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胡皆漢:無學位的中國著名光譜波譜與結構化學家
發布:kittyll   時間:2017/12/26 15:32:11   閱讀:5651 
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胡皆漢是我國著名的光譜波譜與結構化學家(研究員與博士生導師)。他于1928年7月出生于廣東省羅定縣(今羅定市)泗綸鎮高寨村山鄉的一戶清貧農家。1950年肄業于國立廣西大學物理系。1950年4月至1958年6月先后在東北工業部、國家計劃委員會、國家經濟委員會從事行政工作;在擔任了一定的職務后,他于“而立”之年請調至中國科學院石油研究所(中國科學院大連化學物理研究所的前身)從事科學研究工作,直至70歲退休。在《中國科學》《物理學報》等國內外10多種科學期刊上發表科學論文240余篇,出版科學專著7本、文史性著作3本?;窆?、中國科學院自然科學獎與科技進步獎8項;獲國家專利三項;上世紀90代年初便享受國務院特殊津貼。其研究碩果累累。

胡皆漢先生除做了大量的服務性科研工作與實用性的抗癌新藥、柞蠶絲的絲結構與黃色生色機理、抗凝劑結構等研究項目外,還確定了數百種新分子(其中特別是生物新分子)的化學結構,發現了多種分子結構與其光波譜間的新規律,以及前人未研究過的幾種新現象,拓展了新的研究課題。此外,他還培養了幾十名碩士、博士研究生。曾兼任中國光學會光譜委員會副主任、中國物理學會波譜委員會理事、大連市光譜學會理事長、《光譜學與光譜分析》副主編、《波譜學雜志》副主編、《結構化學》期刊編委、遼寧師范大學與大連大學兼職教授等職。

翻開人類近代歷史,從實踐中獲得知識成為科學家、軍事家、藝術家等優秀人才的,在外國有許多生動的例子,同樣在中國也有許多生動的例子。像大數學家華羅庚在他進入清華大學進行數學研究之前是個無學位、只有中學程度的酷愛數學的青年。與華羅庚有點類似的胡皆漢大學只讀了不到兩年,30歲才進入中國科學院所屬的研究機構,35歲開始接觸研究工作,由于“文化大革命”等原因,45歲后才獲得較為穩定的研究環境,52歲首次擔任研究組的組長,但他熱愛科學研究、立志振興祖國科學事業、按照國家科學研究工作的需要,刻苦自學有關科學專業知識,加倍努力研究,終于對國家的光譜、波譜與結構化學事業與科學創新作出了應有的貢獻。

山鷹出谷——偏僻山鄉出了個努力讀書喜愛科學的青年

胡皆漢1928年7月出生于廣東省羅定縣(今羅定市)泗綸鎮高寨村山鄉的一戶清貧農家。他7歲入村中高華小學讀書時就喜愛算術,是班中算術學得最好的學生。因此,他多次受到老師的夸獎,也激發了他最初對數學的興趣。讀初中時,胡皆漢曾獲全校算術比賽第一名,班級物理比賽、化學比賽第一名;對同一幾何命題,總想做出幾種不同的證法。

在廣東省立羅定中學讀高中時,胡皆漢繼續對數、理、化努力鉆研,他曾在該校1947年??戲⒈砉黃糯端鎰鈾憔分杏泄夭歡ǚ匠糖蠼獾奈惱?;獲高中三年全級(兩個班,100名學生)總成績第一名。

大學期間,因參加革命工作,只讀了不到兩年書,于1950年4月,肄業于國立廣西大學物理系。值得一提的是:大學一年級時,一天看到在香港出版的新到的《新學生》期刊上登載了一篇題為《二角和差函數的新證法》的文章,胡皆漢看過后覺得該新證法畫的輔助線較多,證法過于繁雜,自己便又作了一種只有一條輔助線而證法更為簡捷的新證法,取名為《三角公式二角和與二角差函數之證法又一例》的文章,投寄于該期刊上,不久便登了出來,當時還得了20港幣的稿費。這可算是胡皆漢在公開期刊上發表的第一篇數學簡文。學生時代上述各種經歷激發了胡皆漢對科學的濃厚興趣與今后要從事科學技術研究的愿望與決心。

