林夢海，郭曉音

廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，福建 廈門 361005

1 考入廈大化學(xué)系

1947年張乾二畢業(yè)于廈門集美中學(xué)。畢業(yè)后他要繼續(xù)上大學(xué)深造，而廈門考點招生的只有福州協(xié)和大學(xué)和國立廈門大學(xué)。他向惠安老鄉(xiāng)打聽，老鄉(xiāng)告訴他：廈門大學(xué)最好的工科是機電系、理科最好是化學(xué)系，最終填報的升學(xué)志愿是廈門大學(xué)化學(xué)系。

當(dāng)時廈門大學(xué)是綜合性大學(xué)，文、法、理、工、商科齊全，共有18個系，又是國立大學(xué)，全國招生，報考人數(shù)很多，幾千人報考才錄取三百多名。招生最多的機電系，也只錄取36名?；瘜W(xué)系錄取新生共18名，其中正取生12名，張乾二以優(yōu)異成績排在正取生之列。

廈門大學(xué)于1921年創(chuàng)建、1937年已初具規(guī)模，但是校舍在抗戰(zhàn)中遭受日軍狂轟濫炸，許多教學(xué)樓、實驗室、宿舍夷為平地。只有群賢樓群因成了日軍的兵營而留下，抗戰(zhàn)勝利后用來關(guān)押日本戰(zhàn)俘，一時還退不出來。校方只得在鼓浪嶼借用田尾小學(xué)校舍、八卦樓等處為教室，日本領(lǐng)事館為辦公樓，男生宿舍設(shè)在博愛醫(yī)院，女生宿舍設(shè)在慈勤女中，成立了新生院。張乾二為進入新生院的第三批新生。

2 主修化學(xué)輔數(shù)學(xué)

新生院秉承廈門大學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)求實的學(xué)風(fēng)和嚴(yán)格的紀(jì)律秩序，其顯著的特點之一是重視基礎(chǔ)課教學(xué)與通識教育。大一、大二時國文、英文為全體學(xué)生必修；文、法、商科學(xué)生必修自然科學(xué)概論；理工科學(xué)生必修政治學(xué)或經(jīng)濟學(xué)。其次，學(xué)校選派知名的教授、副教授授課，如剛從英美回國不久、應(yīng)聘到廈門大學(xué)的盧嘉錫，就負(fù)責(zé)為化學(xué)系和數(shù)理系講授“普通化學(xué)”。學(xué)校還很重視對新生選修課的指導(dǎo)。每年新生注冊入學(xué)后，都安排一至兩天為選課時間，由各學(xué)院院長和系主任向?qū)W生介紹基礎(chǔ)課和專業(yè)課的內(nèi)容、學(xué)時、學(xué)分、講義、參考書以及任課教師簡況，指導(dǎo)新生選修。第三，是堅持課程水準(zhǔn)，嚴(yán)格考查制度和學(xué)分制，對學(xué)生升留級采取淘汰制。

化學(xué)系新生每周一測驗英文和高等數(shù)學(xué)或微積分；每兩周必定測驗普通化學(xué)或國文，還布置實驗或作業(yè)。一年級新生經(jīng)過一年緊張的學(xué)習(xí)，一些同學(xué)修滿學(xué)分即升入二年級，轉(zhuǎn)入校本部就讀；一些同學(xué)或被淘汰退學(xué)，或轉(zhuǎn)院轉(zhuǎn)系學(xué)習(xí)。張乾二就讀一年級時，化學(xué)系注冊同學(xué)實際21名，到二年級只剩下7名。這些規(guī)定，促使一年級新生努力完成課程，對打好專業(yè)基礎(chǔ)起到很大的作用。對于大學(xué)的課程，特別是微積分，張乾二學(xué)得相當(dāng)輕松。因此星期日考查時，他總是很快就做完試卷出考場，同學(xué)們出來后都找他對答案。

