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第19章 化学世界的经典人物(5)

第二次世界大战期间,尤里参加了美国政府研制原子弹的“曼哈顿计划”。尤里利用他掌握的同位素化学方面的丰富知识,对于生产第一颗原子弹起了很大的作用。尤里负责研究制造原子弹所必需的分离方法,该方法就是把的铀235和铀238分离开来。经过不懈的努力和钻研,他终于研究出分离铀的方法,成功的研制出了第一颗原子弹。

其实,爱好和平的尤里当初是怀着对德意日法西斯强烈的愤恨才参加到“曼哈顿计划”中的,他和其他科学家一道努力制造出了原子弹。

鲍林——著名的量子化学家

学习生涯

1901年,莱纳斯·卡尔·鲍林出生在美国俄勒冈州波特兰市。鲍林幼年聪明好学,11岁的时候就认识了心理学教授捷夫列斯。当时捷夫列斯有一所私人实验室,他曾给幼小的鲍林做过许多有意思的化学演示实验,这使幼小的鲍林开始萌生了对化学的热爱,这种热爱也是促使他走上研究化学道路的原因之一。

身为中学生的鲍林,各科成绩都非常好,尤其是化学成绩更是名列前茅。1917年,鲍林以非常优异的成绩考入俄勒冈州农学院化学工程系。鲍林的家境不太好,父亲只是位普通的药剂师,而且母亲多病。由于经济困难,鲍林在大学曾停学一年。复学以后,也是靠勤工俭学来维持学习和生活,刻苦的鲍林还曾兼任分析化学教师的实验员,在四年级时还兼任过一年级的实验课。鲍林不但对化学方面的知识很感兴趣,同时还认真学习了原子物理、数学、生物学等多门学科。这些知识,为鲍林以后的研究工作打下了坚实的基础。

1922年,鲍林以优异的成绩毕业,同时,考取了加州理工学院的研究生,导师是著名化学家诺伊斯。诺伊斯擅长物理化学和分析化学,知识非常渊博。对学生循循善诱,为人和蔼可亲,学生们评价他“极善于鼓动学生热爱化学”。诺伊斯告诉鲍林“不要只停留在书本知识上,应当注重独立思考,同时要研究与化学有关的物理知识”。而且诺伊斯十分赏识鲍林,并把鲍林介绍给许多知名化学家,使他很快地进入了学术界的社会环境中,这对鲍林以后的发展十分有用。鲍林在诺伊斯的指导下,完成的第一个科研课题是测定铝矿的晶体结构,鲍林用调射线衍射法,测定了大量的数据,最后确定了铝矿的结构,这一工作完成得很出色,不仅使他在化学界初露锋芒,同时也增强了他进行科学研究的信心。

后来鲍林获博士学位以后,于1926年2月去欧洲,在索未菲实验室里工作一年。然后又到玻尔实验室工作了半年。这些学术研究,使鲍林对量子力学有了极为深刻的了解,坚定了他用量子力学方法解决化学键问题的信心。

鲍林在量子化学方面的成就

鲍林自19世纪30年代开始致力于化学键的研究,1931年2月发表价键理论,1939年出版了在化学史上有划时代意义的《化学键的本质》一书。这部书彻底改变了人们对化学键的认识,将其从假想的概念升华为定量的和理性的层次。在化学键理论的基础上,他于1932年首先提出了用以描述原子核对电子吸引能力的电负性概念。紧接着,他又提出了共振理论。

由于“共振论”直观易懂,在化学教学中易被接受,所以受到欢迎。在19世纪40年代以前,这种理论曾产生过重要影响。鲍林曾在1932年预言,惰性气体可以与其他元素化合生成化合物。然而鲍林的量子化学观点认为,较重的惰性气体原子,有可能会与那些特别容易接受电子的元素形成化合物,他的这一预言在1962年得以证实。鲍林在研究量子化学和其他化学理论时,提出了许多富有创造性的概念。例如,共价半径、金属半径、电负性标度等,这些概念的应用,对现代化学、凝聚态物理的发展都有重大的意义。

卢嘉锡——伟大的中国化学家

奋发向上

卢嘉锡,1915年生于中国福建省厦门市,其父是教蒙塾的老师。

卢嘉锡从1926年开始只上过一年公立小学,1927年后相继在厦门育才学社和大同中学初中部学习过一年半,1928年秋考入厦门大学预科班,时年13岁。1930年进入厦门大学化学系,同时修习了数学系主要课程,1934年毕业。大学期间曾担任校化学会会长和算学会副会长,毕业后留校任化学系助教三年,同时兼任中学数学及英文教员。

