艰苦的环境培养了执着的精神
作者:孙玉坤
首届中国化学会青年化学奖获得者
我出生在石家庄市郊区的贫苦农民家庭,全家七口人,有两个弟弟,两个妹妹。为了照看弟弟妹妹,比别人上学晚一年。那时中学生部分走读,每天往返步行十七公里上学。艰苦的环境促使我倍加珍惜学习的机会,刻苦读书,立志成才。中小学两次跳级,1960年,我以石家庄市理工科第一名考入北京大学技术物理化学专业。
我在北京大学学习的六年间(“文革”前北京大学理科六年制),成绩优异,后又在地方院校工作了二十多年。相比之下,北大教育有以下特点:学生高中基础好;教员水平高,要求严格;校系领导狠抓教学质量;学生淘汰率比地方院校高。我的一位同班同学因有机化学考察(非考试)实验多加原料而被留级。接受良好的教育,为以后的工作奠定了基础和开拓的实力。
毕业时正值“文化大革命”,贯彻面向厂矿、面向基层、面向边疆、面向农村的“四个面向”分配方针,我被分配到山东新华药厂,从事醋酸车间的技术工作。每年要用1万多吨的酒精作原料,而生产1万多吨的酒精要用3万多吨的粮食,这在吃饭定量要粮票的年代,可是个不小的数目。当时,中国已有了大庆油田、胜利油田和华北油田。我利用业余时间查阅了石油法制备醋酸的资料,联合中科院大连化学物理研究所,试验成功了正丁烷馏分氧化生产醋酸的工艺。
粉碎“四人帮”后的1978年,我考取了“文革”后第一批研究生,导师是北京大学徐光宪院士,克服了重重困难,在徐光宪院士和黎乐民院士的指导下,从事光电子能谱和同系能级线性规律同系共轭体系研究,在我之前研究同系线性规律的学者都是用电子光谱数据研究共轭体系。电子光谱反映的是最高占据轨道和最低空轨道的能量差,不是分子轨道能,我把光电子能谱测得的垂直电离势引入同系线性规律的研究,根据Koopmas定理,垂直电离势是分子轨道能的负值。也就是我首先用分子轨道能研究了同系线性规律,给几种同系线性规律以直接证明。特别是分子最高占据轨道能的同系规律,在化学上有特殊的意义,它是前线轨道,前线轨道能的高低决定了化学反应的难易。这个工作发表于1982年的《高等学校化学学报》,并获得1983年首届中国化学会青年化学奖。
受到中国化学会青年化学奖的鼓舞,我继续研究同系能级线性规律,发现非共轭体系的光电子能谱也符合同系能级线性规律,而且线性相关性比共轭体系还好。同系能级线性规律是在共轭体系HMO理论基础上推导出来的,前人都是研究共轭体系的电子光谱,现在非共轭体系分子轨道能的线性相关性比共轭体系还好。后来徐光宪院士又从理论上做了分析。
受到徐光宪院士和黎乐民院士多年的培养,我深深地体会到科学研究需要执着的精神和严谨的科学态度。在电离势同系线性规律研究中,建立正确的数学回归方程至关重要,否则相关性再好也没有意义。2000年,我在《科学通报》及其英文版上指出发表于中国两种重要杂志的两篇文章中电离势同系线性关系的探讨存在数学处理上的随意性。
中寿之年,我的科学研究体会是:开辟一个新的科研领域时,开始是两眼一抹黑,只能在黑暗中摸索,有点像京剧《三岔口》(摸黑开打)。当你能见到一丝光线时,要克服一切困难,勇敢前进,才有希望有所突破。
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