張乾二回憶起大學(xué)一年級時聽盧嘉錫的普通化學(xué)課：“他從元素周期開始講，按照元素周期的變化講了許多。但是他強調(diào)這些只是一般的規(guī)律，他還專門講一些不同于元素周期規(guī)律的東西。我記得他講過沸點上升、冰點下降的反?，F(xiàn)象，還舉了氨與水的例子。他說，‘做科學(xué)研究要尋找更深奧的東西，不但找那些我們所能解釋的東西，還要去找那些我們所不能解釋的現(xiàn)象’。他說按照我們的常識所不能解釋的現(xiàn)象，這里頭一定包含有新的科學(xué)內(nèi)容”。抗戰(zhàn)勝利后，一些從北方撤退到南方的教授紛紛回去，學(xué)校師資日漸單薄，尤其缺乏知名教授?；瘜W(xué)系系主任盧嘉錫到處物色師資，力邀方錫疇、吳思敏和錢人元等來廈門大學(xué)任教。一時，化學(xué)系增加了好幾位教授?；瘜W(xué)系久經(jīng)戰(zhàn)亂，保存下來的化學(xué)設(shè)備陳舊、藥品匱乏，盧嘉錫感到身上的擔(dān)子非常沉重，抱著重振化學(xué)系的決心，竭力奔走。1946年暑假，盧嘉錫在學(xué)校的支持下爭取到一筆經(jīng)費，親赴臺灣采購，幾經(jīng)周折，總算在臺北采購到一批藥品，以解燃眉之急。1946年日本俘虜撤走，群賢樓群歸還學(xué)校，修復(fù)后學(xué)校把囊螢樓改作理化實驗室，一樓是化學(xué)實驗室。上實驗課時，張乾二這批一年級新生，要從鼓浪嶼坐船來校本部做實驗。

張乾二大二轉(zhuǎn)到廈門島校本部上學(xué)。這里的條件比新生院好一些，主要是教學(xué)樓比較集中?？箲?zhàn)前化學(xué)系有一棟三層的化學(xué)樓，里面實驗室、教室、資料室、會議室，以及玻璃加工等設(shè)備一應(yīng)俱全。生物系有一棟四層的實驗大樓。這兩棟樓抗戰(zhàn)中被日軍炸成一片廢墟?，F(xiàn)在本部雖然只剩六棟樓，但安排得十分緊湊：群賢樓中間是圖書館，兩邊一是教務(wù)處、一是總務(wù)處。二、三樓是閱覽室和校長辦公室。群賢樓后面還加了一塊，做圖書館書庫。同安和集美兩棟樓是教室，理科所有實驗室都擠在囊螢樓(圖1)。

圖1 1948年，化學(xué)系學(xué)生在囊螢樓做實驗

張乾二大二時選修的“有機化學(xué)”是由方錫疇講授。方錫疇講課除了材料新穎以外，吹制玻璃技術(shù)還十分高明：只用一盞噴燈、幾根玻璃管、一個小鋸片，就能吹制出整套玻璃設(shè)備……錢人元開設(shè)的“現(xiàn)代化學(xué)”、盧嘉錫開設(shè)的“統(tǒng)計熱力學(xué)”等都是當(dāng)時國內(nèi)少人開設(shè)的課程，張乾二在本科階段、在國內(nèi)就接觸到國際學(xué)術(shù)的新領(lǐng)域、新思想，實在是一種難得的機會。

大三時，張乾二聽盧嘉錫講授的“物理化學(xué)”課，這門課的熱力學(xué)第二定律被公認(rèn)是抽象難懂的。由于對教材融會貫通，盧嘉錫善于化難為易。一開始在介紹熱力學(xué)的經(jīng)驗說法時，內(nèi)容極其精煉，每一句都用得很貼切，既不多又不少。以后接著介紹熱力學(xué)的準(zhǔn)確定義時，他用鏗鏘有力的音調(diào)，一下子把熱力學(xué)的嚴(yán)格定義烘托出來。接著他通過嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推演，導(dǎo)出基本公式，最后輔以實例運算。講課條理清楚、層次分明，給學(xué)生留下深刻的印象。

