盧嘉錫

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盧嘉錫,物理化學(xué)家、化學(xué)教育家和科技組織領(lǐng)導(dǎo)者。他的工作涉及物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、核化學(xué)和材料科學(xué)等多種學(xué)科領(lǐng)域。在結(jié)構(gòu)化學(xué)研究工作中有杰出貢獻(xiàn),曾提出固氮酶活性中心的結(jié)構(gòu)模型,從事結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系研究等,對(duì)中國(guó)原子簇化學(xué)的發(fā)展起了重要推動(dòng)作用,他所指導(dǎo)的新技術(shù)晶體材料科學(xué)研究,也取得了重大成績(jī)。他早年設(shè)計(jì)的等傾角魏森保單晶X射線(xiàn)衍射照相的Lp因子倒數(shù)圖,載入國(guó)際X射線(xiàn)晶體學(xué)手冊(cè),稱(chēng)為“盧氏圖”。他還曾擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)等學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)。
【生平介紹】
盧嘉錫又名瑞師,1915年10月26日出生于福建省廈門(mén)市,祖籍臺(tái)灣省臺(tái)南市。1895年甲午戰(zhàn)爭(zhēng)后,因憤于清政府把臺(tái)灣割讓給日本,其曾祖盧立軒攜家遷居廈門(mén)。父盧東啟(字霞村),設(shè)塾授徒,家境清寒。
盧嘉錫幼時(shí)隨父讀書(shū),他稟賦甚高,父母寄予厚望,淵源家學(xué),因而詩(shī)詞頗有根底,并擅長(zhǎng)對(duì)聯(lián)。
盧嘉錫于1926年上過(guò)一年公立小學(xué),1927年后相繼在廈門(mén)育才學(xué)社和大同中學(xué)初中就讀過(guò)一年半,1928年秋考入廈門(mén)大學(xué)預(yù)科,時(shí)年13歲。1930年進(jìn)入廈門(mén)大學(xué)化學(xué)系,1934年畢業(yè),同時(shí)修畢數(shù)學(xué)系主要課程。大學(xué)期間曾擔(dān)任校化學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)和算學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng),畢業(yè)后留校任化學(xué)系助教三年,同時(shí)兼任中學(xué)數(shù)學(xué)及英文教員。
1937年考取中英庚款公費(fèi),進(jìn)倫敦大學(xué)學(xué)院學(xué)習(xí),并在著名化學(xué)家S.薩格登(Sugden)指導(dǎo)下從事人工放射性研究,兩年后通過(guò)答辯,獲倫敦大學(xué)物理化學(xué)專(zhuān)業(yè)哲學(xué)博士學(xué)位。1939年秋,他到美國(guó)加州理工學(xué)院,隨后來(lái)兩度獨(dú)得諾貝爾獎(jiǎng)(1954年的化學(xué)獎(jiǎng)和1963年的和平獎(jiǎng))的L.鮑林(Pauling)從事結(jié)構(gòu)化學(xué)研究。翌年夏,又在鮑林教授的挽留下繼續(xù)工作了五年多。在此期間,他發(fā)表了一系列學(xué)術(shù)論文,其中不少成為結(jié)構(gòu)化學(xué)方面的經(jīng)典文獻(xiàn);此外,他還應(yīng)聘到隸屬于美國(guó)國(guó)防研究委員會(huì)第十三局的馬里蘭州研究室,參加戰(zhàn)時(shí)軍事科學(xué)研究,在燃燒與爆炸的研究工作中做出出色的成績(jī),于1945年獲得美國(guó)科學(xué)研究與發(fā)展局頒發(fā)的“科學(xué)研究與發(fā)展成就獎(jiǎng)!
