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        唐有祺:化學世界的百年求索者

        2022-12-16 23:20:58綜合
        科學導報 2022年81期
        關鍵詞:工程學北京大學分子

        1920年7月11日,唐有祺出生于上海市南匯縣新場鎮(zhèn)的一戶小康人家,5歲時進入新場小學接受正規(guī)教育,1931年到南匯縣讀初中,1934年以優(yōu)異成績考入當時辦學理念非常先進的上海中學。

        1937年,唐有祺高中畢業(yè),考入同濟大學。時逢抗日戰(zhàn)爭全面爆發(fā),同濟大學不得已五易校址,輾轉9省市。顛沛流離的大學生活,飽受戰(zhàn)亂的故土山河,在青年唐有祺心中涂下了最暗的底色,使得后來的他無論遭逢多大變故,內心從來都有希望的光明耀亮。

        1942年,唐有祺大學畢業(yè),此時的中華大地滿目瘡痍。唐有祺一心希望利用自己的知識、理論和技能,開發(fā)中國特色資源來服務國家。他先后到昆明的兵工廠、重慶渝鑫鋼鐵廠工作。后來,又專門從事做電機和變壓器的矽鋼替代品——電解鐵片研究。

        為此,唐有祺放棄了已經(jīng)考上的中央大學研究生學業(yè)。幾個月后,赴美選拔考試傳來好消息,唐有祺獲得化工專業(yè)的唯一一個留學名額,但他又擱置了這個絕佳的進修機會。但大學畢業(yè)后從事實業(yè)工作的經(jīng)歷讓唐有祺意識到,只有提高學識才能在技術方面作出突破。因此,抗日戰(zhàn)爭勝利后,他決定赴美留學。

        1946年8月,唐有祺抵達美國。憑著自己對物理和化學的濃厚興趣及在這兩方面的扎實基礎,他被國際著名晶體化學家、加州理工學院諾貝爾化學獎獲得者鮑林教授收入門下,攻讀博士學位。

        在鮑林門下,唐有祺不但掌握了此前從未接觸過的儀器設計及搭建技能,還利用高超的數(shù)學技巧,在自己搭建的儀器上順利解決了導師交給他的兩個具有挑戰(zhàn)性的前沿問題。

        1950年7月,唐有祺博士畢業(yè)。因對唐有祺能力的期許,鮑林把國際上剛剛興起的用X射線解析蛋白質結構的重任交給了他,讓他以博士后的身份繼續(xù)從事研究工作。自此,唐有祺成為國際上首批接觸蛋白質晶體學及分子生物學的少數(shù)學者之一,為他后來在中國倡導化學生物學奠定了堅實的基礎。

        正當唐有祺的蛋白質晶體研究進展日益順利,有望獲得重大成果之時,國際形勢發(fā)生重大變化。1949年10月1日,新中國成立,百廢待興的中華大地急需各行各業(yè)人才。1951年春,唐有祺毅然決定,中斷研究,設法回國。

        1951年5月,唐有祺拿著這張離開美國的門票登上了橫渡大西洋的客輪。此后,歷時3個月,他陸續(xù)突破英、法的簽證封鎖,于1951年8月回到闊別5年的祖國。

        1951年9月,唐有祺開始執(zhí)教清華大學化學系,開設“分子結構和化學鍵本質”這門中國從未有過的新課,將結構化學與化學鍵方面的最新理論和方法介紹到國內。這是唐有祺對晶體化學、結構化學在中國啟蒙的第一步。

        1952年,全國范圍內院系調整,唐有祺跟隨黃子卿先生遷入北京大學化學系。此后的半個多世紀,唐有祺的生活和命運與北京大學緊密相連。

        為盡快建立起中國晶體化學的研究體系,唐有祺不僅在北京大學開課,系統(tǒng)培養(yǎng)學生,還在全國范圍內開設師資培訓班,推動晶體化學在全國綜合大學的普及。他在“結晶化學”課堂上使用的講義,經(jīng)幾次試用后,受教育部委托,于1957年11月正式在高等教育出版社出版?!督Y晶化學》成為我國學者自己編寫的第一批高等學校新教材。

        1958年,唐有祺又在北京大學化學系開設“物質結構”一課,主要講授分子結構和化學鍵本質,以及量子力學基礎和研究分子結構的方法和原理,依然是自己編寫講義。

        此時的中國,結構化學人才奇缺。1955年,受X射線晶體學研究前輩陸學善先生的邀請,唐有祺到當時的中國科學院應用物理所(現(xiàn)物理研究所)兼職,籌組單晶結構分析工作。1956年,中國科學院化學研究所成立。唐有祺又應邀籌組化學所的結構化學研究工作。