當(dāng)時廈門大學(xué)實行主輔修制。張乾二覺得自己學(xué)習(xí)化學(xué)系的課程外，還有余力，他從小喜歡數(shù)學(xué)，就輔修了數(shù)學(xué)系的課程。他到數(shù)學(xué)系聽方德植、李文清的課，還關(guān)注有關(guān)的數(shù)學(xué)研究報道。一次習(xí)題課，李文清出了一道印度數(shù)學(xué)家剛解出來的古老難題，下課時一張張試卷交上來，他越看越失望，學(xué)生們基本都沒有做出多少。突然李文清眼前一亮，一張寫得密密麻麻的試卷出現(xiàn)在面前，而且答案正確，卷上姓名是化學(xué)系張乾二。這令李文清感到十分驚奇，贊嘆張乾二的對數(shù)學(xué)研究的關(guān)注和靈敏的思維。

1950年夏，美國派兵侵略朝鮮的同時，命令其第七艦隊開赴臺灣海峽。此時，地處海防前線的廈門大學(xué)，不斷遭到妄圖“反攻大陸”的蔣介石軍隊的空襲和炮擊，教學(xué)工作受到很大干擾。教育部決定，廈門大學(xué)理工兩院暫時疏散到閩西龍巖辦學(xué)?？紤]到工學(xué)院大型儀器多，決定搬到龍巖城關(guān)，理學(xué)院搬到龍巖郊區(qū)的白土鄉(xiāng)。

1951年3月，理工兩院師生分批于3月份，先乘汽輪到漳州石碼，上岸后除教授和老幼病弱者，全體師生均肩挑行李徒步行軍。當(dāng)時已進入大學(xué)四年級畢業(yè)班的張乾二，跟隨理學(xué)院的同學(xué)一起步行到龍巖白土上課。回憶當(dāng)時在白土鄉(xiāng)學(xué)習(xí)的情形時，他說：“那時生活夠艱苦的，我們從廈門一直走到白土，大概走了四五天，行李都得自己背，到達后就復(fù)課了。實驗條件很差，當(dāng)?shù)貨]有自來水，一位叫方明俤的老職工就用竹筒把山上的泉水引下來供實驗用。在龍巖白土當(dāng)中學(xué)老師的林碩田校友，擔(dān)任理學(xué)院辦公室主任。他做了很多工作，幫助解決師生住宿和教室安排等問題。當(dāng)時在一座古廟里上課，也有用竹子搭成竹棚當(dāng)作教室的。學(xué)生生活很艱苦，平時腳上穿的都是木屐”。當(dāng)時學(xué)校沒有大鐘，大多數(shù)學(xué)生也沒有手表，全靠木屐聲來判斷時間：早上聽到遠(yuǎn)處、近處不斷有木屐聲，就知道該起床了，吃完早餐，聽到一片急促的木屐聲，就知道要去上課了。

理工兩院師生在龍巖整整待了一年，到了1952年2月隨著廈門海防日益鞏固，兩院師生奉命調(diào)回，月底回到廈門。在理學(xué)院內(nèi)遷龍巖辦學(xué)期間，張乾二也順利完成了化學(xué)系本科學(xué)業(yè)。他四年中一共修習(xí)了25門公共必修課、選修課和專業(yè)基礎(chǔ)課，其中一批必修的專業(yè)基礎(chǔ)課取得了優(yōu)秀的成績。如一年級的“初等微積分”，二年級的“定性分析”“普通物理”，三年級的“理論化學(xué)實驗”“理論力學(xué)”成績都達優(yōu)等。

3 師從嘉錫學(xué)結(jié)構(gòu)

早在20世紀(jì)30年代，盧嘉錫遠(yuǎn)渡重洋到英國倫敦大學(xué)留學(xué)，師從薩格登教授，從事人工放射性研究兩年，1939年獲博士學(xué)位。當(dāng)時抗戰(zhàn)無法回國。經(jīng)薩格登介紹，盧再轉(zhuǎn)到美國，在著名結(jié)構(gòu)化學(xué)家、諾貝爾獎獲得者鮑林實驗室工作多年。他提出一種處理衍射點的圖解法，成為國際上進行晶體分析領(lǐng)先的幾位科學(xué)家之一?？箲?zhàn)一勝利，盧嘉錫馬上乘坐幾百噸的客貨混裝船，不畏艱險趕回祖國。1946年盧到廈門大學(xué)執(zhí)教，出任化學(xué)系系主任。