1945年冬,年方30歲的盧嘉錫滿(mǎn)懷“科學(xué)救國(guó)”的熱忱回到祖國(guó),受聘到母校廈門(mén)大學(xué)化學(xué)系任教授兼系主任,曾兩度應(yīng)浙江大學(xué)竺可楨校長(zhǎng)和理學(xué)院胡剛復(fù)院長(zhǎng)的聘請(qǐng),到該校講授物理化學(xué)課程。
1950年后,他歷任廈門(mén)大學(xué)理學(xué)院院長(zhǎng)、副教務(wù)長(zhǎng)、研究部副部長(zhǎng)、部長(zhǎng)和校長(zhǎng)助理、副校長(zhǎng)等職,并開(kāi)始培養(yǎng)研究生。他有一套比較先進(jìn)的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教育思想,在他的努力下,廈門(mén)大學(xué)不再僅因經(jīng)濟(jì)系(王亞南校長(zhǎng)創(chuàng)辦)而聞名,同時(shí)因化學(xué)系的崛起而躋身全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)之列。
1955年,他被選為中國(guó)科學(xué)院化學(xué)學(xué)部委員,同年被高等教育部聘為一級(jí)教授,是我國(guó)當(dāng)時(shí)最年輕的學(xué)部委員和一級(jí)教授之一。1956年,盧嘉錫加入中國(guó)共產(chǎn)黨。
1958年,他根據(jù)組織的決定,到福州參加籌建福州大學(xué)和原中國(guó)科學(xué)院福建分院,后經(jīng)多次調(diào)整而建成中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所。1960年任福州大學(xué)副校長(zhǎng)和福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所所長(zhǎng),從系科布局、課程設(shè)置、圖書(shū)訂閱、科研設(shè)備購(gòu)置、師資聘任到組織管理,盧嘉錫都付出了大量心血。
1972年后,盧嘉錫著手恢復(fù)福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所的科研隊(duì)伍和設(shè)備,關(guān)心和指導(dǎo)該所結(jié)構(gòu)化學(xué)、晶體材料、催化及金屬腐蝕與防護(hù)等學(xué)科領(lǐng)域的研究工作,使這個(gè)所逐步形成為一所具有明顯特色的結(jié)構(gòu)化學(xué)綜合研究機(jī)構(gòu),特別是在原子簇化學(xué)和新技術(shù)晶體材料科學(xué)方面成績(jī)斐然,在國(guó)際上都占有一席之地。
1981年5月,盧嘉錫出任中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng),在任職的近六年里,他認(rèn)真貫徹黨中央關(guān)于科學(xué)技術(shù)工作的指導(dǎo)方針,領(lǐng)導(dǎo)中國(guó)科學(xué)院采取了一系列重大改革措施,諸如建立科研課題的同行評(píng)議制度;實(shí)行擇優(yōu)支持的經(jīng)費(fèi)管理辦法;創(chuàng)建開(kāi)放研究所和開(kāi)放研究室;率先在中國(guó)科學(xué)院設(shè)立青年科學(xué)基金;加強(qiáng)與院外的橫向聯(lián)系、組織全國(guó)性聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目;穩(wěn)定我國(guó)基礎(chǔ)研究工作等等。他還為加強(qiáng)中外科技界的友好交往與合作做了大量工作,為提高我國(guó)科技界特別是中國(guó)科學(xué)院在國(guó)際科技界的地位做出了貢獻(xiàn)。
1988年,他當(dāng)選為第七屆全國(guó)政治協(xié)商會(huì)議副主席,中國(guó)農(nóng)工民主黨第十屆中央主席,并任中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)副主席,中國(guó)和平統(tǒng)一促進(jìn)會(huì)會(huì)長(zhǎng),繼續(xù)擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院主席團(tuán)執(zhí)行主席、中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所名譽(yù)所長(zhǎng)等職。