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光學名人
蔡鎦生

蔡鎦生,物理化學家和教育家。中國催化動力學研究的奠基人之一,光化學研究的先驅者。

人物簡介

1929年赴美國芝加哥大學化學系攻讀光化學和化學動力學,1932年獲博士學位。回國后繼續在燕京大學任教授。1948年作為訪問學者再度赴美國,在華盛頓大學用14C研究氰化物反應動力學。

他善于將新的物理實驗技術應用于化學科學研究之中,對中國實驗物理化學的發展做出了貢獻。他創建和領導的吉林大學化學系,為國家培養了大批化學人才,科研成果卓著,已躋身于中國綜合性大學化學系的先進行列。

人物生平

蔡鎦生1902年9月18日出生于福建省泉州市一個貧寒家庭,青年時代就熱愛化學,胸懷“科學救國”和“實業救國”的雄心壯志。1920年泉州培元中學畢業后,免費就讀于燕京大學化學系。1924年大學畢業留校任教。在努力完成教學任務的同時,他與呂兆清(中國制革工業的開拓者和實業家)為振興民族工業,系統地開展了鞣皮方法的研究。其中最重要的工作是制備皮粉,研究皮粉的物化性質和操作工藝。他們不顧校方的阻撓和要挾,在北京創建了中國第一家“洋法”制革廠。

1929年,蔡鎦生赴美國留學,在芝加哥大學化學系攻讀光化學與化學反應動力學。他不僅刻苦地學習化學基礎理論知識,還特別注意學習所需的物理知識和實驗技術。他的博士論文題目是“氰基紫外光聚合”和“氣體通過熔融石英的擴散速度”。通過學習和科研實踐,他純熟地掌握了光學與光譜技術、真空技術以及精湛的吹制玻璃儀器的技術,這使他的兩項研究工作很快地取得了滿意的結果,1932年他以優異的成績獲得了博士學位。

蔡鎦生1932年回國后,仍回燕京大學化學系任教,先后擔任講師教授。他在物理化學的教學與科研工作中不懈地拼搏,曾與本校物理系葛庭燧教授合作,研究了“魚藤酮的紫外吸收光譜”和“魚藤酮的光化學分解”,還開展了有關溶液吸附規律的探索研究。在幾年時間里,他在中國化學會志上連續發表了10余篇研究論文,受到了國內外許多學者的關注與好評。同時,他還創辦了北京生生儀器廠,利用他研制的玻璃制造化學實驗用的各種玻璃儀器,供國內一些高校和研究單位使用。

1937年日本發動侵華戰爭。在敵偽統治下的北平,物價飛漲,民不聊生。太平洋戰爭爆發后,燕京大學被迫停辦,當時蔡鎦生已是頗有名氣的化學教授,不管是日本人把持的學校,還是中國人主辦的學校,當然都歡迎他任教。蔡鎦生欣然接受北平私立中國大學何其鞏校長的聘請,與張子高教授一起主持該校化學系的工作,不為日本侵略軍效力。

抗日戰爭勝利后,國民黨發動了全面內戰,其反動行徑和貪污腐敗的反動統治,遭到了中國人民的反對。1947年,北京的大學教授發表了“反饑餓、反迫害、支持學生運動宣言書”,蔡鎦生在宣言書上簽了名,同情與支持共產黨領導的學生運動,表達了中國知識分子的浩然正氣。

1948年春,蔡鎦生應邀到美國華盛頓大學做訪問學者,共同開發示蹤原子技術在化學研究中的應用。他同卡門(M.D.Kamen)教授合作,用C14研究了若干氰化物的反應動力學,發表了“氰化物和腈類(N?)化合物的交換”、“氰化鈉對β—羥基丙腈和β-羥基丙酸的作用”等研究論文。他們所做開創性的研究證明,示蹤原子技術是研究化學反應動力學的最有效的手段之一,這一技術在今天仍被廣泛采用。蔡鎦生在科學研究中所表現出的淵博學識和高超的實驗技能受到了美國學者的贊賞。1949年學術訪問結束時,美國圣路易醫科大學研究生院擬聘請他擔任教授,并給予優厚的報酬。此時燕京大學校長陸志韋打來電報,請蔡鎦生回國任教。在去留的抉擇面前,蔡鎦生毅然決定“回國去,培養中國自己的大學生”并于接到電報一周之內離美回國。蔡鎦生回憶他抵達祖國口岸的情景:“當時我下船,而許多人正在上船。”

