摘要:主要成就:我国杰出的物理化学家,我国原子簇化学研究领域的开拓者。专长结构化学,证实了过氧化氢的分子构型,测定了氮化硫和有关簇合物的结构,首先提出固氮酶活性中心的网兜式结构模型。在他的组织和领导下,我国化学模拟生物固氮及有关原子簇合物的合成和结构化学研究水平跻身
姓名:卢嘉锡
生卒年:1915-2001
籍贯:台湾台南(生于福建厦门)
身份:物理化学家、中国科学院院士
主要成就:我国杰出的物理化学家,我国原子簇化学研究领域的开拓者。专长结构化学,证实了过氧化氢的分子构型,测定了氮化硫和有关簇合物的结构,首先提出固氮酶活性中心的网兜式结构模型。在他的组织和领导下,我国化学模拟生物固氮及有关原子簇合物的合成和结构化学研究水平跻身世界前列。获1993年度国家自然科学奖二等奖,获1999年度何梁何利基金科学与技术成就奖。
院士语录:
★要提倡独立思考。老话说“打破砂锅问到底”,这是形容人的求知欲旺盛,如果把它理解为不要独立思考,什么都从头问到底,那就错了。
★化学家的“元素组成”应当是CзHз,即Clear Head(清醒的头脑)+Clever Hands(灵巧的双手)+Clean Habits(洁静的习惯)。
一鸣惊人的跳级生
1926年春天,厦门商密小学的六年级班里,来了一个插班生。有同学关心地问新伙伴:“你原来读哪个学校?”
“我没有上过小学。”新同学老老实实地回答。
同学们惊呆了,心里满是疑惑:没读过小学,一下子就上六年级,他能跟得上吗?
这个新同学就是卢嘉锡。他父亲在家开办私塾,在外又兼任小学的国文老师,卢嘉锡虽然原先没有读过小学,但他不仅从父亲那里学了四书五经和一到五年级的国文课程,还跟着哥哥学了一些算术和英语。所以,他信心满满地直接插班进了六年级。不过,别看卢嘉锡现在这么聪明,小时候,父母还担心他是个哑巴呢。
小嘉锡长到三周岁时,还不会说话。不舒服了就哭,开心了就笑,想要什么只会用小手指指点点。父亲给学生上课时,小嘉锡就搬个小凳子坐在旁边,一声不响地听。
这天,父亲正在书房里吟诗作词,小嘉锡又悄悄地坐在边上听。父亲正得意地吟诵着新作的诗,突然,耳边传来一句:“爸,我也要念书!”
儿子会说话了!父亲惊喜地看着小嘉锡,小嘉锡也双眼亮闪闪地看着父亲,再一次开口说:“我也要念书!”儿子之前迟迟不说话,开口说的第一句话就是“我也要念书”,这可把父亲高兴坏了。有一天,小嘉锡看大孩子们点花炮。大花炮点着后,“砰”的一声蹦到半空中,又“砰”的一声在空中炸开。小嘉锡很好奇,缠着父亲问这叫什么。“天地炮。”父亲不假思索地回答道。
“不对!”小嘉锡马上反驳道,“应该叫地天炮。它先在地上响,然后才在天上响,就该叫地天炮。”
父亲惊讶地看着小嘉锡,心想:这小不点还真会动脑筋啊。于是他决定考考儿子。父亲将小嘉锡带到书房,指着桌上一本厚厚的书说:“这书封面上的四个字叫‘康熙字典’。”
第二天,父亲又把小嘉锡领到书房,点着书桌上那本厚厚的书问小嘉锡:“封面上的四个字念什么啊?”