身在政屋望科樓

解放初期,東北處于全國經濟建設的最前線,懷著一股革命熱情,胡皆漢離開了廣西大學(在讀大學時曾參加過地下黨),于1950年4月應聘到設于沈陽的東北工業部工作。本想到第一線做技術工作,但事與愿違,領導分配他留在東北工業部人事處工資科擔任科員,負責審批整個東北工業部所屬各廠礦工程師和廠礦長以上人員工資等級的工作。不久之后,與程連昌同志(幾十年后,擔任了中央人事部常務副部長)一起擔任了人事處處長秘書。1952年初又被提升為人事處職工教育科副科長,行政18級(屬縣、團長級),負責全東北工業部職工出國留學或上大學等的審批工作。

1952年底全國各大行政區撤銷后,在北京建立了國家計劃委員會。胡皆漢與東北工業部的朱镕基(1998年~2003年任國務院總理)、程連昌、陳蔭鑌(幾十年后擔任了國家經委能源局局長)等人于1952年底來到了北京,成為國家計劃委員會最早的工作人員。

國家計劃委員會下設10多個局,朱镕基、胡皆漢被分配到燃料工業計劃局工作,當時該局下設電業、石油、煤炭、綜合4個組,朱镕基被任命為電業組組長,胡皆漢被任命為石油組組長,分別負責參與制訂全國電業工業、石油工業的年度與第一個五年計劃與長遠規劃。新中國成立初期,百廢待興,經濟建設各項政策有待建立。當時石油工業生產遠不夠軍用民用與建設所需,而石油資源又遠未探明,天然石油與人造石油(主要由油母葉巖蒸餾而得)產量旗鼓相當,負責參與制訂石油工業發展建設計劃的胡皆漢、陳蔭鑌等人便向領導提出了:大力發展石油工業;以天然石油為主同時兼顧人造石油建設;當前以石油資源探勘為主的石油工業建設這三大政策,后來都得到了中央的批準。以胡皆漢為主要起草人,以燃料局局長王新三名義在《計劃經濟》期刊上發表了一篇名為《大力發展石油工業》的政策性論文,其后立即從解放軍抽調一師人來從事石油資源探勘工作。歷史證明,我國石油工業以后的發展和今日之所以能達到過億噸年產量與上述制定的三大政策有著密切的關系。

1956年國家經濟委員會成立,負責制訂國家的年度計劃,由薄一波任主任。胡皆漢又被調到該委員會所屬的石油工業計劃局工作,擔任該局綜合組組長兼局長秘書,在行政等級上被提為16級,在技術職稱上被提為8級工程師,在該局工作直至1958年6月。

胡皆漢在國家機關工作了8年,其間一直得到各級領導的賞識并幾次晉升,然而他卻始終“身在政屋望科樓”,總是想實現少年時的“科技夢”,總想到科研單位從事研究工作。

一次機遇——終于到了科研單位

1956年,周恩來總理代表黨中央發出了“向科學進軍”的偉大號召。深受鼓舞的胡皆漢立刻向領導提出,希望能把自己調到中國科學院數學研究所去工作,但未能獲得批準,還遭到批評。

1958年夏初,胡皆漢所在的國家經濟委員會石油工業計劃局的副局長洪琪隨她丈夫胡明(調任旅大市市委代理第一書記)調至大連中國科學院石油研究所任黨委書記。洪琪是胡皆漢的老上級,知道他一向喜愛科學研究,到大連后便寫信給胡皆漢問他要不要調到大連石油研究所來?胡皆漢收到信后,喜出望外,立即同意調去。1958年6月,他輕裝簡從、孤身一人來到了石油所,踏上了通往科學研究的道路。

胡皆漢滿懷熱情和希望來到研究單位之后,沒有如愿以償地馬上來到科研第一線做科研工作,而是在研究所學委會做了一年的事務性的工作。不久,洪琪調離了石油所到國營大連造船廠任黨委副書記。不如意的事情便接踵而來,1959年夏,胡皆漢被下放到旅順區龍王塘農村勞動了一年。

1960年下半年研究所所屬的大連化學物理學院成立,當年便招了大學一年級三個班的學生,下放后歸來的胡皆漢被任命為該學院物理教研組組長,負責講授普通物理課程。其時,后來成為大數學家的陳景潤也從中科院數學所調到大連化學物理學院來,后和胡皆漢同事,并成為朋友。胡皆漢得到講授普通物理課機會也十分樂意。一來終于脫離了行政工作,二來也可趁此講課機會補學自己過去未讀完大學之不足。為了備好講課,胡皆漢除看工科、理科各種版本的普通物理教本外,還隨著教學的進行而自學了理論力學、統計力學、電動力學、量子力學、原子物理、微積分、概率論、數學物理方法等。把它們融會貫通,結合普通物理教程,而寫出自己講授的講義來。學生對胡皆漢講課的反響良好。在兩年的教學中,胡皆漢不僅完成了教學任務,還自學完了一個物理系學生所要學完的主要課程。為他以后的研究工作打下了比較扎實的基礎。

