盧嘉錫(物理化學家)

盧嘉錫(物理化學家)

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盧嘉錫(1915.10.26—2001.6.4),台灣省台南市人,祖籍福建省永定縣,物理化學家、教育家、社會活動家和科技組織領導者。

1934年,盧嘉錫畢業於廈門大學化學系;1939年,獲英國倫敦大學學院哲學博士學位;1955年,當選為中國科學院學部委員(院士);1981年5月,出任中國科學院院長;1988年,當選為第三世界科學院副院長;1993年3月,當選為第八屆全國人大副委員長。

盧嘉錫工作涉及物理化學、結構化學核化學材料科學等多種學科領域。在結構化學研究工作中有傑出貢獻,曾提出固氮酶活性中心的結構模型,從事結構與性能的關係研究等,對中國原子簇化學的發展起了重要推動作用,他所指導的新技術晶體材料科學研究,也取得了重大成績。他早年設計的等傾角魏森保單晶X射線衍射照相的Lp因子倒數圖,載入國際X射線晶體學手冊,稱為“盧氏圖”。

基本介紹

  • 中文名:盧嘉錫
  • 別名:瑞師
  • 國籍:中華人民共和國
  • 民族漢族
  • 出生地:福建省廈門市
  • 出生日期:1915年(乙卯年)10月26日
  • 逝世日期:2001年(巳蛇年)6月4日
  • 職業:物理化學家、教育家
  • 畢業院校廈門大學
  • 主要成就:1955年當選為中國科學院學部委員(院士)
    1985年當選為第三世界科學院院士
    1991年獲中國科學院自然科學一等獎
    1993年獲國家自然科學二等獎
    1999年獲何梁何利基金科學與技術成就獎
人物生平,早年經歷,留學之路,毅然回國,主要成就,科研成果,主要論著,人才培養,社會任職,獲獎記錄,所獲獎項,榮譽稱號,人物影響,人物評價,後世紀念,

人物生平

早年經歷

1915年(中華民國四年)10月26日,盧嘉錫出生於福建廈門,原籍台灣省台南市,祖籍福建省龍巖市永定縣陳東鄉蕉坑村。父盧東啟(字霞村),設塾授徒,家境清寒。盧嘉錫幼時隨父讀書,他稟賦甚高,父母寄予厚望,淵源家學,因而詩詞頗有根底,並擅長對聯。
1926年(中華民國十五年),盧嘉錫就讀於一所公立國小。
盧嘉錫
1927年(中華民國十六年)後,相繼在廈門育才學社和大同中學國中就讀過一年半。
1928年(中華民國十七年)秋,考入廈門大學預科,時年13歲。
1930年(中華民國十九年),預科畢業,進入廈門大學化學系本科班。
1934年(中華民國二十三年),本科畢業,獲理學學士學位,同時修畢數學系主要課程。大學期間曾擔任校化學會會長和算學會副會長,畢業後留校任化學系助教三年,同時兼任廈門省立中學數學及英文教員。

留學之路

1937年(中華民國二十六年)8月,盧嘉錫考取第五屆中英庚款公費留學,進英國倫敦大學學院學習,並在著名化學家S.薩格登(Sugden)指導下從事人工放射性研究。
盧嘉錫盧嘉錫
1939年(中華民國二十八年)7月,盧嘉錫通過答辯,獲倫敦大學物理化學專業哲學博士學位;同年8月,赴美國加州理工學院,隨後到兩度獲得諾貝爾獎的L.鮑林(Pauling)處從事結構化學研究,任客座研究員。
1940年(中華民國二十九年)夏,盧嘉錫在鮑林教授的挽留下繼續工作了五年多。在此期間,他發表了一系列學術論文,其中不少成為結構化學方面的經典文獻。
1944年(中華民國三十三年),盧嘉錫應聘到隸屬於美國國防研究委員會第十三局的馬里蘭州研究室,參加戰時軍事科學研究,在燃燒與爆炸的研究工作中做出出色的成績。
1945年(中華民國三十四年),盧嘉錫獲得美國科學研究與發展局頒發的“科學研究與發展成就獎。”

