寧願在化工廠當學徒,也不去銀行上班,這位化學家命名了杯芳烴,製備...

2020-12-16 騰訊網

1806年貝採裡烏斯提出「有機化學」一詞,幾百年間無數科學家為之著迷並不懈追求。

他著迷於化學世界的千變萬化,研製的耐高溫結構材料和高分子材料,在航天工業中曾被廣泛使用,為中國航天火箭及戰略武器中的防熱材料製造作出了重要的貢獻;他發現新型雜環化合物的合成因子;他為「杯芳烴」取了中文名字;他就是中國科學院院士,著名的有機化學、高分子化學和超分子化學專家——黃志鏜先生

黃志鏜

得遇良師,痴迷化學

1928年5月20日,黃志鏜生於上海。

4歲時,他的父親不幸因病逝世,留下母親王菊常和三個年幼的孩子。在工廠做工的母親只能把他寄養在浙江黃巖的外婆家。

1944年,黃志鏜升入了黃巖中學高中部,並遇到了帶領他走上化學之路的良師。

黃巖是浙江的一個偏遠小縣,交通不便,較少受到日軍侵擾。

1938年9月,黃巖中學決定將初中部4個班遷至黃巖西鄉的靈石書院。靈石書院是一座藏於群山深處的寺院,山高林密可以躲避空襲,讓學生得以繼續完成學業。

黃志鏜

上海淪陷後,很多上海教育界的精英紛紛避難至黃巖,黃志鏜就讀的黃巖中學的教師隊伍中,就多了許多教師。其中對他影響最大的,就是教化學的袁積誠。

袁積誠曾是上海交通大學的講師,戰亂期間他避難至黃巖中學,擔任了初高中化學和高中礦物課教師。他有著豐富的教學經驗,化學功底十分深厚,上課時旁徵博引、深入淺出,尤其能夠從學生感興趣的事情入手,在課外還親自指導學生進行化學實驗。

高中二年級,黃志鏜開始接觸到化學。他在袁積誠充滿智慧和魅力的教學和實驗中,對化學產生了強烈的興趣。這是他終生從事化學研究的起源。

1946年,家中突遭變故,還沒高中畢業的黃志鏜只能離開學校,前往上海投奔母親。母親託人替他在上海的銀行找了一份練習生的工作。這在當時是一份相當不錯的工作,可是已經痴迷化學的黃志鏜並不喜歡。

為此,他不顧母親的反對,通過一位同鄉的關係,在一家化學試劑廠當學徒,後來黃志鏜考入了同濟大學化學系。

進入研究所,化學是唯一的興趣

1947年,黃志鏜正式開始大學學習。大學四年,他如魚得水,對有機化學的相關知識特別感興趣。

那時候每學期每個班都有固定的實驗室,每個人都有固定的實驗臺,各種有趣的化學實驗讓黃志鏜沉浸其中。

1951年,黃志鏜從上海同濟大學化學系畢業,進入中國科學院上海有機化學研究所工作。

遷所北京,轉向軍工

1956年8月,中國科學院化學研究所在北京正式成立,上海有機化學研究所從事高分子研究的科研人員全部遷到北京。從此,黃志鏜也在北京中科院化學所開始長達6年的有機化學科研工作。

1958年,由於國防建設的需要,化學所承擔了一部分國防軍工任務,負責研製火箭中結構材料和耐超高溫、耐輻射、高絕緣的高分子合成材料。黃志鏜參與了這些任務,並擔任一個研究小組的負責人。

研究小組經過實驗,採用性能更優越的酚醛環氧—酚醛混合樹脂增強塑料,較好地解決了酚醛樹脂的揮發性與流動性之間的問題,並於1966年研製出一種低壓成型的酚醛樹脂。這種樹脂材料在當時的航天工業中沿用了很長一段時間,該項研究也於1987年獲得國家發明獎三等獎。

黃志鏜帶領研究小組在原先的工作基礎上精益求精,繼續採用交聯的方法解決了成型加工的難題,製成交聯型的聚醯亞胺,進一步實驗合成了以對稱三嗪為交聯結構的新型芳雜環高分子。這是當時最好的耐溫性能材料,更進一步滿足了多項國防材料的需要。