其后,大連化學物理學院解散,大連石油研究所于1962年后改名為中國科學院化學物理研究所。研究所的人員大多為工科出身,領導深感一些研究人員在理論知識上不足,便成立了一個量子化學班,讓在職研究人員學習量子化學,由從美國回國的王弘立博士主講。大概是他得知胡皆漢在大連化學物理學院講授普通物理課反響良好,便請胡皆漢在該班上講授有關物理知識,這也使胡皆漢開始接觸到有關量子化學的一些內容。

大連化學物理研究所的研究人員幾乎都是來自北大、清華、南開、復旦、浙大、科大等名校的大學畢業生或研究生,以及美、蘇等國的留學生。胡皆漢在大學只讀了不到兩年,而且又從事行政8年之后才到這有名的研究所來(當時該所已有職工五六百人,現在有職工近千人,先后在該所工作過的兩院院士有近20名)。他在大連化學物理學院講授普通物理學課程和在量子化學班講授有關物理知識之后,所里一些研究人員漸漸了解到胡皆漢也具有研究的潛力。當大連化學物理學院于1963年解散結束之后,研究所里第一研究室光譜組組長關德俶(女)便要胡皆漢到她領導的研究組從事振動光譜的振動分析工作,這時他35歲,已過了思維最活躍的年齡,面對著這十分不利的因素,他信心十足,躊躇滿志。

振動光譜的振動分析工作,是一項理論性的光譜研究工作,過去所在的研究所里和解放后的國內都無人進行過研究,是國家新近科學規劃里才列入的一個研究項目。所以在胡皆漢進行此項研究工作時,既無人指導又無學習的地方,更無上面給定的具體研究課題,一切都得由胡皆漢自己去做。初踏上研究之路與毫無研究經驗但已有多年工作鍛煉的胡皆漢知道要做好此項研究工作,必須先打下牢固的基礎理論知識,于是他首先將主要精力用來鉆研2本光譜理論上的經典名著。一本是哈佛大學著名教授E.B·小威爾遜等著的英文版《分子振動——紅外與拉曼光譜的理論》,另一本是諾貝爾獎獲得者著名光譜學家赫茲堡著的《分子光譜與分子結構》(兩卷本);同時到圖書館去查閱國外有關光譜振動分析方面的英文文獻。經過兩年的刻苦努力,不僅弄通了光譜的基本理論和國外研究的動態,還在《物理學報》上發表了《環偶氮甲烷型分子的振動均方振幅矩陣》與《六氟化苯的面外振動》兩篇有關光譜振動分析的論文,填補了國內在這領域研究上的空白。同時還向化學激光研究組提出過幾項具有創造性的研究建議,可惜都因“文化大革命”而未能及時進行,實在是遺憾!

1965年,正當胡皆漢繼續深入研究工作有點進展之時,他卻被派到農村去參加“社會主義教育運動”工作,1年后回到研究所。“文化大革命”已經開始,此后一連串的災難接二連三地落到胡皆漢頭上,不斷地被批斗,到雜物班去做清掃勞動,先后被抄家兩次,關押“牛棚”。半年多后,胡皆漢被放出來,又被派到研究所的鍋爐房燒鍋爐,直到1970年初全家五口被安排到莊河農村走“五七”道路。1973年6月,胡皆漢才從莊河農村調到旅大市輕化工研究所工作。

難得的、比較穩定的第二階段研究工作

胡皆漢被調到旅大市輕化工研究所(地方性質)后,雖然那時“文化大革命”還在進行,但他卻得到了一段比較穩定的學習研究時光。胡皆漢被分配到該所分析室后,工作非常努力,領導開始指派他做紅外光譜的實用性、服務性分析,于是他又得從實用性的角度來學習實用性的光譜專著。這方面最經典也是最有名的一本著作是英國人L.J.貝拉米所著的《復雜分子的紅外光譜》一書。胡皆漢把它鉆研了一番后,不久便收到了成效,他對全所各研究室送來樣品所作的紅外光譜圖進行他們以前不能進行的解釋,大大地推進了他們各自的合成研究工作,得到全所各研究室的歡迎。