毅然回國

1945年冬,年方30歲的盧嘉錫滿懷“科學救國”的熱忱回到中國,受聘到母校廈門大學化學系任教授兼系主任。
1947至1948年,應浙江大學校長竺可楨浙江大學理學院院長胡剛復的聘請,兩度到該校講授物理化學課程。
1950年後,盧嘉錫歷任廈門大學理學院院長、副教務長、研究部副部長、部長和校長助理、副校長等職,並開始培養研究生。他有一套比較先進的辦學經驗和教育思想,在他的努力下,廈門大學不再僅因經濟系(王亞南校長創辦)而聞名,同時因化學系的崛起而躋身全國重點大學之列。
青年盧嘉錫青年盧嘉錫
1955年,他被選為中國科學院化學學部委員(後改稱院士),同年被高等教育部聘為一級教授,是中國當時最年輕的學部委員和一級教授之一。
1956年,盧嘉錫加入中國農工民主黨
1958年,根據組織的決定,盧嘉錫到福州參加籌建福州大學和原中國科學院福建分院,後經多次調整而建成中國科學院福建物質結構研究所
1960年,任福州大學副校長和福建物質結構研究所所長,從系科布局、課程設定、圖書訂閱、科研設備購置、師資聘任到組織管理,盧嘉錫都付出了大量心血。
1966年,“文化大革命”爆發,作為福州大學主要領導人之一和中國科學院福建分院院長的盧嘉錫自然在劫難逃。他是“文革”中第一批被揪斗的“走資派”之一,經過“文革”初期無數次的揪斗,最後,他被罷免了一切職務,被作為勞動改造對象,派到實驗室洗燒杯,整理桌椅,搬設備,搞衛生,刷洗廁所。
1969年,在周恩來的保護下,福州大學“支左”解放軍代表宣布解除對盧嘉錫的批判,準許他做些科研工作。
1972年後,盧嘉錫著手恢復福建物質結構研究所的科研隊伍和設備,關心和指導該所結構化學、晶體材料、催化及金屬腐蝕與防護等學科領域的研究工作,使這個所逐步形成為一所具有明顯特色的結構化學綜合研究機構,特別是在原子簇化學和新技術晶體材料科學方面成績斐然,在國際上都占有一席之地。
盧嘉錫(左)盧嘉錫(左)
1981年5月,盧嘉錫出任中國科學院院長,主席團主席、成員。
1984年,當選為歐洲科學院院士
1985年,當選為第三世界科學院院士。
1988年,當選為第三世界科學院副院長,是擔任這一職務的第一位中國科學家。
1987年,被聘為比利時皇家科學文學與美術院外籍院士。
2001年6月4日,盧嘉錫在福州病逝,終年86歲。