1951年，經(jīng)盧嘉錫舉薦，剛從英國倫敦大學(xué)學(xué)成歸來的陳國珍接任廈門大學(xué)化學(xué)系系主任，盧嘉錫則出任廈門大學(xué)副教務(wù)長兼理學(xué)院院長。這年秋季，盧嘉錫主持的化學(xué)研究所自定名額，招收了兩名研究生：張乾二和盧宗蘭。

盧嘉錫獨自一人，先后為研究生講授了“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”“量子化學(xué)”“熱力學(xué)”“統(tǒng)計熱力學(xué)”“晶體學(xué)”和“現(xiàn)代晶體學(xué)”等六門課程，其中如“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”“統(tǒng)計熱力學(xué)”“現(xiàn)代晶體學(xué)”等都是他在國內(nèi)率先開設(shè)的課程。當(dāng)時盧嘉錫身兼數(shù)職，還有社會活動，只能在夜間備課到深夜。第二天一早，他總是提前來到化學(xué)樓，拿著參考書與兩張小紙片，神采奕奕地登上講臺。不管前一天多累，一上講臺他的精神就上來了，滔滔不絕地連講兩節(jié)甚至三節(jié)課。每節(jié)課內(nèi)容都十分飽滿和精彩，中間還穿插提問和討論。張乾二覺得他上課十分生動，自己聽課是一種享受。下課后，盧嘉錫還要布置作業(yè)、安排實習(xí)與輔導(dǎo)。當(dāng)時聽課的除了兩屆研究生外，還有外地來的進修教師，為了照顧資歷較高的進修教師，盧嘉錫還經(jīng)常為他們做個別輔導(dǎo)。

除了盧嘉錫講授的專業(yè)課外，張乾二等研究生還修了高等數(shù)學(xué)、第一外語、第二外語、政治等課程。當(dāng)時的研究生并不是單純按導(dǎo)師要求研習(xí)相關(guān)課程，而是擔(dān)任“研究助理”，即一面聽導(dǎo)師開設(shè)的“量子化學(xué)”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”“統(tǒng)計熱力學(xué)”等專業(yè)課程，一面還要輔導(dǎo)本科生教學(xué)或指導(dǎo)實驗等。盧嘉錫為張乾二等研究生安排了“書報討論”“生產(chǎn)實習(xí)”和“教學(xué)實踐”等綜合性的信息與技能的實踐課。對于“教學(xué)實踐”，物構(gòu)教研組執(zhí)行相當(dāng)嚴(yán)格的“試講”制度。當(dāng)時張乾二等研究生擔(dān)任本科生“普通化學(xué)”的實驗指導(dǎo)，盧嘉錫要求研究生先做一兩遍實驗，然后進行“試講”。盧嘉錫必定全程聽取，并對每個實驗細(xì)節(jié)進行提問和檢查，對于板書的字體大小、布局都一一指導(dǎo)。而所有參加輔導(dǎo)的研究生都要在旁邊旁聽同學(xué)的“試講”，達到共同提高的目的。

張乾二還擔(dān)任盧嘉錫“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”課的教學(xué)輔導(dǎo)。當(dāng)時的“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”課程安排兩個學(xué)期，每學(xué)期72學(xué)時，內(nèi)容涵蓋量子力學(xué)基礎(chǔ)、原子結(jié)構(gòu)和光譜、群論與對稱性、分子結(jié)構(gòu)、分子振動與光譜、X射線衍射、晶體結(jié)構(gòu)。盧嘉錫上課生動活潑、深入淺出，學(xué)生十分喜歡。他不僅重視課堂教學(xué)，也重視課堂實習(xí)與習(xí)題練習(xí)。他覺得學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)，需要空間想象力，就設(shè)計了一種打孔器，可以夾住木球、旋轉(zhuǎn)角度，用來制作分子和晶體模型。張乾二等用這打孔器做了不少模型(圖2)。盧嘉錫還從外地訂購了一套木制多面體模型。有些是正多面體，更多的是多面體這里削去一個角，那里減少一個頂點，使多面體的對稱性急劇下降。盧嘉錫講完對稱性，張乾二就帶領(lǐng)學(xué)生看木塊模型，尋找對稱軸、對稱面……