1937年考取中公费留学生,进入英国伦敦大学学院学习,并在著名化学家S·萨格登指导下从事人工放射性研究,两年后通过答辩,获伦敦大学物理化学专业哲学博士学位。1939年秋,他到美国加州理工学院,跟随曾两次单独获得诺贝尔奖的鲍林从事结构化学研究。第二年夏天,又在鲍林教授的挽留下继续工作了五年多。在此期间,他发表了一系列学术论文,其中不少成为结构化学方面的经典文献。1945年,卢嘉锡又获得美国科学研究与发展局颁发的“科学研究与发展成就奖。”1960年任福州大学副校长和福建物质结构研究所所长,为学校的系科布局、课程设置、图书订阅、科研设备购置、师资聘任以及组织管理,卢嘉锡付出了大量心血。

学术成就

结构化学是物理化学的一个重要分支。当结构化学在国际上还处于起步时期的时候,卢嘉锡就敏锐地意识到,热力学阶段作为物理化学的第一个发展阶段已经得到完善,结构化学将成为物理化学的第二个发展阶段,于是他选择了这个学科作为研究的主要方向。

原子簇化学特别是过渡金属原子簇化合物,是70年代以来国际上十分活跃的一个领域。人们从对固氮酶的研究中比较一致地认识到,固氮酶中固氮活性中心很可能是由Mo、Fe、S三种原子组成的原子簇。卢嘉锡对原子簇化合物及其可能存在的生物活性很感兴趣,自此,他开始了对原子簇化学的深入研究。经过长期不懈的钻研努力,卢嘉锡在这一研究领域终于取得了胜利。1978年,卢嘉锡在中国化学会年会上发表了《原子簇化合物的结构化学》的论文,这对国内这个领域的研究起了推动作用,开拓中国原子簇化学研究新的领域,这也是卢嘉锡一生中取得的最为突出的学术成就。

名扬世界

1972年以后,卢嘉锡着手恢复福建物质结构研究所的科研队伍和设备,关心和指导该所结构化学、晶体材料、催化及金属腐蚀与防护等学科领域的研究工作,以致于使这个研究所成为具有明显特色的结构化学综合研究机构。后来,这个研究所在卢嘉锡的努力下,在原子簇化学和新技术晶体材料科学方面取得很好的成绩,在国际上都占有一席之地。

1981年5月,卢嘉锡出任中国科学院院长。在任职的近六年里,他认真贯彻党中央关于科学技术工作的指导方针,领导中国科学院采取了一系列重大改革措施。他建立科研课题的同行评议制度,实行择优支持的经费管理办法,创建开放研究所和开放研究室,率先在中国科学院设立青年科学基金加强与院外的横向联系,组织全国性联合攻关项目稳定我国基础研究工作等等。他还为加强中外科技界的友好交往与合作做了大量工作,为提高我国科技界特别是中国科学院在国际科技界的地位做出了贡献。

报国为民的卢嘉锡

1988年,卢嘉锡当选为第七届全国政协副主席,以后又先后当选为第八届全国人大常委会副委员长、第九届全国政协副主席。卢嘉锡深知,进入国家领导人的行列,这不是他所热衷的目标,但却体现了党和人民对他的信任。

作为国家领导人,卢嘉锡仍不失科学家、教育家的本色。1991年的政协七届四次会议上,他代表农工民主党发言,题目是《大力发展科技和教育,为实现第二步战略目标而奋斗》,其中第一个小标题就是“树立科技兴国的意识”。他强调“兴国先育才的战略”和“兴国大计教育为本”,必须把教育放在优先发展的战略地位。卢嘉锡的发言博得全场四次热烈的掌声和强烈的反响。

卢嘉锡在任的十多年间,积极倡导智力支边,多次亲自到环渤海地区以及延边地区,深入工矿、山区、农村进行考察,为国家和当地经济社会发展出谋献策。他在出席“中国十大杰出青年”颁奖仪式时激励青年刻苦学习,艰苦奋斗,建功成才;他还为几位科学家在“邱氏鼠药案”中一审败诉鸣不平,与多位院士联名发表******,呼吁维护科学尊严。

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