主要成就

科研成果

  • 對中國結構化學的貢獻
20世紀30年代末,盧嘉錫意識到物理化學的第一發展階段即熱力學階段已臻完善,可能成為第二發展階段的將是結構化學,因此他選擇了這個學科作為研究的主要方向。
加州理工學院,盧嘉錫參加過過氧化氫分子結構的研究。盧嘉錫和P.A.蓋古勒(Giguere)巧妙地用尿素和過氧化氫作用生成用氫鍵連線的脲-過氧化氫加合物,並培養出這種加合物的單晶。有趣的是,在這種單晶中,過氧化氫分子並不因為尿素分子的存在而發生構型上的畸變。接著,他和E.W.休斯(Hughes)合作完成了晶體結構測定,證實了W.彭尼(Penny)和G.薩塞蘭(Sutherland)對過氧化氫分子結構所做的理論分析。
盧嘉錫盧嘉錫
1943年,他與J.多諾休(Donohue)採用電子衍射法研究了硫氮(S4N4)、砷硫(As4S4)等化合物的結構,並定出被他們稱為“搖籃”形的八員環構型,這一研究結果後來為多諾休所進行的晶體結構測定所證實。這些硫氮非過渡元素原子簇化合物在結構上具有的“多中心鍵”特徵,曾引起盧嘉錫極大的興趣,和他以後對固氮酶活性中心模型的研究有密切的關係。
在結構分析方法上,他提出過一種處理等傾角魏森堡衍射點的極化因子和洛倫茲因子的圖解法,成為當時國際上普遍採用的一種較簡便的方法,曾被收入《國際晶體學數學用表》(第二版)。
20世紀60年代初期,盧嘉錫在創辦福建物質結構研究所的同時,組織和領導過渡金屬絡合物和一些簇合物、硫氮系原子簇化合物以及新技術晶體、材料等方面的研究,並取得了一些可喜成果,如與中國科學院生物物理研究所和上海有機化學研究所合作完成了天花粉蛋白空間結構測定,建立了國際上第一個核糖共活蛋白的分子模型。
  • 開拓中國原子簇化學研究領域
1978年,盧嘉錫在中國化學會年會上發表了《原子簇化合物的結構化學》的論文,對中國國內這個領域的研究起了推動作用。他在化學模擬生物固氮和過渡金屬原子簇化合物研究方面所取得的主要成就如下:
1.提出固氮酶活性中心的結構模型
20世紀60年代,固氮酶活性中心的結構研究和化學模擬是一項非常複雜的工作,而盧嘉錫從結構化學角度出發,分析了雙氮分子的異常惰性,以及加強氮分子絡合活化的結構問題,提出了絡合活化氮分子的必要條件為側基加端基絡合,多核原子簇,具有可變交替氧化態,有一個合適的空間結構。因而固氮酶活性中心結構必須是多核原子簇,而且有能實現端基加側基絡合的網兜狀構型。在此基礎上提出了固氮酶活性中心結構的初步模型——福州模型I,它是一種能實現投網式絡合活化還原氮分子的鉬鐵硫MoFe3S3四核網兜狀結構,蘭州大學化學系黃文魁教授為此人工合成了一系列“G系”(G指蘭州大學所在地甘肅省)化學模擬物,以後又進一步演化出孿合雙網兜福州模型Ⅱ。
盧嘉錫盧嘉錫
盧嘉錫提出的模型所反映的結構特點,後得到順磁、穆斯鮑爾譜和超精細表面結構分析法對固氮酶鉬鐵蛋白和鐵鉬輔基進行研究所得結果的支持。該模型被國際同行在論文中多次引用,並以“M2S2”的局部結構形式出現在後來其他科學家提出的模型之中。
2.關於“活性元件組裝”構想
盧嘉錫在總結鋁鐵硫簇合物合成反應的大量實驗事實時,發現類立芳烷型簇合物在其“自兜”反應的生成過程中經常留下反應物基本單元的結構“遺蹟”可供“尋根”,因而提出複雜的原子簇化合物可由較簡單的原子簇“元件”通過活化成為“活化元件”而組裝起來。根據這種“活性元件組裝”的構想,可以解釋從陸森紅鹽陰離子[Fe2S2(NO)4]2-,二聚縮合生成陸森黑鹽陰離子[Fe4S3(NO)7]-;從二鐵氧還蛋白類似物陰離子[Fe2S2(SR)]的二聚縮合物生成四鐵氧還蛋白類似物陰離子[Fe4S4(SR)]的組裝途徑。在這一理論構想的啟發和指導下,物質結構研究所合成出了許多新型類立芳烷型的簇合物。
盧嘉錫盧嘉錫
對於具有二中心雙電子定域鍵的簇合物的合成與結構研究,為預測和判斷具體類型簇合物的生成,元件組裝構想吸收和套用霍夫曼等瓣相似原理,並把它推廣到滿足9N—L的金屬簇合物和符合4n—e的碳烷等瓣相似,這樣可以把有機碳烷與簇合物從霍夫曼結構上等瓣相似的角度聯繫起來,從中尋找它們在合成和結構中的相似性,也就是把複雜的簇合物分子碎片和已知的可能較簡單的有機碎片聯繫起來,從而有意識、有目的地尋找有特定結構的簇合物碎片的合成途徑。
3.關於“類芳香性”本質的研究
1986年,在物質結構研究所從事鉬簇合物結構化學研究的兼職研究人員黃健全,通過類比了某些[MO3S4]4+簇合物和苯在置換、加成、氧化三類反應形式上的相似性,提出了“類苯芳香性”的概念。盧嘉錫組織研究力量,通過量子化學計算和實驗研究,從理論上深化和完善了這一概念;並指出在[Mo3S4]4+簇合物中的[Mo3S3]非平面摺疊六元環具有類芳香性,從而把有機化學中最重要、最基本的傳統概念之一——芳香性,引伸到過渡金屬原子簇化學中來,在這之前,芳香性概念還只局限於苯和某些有機平面環狀化合物,盧嘉錫等人把芳香性概念推廣到[Mo3S4]4+簇合物的[Mo3S3]非平面摺疊六元環,從而把平面芳香性擴展到立體芳香性,同時揭示了[Mo3S4]4+簇合物中[Mo3S3]非平面摺疊簇環的(d—P-d)三中心鍵雙電子π鍵共軛系的成鍵特性,建立了六元簇環芳香性和三中心鍵模型。
盧嘉錫盧嘉錫
“類芳香性”本質的研究,從理性上系統地認識了某些過渡金屬原子簇合物的特殊反應性能和物理性質,將有利於新型簇合物的合成進入分子設計的新階段。
  • 套用結構化學理論於新技術晶體材料科學研究
盧嘉錫是一位較早套用結構化學理論於新技術晶體材料探索的科學家,他套用了A.M.布特列羅夫(БутΛеров)結構理論的思想於非線性光學材料中構效關係的研究,對陰離子基團理論的建立也提出了一系列有益的見解和建議,促進了一系列新型晶體材料的發現。
早在1861年,俄國化學家布特列羅夫就提出了物質的化學結構與具體性能相互影響、相互制約的科學預見,指出了一個物質的化學結構決定了它的全部性能;反過來,它的全部性能也一定能確定其化學結構。盧嘉錫認為在近代發展出來的整系列測定物質各層次微觀結構的物理方法的基礎上,不僅能進一步把布氏理論推進到微觀結構與巨觀性能之間相互關係的新階段,甚至能把它發展到某些部分微觀結構與對這些部分結構的變化特別敏感的一些巨觀性能之間相互關係的更新階段。盧嘉錫認為存在這樣的可能性,那就是有可能選擇那些對某部分結構特徵特別敏感的某類型巨觀性能作為材料科學的研究對象,從而發展出這類性能對材料中相應部分結構所要求的“結構判據”,乃至發展出材料科學的一個新分支。
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1965年,盧嘉錫支持陳創天初步總結出來的非線性光學材料性能(特別是二倍頻和高倍頻性能、電光調製性能)是“結構敏感”性能的觀點,並支持他選擇非線性光學晶體的基團理論及其結構判據的理論研究課題。這項理論研究於1978年獲得全國科學大會重大科技成果獎。研究的中心議題是哪一種陰離子基團最有利產生大的倍頻效應。通過多方面的實驗探索和理論分析,物質結構研究所較快地確定了硼酸鹽系的(B3O6)3-基團這一主攻方向,並先後於1984和1987年發現和研製成功偏硼酸鋇(簡稱BBO)和三硼酸鋰(簡稱LBO)等新型非線性光學晶體材料。此外,在盧嘉錫倡導的“五重雙結合”和“結構敏感”觀點指導下,該所研製成功了幾個系列的新型晶體材料,其中包括研製出國際上公認為生長“極其困難”的大尺寸自激活雷射晶體硼酸釹鋁(簡稱NAB)和在綠光輸出方面領先於國際的自倍頻雷射晶體四硼酸鋁釔釹(簡稱NYAB)。