圖2 20世紀(jì)50年代，張乾二等制作的分子結(jié)構(gòu)模型

盧嘉錫不僅教導(dǎo)研究生掌握科技知識，還將他炙熱的愛國之心感染給學(xué)生。他說：“印度很早就有人獲得諾貝爾獎——發(fā)現(xiàn)分子光譜的拉曼，但是印度現(xiàn)在的科學(xué)水平怎么樣？所以不是說這一個人得到諾貝爾獎后就怎么樣了，而要看整個國家的這個科技水平。那怎么才能把水平提上去？首先就要搞教育，我們每一個人都要努力培養(yǎng)人才?！彼屪约壕呐囵B(yǎng)的研究生畢業(yè)后到教育比較落后的內(nèi)蒙古、大西北去。盧嘉錫對無機化學(xué)、有機化學(xué)都十分熟悉，化學(xué)直覺性很強。他的“理論與實驗、化學(xué)與物理、結(jié)構(gòu)與性能三結(jié)合”的治學(xué)方針對張乾二的學(xué)術(shù)思想影響很深，這也成為他日后從事科學(xué)研究和教學(xué)工作的座右銘。在研究生學(xué)習(xí)期間，張乾二在盧嘉錫的悉心指導(dǎo)下做實驗解結(jié)構(gòu)，如魚得水，獲益甚廣。

1954年7月，張乾二、盧宗蘭研究生學(xué)業(yè)期滿畢業(yè)，王亞南校長等領(lǐng)導(dǎo)特意到化學(xué)研究所歡送他們(圖3)。

圖3 1954年7月1日，歡送廈門大學(xué)化學(xué)研究所畢業(yè)同學(xué)留影

4 畢業(yè)留校教書忙

1954年7月，張乾二完成了研究生階段的學(xué)習(xí)，留校工作、擔(dān)任化學(xué)系助教。20世紀(jì)50年代，盧嘉錫提倡本科剛畢業(yè)的新教師必須專門指導(dǎo)實驗一年以上，然后才能同時指導(dǎo)實驗和輔導(dǎo)習(xí)題課，這樣一二輪后方能主持習(xí)題課；研究生畢業(yè)的新教師可同時指導(dǎo)實驗、輔導(dǎo)和主持習(xí)題課，經(jīng)磨練二、三年后方能講授部分章節(jié)，經(jīng)認(rèn)可后才能單獨上講臺。開始時，系里安排張乾二到生物系指導(dǎo)學(xué)生實驗課，并為周紹民在生物系開設(shè)的“分析化學(xué)”課輔導(dǎo)，從此開始了他在高校的教學(xué)生涯。

早在研究生階段，張乾二在當(dāng)研究助理時，盧嘉錫就曾對他帶實驗課進行過訓(xùn)練。張乾二拿著生物系化學(xué)實驗課教材，到實驗室先查看儀器設(shè)備，包括試管、燒杯，鐵架臺等是否完好，數(shù)量是否齊備，然后對照實驗課程，一個個實驗先做一遍。回到宿舍，他再仔細(xì)編寫每個實驗的講解提綱、實驗報告要求和注意事項。對于“分析化學(xué)”課程的輔導(dǎo)，張乾二除了每次上課必須隨堂聽課、做好筆記，課后認(rèn)真批改作業(yè)，還要課后答疑。過一段時間，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在作業(yè)中存在的一些共同問題，就要找時間上習(xí)題課。臨近考試時，張乾二通知學(xué)生習(xí)題課與集中答疑時間。主講教師出完考卷，助教張乾二先做一遍，看時間夠不夠、題目有沒有差錯，然后送學(xué)校印刷廠找專人印刷。考試監(jiān)考完，張乾二與主講教師一起改考卷、登記分?jǐn)?shù)，然后寫出試卷分析，既要做出分?jǐn)?shù)分布，還要指出學(xué)生在某些知識點的問題，以利今后的教學(xué)改進，然后送教務(wù)處歸檔。

