shù)研究的風氣，岳劼恒多次在師生中作學術(shù)講演，圍繞日蝕觀測、太陽黑子、原子彈等問題舉辦各種專題科學報告會，西北大學檔案室至今還留有師生當時觀測日蝕和太陽黑子的手稿。在牛頓誕辰300周年的1942年12月25日，岳劼恒作“近代物理學中之不連續(xù)概念”之演講，撰文《紀念牛頓誕生三百周年》，組織物理學會出刊《牛頓誕辰三百紀念日周年紀念壁報》。由于當時國內(nèi)正處于抗戰(zhàn)期間，中國物理學會年會為了解決交通不便的困難采取分區(qū)舉行，西北區(qū)第十一、十二屆年會當時在漢中進行，由西北大學岳劼恒主持并負責召集。這兩次年會的舉行，極大地促進了西北物理學術(shù)研究和學術(shù)交流，從而為物理學會西北地區(qū)的成立以及學術(shù)交流和發(fā)展搭建了平臺，為戰(zhàn)后西北地區(qū)物理學科的快速發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)[10]。

對于教學工作和科學研究工作的關(guān)系，岳劼恒認為兩者是統(tǒng)一而非矛盾的。他在學校大會中反復指出:高等院校教師一方面應(yīng)“認真地完成教學任務(wù)”，另一方面還必須展開教學研究和科學研究。他認為教學和科研的關(guān)系是“統(tǒng)一的而不是對立的，是相互配合的而不是相互矛盾的”。如果一位教師教學工作做不好，科學研究就缺乏必要的基礎(chǔ)?！敖處熯M行科學研究，一方面有可能把研究成果引用到講授中去，引用在實驗室中。而有關(guān)實驗技術(shù)，這必然能鞏固基礎(chǔ)，擴大眼界。我們以為這是科學研究提高教學的重要方面，其重要性遠遠超過把研究成果吸收到教材之中……?！盵4]岳劼恒認為，只要把各級教師的力量適當安排，就可能同時解決科研和教學兩方面的問題。

4 結(jié)語

岳劼恒在絡(luò)合物的光學研究方面共發(fā)表論文20余篇，先后在酒石酸幾種復鹽的實驗研究及其用旋光法確定膠體絡(luò)合物的組分比和存在的條件等方面做出了科學貢獻。岳劼恒通過研究物質(zhì)的旋光性，尤其是對其定量測定獲知其濃度、組成及穩(wěn)定性等方面，成為測定有機化合物物質(zhì)定量分析的一項技術(shù)，在化學、化工、生物及醫(yī)學領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。在西北聯(lián)大、西北大學的教學與研究中，在教材建設(shè)、實驗室建設(shè)、專業(yè)建設(shè)等方面留下了豐富的財富和啟迪，在西北地區(qū)培養(yǎng)了一批扎實從事教學和科研的師資隊伍，其研究方法和治學思想對今天的物理學研究與物理教育發(fā)展仍具有重要的現(xiàn)實意義。

[1]張景勛，姚遠，王都懷，等.物理學家岳劼恒先生傳略[J].西北大學學報(自然科學版)，1987，17(4):9-16.

[2]姚遠.物理學家岳劼恒[J].西北大學學報(自然科學版)，1994，17(4):9-16.

[3]張景勛，等.近代教育家岳劼恒[J].高等教育研究，1987(2):15-16.

[4]張景勛.岳劼恒，戴念祖，等.20世紀上半葉中國物理學論文集粹[M].長沙:湖南教育出版社，1993:307.

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[9]徐光憲.關(guān)于在我國開展絡(luò)合物化學研究的一些意見[J].科學通報，1959，17:544.

[10]白秀英，姚遠.抗戰(zhàn)時期的國立西北聯(lián)大物理學系概況[J].西北大學學報(自然科學版)，2012，42(3):521-526.