从教授到首席工程师到终身成就奖获得者——我的科学研究与创新之路(之一)

发布者:徐月瑶发布时间:2018-03-08浏览次数:1370

建瓯古城的梦幻童年 

1940年2月13日我出生在福建省西北部的建瓯县。我父亲小时曾到一家西医诊所当学徒,后来自己开了西药店,也能给人家看一点小病。正因为如此,我的大哥以后到广州中山医学院学医去了,我的三哥到南京药学院学药了。我从小就跟父亲学如何配碘酒、咳嗽药水、治香港脚的癣药水以及制雪花膏、消毒水等等,从而对化学有了浓厚的兴趣。小学时建瓯县城还没有乐器店,我三哥很喜欢乐器,于是我们几兄弟就来自制二胡。你可知道樟树的大毛虫的肠子可以做琴弦吗?亦可以用来钓鱼吗?我们把捉来的大毛虫开膛破肚,取出肠子,立即浸入醋中,同时不断的拉伸,于是一根4~5米长的天然“醋酸纤维”就做好了,其粗细也可由拉伸程度来确定。胡身的制作也很简单,找来两根竹子,一粗一细,锯下一段粗的竹子做音箱,再去打一条粗一点的蛇来,剥下蛇的皮,立即套到粗的竹管上,再插上一根细竹竿及两个拉紧弦的插销,安上马尾弓,一把二胡就制成了。每天傍晚兄弟数人,你拉我唱,不亦乐乎。

1957年我高中毕业,当时中国经济发展正处于马鞍形的低谷,各行业都在大规模紧缩。1956年全国高校招生18万人,到1957年突然下降至10.7万人,招生人数下降了40.6%,一时间各种各样的问题困扰着每一位高中毕业生,如何填志愿,敢不敢填重点大学?我喜爱化学与化工,全国最好的化学系应该是北京大学化学系了,其次是南京大学、复旦大学。当时我的三哥和表哥都在南京药学院学习,所以我的第一志愿就填南京大学化学系。在全国化工学院中上海华东化工学院很出名,我就选它做第二志愿。第三志愿为保险起见就选南京林学院林产化工专业。1957年8月的某日上午,邮递员终于送来了盼望已久的大学录取通知书,打开信封一看,啊!我真被南京大学化学系录取了,全家人的心这才松了下来。要知道,当年绝大多数学生接到的都是落选的通知书,全校160多位毕业生中只有13人录取外省高校,省内高校与专科院校也只录取30多人。 

激情岁月,永生难忘

——在南大八年的学习生涯 

刚上南大,看到北大楼那一片,实在是太美了,能在这样的环境里学习,实在是太幸福了。当然,1957年的南大,生活还是很艰苦的,我们上课的教室,大部分还是草棚教室,吃饭的还是草棚食堂,地上还是黄土,高低不平,吃饭只能站着。当时的党委书记郭影秋号召大家要艰苦奋斗,学习要“坐下来、钻进去”,大家的学习热情还是非常高的。

开学后我被选为班上的文体委员,当时学校有好多社团在招生,有合唱团、舞蹈团、民乐团等,我就参加了合唱团。半年后学校体委组织了“摩托车运动队”,结果我被录取了。全队有20多人,每人有一辆摩托车,学了几天理论课后就开始练习各种运动项目,如过独木桥、过断桥、过凹坑、过小山以及急转弯、高速行驶等。每个项目均有时间要求,经过努力我们都可达到各项目的要求。此时我们只有两个迫切希望,一是要取得正式的驾驶执照,二是争取得到三级运动员证书。于是我们常到中山陵去练习,那里路上几乎没人,可以任你横冲直闯。到了秋天,化学系开全系运动会,我设法弄到两部摩托车,作为开路先锋,让两位同学站在车上高举大旗,迎风招展,好不威风!可惜不久,学校接到通知,所有的摩托车一律上交,我们的“摩托车运动队”也就此解散。

1957年是反右斗争的年代。进校不久就开始揭发批判那些前一年所谓利用大鸣大放机会乘机攻击中国共产党、攻击社会主义的右派分子;经过翻来覆去的揭发批判,终于在1957年的下半年,把化学系学生会主席刘一柏当右派分子捉了出来。接着就举行全系的批判大会,不久,刘一柏就被送去劳动改造,先在校内劳动,后来就送到农村劳改去了。