盧嘉錫作為理學(xué)院院長兼化學(xué)系主任，要求所有教師必須嚴(yán)格參加教研室學(xué)術(shù)活動，除研討教材、教學(xué)大綱、聽課交流、組織試講外，還要求每位教師每半年做一次讀書報告，既可匯報科研成果，也可以自查資料，歸納某一方向的發(fā)展動向。這些活動不僅使張乾二拓寬視野，強化查閱歸納文獻能力，而且提高了他的講解表達能力。

建國初期，我國高等教育水平與國際差距較大，化學(xué)系開設(shè)的課程大多限于“無機化學(xué)”“有機化學(xué)”“分析化學(xué)”“物理化學(xué)”和化工等一般課程，少有開設(shè)在原子、分子水平的“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”“量子化學(xué)”等課程。為了趕上國際先進水平，國家高等教育部于1953年夏季，邀請廈門大學(xué)盧嘉錫和東北人民大學(xué)(即現(xiàn)吉林大學(xué))唐敖慶兩位教授，在青島舉行暑期物質(zhì)結(jié)構(gòu)講習(xí)班。

青島講習(xí)班辦得很成功，盧嘉錫與唐敖慶在國內(nèi)學(xué)術(shù)界的聲望大增。高等教育部認(rèn)為這種講習(xí)班效果很好，決定第二年在北京大學(xué)再次舉辦。這次報名參加培訓(xùn)的人員更多，培訓(xùn)班改為平行兩個班，擔(dān)任主講的除盧、唐兩位外，還增加了吳征鎧和徐光憲。

青島和北京的兩次講習(xí)班成功舉辦后，全國各地有不少高校教師都慕名到廈門大學(xué)求教。化學(xué)系以盧嘉錫為首的一批教師負(fù)責(zé)接待。當(dāng)時山東大學(xué)的張克從、蔣民華，武漢大學(xué)的魏克全，四川大學(xué)的吳守玉，杭州大學(xué)的董倩，以及福州高校的教師等來到廈門大學(xué)，主要聽取盧嘉錫講授“量子化學(xué)”“現(xiàn)代晶體學(xué)”課程。盧嘉錫、陳允敦帶領(lǐng)青年學(xué)者張乾二、張炳楷和上述來校的教師一起探討用X衍射儀測定晶體的技術(shù)。

5 溶液中培養(yǎng)晶體

1958年大躍進時代，盧嘉錫找張乾二、張炳楷，讓他們探索晶體培養(yǎng)方法：可以從溶液中培養(yǎng)，也可用水熱法讓晶體生長，還可從熔體中生長晶體……盧嘉錫對兩位年輕教師說，“培養(yǎng)晶體國內(nèi)還沒有人做過，我們還是先易后難，先從水溶液中培養(yǎng)晶體”。盧嘉錫讓他們帶領(lǐng)兩個學(xué)生，一起到漳州設(shè)立“晶體生長實驗室”，進行培養(yǎng)晶體的科學(xué)研究。實驗室設(shè)在漳州實驗小學(xué)，住在當(dāng)?shù)氐奶熘鹘烫?，三餐在龍溪專?現(xiàn)漳州)食堂吃飯。

怎么培養(yǎng)晶體？張乾二與張炳楷先好好讀了一遍《晶體生長》專著。晶體生長，外人看起來似乎簡單，實際卻很復(fù)雜。它涉及到熱力學(xué)中的相平衡和相變，首先要了解培養(yǎng)晶體的相圖；其次要了解晶體生長的成核過程，它涉及相變驅(qū)動力、臨界晶核的形成能、核化速率等。整個培養(yǎng)過程更要研究晶體生長動力學(xué)；了解晶體形態(tài)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的聯(lián)系、生長環(huán)境對晶體形態(tài)的影響；還要考慮溶質(zhì)在溶液中的擴散過程、晶體界面的穩(wěn)定條件等。還未培養(yǎng)晶體前，兩位年輕教師先進行了一番理論學(xué)習(xí)。