主要論著

盧嘉錫,潘克禎,楊文火等.S4N3Cl的晶體結構.福州大學學報,1964(1):55~67.
中國科學院福建物質結構研究所固氮小組(盧嘉錫執筆).固氮酶催化固氮活性中心的初步模型—兼論雙氮分子絡合活化的結構條件.科學通報,1975,20(12):540~557.
盧嘉錫.原子簇化合物的結構化學.中國化學會1978年年會學術報告集.北京:科學出版社,1981.35~60.
1987年盧嘉錫被英國倫敦大學授予名譽博士1987年盧嘉錫被英國倫敦大學授予名譽博士
曹懷貞,劉春萬,盧嘉錫.二鐵氧還鹽和四鐵氧還鹽的電子結構.化學學報,1986,44(12):1197~1203.
黃健全,盧紹芳,盧嘉錫等.Mo3S4[S2P(OCH2CH3)2]4(OH2)反應性能研究及[Mo3(u—s)3]“類芳香”結構的構想.結構化學,1987,6(4):219~233.
盧嘉錫,莊伯濤.過渡金屬類立方烷簇合物合成中的“活性元件組裝”構想.結構化學.1989,8(4):233~248.
盧嘉錫.初論某些[Mo3S4]4+簇合物中[Mo3S3]非平面簇環的類芳香性本質.結構化學,1989,8(5):327~339.
吳新濤,盧嘉錫.“元件組裝”構想用於合理合成過渡金屬原子簇時硫原子的作用.結構化學,1989,8(5):399~407.
黃錦順,王銀桂,盧嘉錫等.碎片法合成金屬原子簇—IsolobalAnalogy的套用和推廣.化學學報,1990,48(4):343~348.
陳志達,李雋,盧嘉錫等.平面單環多烯烴的定域化分子軌道研究——定域化分子軌道分析作為芳香性本質研究方法論的初步探討.自然科學進展,1990,試刊(2):133~142.