在此之前,他曾是第三、五屆全國(guó)人民代表大會(huì)代表;第五屆福建省人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)副主任;第六屆全國(guó)政治協(xié)商會(huì)議常委;中國(guó)農(nóng)工民主黨第九屆中央副主席;中共福建省委委員;中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)常委;中國(guó)化學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、理事長(zhǎng);福建省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)第一屆主席、第三屆名譽(yù)主席。他曾被評(píng)為1979年全國(guó)勞動(dòng)模范。1993年3月當(dāng)選為第八屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)副委員長(zhǎng)。
盧嘉錫是一位在國(guó)際科學(xué)界享有崇高威望的科學(xué)家,獲得過(guò)一系列國(guó)際榮譽(yù)和學(xué)銜:1984年被選為歐洲文理學(xué)院外域院士;1985年當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士和該院理事會(huì)理事;1987年榮獲比利時(shí)皇家科學(xué)院外籍院士稱(chēng)號(hào);同年接受英國(guó)倫敦市立大學(xué)授予的理學(xué)名譽(yù)博士學(xué)位;1988年10月被任命為第三世界科學(xué)院副院長(zhǎng),是擔(dān)任這一職務(wù)的第一位中國(guó)科學(xué)家。 2001年6月4日,盧嘉錫在福州病逝,終年86歲。
【學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)】
對(duì)中國(guó)結(jié)構(gòu)化學(xué)的杰出貢獻(xiàn)
結(jié)構(gòu)化學(xué)是物理化學(xué)的一個(gè)重要分支,早在國(guó)際上尚處于起步時(shí)期的30年代末,盧嘉錫就敏銳地意識(shí)到:物理化學(xué)的第一發(fā)展階段即熱力學(xué)階段已臻完善,可能成為第二發(fā)展階段的將是結(jié)構(gòu)化學(xué),他選擇了這個(gè)學(xué)科作為研究的主要方向。
在加州理工學(xué)院,他參加過(guò)過(guò)氧化氫分子結(jié)構(gòu)的研究。當(dāng)時(shí),物質(zhì)的分子表征通常是以獲得合格單晶為前提的,但因很難得到過(guò)氧化氫的單晶,以致測(cè)定這種簡(jiǎn)單化合物的分子結(jié)構(gòu)成為當(dāng)時(shí)的難題之一。盧嘉錫和P.A.蓋古勒(Giguere)巧妙地用尿素過(guò)氧化氫加合物,并培養(yǎng)出這種加合物的單晶。有趣的是,在這種單晶中,過(guò)氧化氫分子并不因?yàn)槟蛩胤肿拥拇嬖诙l(fā)生構(gòu)型上的畸變。接著,他和E.W.休斯(Hughes)合作完成了晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定,證實(shí)了W.彭尼(Penny)和G.薩塞蘭(Sutherland)對(duì)過(guò)氧化氫分子結(jié)構(gòu)所做的理論分析。
1943年,他與J.多諾休(Donohue)采用電子衍射法研究了硫氮(S4N4)、砷硫(As4S4)等化合物的結(jié)構(gòu),并定出被他們稱(chēng)為“搖籃”形的八員環(huán)構(gòu)型,這一研究結(jié)果后來(lái)為多諾休所進(jìn)行的晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定所證實(shí)。這些硫氮非過(guò)渡元素原子簇化合物在結(jié)構(gòu)上具有的“多中心鍵”特征,曾引起盧嘉錫極大的興趣,和他以后對(duì)固氮酶活性中心模型的研究有密切的關(guān)系。
在結(jié)構(gòu)分析方法上,他提出過(guò)一種處理等傾角魏森堡衍射點(diǎn)的極化因子和洛倫茲因子的圖解法,成為當(dāng)時(shí)國(guó)際上普遍采用的一種較簡(jiǎn)便的方法,曾被收入《國(guó)際晶體學(xué)數(shù)學(xué)用表》(第二版)。