        憑借師從鮑林期間打下的扎實基礎,唐有祺帶領研究人員,硬是在嚴峻的條件下開啟了中國的結構化學研究,為新中國培養(yǎng)出一批結構化學人才,更為我國后續(xù)解決豬胰島素晶體結構奠定了基礎。

        1978年,中華大地迎來了科學的春天,以唐有祺為負責人的北京大學物質結構研究室得以重整旗鼓。唐有祺開創(chuàng)性地提出蛋白質結構與功能設計這一新的研究方向。如今,這一方向已經(jīng)成為蛋白質結構研究以及新藥設計的前沿領域。

        對生物學體悟頗深的唐有祺意識到,進入分子水平的化學將在生物學的發(fā)展中發(fā)揮巨大作用。因此,他高瞻遠矚地在中國倡導化學生物學,積極組織“生命過程中的重要的化學問題研究”攀登項目,并出任首席科學家。中國科學院有機化學研究所、感光化學研究所、細胞所、復旦大學遺傳所、吉林大學、北京醫(yī)科大學藥學院(現(xiàn)北京大學藥學院)等單位都加入到該項目中。

        在唐有祺的倡導下,化學生物學從化學方面為中國生命科學的研究和發(fā)展開創(chuàng)了新局面,同時也為化學的推陳出新提供了動力。

        1978年,在全國科學大會召開前夕,唐有祺在《現(xiàn)代科學技術簡述》中將長久以來的思考首次以“分子工程學”的形式見諸文字。為推進分子工程學研究,他先后完成《分子工程學芻議》和《國家“八五”基礎研究重大項目建議書》,確立了建設分子工程學學科的目標和做法。

        在唐有祺的設計下,1992年,北京大學作為主持單位,聯(lián)合吉林大學、南京大學、復旦大學、山東大學、中國科學院化學研究所等,在“功能體系的分子工程學研究”攀登項目牽引下,于全國范圍內分片建設分子工程學,一大批科研人才得以成長起來。

        在推動中國科學走向世界的同時,唐有祺意識到,必須將現(xiàn)有研究力量整合起來,才有可能加快前進的步伐。為此,他先后向國家提議,整合北京大學物理化學專業(yè)的相關學科,成立北京大學物理化學研究所,以及整合北京大學與中國科學院化學研究所的結構化學研究力量,成立北京分子動態(tài)和穩(wěn)態(tài)結構化學國家重點實驗室。

        1984年,北京大學物理化學研究所正式成立,唐有祺擔任所長。這是中國高校第一個專門的物理化學研究機構。此后短短幾年間,研究所取得了一系列重要研究成果,獲得國家教委科學技術一等獎4項,二等獎2項;獲國家自然科學二等獎2項,3等獎1項;獲國家技術發(fā)明二等獎1項。

        在唐有祺鍥而不舍的推動下,1993年10月,國家教委正式發(fā)布《跨世紀優(yōu)秀人才計劃》。這項創(chuàng)新之舉開創(chuàng)了中國科學在培養(yǎng)高層次學科帶頭人和骨干力量的先河。之后,國家和有關部門又陸續(xù)實施《國家杰出青年科學基金》等人才培養(yǎng)計劃,大大推動了中國科學帶頭人與骨干人才的培養(yǎng)工作。

        北京大學前校長林建華教授說:“很少有人能像唐有祺先生那樣,為一個國家的眾多學術領域留下如此深刻的印跡。為中國晶體學和結構化學奠定基礎,開拓分子工程學,推動化學生物學。他的遠見與睿智,給人以平和,給人以力量?!?/p>

        雖然中國的條件要比這里艱苦,但畢竟是我的祖國。中國的化學研究水平和美國存在很大差距,正因為如此,我才更要回去,爭取彌補這些差距。

        可以用X射線衍射的方法測定胰島素晶體的空間結構,由此為研究蛋白質結構與功能的關系打開一個缺口。

        化學、物理學和生物學都是自然科學中的基礎學科,它們表現(xiàn)出越來越密切的關系。借助于近代物理,化學得以如虎添翼般地迅速發(fā)展,與物理成為能充分交流和合作的學科伙伴,而進入分子水平前后的生物學也為化學提供了更多能充分發(fā)揮其作用的契機。

        分子工程學可以作為一個學科來建設,而且應以功能為導向,逆向而行。起步階段需要通過研制功能體系來帶動學科建設;再進一步按照功能體系的本質和原理的共性歸類,分片建設分子工程學。

        一個有真才實學的人不應該是無德之人。學者就是學者,應該恪守為學之道和為師之道。

        ,出生于江蘇南匯,物理化學家,化學教育家,中國科學院學部委員(院士),北京大學化學與分子工程學院教授。唐有祺主要從事晶體體相結構和晶體化學,生物大分子晶體結構和生命過程化學問題,功能體系的表面、結構和分子工程學等領域的研究。截至2022年6月,唐有祺發(fā)表論文400余篇。

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