基本介紹
- 中文名：江元生
- 國籍：中國
- 出生地：江西省宜春市
- 出生日期：1931年8月18日
- 逝世日期：2014年1月10日
- 職業：教育科研工作者
- 畢業院校：東北人民大學
- 主要成就：1991年當選為中國科學院學部委員（院士）
- 性別：男
- 政治面貌：中國共產黨黨員
人物生平,主要成就,科研成就,人才培養,榮譽表彰,社會任職,個人生活,人物評價,
人物生平
1931年8月18日，江元生出生於江西省宜春市。
1948年，江元生進入位於廣州的中山大學數學系、化學系學習。
1950年，江元生重新考入武漢大學化學系學習。
1953年，江元生從武漢大學化學系畢業，被分配到東北人民大學（現吉林大學）物理化學專業讀研究生，導師是唐敖慶先生。
1956年，江元生從東北人民大學研究生畢業，畢業後留校任教，先後擔任吉林大學化學系、理論化學所助教、講師、副教授、教授、博士生導師（至1991年）。
1983年，江元生作為交換學者，前往美國康奈爾大學化學系學習（至1984年）。
1991年，江元生當選為中國科學院學部委員（院士）。
1992年1月，江元生調入南京大學化學系工作，擔任教授、博士生導師，並創建了南京大學理論與計算化學研究所。
2014年1月10日18點36分，江元生因病在江蘇省南京市逝世，享年83歲。1月14日，江元生同志遺體告別儀式在中國江蘇南京舉行。習近平同志委託中共中央辦公廳打來電話，對江元生院士的逝世表示深切哀悼。胡錦濤同志委託中國科學院對江元生院士的逝世表示深切哀悼。李克強、張德江、張高麗、溫家寶、吳官正、劉延東、李源潮、趙樂際也分別委託打來電話，對江元生院士的逝世表示深切哀悼，對其親屬表示親切慰問，並委託代送花圈。致電慰問並送來花籃、花圈的教育部、中國科學院以及相關省市領導有袁貴仁、白春禮、羅志軍、梁保華、姚建年、李靜海、楊新力、曹衛星、徐南平等。
主要成就
科研成就
高分子統計理論
江元生早期從事量子化學多中心積分問題的研究，50年代末轉入高分子物理化學的研究領域。當時，人們試圖利用高能輻射使高分子交聯，生成網狀凝膠，由此改變材料性能。英國學者Charlesby把凝膠看成無窮大分子，經過近似推導，得到凝膠量公式，解釋實驗數據。與此同時，文獻上出現了另一種理論公式，它按平衡分配觀點計算各種交聯分子對凝量的貢獻。那么，凝膠的本質究竟是熱力學平衡結果還是不溶性網狀結構?兩者的凝膠點結果顯然是不同的。江元生經過反覆推敲，根據凝膠的不熔特性，認定只有是無窮大分子，才不被溶劑分散而溶解。於是他採用無窮大分子模型，經過一年多的努力，推導出嚴格的凝膠量公式，為表征高聚物的交聯程度提供了可靠依據。其論文《交聯高聚物的溶膠凝膠分配問題》發表於1963年《中國科學》(英文版)上，迄今，文中基本思想和推演方法仍常被國內外學者所吸收運用。
配位場理論
60年代中期，江元生進行配位場理論研究，取得重大成就。他科學地處理了點群耦合係數與弱場方案中一些有待解決的問題，包括點群直積中不可約表示重複出現及含C類表示的耦合係數計算，V·W及X係數的推廣定義和交換對稱性等問題，並在點群耦合方案下計算旋軌作用能，使能譜的表征更為標準化，構成完整的配位場理論體系，並參與了專著《配位場理論方法》的撰寫。
分子軌道圖形理論
70年代中期以來，江元生研究分子中的近鄰作用及其數學模型，發展圖論方法，以尋求和總結化學現象大範圍的規律性結果，實現了用圖形規則將簡單分子軌道理論的基本內容概括為“三條定理”的形式，撰寫了專著《分子軌道圖形理論》，在國內外產生了深遠的影響。在江元生教授指導下參與這一研究的一位博士生，在日本京都基礎化學研究所進行科研合作中，運用這一成果，處理了長鏈聚合分子(如聚乙炔等)的振動譜分類以及摻雜引起的形變中聲子—聲子相互作用，獲得成功，與日方合作者已共同發表論文多篇。1989年，諾貝爾獎獲得者福井兼一給江元生教授寄來備忘錄，談及他的研究組在60年代也曾注意到簡單分子軌道理論中的圖形規則，但未堅持下去。另一國內青年學者在博士論文中用這一成果處理高分子構象問題，得到國內外同行的好評，並獲中國化學學會“青年化學獎”。
圖形收縮方法