回國(guó)以后,盧嘉錫一心想在國(guó)內(nèi)開(kāi)辟結(jié)構(gòu)化學(xué)研究,在當(dāng)時(shí)的條件下,這一宏愿根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。于是盧嘉錫寄希望于教育事業(yè),以培養(yǎng)人才為己任。在教學(xué)工作中,他是一位才華橫溢而又勤奮嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜恕K麑W(xué)識(shí)淵博且善于表達(dá),講起課來(lái)生動(dòng)活潑,見(jiàn)解獨(dú)到,板書(shū)格外工整清晰,課堂常常座無(wú)虛席,成為廈門(mén)大學(xué)最受歡迎的教授之一。1947年春,當(dāng)他在浙江大學(xué)完成第一次講學(xué)任務(wù)即將離去之際,該校一百多名師生曾聯(lián)名寫(xiě)了封充滿(mǎn)激情的挽留信。解放初期,他曾接受高等教育部的聘請(qǐng),與唐敖慶等先后到山東大學(xué)(當(dāng)時(shí)設(shè)在青島)和北京大學(xué)(同行的還有吳征鎧、徐光憲)講授物質(zhì)結(jié)構(gòu)課程,培養(yǎng)了一大批結(jié)構(gòu)化學(xué)的師資。
盧嘉錫在教學(xué)過(guò)程中,注重培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。他雖然是一位數(shù)學(xué)功底很深的化學(xué)教授,卻經(jīng)常告誡學(xué)生,要學(xué)會(huì)對(duì)事物進(jìn)行“毛估”,他說(shuō):“毛估比不估好”。思考問(wèn)題時(shí)要學(xué)會(huì)先大致估計(jì)出結(jié)果的數(shù)量級(jí),盡量避開(kāi)繁瑣的計(jì)算,以便迅速地抓住問(wèn)題的本質(zhì),必要時(shí)再仔細(xì)計(jì)算,這樣可以提高解決問(wèn)題的效率。為了培養(yǎng)具有全面素質(zhì)的人才,他讓學(xué)生記住一個(gè)奇特而有趣的結(jié)構(gòu)式??C3H3,即Clear Head(清楚的頭腦)、Clever Hands(靈巧的雙手)、Clean Habit(潔凈的習(xí)慣)。他常說(shuō):“一個(gè)老師如果不能培養(yǎng)出幾個(gè)超過(guò)自己的學(xué)生,他就不是位好老師!苯▏(guó)以來(lái),他已培養(yǎng)了十五屆計(jì)50多名博士生、碩士生以及許多青年學(xué)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(chuàng)天等。蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)家、美國(guó)加州理工學(xué)院研究員朱沅女士(已病逝)的成長(zhǎng)也曾受到盧嘉錫的指導(dǎo)和關(guān)懷。
60年代初期,盧嘉錫在創(chuàng)辦福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所的同時(shí),組織和領(lǐng)導(dǎo)過(guò)渡金屬絡(luò)合物和一些簇合物、硫氮系原子簇化合物以及新技術(shù)晶體、材料等方面的研究,并取得了一些可喜成果。
70年代以后,他在組織和參加我國(guó)化學(xué)模擬生物固氮研究并取得重要理論成果的基礎(chǔ)上,以這項(xiàng)重大研究工作為契機(jī)發(fā)展我國(guó)原子簇化學(xué)。1978年,基于他對(duì)國(guó)際上化學(xué)前沿領(lǐng)域發(fā)展的敏銳洞察力,同時(shí)也由于從事化學(xué)模擬生物固氮研究所取得的成果和經(jīng)驗(yàn)以及早期在硫氮原子簇化合物方面的科研實(shí)踐,他在國(guó)內(nèi)最早倡導(dǎo)開(kāi)展過(guò)渡金屬原子簇化合物研究,并抓住這一方向進(jìn)行了深入系統(tǒng)的工作。以盧嘉錫為首的研究集體在合成和表征了200多種新型簇合物的基礎(chǔ)上總結(jié)和發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)重要規(guī)律,即“活性元件組裝”和“類(lèi)芳香性”,受到美、英、日、德、法、蘇等幾十個(gè)國(guó)家同行專(zhuān)家的重視,對(duì)國(guó)際原子簇化學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。
此外,在盧嘉錫指導(dǎo)下的福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所,與中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所和上海有機(jī)化學(xué)研究所合作完成了天花粉蛋白空間結(jié)構(gòu)測(cè)定,建立了國(guó)際上第一個(gè)核糖共活蛋白的分子模型。