1958年全国进入大跃进时期,毛主席提出要在20年内赶上英国,因此什么都要打破常规,实现大跃进。农村天天在放高产卫星,工业在搞大炼钢铁,到处都在建炼铁炉。学校也要大跃进,首先是学习成绩要“满堂红”,即所有的人都要考满分(5分),于是在考试前各个学生只好“挑灯夜战”,学校规定晚上10点熄灯,我们只好站在走廊微弱的路灯下苦读,而大跃进时的教材讲义全是用马粪纸油印出来的,讲义纸粗糙不堪,好像是废纸用碱溶化后直接烘干制造的,连漂白和压平工序都没进行,所以纸张高低不平,五颜六色,一年多的学习大跃进下来,我马上就得配眼镜了。

紧接着学习大跃进的是体育大跃进,要求每位学生都要通过劳卫制二级的标准。劳卫制二级的标准相当高,以100米跑来说,劳卫制一级只要求14.2秒,二级则要求达到13.8秒,这对平时少锻炼的人来说要通过实在困难。长跑要跑3000米,许多学生不要说达到规定的时间要求,连3000米都跑不到终点,这可怎么办?我是班上体育委员,除天天陪跑外,还要努力辅导大家练习,但这并不能解决问题。不久上级要求把体育大跃进当做政治任务来完成,一定要在规定时间内完成。于是只好白天、黑夜都跑,白天跑不及格就晚上跑,100米跑不及格就跑200米;因为晚上便于偷跑,跑200米可以“糊里糊涂”跑错道。一个人跑3000米跑不及格,就找几个人来陪跑,最后干脆就架着跑。所以,最后几位“困难户”终于都在晚上跑及格了,这样体育运动也达到了“满堂红”,上上下下皆大欢喜,六十年后老同学校庆聚会时,体育大跃进是大家印象最深刻的大跃进了。

学校内的大跃进,除了学习与体育外,还有文娱大跃进、科研大跃进、灭四害、大搞养猪、大炼钢铁等等。灭四害是指消灭苍蝇、老鼠、蚊子和麻雀,要求搞群众运动。驱赶麻雀时,各路人马一早就分赴指定地点,敲锣打鼓,高声呐喊,同时飞舞旗子和树枝,这样一来,麻雀一被惊起,就被各地的呼声吓得漫天乱飞,却始终飞不出人海组成的包围圈,等到精疲力尽时就落地就擒。这种人海战术听起来有点荒谬,但效果却出奇的好。

1959年开始的三年困难时期,粮食供应严重不足;我们算在校生,每月国家还给32斤粮、半斤肉、2两油,街上的糖果、饼干等一切食品全部凭票购买。我们在食堂吃饭,每天早上只有2两稀饭,中午和晚上各四两干饭,中、晚餐基本上都没菜吃,每人只分到两汤匙的酱,天天处在饥饿难忍的状态之中。两年下来,我的体重减了50斤,真是骨瘦如柴了。好在我们大家在如此艰苦的条件下都能照常上课,坚持学习,顺利完成了大学学业。

南京大学当时的学制是五年,前三年半学生不分专门化,化学系大家都学四大基础课程(无机化学、分析化学、物理化学和有机化学),从三年级下学期开始,学生分别进入六个专门化,那就是无机化学、分析化学、物理化学、有机化学、高分子化学和放射化学。我被分到无机化学专门化,主要学习络合物化学(现称配位化学)、高等无机化学和无机物研究法。化学系当时最著名的学者是戴安邦教授。1962年他招收两名研究生,在众多竞争者中,我以学习成绩优异而被录取,因此,大学毕业后我就转入研究生班学习。研究生的学习与大学生不同,主要是培养学生独立分析问题与解决问题的能力。戴教授的教学方法是独特的,刚入学时他要我自己去看他指定的三本都是1000多页的大书。开始我看得晕头转向,不得要领。后来他指导我一章一小总结,把该章的主要论点、论据和推论找出来,看过数章之后,再把数章内容中的论点加以综合比较。最后看完全书后,再把全书的观点找出来,再弄清楚如何用这一观点把全书贯通起来。按此方法对全书进行仔细的总结归纳,连贯对比,果然可以达到“去粗取精”、“去伪存真”和“柳暗花明又一村”的感觉。借看书、查书的机会,我仔细查阅了戴教授所写的《无机化学教程》的主要参考文献,终于发现写书的秘密就在于用某一观点去收集和组织有关的素材,再用自己的语言写出来,这也就成了我以后写书的依据。