“康熙字典。”小嘉锡一边回答,一边拿起笔,将这四个字一笔一画写了出来。这之后,父亲便正式将小嘉锡收为自己的学生,在家中教他功课。正因为在家中已经打下了良好的基础,进小学时,小嘉锡就直接插班到了六年级。
很快,班上的同学们就对小嘉锡刮目相看了——在这一年的全市小学国文会考中,小嘉锡取得了第三名的好成绩。
1927年春天,11岁的小嘉锡升入初中。不过,他没有固定的班级,同时上着初一的英文课、初二的国文课和初一、初二的数学课。
对于国文和数学,小嘉锡游刃有余。可是开学后的几次英文考试不及格,给小嘉锡泼了一盆冷水——他只读过一年正规小学,英文底子太薄弱了!这让一直非常自信的小嘉锡深受打击,他下定决心要把英文赶上去。于是,他把所有的课余时间都用在英文学习上,不仅提前预习英文课程的内容,阅读英文小说,还试着写英文日记。一段时间后,小嘉锡的英文很快就突飞猛进。
1928年秋天,还不满13岁的卢嘉锡就以“四年制中学毕业”的同等学力考取厦门大学预科班。两年后,他升入大学本科,成了一名少年大学生。
独创“毛估”法
大学里,卢嘉锡的成绩时常名列前茅。大三时的一次物理化学考试,有道题目特别难,全班只有卢嘉锡一个人做了出来。他正得意呢,不料卷子发下来一看,这道题老师只给了他1/4的分数。卢嘉锡很不服气,但细细一瞧,不由得拍着脑袋“哎呀”叫出声来:原来是自己太粗心了,把答案的小数点点错了一位。
“假如设计一座桥梁,小数点点错一位可是要出大事故的。我扣你3/4的分数,就是希望你能改掉粗心大意、急于求成的毛病,做完题后还要认真检查……”老师用心开导着卢嘉锡。
这番话启发了卢嘉锡。他发现,倘若根据这道题给出的条件先估一估,便会知道答案应该有个大致的范围,而自己的答案远远超出了这个范围。如果当时好好检查一下,应该就能发现这个点错小数点的答案错得太离谱了。
从那以后,每次做习题时,卢嘉锡总会先根据题意推测出答案的大致范围,再来解题。如果结果超出了这个范围,那一定有问题,他就会再仔细地检查一下解题过程。他把这个做法称作“毛估”。
大学里的这种“毛估”训练,后来发展成为卢嘉锡科学研究的一个重要方法。在美国加州理工学院留学时,他还遇到了一位“毛估”法的知音呢。
和诺奖学者的师生情
1937年,卢嘉锡考取公费留学名额。两年后,获得博士学位的他来到美国加州理工学院担任客座研究员,在鲍林教授的指导下从事结构化学研究。鲍林教授是20世纪最杰出的化学家之一,量子化学的创始人,1954年获得了诺贝尔化学奖。
在鲍林教授身边,卢嘉锡惊喜地发现老师有一项独特的本领:只要给出某种物质的化学式,他就能大体想象出该物质的分子结构模型。这和卢嘉锡看了给出的条件就能毛估出答案的大致范围,不是有异曲同工之妙吗?“毛估比不估好!”两个人一拍即合。就这样,这对在学术上拥有共同见解的师生,后来成了一生的知己。
其实,卢嘉锡的“毛估”和鲍林教授的分子结构模型想象绝不是瞎猜,而是一种把握住事物的本质后进行科学推测的能力。科学技术上的发现与发明的确需要大量精确的实验和计算,不能有半点马虎。但在开始一项研究之前,假如能“毛估”出一个合理的“目标模型”,不就可以剔除模型之外明显不合理的选项,从而少走很多弯路吗?
卢嘉锡的“毛估”和鲍林教授的分子结构模型想象其实都是一种科学假想的能力。他们就像领航员一样,用科学假设开辟出航道,使科学研究在一定的航道内进行,避免了横冲直撞地瞎折腾。多年后,卢嘉锡用“毛估”法提出化学模拟生物固氮的“网兜状福州模型”,又在新技术晶体材料研究中,根据“性能敏感”结构的观点,提出一系列可供筛选的优质倍频晶体对象,最后都被多种现代物理化学方法研究证实,使得我国在相关研究领域处于世界领先地位。
1940年夏天,留学期满,卢嘉锡打点好行装,订好船票后向鲍林教授辞行。鲍林教授拉着卢嘉锡的手,恳切地说:“现在中国正在打仗,你回去怎么搞研究?你这么多年的心血不能白费了啊!不如在我身边再待一段时间,你既聪敏又有能力,一定能做出一流的业绩。”导师极力挽留,回国之路又困难重重,卢嘉锡反复思量后,决定留下来继续和老师一起搞研究。1945年,中国抗战胜利的消息传来,卢嘉锡归心似箭,于当年年底回到了祖国。
不过卢嘉锡一直没有忘记大西洋彼岸的恩师鲍林教授,鲍林教授也一直惦记着他。20世纪80年代,卢嘉锡担任中国科学院院长后不久,就收到了鲍林教授寄来的一份贺礼。“恩师会送我什么礼物呢?”卢嘉锡兴冲冲地打开袋子,只见里面是一本旧笔记本。看着笔记本封面,卢嘉锡顿时热泪盈眶:这是自己当年研读鲍林教授量子化学论著时的学习笔记。当年离开美国前,卢嘉锡想送点礼物给教授,鲍林教授却爽快地说:“我不要别的礼物,你就把那本量子化学课的笔记本送给我吧。”
没想到,经过几十年的岁月,这本笔记本又远渡重洋回到了卢嘉锡手上。而此时,鲍林教授已是耄耋之年,自己也年近古稀了,这怎能不叫卢嘉锡感慨万千呢?
来源:一品姑苏城