長(zhǎng)期以來(lái),盧嘉錫在領(lǐng)導(dǎo)福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所和發(fā)展我國(guó)結(jié)構(gòu)化學(xué)的實(shí)踐中,逐漸形成了獨(dú)特而系統(tǒng)的科研指導(dǎo)思想,這就是“五重雙結(jié)合”:實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合(以實(shí)驗(yàn)為主),化學(xué)與物理相結(jié)合(以化學(xué)為主),結(jié)構(gòu)與性能相結(jié)合(以結(jié)構(gòu)為主),靜態(tài)與動(dòng)態(tài)相結(jié)合(以靜態(tài)為主),基礎(chǔ)與應(yīng)用相結(jié)合(以基礎(chǔ)為主);“四個(gè)一些”:看遠(yuǎn)一些,走前一些,搞深一些,想寬一些;“三個(gè)立足”:立足改革,立足競(jìng)爭(zhēng),立足創(chuàng)新。這些指導(dǎo)思想在推動(dòng)福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所科研工作的迅速發(fā)展和形成自家特色方面發(fā)揮了重要作用。
開(kāi)拓中國(guó)原子簇化學(xué)研究領(lǐng)域取得一生中最為突出的學(xué)術(shù)成就
原子簇化學(xué)特別是過(guò)渡金屬原子簇化合物是70年代以來(lái)國(guó)際上十分活躍的一個(gè)領(lǐng)域,人們從對(duì)固氮酶的研究中比較一致地認(rèn)識(shí)到其固氮活性中心很可能是由Mo、Fe、S三種原子組成的原子簇,從而對(duì)原子簇化合物及其可能存在的生物活性更感興趣。同時(shí),這類(lèi)新型化合物中存在著同核或異核的金屬?金屬之間的相互作用,從而具有應(yīng)用于催化過(guò)程的前景。此外,對(duì)這類(lèi)含有金屬?金屬鍵化合物的研究,有可能加深人們對(duì)化學(xué)鍵本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。1978年,盧嘉錫在中國(guó)化學(xué)會(huì)年會(huì)上發(fā)表了《原子簇化合物的結(jié)構(gòu)化學(xué)》的論文,對(duì)國(guó)內(nèi)這個(gè)領(lǐng)域的研究起了推動(dòng)作用。他在化學(xué)模擬生物固氮和過(guò)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(jié)構(gòu)模型
化學(xué)模擬生物固氮是60年代以后迅速發(fā)展起來(lái)的前沿課題,固氮酶活性中心的結(jié)構(gòu)探秘和化學(xué)模擬是一項(xiàng)異常復(fù)雜而艱巨的工作,它的最后成功很可能促使生命科學(xué)取得重大突破,因而各國(guó)化學(xué)家一直在進(jìn)行著不懈的努力。
盧嘉錫從結(jié)構(gòu)化學(xué)角度出發(fā),分析了雙氮分子的異常惰性,以及加強(qiáng)氮分子絡(luò)合活化的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,提出了絡(luò)合活化氮分子的必要條件為:
(1)側(cè)基加端基絡(luò)合;(2)多核原子簇;(3)具有可變交替氧化態(tài);(4)有一個(gè)合適的空間結(jié)構(gòu)。因而固氮酶活性中心結(jié)構(gòu)必須是多核原子簇,而且有能實(shí)現(xiàn)端基加側(cè)基絡(luò)合的網(wǎng)兜狀構(gòu)型。在此基礎(chǔ)上提出了固氮酶活性中心結(jié)構(gòu)的初步模型??福州模型I,它是一種能實(shí)現(xiàn)投網(wǎng)式絡(luò)合活化還原氮分子的鉬鐵硫MoFe3S3四核網(wǎng)兜狀結(jié)構(gòu),蘭州大學(xué)化學(xué)系黃文魁教授為此人工合成了一系列"G系"(G指蘭州大學(xué)所在地甘肅省)化學(xué)模擬物,以后又進(jìn)一步演化出孿合雙網(wǎng)兜福州模型Ⅱ。
盧嘉錫提出的模型所反映的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),四年后得到順磁、穆斯鮑爾譜和超精細(xì)表面結(jié)構(gòu)分析法對(duì)固氮酶鉬鐵蛋白和鐵鉬輔基進(jìn)行研究所得結(jié)果的支持。該模型被國(guó)際同行在論文中多次引用,并以“M2S2”的局部結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)在后來(lái)其他科學(xué)家提出的模型之中。
2.關(guān)于“活性元件組裝”設(shè)想
自從1858年Z.陸森(Roussin)合成出第一個(gè)過(guò)渡金屬簇合物陸森黑鹽K[Fe4S3(NO)7]以來(lái),過(guò)渡金屬原子簇化學(xué)已積累了不少有趣的實(shí)驗(yàn)材料,但一直無(wú)法正確地理解陸森黑鹽的生成機(jī)理,因而過(guò)渡金屬原子簇合物的合成在很大程度上仍無(wú)規(guī)律可循,基本上處于摸索試探階段。