人才培養

在教學工作中,盧嘉錫是一位才華橫溢而又勤奮嚴謹的人。他學識淵博且善於表達,講起課來生動活潑,見解獨到,板書格外工整清晰,課堂常常座無虛席,成為廈門大學最受歡迎的教授之一。1947年春,當他在浙江大學完成第一次講學任務即將離去之際,該校一百多名師生曾聯名寫了封充滿激情的挽留信。中華人民共和國建國初期,他曾接受高等教育部的聘請,與唐敖慶等先後到山東大學和北京大學講授物質結構課程,培養了一大批結構化學的師資。
盧嘉錫在教學過程中,注重培養學生的思考能力和解決實際問題的能力。他雖然是一位數學功底很深的化學教授,卻經常告誡學生,要學會對事物進行“毛估”,他說:“毛估比不估好”。思考問題時要學會先大致估計出結果的數量級,儘量避開繁瑣的計算,以便迅速地抓住問題的本質,必要時再仔細計算,這樣可以提高解決問題的效率。為了培養具有全面素質的人才,他讓學生記住一個奇特而有趣的結構式——C3H3,即ClearHead(清楚的頭腦)、CleverHands(靈巧的雙手)、CleanHabit(潔淨的習慣)。他常說:“一個老師如果不能培養出幾個超過自己的學生,他就不是位好老師。”
1949年後,盧嘉錫培養了十五屆計50多名博士生、碩士生以及許多青年學者,如田昭武張乾二梁敬魁黃金陵黃錦順吳新濤潘克楨陳創天等。蛋白質結晶學家、美國加州理工學院研究員朱沅女士的成長也曾受到盧嘉錫的指導和關懷。

社會任職

  • 學術機構任職
1939年8月至1943年12月,任美國加州理工學院化學系客座研究人員。
1944年1月至1944年12月,任美國國防研究委員會馬里蘭州研究室化學研究員。
1945年1月至1945年11月,任美國加州大學和加州理工學院研究員。
1946年至1960年,任廈門大學化學教授,並歷任該校化學系主任、理學院院長、副教務長、研究部副部長、部長、校長助理、副校長。
1947年至1948年,兩度應聘浙江大學兼職教授。
1960年至1980年,任福州大學教授、副校長,同時任中國科學院福建物質結構研究所研究員、所長。
1981年年5月至1987年1月,任中國科學院院長,主席團主席、成員。
1978年至1994年,當選為中國化學會第二十屆理事會副理事長、第二十一屆理事會理事長、第二十二屆和二十三屆理事會常務理事。
1988年,當選為第三世界科學院副院長。
  • 行政機構任職
1988年3月,盧嘉錫當選為全國政治協商會議第七屆全國委員會副主席,兼任華僑委員會主任;同年,任中國農工民主黨第十屆中央主席,中國科學技術協會副主席,中國和平統一促進會會長,繼續擔任中國科學院主席團執行主席、中國科學院福建物質結構研究所名譽所長等職。
1998年3月,當選為全國政治協商會議第九屆全國委員會副主席
1993年3月,當選為第八屆全國人民代表大會常務委員會副委員長。
此外,盧嘉錫還曾是第三、五屆全國人民代表大會代表;第五屆福建省人民代表大會常務委員會副主任;第六屆全國政治協商會議常委;中國農工民主黨第九屆中央副主席;中共福建省委委員;中國科學技術協會常委;中國化學會副理事長、理事長;福建省科學技術協會第一屆主席、第三屆名譽主席。