發現新型雜環化合物的合成因子

20世紀70年代末,中國恢復了國際學術交流,黃志鏜作為研究所的科研骨幹前往了多個國家進行學術訪問和交流。

1981年,黃志鏜作為交換學者到聯邦德國,進入波恩大學有機及生物化學研究所做訪問教授,在雜環化學方面開展合作研究。

1978年,中國有機化學代表團訪問英國東英吉利大學

雜環化合物,是由碳原子和非碳原子組成的環狀化合物,普遍存在於藥物分子的結構之中。

由於雜環化合物的數量極大,合成和反應上方法繁多,結果也不盡相同。在交流研究過程中黃志鏜發現,已發表的幾篇論文中化合物結構有錯誤。在波恩大學訪問研究期間發表了3篇文章,糾正並創新發現了這類新型雜環化合物的合成因子,並把這類化合物命名為「雜環烯酮縮胺」。

黃志鏜在實驗室

1982年,訪問結束回國後,黃志鏜繼續在雜環化合物領域進行深入研究。他和研究組做了大量的實驗工作,多次論證,形成了一套較為完善的理論系統。

黃志鏜也因在雜環化學方面的突出表現獲得了1994年中國科學院自然科學獎一等獎和1995年國家自然科學獎三等獎。

黃志鏜為合成眾多的新雜環化合物開闢了一條新路,被公認為中國在該領域的先驅人物之一。

由於很多雜環化合物具有生理活性,具備開發成新藥的潛力,因此國內外有關研究單位都與研究所籤訂協作協議進行生理活性試驗,進行新藥物或新農藥的篩選,其中某些化合物被發現具有抗癌活性。

合成新突破,「杯」中自有黃金屋

20世紀80年代末,黃志鏜不斷地探索發現,在國內率先開始杯芳烴的研究,率先進入超分子化學研究領域。

杯芳烴是由苯酚環和亞甲基連接組成的大環化合物,其結構酷似杯子,故黃志鏜將之譯名為「杯芳烴」。這一術語的中文譯名也很快得到了化學界的一致認同。

他帶領著研究小組,在艱苦的實驗條件中沒條件也要創造條件,先後開展了從杯芳烴的結構、合成和功能等多個方面或方向進行一系列研究,合成了數百種杯芳烴衍生物,許多功能化的杯芳烴已在分子識別中顯出特性,為中國在國際杯芳烴研究領域贏得了盛譽。

1988年,黃志鏜獲國防科工委「獻身國防科技事業」獎章

在六十多年的學術生涯中,黃志鏜先後在耐高溫高分子、有機矽高分子、雜環有機化學和超分子化學等多個化學領域方面取得了優異的成績。

黃志鏜的科學研究生涯,幾乎與新中國的科學事業一同成長。隨著工作的變動,他的研究課題也變換不少。

他曾表示:「在每次工作變換之時,雖然不無遺憾,對原來的工作有所留戀,但從不後悔,總是儘快投入新的工作中,以無憾於熱愛和從事化學工作的一生。」

1997年黃志鏜在義大利帕爾瑪參加國際杯芳烴會議

黃志鏜在開展科研工作的同時,還擔任博士生導師的工作,先後培養了一大批碩士、博士和多名博士後。

他治學嚴謹、熱心教導,80歲高齡時仍堅持每天到辦公室改論文、與學生交流。他始終堅持把培養學生的獨立科研能力放在第一位,引導加指導,給學生非常大的學習和思考空間。

1993年,黃志鏜與研究生討論工作

2016年11月13日,黃志鏜與世長辭。他培養的學生都在各自的領域中取得了優異成績,就像一顆顆種子不斷地生根發芽,不停地壯大科學的隊伍,將他的精神永遠傳播下去。

黃志鏜

(1928.5-2016.11)

有機化學家

高分子化學家

中國科學院院士

參考文獻:

1.《無憾於所熱愛的化學工作》,科學的道路(上卷)

2.《馳騁在化學王國的原野上——記中科院院士、化學家黃志鏜》,科學24小時

3. 《中國的航天飛船上有他的心血——記浙江籍中科院院士黃志鏜》,今日浙江

4.《黃志鏜:求學、理想與故鄉情結》,黃巖新聞周刊

5.《追憶黃志鏜先生》,高分子通報

6.《黃志鏜院士:高聚有機皆化境》,中國科學報

7. 本文圖片來源於中國科學報、中國科學院院士畫冊

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