盧嘉錫在總結(jié)鋁鐵硫簇合物合成反應(yīng)的大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)時(shí),發(fā)現(xiàn)類(lèi)立芳烷型簇合物在其“自兜”反應(yīng)的生成過(guò)程中經(jīng)常留下反應(yīng)物基本單元的結(jié)構(gòu)“遺跡”可供“尋根”,因而提出:復(fù)雜的原子簇化合物可由較簡(jiǎn)單的原子簇“元件”通過(guò)活化成為“活化元件”而組裝起來(lái)。根據(jù)這種“活性元件組裝”的設(shè)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(lèi)似物陰離子[Fe2S2(SR)]的二聚縮合物生成四鐵氧還蛋白類(lèi)似物陰離子[Fe4S4(SR)]的組裝途徑。在這一理論設(shè)想的啟發(fā)和指導(dǎo)下,物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所合成出了許多新型類(lèi)立芳烷型的簇合物。
對(duì)于具有二中心雙電子定域鍵的簇合物的合成與結(jié)構(gòu)研究,為預(yù)測(cè)和判斷具體類(lèi)型簇合物的生成,元件組裝設(shè)想吸收和應(yīng)用霍夫曼等瓣相似原理,并把它推廣到滿(mǎn)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(jī)碳烷與簇合物從霍夫曼結(jié)構(gòu)上等瓣相似的角度聯(lián)系起來(lái),從中尋找它們?cè)诤铣珊徒Y(jié)構(gòu)中的相似性,也就是把復(fù)雜的簇合物分子碎片和已知的可能較簡(jiǎn)單的有機(jī)碎片聯(lián)系起來(lái),從而有意識(shí)、有目的地尋找有特定結(jié)構(gòu)的簇合物碎片的合成途徑。
3.關(guān)于“類(lèi)芳香性”本質(zhì)的研究
1986年,在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所從事鉬簇合物結(jié)構(gòu)化學(xué)研究的兼職研究人員黃健全,通過(guò)類(lèi)比了某些[MO3S4]4+簇合物和苯在置換、加成、氧化三類(lèi)反應(yīng)形式上的相似性,提出了“類(lèi)苯芳香性”的概念。盧嘉錫認(rèn)為這是一個(gè)有希望的苗頭,即組織研究力量,通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究,從理論上深化和完善了這一概念。并指出在[Mo3S4]4+簇合物中的[Mo3S3]非平面折疊六元環(huán)具有類(lèi)芳香性。從而把有機(jī)化學(xué)中最重要、最基本的傳統(tǒng)概念之一??芳香性,引伸到過(guò)渡金屬原子簇化學(xué)中來(lái),在這之前,芳香性概念還只局限于苯和某些有機(jī)平面環(huán)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]非平面折疊六元環(huán),從而把平面芳香性擴(kuò)展到立體芳香性,同時(shí)揭示了[Mo3S4]4+簇合物中[Mo3S3]非平面折疊簇環(huán)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(huán)芳香性和三中心鍵模型。
“類(lèi)芳香性”本質(zhì)的研究,從理性上系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)了某些過(guò)渡金屬原子簇合物的特殊反應(yīng)性能和物理性質(zhì),將有利于新型簇合物的合成進(jìn)入分子設(shè)計(jì)的新階段。
由于盧嘉錫在原子簇化學(xué)方面的突出貢獻(xiàn),曾獲得1991年中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)和1993年國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。
應(yīng)用結(jié)構(gòu)化學(xué)理論于新技術(shù)晶體材料科學(xué)研究
盧嘉錫是一位較早應(yīng)用結(jié)構(gòu)化學(xué)理論于新技術(shù)晶體材料探索的科學(xué)家,他應(yīng)用了A.M.布特列羅夫(Бут Λеров)結(jié)構(gòu)理論的思想于非線(xiàn)性光學(xué)材料中構(gòu)效關(guān)系的研究,對(duì)陰離子基團(tuán)理論的建立也提出了一系列有益的見(jiàn)解和建議,促進(jìn)了一系列新型晶體材料的發(fā)現(xiàn)。
