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没有他,中国化学差点丢“番号”

2022-11-11
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11月8日13时34分,中国晶体与结构化学奠基人之一,中国科学院院士、北京大学化学与分子工程学院教授唐有祺因病在北京逝世,享年103岁。


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唐有祺开创了我国晶体化学领域,在胰岛素晶体结构测定、氧化物高温超导体等多个重要体系的结构研究中作出了重要贡献;提出了自发单层分散理论,与合作者一起开展长期系统研究,揭示的自发单层分散原理对高效催化剂、吸附剂等功能体系的研制起到重要指导作用;创建了分子工程学学科,推动了我国化学与生物学交叉学科发展。


他曾对“化学不是基础学科”予以辩驳,清晰地阐明化学、物理学和生物学都是自然科学中的基础学科。也正是在他和中国现代理论化学的开拓者和奠基人唐敖庆等的倡导下,在国家重点基础研究发展计划(亦称“973”计划)中,恢复了化学作为基础学科的独立地位。


测定中国第一个蛋白质晶体结构



1951年,美国政府为了遏制新中国,极力阻挠中国留学生回国。正在美国加州理工学院进行博士后研究的唐有祺决定中断研究,提前回国。

他的导师莱纳斯·鲍林知道后极力挽留。唐有祺说:“虽然中国的条件要比这里艰苦,但毕竟是我的祖国。中国的化学研究水平和美国存在很大差距,正因为如此,我才更要回去,争取弥补这些差距。”

当时的中国,晶体化学和大分子结构研究一片空白。在资金缺乏、仪器设备不到位、人才稀缺的条件下,唐有祺建立起晶体结构研究和生物大分子研究体系,把中国化学向前推进了一大步。

1965年,历经六年零九个月的协作研究,我国科学家在世界上首次人工合成了结晶胰岛素,这是生命科学发展史上一个重要的里程碑。但在此之后,研究应往何处发展?

在1966年4月人工合成胰岛素鉴定委员会第二次会议上,唐有祺提出了未来的研究方向:可以用X射线衍射的方法测定胰岛素晶体的空间结构,由此为研究蛋白质结构与功能的关系打开一个缺口。

唐有祺的建议被会议采纳,他也因此被推举为胰岛素晶体结构测定的学术带头人。

1971年,相关研究团队完成了猪胰岛素晶体结构测定。诺贝尔化学奖获得者霍奇金盛赞,“北京图谱目前是胰岛素最精确的图谱。”

正是这项中国第一个蛋白质晶体结构测定工作,带动了中国分子生物学、化学生物学,特别是生物大分子晶体学的发展,为中国的结构生物学培养了人才。

巩固化学学科的中心地位



化学能不能作为基础学科?这个如今看来毋庸置疑的问题,曾引发过巨大争论。

1978年9月20日,在中国化学会举办的论文报告会上,唐有祺谈到了化学学科的重要作用和地位,并对“化学不是基础学科”予以辩驳。

唐有祺清晰地阐明,化学、物理学和生物学都是自然科学中的基础学科,它们表现出越来越密切的关系。借助于近代物理,化学得以如虎添翼般地迅速发展,与物理成为能充分交流和合作的学科伙伴,而进入分子水平前后的生物学也为化学提供了更多能充分发挥其作用的契机。

这令当时还是大学生的中国科学院原党组副书记郭传杰印象深刻。那是他第一次听到唐有祺的名字,在他心中留下了一个仗义执言的科学家形象。

1997年,我国决定制定《国家重点基础研究发展规划》,开展面向国家重大需求的重点基础研究。这是中国加强基础研究的重大战略举措。但在草拟的《国家重点基础研究发展纲要》中,原有基础学科中的数学、物理和生物都被列为大学科,唯独把化学从大学科中撤销,只作为从属于物理的一部分列入其中。这好比一支部队被撤了番号,肯定会影响学科的未来发展。

对此,4月3日,唐有祺和唐敖庆给时任总理李鹏写信。在信中,他们阐述了化学学科的意义和作用,列出了理由,同时回应了与化学相关的质疑。

在唐有祺和唐敖庆等的倡导下,正式实施的“973”计划中,恢复了化学作为基础学科的独立地位。

联姻多学科,开辟新领域



唐有祺不仅精通化学的各个学科门类,也始终关注生物学、物理学、数学等的发展。他整合的研究人员不限于化学领域,还触及物理学界、生物学界和地质学界。

“功能体系的分子工程学”便是由唐有祺开辟的一个面向国际前沿的学术方向。

1987年,他大胆地提出,分子工程学可以作为一个学科来建设,而且应以功能为导向,逆向而行。在他的设想中,起步阶段需要通过研制功能体系来带动学科建设;再进一步按照功能体系的本质和原理的共性归类,分片建设分子工程学。如今,这门学科已经成为国际研究的热点。

“如果有一天可以按人的意志安排一个个原子,那么将会产生怎样的奇迹?”这是诺贝尔物理学奖得主费曼的期望。他不曾料到,在世界的东方,古稀之年的唐有祺用“分子工程学”的设想,缩短了现实和假设之间的距离。

在这一时期,国际学界早已热切投入到从分子水平研究生命的问题中,但当时中国的化学和生物学曾一度出现脱离,彼此交叉甚少。为了正式推进化学生物学在中国的发展,1991年10月,唐有祺以“生命过程中的重要的化学问题研究”为题,申请了首批国家攀登项目,希望拉开中国化学生物学研究的序幕。

30多年过去了,中国化学生物学已经枝繁叶茂。在他的倡导下,化学生物学从化学方面为中国生命科学的研究和发展开创了新局面,同时也为化学推陈出新提供了动力。

北京大学原校长林建华曾说:“很少有人能像唐有祺先生那样,为一个国家的众多学术领域留下如此深刻的印迹:为中国晶体与结构化学奠定基础,开拓分子工程学,推动化学生物学。他的远见与睿智,给人以平和,给人以力量。”

授业传道,淡泊名利



几十年来,唐有祺似乎只有两件永远做不完的事,一是科学研究,二是培养人才。

在教学中,他的认真是出了名的。为给石油化工专业的工农兵学员准备教材,他亲自到石油化工厂了解情况,获得了对生产流程及一些关键化工问题的感性认识,在此基础上结合实例阐述流动型式、传热和传质等环节对工业反应器中化学反应进程的影响,编著了《化学动力学和反应器原理》,后来又在充分体验生产实践的基础上编著了《相平衡、化学平衡和热力学》。

唐有祺教给学生的远不止这些,还有他的治学风范和淡泊名利的学者品格。他常说,一个有真才实学的人不应该是无德之人。“学者就是学者,应该恪守为学之道和为师之道。”

版权声明:本文来源《中国科学报》
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