80年代初，江元生研究圖形收縮方法，以圖的收縮和擴張模擬同系分子的降解和增長，統一處理各種問題。他就分子圖不變數的計算、約化及相互關係，給出了大量的原始結果，受到各國學者的高度評價。他對鄰接矩陣行列式的計算方法，被南斯拉夫學者Gutman收入專著。江元生的構造內同譜圖方法，啟發了國外學者利用計算機較好地處理了這一問題。江元生對最高占據能級的近似計算，結果非常接近精確值，受到英國著名學者G·G·Hall的讚譽。他的部分同譜論文被德國理論化學雜誌評審後，寫下了這樣的評語：“在許多論文中，這是令人迷戀的一篇。”“這些課題的重要性超過了僅僅希望這些研究將推動化學中重要概念發展的範疇，它還有很強的美學吸引力。終有一天，這些方法可能提供化學新見解的基礎。”
芳香性理論
在對芳香性理論研究中，江元生等在80年代初提出了五參數的簡化方案，以代替傳統的八參數方案，並與實驗結果符合。美國學者Klein等發表專論，在標題“江—唐—霍夫曼近似方案”下進行了詳盡的評述，稱“通過以另外一種方法表示參數能量的分子結構關係，江—唐—霍夫曼得到了一種具有明顯優點的展開”。南斯拉夫學者Gutman將這一成果寫入他的另一本專著。美國學者Schmalz將江元生的五參數方案吸收套用於多電子芳香性理論中，加以推廣和肯定。
量子化學
江元生教授也是中國開展量化計算最早的學者之一，在大分子團簇與固體的研究中獲得多項有學術價值的成果。他解釋了三核鉬簇的畸變現象。Colton針對江元生的論文，在《鉬與鎢》一文中寫道：“對三核8電子鉬簇的理論研究已經完成，……這種處理導出了前過渡金屬簇中的橋式和帽式配體所起作用的普遍結論”。江元生對鹵素硼烷不符合Wade規則的論證，為Wade小組所接受。他用分子觀點去研究固體能帶，與著名學者Hoffmainn不謀而合，Hoffmainn讀過江元生教授的論文後，寫信給他稱：“英雄所見略同”。江元生教授和他的研究組在國內計算機條件較差的情況下，實現大分子從頭計算，完成了Cu13(電子數377)等的計算，縮短了這一領域的國內外差距。90年代，他和研究組開展價鍵多體理論研究，完成了含24個π－電子的苯型煙分子的精確計算，達到國際同類研究的最好水平。
科研歲月
在步入科研工作的最初歲月里，江元生主要為導師指定的課題進行大量的數學計算。在不斷的科研實踐中，他認識到理論研究是一種複雜的綜合性勞動。包括查文獻、定方案、推理計算和總結評論等眾多的環節。一個能獨立工作的研究人員必須能力全面，而不是只能做某個環節的工作。從此，他走上獨立完成科研工作的道路。
二戰結束後是和平利用原子能的時代。60年代，利用高能輻射使高分子交聯，生成網狀凝膠，改變材料性能，乃是化學領域的熱門課題。英國學者Charlesby把凝膠看成無窮大分子，近似推導出凝膠量公式，解釋實驗數據。與此同時，國內文獻上出現的理論公式，看上去很嚴格，它按熱力學觀點計算各種交聯分子對凝膠量的貢獻。兩者的結果明顯不同，引起了江元生的懷疑。他抓住疑點不放，經過查閱文獻，反覆推敲，認定只有是無窮大分子，凝膠才能呈現不溶、不熔的特性。於是，他採用無窮大分子模型，經過兩年的努力，克服了數學困難，推導出嚴格的凝膠量公式，為表征高聚物的交聯程度提出了理論依據。在相近的時間內，國外另一學者用不同的方法也得到了同一研究成果。這項成果開創和推動了國內這一領域的研究。30多年過去了，它的基本思想和數學方法，仍常被國內外研究所引用。
60年代中期，一種特殊的研究模式在中國試行。吉林大學物質結構討論班是由唐敖慶牽頭，八名部屬高校教師參加的為期兩年的研讀班。經過討論，選擇了當時在量子化學領域比較活躍，且可能廣泛套用的配位場理論作為學員的集體研究課題。在政治思想上，則要求學員不為名不為利，無私奉獻。在這種背景下，江元生一方面努力承擔研討班的各種服務工作，並致力於多出成果。終於對配位場理論計算中所必須的點群V係數和W係數問題作了徹底處理，解決了直積分解中不可約表示重複出現的V係數和W係數，以及C類（共軛）表示出現的V係數和W係數問題，使之系統化。它還提出了一種以點群為基礎的旋軌作用能的計算方案。這兩項成果與其他成果一起，構成專著《配位場理論方法》第三章和第七章的原始內容。1982年，配位場理論方法以集體名義獲國家自然科學一等獎。
文革時期
“文化大革命”中學校正常工作停頓，江元生被隔離審查，並全家下放農村三年之久。1972年夏回校，他重新投身於理論研究之中。長期在量子化學領域中從事教學和研究，他看到為了解決同一問題，既可按部就班，經過複雜的中間運算步驟去獲取結論；也可找到一種方法，無需經過中間步驟，非常簡潔地得到結論。追求簡潔，已是他的一種信念，它來自對問題的深層次理解及派生的直覺。1974年，經過大量計算，他覺察出在簡單分子軌道理論中，存在著“看圖識字”的規律，無需經過中間步驟便可寫出結果。他與唐敖慶先生討論和合作，實現了用圖形推理規則，將簡單分子軌道理論的基礎內容概括為三條定理的形式，在國內外同行中產生了較大影響。
