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黄维垣院士:国家的需要就是我的课题

时间:2022-01-03来1源:中国科学报 作者:佚名

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1980年,黄维垣为课题组人员讲解化学反应原理 中科院学部局供图(下同)

中国科学院院士、著名有机化学家黄维垣的主要研究方向经历了多次转变,从医学到化学,再到有机分子结构,后又转向“两弹一星”的高能燃料——硼氢研究,氟化学研究,每一次的转变都与时代环境、国家需要密不可分。

他曾说:“看到祖国氟化学事业后继有人,是我一生最大的欣慰。”

今年12月15日是黄维垣诞辰100周年纪念日,斯人已逝,精神长存。

追随兴趣 辗转归国

1921年,黄维垣出生在福建省莆田县,家庭的清贫与生活的坎坷使得父亲执意要他做医生,“做医生可以自己开业,饭碗有保证。”听从父亲的建议,他选择学医。1942年,他在福建协和大学读完三年预科课程、考试通过被北平协和医学院录取后,北平沦陷,不得已转入化学系,就此展开了与化学的不解之缘。

在化学系就读期间,“有机定性分析”课程吸引了他的兴趣,他曾在访谈中回忆,“这个课程很有意思,它把有机化学的内容进行了系统分析,对于做研究很有好处。”就这样,黄维垣很早便把有机化学作为自己的研究方向。

1954,他在美国哈佛大学获得博士学位后,立即提交了回国申请。但由于当时中美关系紧张,美国移民局以朝鲜战争为借口拒绝。黄维垣只能一边在实验室做零碎的测定工作,一边为回国事宜奔走。

当年8月5日,黄维垣与师昌绪、张兴铃、林正仙等26名中国留学生联名给时任美国总统艾森豪威尔写信,请求撤销不许中国学生离境的禁令。随后,这份联名信被发表在《基督教科学箴言报》,得到大批爱国侨胞、美国人民的同情和支持。

“黄维垣先生他们这批人回国,真的是一个非常爱国的情愫,美国拼命拉他们,给好的工作,家属要来也可以,但他们非常坚定地要求回国。”中国科学院院士、有机化学家戴立信说。

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1998年6月,周光召(右)为黄维垣(左1)等人颁发陈嘉庚奖

国家需要 挺身而出

回国之后,黄维垣进入中国科学院有机化学研究所(以下简称“有机所”)工作,当时国内甾体化学尚属空白领域,他便结合博士期间的研究基础和国内的资源优势,自成小组开展了甾体与中药研究。

就在甾体激素与中药化学成分领域研究顺利进行时,中国跨进了原子能时代。

制造原子弹的原料是铀-235,从矿石中冶炼出天然铀之后,需要用氟将铀-235与铀-238同位素分离出来,由于六氟化铀具有强腐蚀性,用于扩散分离机的润滑油必须耐腐蚀、在高速摩擦下要保证不燃烧。

当时,苏联撤走了浓缩铀厂的专家,没有人知道如何制备这种润滑油。制备任务落到有机所后,所里将其取名为“111任务”,寓意这是摆在第一位的、非常紧迫的任务。

正是这个时候,黄维垣被调入“111任务”组。他认为,单质氟虽为气体,但和其它元素结合后产生的物质具有稳定抗腐蚀、抗高温辐射、不燃烧等特点,可能是制备润滑油的理想原料。

很快,在有机所实验楼前的空地上,他带领百余名科研人员树起了简易实验棚,建立起各种氟化装置,进行实验研究,希望在液相氟化的基础上,探索出适用于工业化生产的氟化条件。

“在氟油研制里面,总体的设计是黄维垣负责,他在氟化路线的选择上做了很多工作。”戴立信说。

在不到三年的时间里,有机所完成了氟油的剖析、研制、中试、扩大生产的全过程,“液相法制造全氟油”也在1965年获得国家发明奖,这在很大程度上得益于黄维垣等科研人员的集智攻关、敢为人先。

“我们所长到北京开会,钱三强拥抱我们所长,说你们这个工作太重要了,做得快,使得原子弹的计划可以提前一到两年的时间。”戴立信说。

从基础到应用,再回到基础

在从事氟化学研究的过程中,黄维垣发现了基础研究对解决应用问题的重要性,也发现了早期仿制国外氟材料的种种缺陷。任务结束后,他便转向氟化学基础研究领域,希望以此来带动应用研究的革新。

在中国科学院院士、有机化学家陈庆云看来,这种转变正是科学家精神,“黄先生最早到有机所,做的是甾体和天然产物化学等基础研究,1985年国家有任务,需要他去做氟化学,于是他转行。但现在国家不需要了,他便回到本行,做基础研究,发挥长处,这是值得我们学习的,这就是科学家具有的科学精神。”

“国家现在需要做基础研究,并不是不需要,国防任务中好多问题弄不清楚。黄先生有一种使命感,非得研究它不行,这样反过来才能为工业服务。”陈庆云说。

后来,黄维垣陆续提出脱碘亚磺化反应的机理,发现了一系列新的亚磺化脱卤试剂,开辟了全氟和多氟烷基亚磺酸盐和黄酰卤的化学,开展了含氟烷基取代有机化合物的合成研究。

在他的努力下,有机所从白手起家到渐成气候,发展出氟化学这门学科,在基础研究和应用领域都取得了丰硕的成果,其研究被国外学者称为“上海氟化学”。中国化学会还专门设立了以黄维垣冠名的奖项,“中国化学会黄维垣氟化学奖”,以奖励杰出氟化学研究人员。

不把研究生作为劳动力

科学研究离不开文献积累,丰富的专业文献成为有机所特色之一,少不了黄维垣的推动作用。

他回国之前,特意存了一笔钱在哈佛大学的行政秘书手里,请她将《美国化学会志》《化学文摘》等专业刊物寄到中国。后者是世界上应用最广泛、最为重要的化学、化工及相关学科的检索工具,国内目前仅有两套完整原版,其中一套就保留在有机所,早期都是黄维垣征订的。

提及坚持到有机所任职的原因,中国科学院院士、有机化学家黄乃正说,“黄先生做了很好的工作,给有机所营造了很好的氛围,这让我感受到,有机所是一个做学问的地方。”

1986年到有机所攻读硕士研究生、现为有机所研究员的吕龙,至今仍然记得他找黄维垣做导师的情形。在办公室谈了10多分钟后,“黄先生一直把我送到门口,还握着我的手说,非常感谢我来找他。他对待我这样普通的学生,却如此客气。他不认为自己是大科学家,我去找他是我的荣幸,而是,他认为自己是一个老师,学生去找他,他很感激学生。”吕龙说。

戴立信在一篇文章中提到,“黄先生在主持有机所学位评定委员会工作时,经常谈到,不能把研究生作为劳动力,而是要担当起我们的培养职责。”

在论文排名、奖励排名方面,黄维垣一贯谦让。获得国家自然科学奖二等奖的亚磺化脱卤反应项目,他将第一的位置让给了黄炳南。给学生修改的论文,每次都拒绝加上自己的名字,“稿子给黄先生改了几遍,写了几遍他的名字,他就划掉几遍。”有学生回忆说。

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