那時,法國正幫助我國建設大型的遼陽化纖廠,該廠建成以后所需用的20多種助劑要由我國自己生產,法國只送來了各種助劑樣品,但不告知它們的化學成分與化學結構,須要先對它們的各種成分進行化學結構剖析。當時遼陽化纖廠把這種剖析任務請旅大市輕化工研究所來做,過去該所分析室從未做過任何分析研究工作,于是領導便指定胡皆漢為助劑剖析工作的負責人,帶領分析室從事元素分析、化學分析、紅外、紫外光譜、色譜研究的人共同進行剖析工作,又到省外有關研究單位畫了有關助劑的核磁共振譜與質譜。過去胡皆漢沒有色譜、質譜與核磁共振譜等方面的知識,于是他又只得去找有關這些方面的經典專著來閱讀,并把學到的知識用于未知分子結構的剖析工作上。經過大家幾個月的共同努力,終于把10多種助劑的成分與分子化學結構弄清楚,由胡皆漢執筆寫出10多篇的剖析報告,并在《助劑通訊》期刊上發表。

勝利地完成了任務,而旅大市輕化工研究所也獲得了一筆很大的剖析費(夠該所200多名職工半年工資的開支)。由于很好地完成了任務,其后不久遼陽化纖廠又把其余的另外10多種助劑的剖析工作交來,胡皆漢等又對它們進行了剖析,不久又完成了任務,并把剖析結果寫出報告,刊登于《助劑通訊》上。

在農業“以糧為綱,全面發展”的年代,氮肥增效劑的研制自然成了一個重要課題。胡皆漢在對該所進行的氮肥增效劑研制中所做的主產品與各種副產物化學結構分析中,除勝利完成任務,他還撰寫了兩篇有關氮肥增效劑結構分析的論文,發表于《分析化學》期刊。更有學術價值、更重要的是胡皆漢還發現它們的氣相色譜保留值與它們的化學結構有著密切的關系,便自覺地(不是領導指定)進行了理論上的研究。后來竟得到了以前文獻上未見報道過的把分子化學結構與色譜保留值關聯起來的普遍的重要數學公式,發表于1980年出版的《科學通報》數理化專輯上,此項研究于1982年獲中國科學院科技重大成果二等獎。此外,在產品的核磁共振譜研究中,對難于解釋的ABC三自旋體系,胡皆漢又發展了一個不同于文獻的新的歸屬方法,寫成論文發表于《化學學報》上。那時正值“文化大革命”的后期,胡皆漢能夠在理論上有所創新,實屬不易。

在旅大市輕化工研究所的6年中,胡皆漢不僅擴展了自己的學識領域,除紅外光譜學外又自學了質譜、色譜與核磁共振波譜學等方面的專業知識,為自己以后的研究工作打下更為廣泛更為扎實的基礎,而且把該研究所分析室的研究水平提高了一大步,在大連市甚至遼寧省該分析室首先購買了核磁共振譜儀與高壓液相色譜儀,比中科院的大連化物所還要早些。由于工作優異,胡皆漢曾先后獲得旅大市輕化工研究所和其上級旅大市化學工業局先進工作者稱號;1979年旅大市化學工業局還發給胡皆漢“個人科技成績顯著獎”獎狀;1978年大連市召開科技大會時,大連市廣播電臺還廣播了胡皆漢個人的科研成績。

晚年的研究時光——獲得科研成果的黃金年代

1979年,大連化物所為了引進光譜方面的學術帶頭人,準備將52歲的胡皆漢先生調回原單位大連化學物理研究所工作,但旅大市輕化工研究所的領導始終未能同意,后經大連化學物理研究所副所長郭和夫研究員(郭沫若的長子、多屆全國人大代表)通過當時大連市市長魏富海的3次疏通,好不容易才于1979年底被調回到大連化物所。