80年代初，江元生又提出圖形收縮方法，就分子圖不變數的計算、約化及相互關係給出了大量的原始結果，被南籍學者Gatman收入專著。他構造內同譜圖的解析方法，一次提供20個以上的實例，突破了當時僅有2例的文獻記載，啟發國外學者利用計算機較好地處理了這一問題。他對最高占據能級的近似計算，結果非常接近精確值，引起了英國著名學者G.G.Hall的讚賞。他的部分同譜論文被德國理論化學雜誌評審後，寫下了這樣的評語：“在許多論文中，這是令人迷戀的一篇，有一天，這些方法可能提供化學新見解的基礎”。另一些學者在評論這些成果時，稱他及研究集體為“中國學派。”
在化學圖論獲得成功的同時，江元生期望自己的理論方法能更多地聯繫和解釋化學問題。他選擇芳香性這一理論問題進行研究，給出能量與分子碎片的關係式，將傳統的8參數公式代之以5參數，結果簡單，意義明確，並能重現實驗事實，受到國際同行的重視，被頻繁引用和評論。G.G.Hall著文說：“這是一種好近似。”美國學者Klein專文評述該文稱作JTH（江、唐、霍夫曼）方案，說：“JTH得到了一種具有明顯優點的展開，只需要5個參數。”另一美國學者Smaltz將他的5參數方案吸收套用於多電子芳香性理論中，加以推廣和肯定。化學圖論的系列研究成果的科學水平也得到國內外學術界的認可，獲1987年國家自然科學一等獎（項目名稱為：分子軌道圖形理論方法及其套用）。
榮譽成就
江元生教授始終保持著活躍的學術思想，把握學科前沿發展趨勢，在國內外學術界頗有影響，已先後發表論著120餘篇(部)。他的“高分子統計理論”、“配位場理論”獲兩項全國科學大會獎；“配位場理論”1982年獲國家自然科學一等獎；“分子軌道圖形理論”和“量子化學計算方法”分別獲1985、1987年兩次獲國家教委科技進步二等獎；“分子軌道圖形理論方法及套用”於1987年獲國家自然科學一等獎。
江元生教授的傳記、簡歷曾為國內外多種版本的名人錄收錄。設在英國劍橋的國際傳記中心(IBC)出版的六種名人錄發表了他的簡歷或傳記，其中“有成就的男士”(MenofAchievement)連續三版收錄。美國傳記中心(ABI)的三種名人錄刊登過他的簡歷，其中“國際傑出帶頭人物錄”及“世界五千名人”連續兩版約稿，並聘江元生為顧問評審。英國國際傳記中心又授予他“1993年世界知識分子”的榮譽。
人才培養
在教學工作中，江元生教授為本科生和研究生開設了量子化學、數學物理方法、物理化學、熱力學、高等物化、物質結構、高分子物理化學、統計力學、化學圖論等多門專業課程，培養了6名博士和20多名碩士。他編寫的教材《結構化學》已於1997年由高教出版社發行，並被確定為“面向21世紀課題教材”。
榮譽表彰
1984年 | 國家級有突出貢獻的中青年專家 |
1991年 | 中國科學院化學部委員（院士） |
英國皇家化學會會士 | |
國際數學化學研究院院士 |
社會任職
第六屆全國政協委員，曾任南京大學教學委員會主任，《化學學報》編委，《有機化學》編委，《物理化學報》副主編，復旦大學、華東工學院等校兼職教授；1984年應聘為世界理論有機化學家聯合會特別理事。先後當選為中國化學會第20、21、22屆理事，第23屆常務理事兼物理化學專業委員會副主任、計算化學專業委員會委員。1978-1993年，博士後導師，中國化學會第二十一、二十二屆理事，第二十三屆理事會常務理事；1985年後，《物理化學學報》副主編。
個人生活
江元生的父親江維華於1933年病逝。母親繼而於1943年病逝。在父友楊翹新的資助下，於1948年春完成了中學學業。由於父母早逝，又逢連年戰亂，動盪艱辛的生活經歷磨練了他。目睹國事衰微，政治腐敗，他立志獻身教科事業，逐漸形成了讀自然科學書，走科學之路的信念。
人物評價
江元生為南京大學理論與計算化學學科的發展作出傑出貢獻，為中國培養了眾多理論化學方向的專業人才。在國內外學術界享有盛譽。江元生長期從事理論化學的教學與科研，提出和發展了多項新理論與新方法，取得卓越的研究成果，江元生教授長期在高校從事教學和科研工作，在高分子統計理論、配位場理論、分子軌道圖形理論等方面取得了一系列開創性成果。