獲獎記錄

所獲獎項

1991年,獲中國科學院自然科學一等獎。
1993年,獲國家自然科學二等獎。
1999年,獲何梁何利基金科學與技術成就獎。

榮譽稱號

1955年,被選為中國科學院化學學部委員(後改稱院士)。
盧嘉錫盧嘉錫
1984年,被選為歐洲文理學院外域院士。
1985年,當選為第三世界科學院院士。
1987年,獲比利時皇家科學文學與美術院外籍院士稱號;同年接受英國倫敦市立大學授予的理學名譽博士學位。
1979年,被授予“全國勞動模範”稱號。

人物影響

2006年8月,根據盧嘉錫的遺願,盧嘉錫子女們捐出了其生前所獲全部獎金,與農工民主黨中央、中國科學院、廈門大學、福州大學、福建物質結構研究所共同發起創建“盧嘉錫科學教育基金會”。基金會主要用於鼓勵科學創新和支持人才培養,設有“盧嘉錫化學獎”、“盧嘉錫優秀導師獎”和“盧嘉錫優秀研究生獎”,還在廈門設立了“盧嘉錫青少年創新獎”。

人物評價

在學習上,父親勤奮細緻,常說學無止境,勤學苦練才能學有所成,主張多讀多寫多練習,而且做一道題就要能舉一反三。父親講課非常風趣,他不寫詳細的教案,有時只是隨手把大綱寫在日曆紙的反面,課堂上臨場發揮,就能把枯燥的化學課講得生動活潑,聽課的人從不打瞌睡。他演講時,學校最大的教室往往不夠用,門口都擠滿了人。(盧嘉錫長子盧嵩岳
在家裡,父親既嚴格又慈祥。說他嚴格,是他經常教育我們要老老實實做人,做一個對國家和社會有用的人。說他慈祥,是他總是用說服、教育、勸導的方法,以自己的榜樣、民主的家風和他特有的教育方式對我們“言傳身教”。(盧嘉錫次子盧鹹池
父親留給我的印象是多姿多彩的:是慈祥的父親,是出色的“教書匠”(他喜歡這么稱呼自己),是一位吃住從不講究、做事卻極為認真的男人,是不善於料理家務、卻很關愛妻子的丈夫。(盧嘉錫小女兒盧紫蓴
盧嘉錫同志的一生,是愛國的一生,奉獻的一生,是為發展祖國的教育和科學事業獻出全部智慧和精力的一生。他實事求是,光明磊落,學風嚴謹,豁達大度,平易近人,幽默風趣。他忠誠於國家和人民的事業,為科學研究竭智盡力,追求不懈,奮鬥不息。(《新華每日電訊》評)
盧老的一生是愛國奉獻、追求卓越的一生,是敢於擔當、不斷開拓的一生,是坦蕩磊落、為人師表的一生。他的愛國情懷、高尚品德、民主作風和人格魅力,為我國科技界留下了一筆寶貴的精神財富。盧老對中國科技事業發展的傑出貢獻、盧老的海納百川的胸襟、盧老的科學精神,永遠留存在中國科學院人的記憶中,永遠鐫刻在中國科技事業的豐碑上,永遠傳頌在廣大科技工作者和人民中間。(中國科學院院長白春禮評)
盧嘉錫同志一生熱愛祖國、忠於人民、獻身科學、服務社會,為我國科技和教育事業發展以及多黨合作制度建設作出了重要貢獻。(中共福建省委書記、福建省人大常委會主任尤權評)

後世紀念

  • 紀念座談會
2015年10月30日,紀念盧嘉錫同志誕辰100周年座談會在北京舉行。中共中央政治局常委、全國政協主席俞正聲出席座談會。
  • 盧嘉錫銅像
2006年12月,為永久紀念盧嘉錫,中國國內首座全身造型的盧嘉錫銅像在中國科學院福建物質結構研究所落成。盧嘉錫銅像取材錫青銅,高3米,採用手持原子簇模型的全身造型,展示了盧嘉錫院士嚴謹治學、求實創新的精神面貌。
盧嘉錫(物理化學家)

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