調回大連化學物理研究所后,胡皆漢在長期的科研工作中首次被任命為該所第二研究室結構化學研究組組長,直屬副所長兼第二研究室室主任郭和夫研究員領導。在郭和夫的大力支持下,該研究組先后購置了核磁共振譜儀、紅外光譜儀、順磁共振譜儀、熒光光譜儀、色譜儀等先進儀器,除按規定必須完成對全所各研究組做分子結構分析服務外,胡皆漢還主動地開展了對光譜波譜、催化劑紅外吸附態、結構化學、藥物化學、生物新分子、生物酶等多方面的研究。該組的核磁共振譜儀幾乎天天運轉24小時,年年都得到中國科學院的獎狀。這樣胡皆漢一直工作到1997年底,70歲退休時為止。其間,胡皆漢先后被提升為副研究員、研究員、碩士生導師、博士生導師(1986年大連化物所只有16位)。在科學研究上,胡皆漢除做了大量的服務分析工作與抗癌新藥等幾項實用性的項目課題外,創新研究工作主要有:發現生物金屬酶一種重要的相互作用新現象(為此在科學期刊上發表論文20余篇);發現柞蠶絲蛋白結構上有新的多層分層結構;發現人發自由基濃度與人生長年齡及重大疾病有著密切關系;發現幾種很有實用前景的抗癌新化合物,其中一種已被批準為抗癌新藥,已在臨床上應用;最先用紅外光譜法證實了對催化基礎研究有重要意義的氫的反溢流現象,為此,1983年在法國里昂召開的“第一屆國際溢流物種學術會議”上,胡皆漢被邀請為該會議的共同主席;建立了2種核磁共振測試新方法;提出了多種譜學與分子化學結構間的規律;首次在國內建立振動光譜計算機程序,把核磁共振的積算符理論推進至強耦合體系(國外文獻只止于弱耦合體系);確定了數百種新化合物的化學結構。其間,還多次參加國際學術會議,擔任過國際學術會議分會場的執行主席,并到美國大學進行過講學。

70歲退休時,胡皆漢先生在《中國科學》《科學通報》《物理學報》《化學學報》《光譜學與光譜分析》等國內外10多種科學期刊上,共發表科學論文173篇;出版科學專著3本;培養了25名碩士、博士研究生;榮獲國家、中國科學院自然科學獎、科技進步獎8項;國家專利3項。

夕陽依然好

按一般規定,胡皆漢在60歲時就應退休,但因他是1986年國務院學位委員會批準的博士生導師,按研究所規定,他工作到70歲才退休。

退休后的胡皆漢并未停止工作,最初的5年被原單位的有關研究組返聘為研究顧問;此外退休后的10多年來,又被大連大學聘為客座教授;大連理工大學與遼寧師范大學的有關教授請他協助指導博士、碩士研究生,退休后共協助他們指導了2位博士后,20多名博士、碩士研究生,與他們一起在《中國科學》《美國化學磁共振學報》等期刊上共發表論文70多篇。退休后,胡皆漢撰寫出版了4本科學專著與3本文史性著作,還獨自按文獻上發表的資料,對氨基酸結構與遺傳密碼RNA中堿基間的關系進行了探討,寫了一篇有創造性的論文發表于2000年出版的《分子科學學報》上。

截止到現在(2017年,89歲)胡皆漢已發表科學論文240多篇,出版《分子振動——紅外與拉曼光譜的理論》(譯著)、《核磁共振波譜學》《實用紅外光譜學》《破釋分子—分子化學結構探究例解》《20世紀中國科學口述史叢書:自由探索之追求——胡皆漢自述》等10本著作。此外,還有一本《啟思數學三編》(20多萬字)正在印刷中。


①1943年12月,獲泗水中學全校算術競賽第一名獎狀。


②1980年,與恩師郭和夫教授攝于大連化學物理研究所門前(一二九街所區)。


③1995年,董金華博士論文答辯后合影(左3為胡皆漢,左5為董金華)。
 
生之魂

■胡皆漢

生之魂,在生動,生命奧無窮。驟望眼,千萬物種各不同。細窺探,基因演相通,脫氧核糖核酸遺傳種,螺旋繞雙龍,堿基構共。復有進化貫始終,生命源水中,幾經幾變,遍地花鳳。你看那金碧輝煌的生命繁宮,遺傳進化兩相融,魂之所崇。

生之魄,在靈聰,精神妙無窮。神經細叢,人腦最靈動。眼鼻感光嗅,兩耳聽商宮,腦網信息匯,思維溝通,言語知識相為用,喜怒哀樂情種種,意志管行動。個中奧妙知幾許?到如今,始啟朦朧,正待學者去破朦。

科學研無窮。探新揭奧最為重,生命科學方興隆,前沿課題待人攻。精實驗,啟思聰,繼往、開拓、成系統。發現要豐,原理、規律又通,創新技術方隆隆,生產才繁榮,人人生活樂融融!魂魄之功。

這首詩是胡皆漢先生對生命科學研究的感懷而作,透過這首詩我們可以看出胡皆漢先生不但科研嚴謹、對生命科學感悟頗深,而且詩文也情豐,他不愧為一位筆耕不輟、文理兼備的學者。


來源:中國科學報
作者:姜文洲 中國科學院大連化學物理研究所退休職工、五級職員
 
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