我在做研究生毕业论文时,发现有一类化合物能够可逆地吸收与放出氧气,这与人类的呼吸息息相关,非常奇妙。于是我就写了我的处女作《奇妙的载氧分子》,其文刊登在《科学大众》期刊上。由于当时尚不准学生自由发表文章,我就用笔名“方虹”来发表,没想到刊物发表后被学校政治辅导员段康宁看到了,他把我找了去,狠狠地批了我一顿。其实普及科学知识,何罪之有?

1965年7月我正式研究生毕业,它相当于现在硕士学位,只是当时还没实行学位制,研究生毕业就算最高学位了。毕业后留校工作,分配在化学系无机化学教研组工作,以后又到配位化学和应用化学研究所工作。 

从络合物化学介入无氰电镀

到“多元络合物电镀理论”的诞生 

1966年6月,文化大革命爆发,全国全校陷入一片混乱。停止招生五年后,1971年学校开始招收三年制的工农兵学员。当时强调教育必须与工农业生产相结合,大学生毕业前要到工矿企业进行结合生产问题的毕业实践。我作为年轻教师,正好投入这一工作。

1970年初,中国工业界掀起了轰轰烈烈的“无氰电镀”热潮,各路人马都陆续参加。我们是专学络合物化学的,无氰电镀说到底就是要找到一个无毒的络合剂来取代剧毒的氰化物,搞无氰电镀我们有义不容辞的责任。我第一个下去的工厂是南京汽车制造厂,他们希望我校协助发展无氰电镀的研究。当时从络合物化学介入无氰电镀的人极少,而我校化学系在国内最出名的就是络合物(现叫配合物)化学。电镀界的朋友非常希望我来讲一讲无氰电镀中应如何来选择络合剂,于是我走南闯北查遍了国内各大图书馆所能找到的资料,经过一年多的总结与归纳,终于写成了我在电镀方面的第一本小册子,定名为《电镀中的络合物原理》,大约有3万多字。这本小册子一问世,立刻受到全国同行的热烈欢迎。我首先在南京市举办专题讲座,受到很高的评价,各地的刊物和会议也陆续来约稿。1975年我在《材料保护》杂志上以《电镀络合物》为题发表了两篇文章。1975年后,我重点探讨了两种络合剂在电镀过程中的协同作用。因为实际电镀体系采用单一络合剂往往达不到全面的技术要求,于是我写出了《络合物中配体的协同极化效应及其在电镀中的应用》并刊登在南大学报上,同时在《化学通报》上刊出了《混合配体络合物及其在电镀中的应用》。

1976年我带着对络合物电镀的新理解参加了电子工业部在贵州凯里举行的“无氰电镀技术交流会”。我在会上正式提出了“多元络合物电镀理论”,指出电镀溶液中金属离子和各种组分形成的是多元络合物,电镀络合剂和添加剂的作用就是调节金属离子的电沉积速度,沉积速度过快,镀层粗糙疏松;沉积速度过慢,镀层太薄,电流效率太低。电镀溶液的配方设计就是选择合适的络合剂和添加剂来调节金属离子的沉积速度到最佳的范围。“多元络合物电镀理论”自提出至今,得到我国电镀界的广泛认同,并作为中国的发明创造载入史册。

从1979年开始,我就着手撰写我的第一本专著《多元络合物电镀》,这是用多元络合物的观点来阐明电镀溶液中各成分的作用机理及其对电镀溶液和镀层性能的影响。书中介绍了以调节金属离子电沉积速度为核心的电镀溶液配方设计的要点。全书共354页53万字,1983年6月由国防工业出版社出版。这是现在世界上唯一的一本从络合物角度阐述电镀原理的理论读物,已成为研究人员必备的参考书目之一。

(未完待续)

    (文、图/方景礼)

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