早在1861年,俄國(guó)著名化學(xué)家布特列羅夫就提出了物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)與具體性能相互影響、相互制約的科學(xué)預(yù)見(jiàn),指出了一個(gè)物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了它的全部性能;反過(guò)來(lái),它的全部性能也一定能確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)。盧嘉錫認(rèn)為:在近代發(fā)展出來(lái)的整系列測(cè)定物質(zhì)各層次微觀(guān)結(jié)構(gòu)的物理方法的基礎(chǔ)上,我們不僅能進(jìn)一步把布氏理論推進(jìn)到微觀(guān)結(jié)構(gòu)與宏觀(guān)性能之間相互關(guān)系的新階段,甚至能把它發(fā)展到某些部分微觀(guān)結(jié)構(gòu)與對(duì)這些部分結(jié)構(gòu)的變化特別敏感的一些宏觀(guān)性能之間相互關(guān)系的更新階段。盧嘉錫正是在這方面發(fā)揮出他的創(chuàng)新性,他認(rèn)為存在這樣的可能性,那就是有可能選擇那些對(duì)某部分結(jié)構(gòu)特征特別敏感的某類(lèi)型宏觀(guān)性能作為材料科學(xué)的研究對(duì)象,從而發(fā)展出這類(lèi)性能對(duì)材料中相應(yīng)部分結(jié)構(gòu)所要求的“結(jié)構(gòu)判據(jù)”,乃至發(fā)展出材料科學(xué)的一個(gè)新分支。
自60年代以來(lái),他在具體組織和指導(dǎo)新技術(shù)晶體材料探索中,十分重視發(fā)揮物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)研究的支撐與主導(dǎo)作用,同時(shí)注意培養(yǎng)理論研究人才。
1965年,盧嘉錫支持陳創(chuàng)天初步總結(jié)出來(lái)的非線(xiàn)性光學(xué)材料性能(特別是二倍頻和高倍頻性能、電光調(diào)制性能)是“結(jié)構(gòu)敏感”性能的觀(guān)點(diǎn),并支持他選擇非線(xiàn)性光學(xué)晶體的基團(tuán)理論及其結(jié)構(gòu)判據(jù)的理論研究課題。這項(xiàng)理論研究于1978年獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)重大科技成果獎(jiǎng)。研究的中心議題是哪一種陰離子基團(tuán)最有利產(chǎn)生大的倍頻效應(yīng)。通過(guò)多方面的實(shí)驗(yàn)探索和理論分析,物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所較快地確定了硼酸鹽系的(B3O6)3-基團(tuán)這一主攻方向,并先后于1984和1987年發(fā)現(xiàn)和研制成功偏硼酸鋇(簡(jiǎn)稱(chēng)BBO)和三硼酸鋰(簡(jiǎn)稱(chēng)LBO)等新型非線(xiàn)性光學(xué)晶體材料。此外,在盧嘉錫倡導(dǎo)的“五重雙結(jié)合”和“結(jié)構(gòu)敏感”觀(guān)點(diǎn)指導(dǎo)下,該所研制成功了幾個(gè)系列的新型晶體材料,其中包括研制出國(guó)際上公認(rèn)為生長(zhǎng)“極其困難”的大尺寸自激活激光晶體硼酸釹鋁(簡(jiǎn)稱(chēng)NAB)和在綠光輸出方面領(lǐng)先于國(guó)際的自倍頻激光晶體四硼酸鋁釔釹(簡(jiǎn)稱(chēng)NYAB)。
美國(guó)非線(xiàn)性光學(xué)晶體材料科學(xué)界在比較了“新中國(guó)發(fā)現(xiàn)BBO晶體的研究小組和美國(guó)的研究情況”之后,一些權(quán)威專(zhuān)家曾“為非線(xiàn)性光學(xué)材料研究方面的大部分新思想不是發(fā)源于美國(guó)”而感到擔(dān)憂(yōu)。
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者李遠(yuǎn)哲、印度科學(xué)院院長(zhǎng)C.N.R.拉奧(Rao)、美國(guó)晶體生長(zhǎng)協(xié)會(huì)主席R.S.費(fèi)杰爾遜(Feigelson)和美國(guó)加州大學(xué)教授沈元穰等在參觀(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所之后,都十分贊賞盧嘉錫為該所制訂的科研方向和學(xué)術(shù)指導(dǎo)思想。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/chuzhong/505843.html

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