要培養(yǎng)什么晶體呢？他們先查看了水溶性晶體的溶解度曲線圖。不同物質(zhì)在水中的溶解度有明顯差別，有的晶體溶解度很大，如酒石酸鉀；有的則很小，如硫酸鋰；大多數(shù)晶體的溶解度隨溫度升高而增大[1]。張炳楷看到酒石酸鉀鈉的熔解曲線隨著溫度變化很大，心想這樣可能比較容易結(jié)晶，就選擇了它(圖4)。當(dāng)時完全是白手起家，加熱水溶液要用很大面積的電爐，但那時并沒有出售現(xiàn)成的異型電爐，大家只好采購一堆電阻絲，自己動手繞，加工成加熱電爐。培養(yǎng)晶體需要二十四小時的連續(xù)恒溫條件，但當(dāng)時沒有恒溫槽，而且供電條件很差，經(jīng)常斷電，張乾二就把人員分成兩班，輪流值班。

圖4 一些水溶性晶體的溶解度曲線

如何培養(yǎng)晶體，參考書上并沒有具體工藝，完全得靠自己摸索。先配制過飽和的酒石酸鉀鈉溶液，再找一顆比較好的晶種，固定在旋轉(zhuǎn)棒上，讓晶種以某種速度緩慢勻速運動，隨著晶體的生長，還要不斷添加晶料，保持溶液處于過飽和狀態(tài)。但是不知什么原因，酒石酸鉀鈉晶體一直長不出來，而恒溫槽底部有時會有晶體析出，他們只好再去查參考書?！毒w生長》中提到，過飽和溶液在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的。W. Octwald首先提出過飽和溶液可分為“不穩(wěn)過飽和”和“亞穩(wěn)過飽和”。他把無晶核存在情況下能自發(fā)析出晶體的稱為“不穩(wěn)過飽和”，不能自發(fā)結(jié)晶的稱為“亞穩(wěn)過飽和”溶液。在過飽和區(qū)、靠近溶解度曲線，確實存在亞穩(wěn)區(qū)。穩(wěn)定區(qū)即不飽和區(qū)，不會發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象；亞穩(wěn)區(qū)不會發(fā)生自發(fā)結(jié)晶，因此若將晶種放入亞穩(wěn)區(qū)，晶體會在晶種上生長；不穩(wěn)區(qū)溶液會自發(fā)產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象[2]。于是一切從頭開始，過了幾天，晶種開始慢慢長大，大家感到十分興奮，這更增強了做下去的信心。大家輪班培養(yǎng)晶體，記錄溫度、濃度等數(shù)據(jù)。

在培養(yǎng)晶體中，張乾二、張炳楷發(fā)現(xiàn)，選好晶種對生長晶體的質(zhì)量關(guān)系極大，下種前晶種要先對晶種預(yù)熱以防它炸裂，下種后要使晶種慢慢由微溶而轉(zhuǎn)入生長。在晶體培養(yǎng)過程中，要小心控制溶液的過飽和度，盡量減少生長速度的波動性。在值班過程中，張老師要求學(xué)生要做好溶液濃度與溫度的記錄。他們還探索調(diào)整溶液的pH，發(fā)現(xiàn)也會影響晶體的生長。就這樣，張乾二、張炳楷帶領(lǐng)學(xué)生克服了一個個困難，在水溶液中培養(yǎng)晶體，填補了國內(nèi)空白。以后福州物構(gòu)所、山東大學(xué)化學(xué)系在培養(yǎng)大晶體方面都做出了可喜的成果。

經(jīng)歷教學(xué)和科研等磨煉，自20世紀(jì)50年代至60年代中期，張乾二在廈門大學(xué)化學(xué)系“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”方面的教學(xué)水平和學(xué)術(shù)成就已嶄露頭角。在盧嘉錫奉調(diào)赴福州履新之后，張乾二漸漸在“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”的教學(xué)與科研工作中獨當(dāng)一面挑大梁，成為廈門大學(xué)化學(xué)系的學(xué)術(shù)帶頭人之一。

本文節(jié)選自《浪遏飛舟：張乾二傳》(林夢海、黃宗實、郭曉音，著，2016年由廈門大學(xué)出版社出版)，并經(jīng)改寫而成。