中華人民共和國成立后,蔡鎦生以滿腔熱情投身于發展新中國教育事業的行列,先是擔任燕京大學化學系主任,1952年到東北人民大學(現吉林大學)化學系,長期擔任系主任工作。他曾任第三屆、第五屆中國人民代表大會代表,中國民主促進會中央委員,長春市民主促進會副主任委員,長春市政治協商會議副主席。1982年5月4日參加中國共產黨。1983年10月24日病逝于長春。

個人簡歷

1902年9月18日出生于福建省泉州市。

1924年畢業于燕京大學化學系,留校任教。

1932年畢業于美國芝加哥大學化學系,獲博士學位。

1932—1947年任燕京大學、廈門大學中國大學教授。

1948年1月—1949年4月赴美國華盛頓大學做學術訪問。

1949年5月任燕京大學化學系教授、系主任。

1952年9月任東北人民大學(吉林大學前身)教授,系主任。

1952—1983年當選為中國科學院化學部學部委員,中國化學會理事,長春市化學化工學會理事長,長春市科學技術協會副主席,《化學通報》編委。

1983年10月24日逝世于長春

職業生涯

創建吉林大學化學系

蔡鎦生在燕京大學工作期間,黨和政府給予了熱心的關懷和比較優厚的待遇。1952年,中國高等學校院系調整,教育部決定從北京大學、清華大學和燕京大學各抽調一名知名教授支援吉林大學,分別擔任數、理、化三系的主任。當教育部領導動員蔡鎦生到東北去時,他二話沒講,愉快地表示響應黨的號召,到艱苦的地方去創業。臨行時,他和他的夫人沒帶高級家俱,沒帶名人字畫,而是帶了一批回國時帶來的微量天平油擴散泵、光接收器、玻璃儀器和貴重的化學藥品,還有一批圖書資料。到了吉林大學,他與唐敖慶、關實之、陶慰孫等教授通力合作,率領來自燕京大學、北京大學、清華大學、交通大學、浙江大學、復旦大學、金陵大學和東北師范大學的7名中青年教師和11名應屆大學畢業生,開始創建吉林大學化學系。他首先抓教學計劃。為了貫徹落實教學計劃,他認真組織幾門基礎課的教學梯隊,讓學術水平高和有豐富教學經驗的教師經常進行示范性教學。這樣,化學系很快就培養出一批基礎課的主講教師,保證了教學質量。在教學工作進入正常軌道之后,他又抓科研梯隊的建設,在無機化學、有機化學、分析化學、高分子化學和物理化學等學科中,迅速地形成了具有特色的科研方向。建系初期,各方面條件十分艱苦,全系師生在蔡鎦生的領導下,自己搭實驗臺、做實驗儀器。他從國外帶來的儀器設備、化學藥器,都充分發揮了作用。同時,他還經常讓國外的朋友代買稀缺的化學藥品。經過蔡鎦生和這批知識分子對教育和科研事業的執著追求,30多年來,吉林大學化學系從小到大,從教學到科研事業迅速發展。為國家培養本科生近5000人,研究生近400人。承擔和完成了一系列國家重點科研任務,許多科研項目獲得了中國科學大會獎、自然科學獎、科技進步獎、部委和省市的獎勵。吉林大學化學系已躋身于中國先進行列,并在國際上有一定影響。根據國家建設的需要,先后從化學系派生出理論化學研究所、分子生物學系和環境科學系等。

動力學和光化學

蔡鎦生一貫主張,高等學校的教師必須既能承擔教學任務,又能開展科學研究。只有這樣,才能提高自己的學術水平和教學質量,才能培養出高水平的人才。建系不久,他指導的科研梯隊很快地取得了重要成果。為了滿足實驗的需要,他還指導實驗技術人員并親自動手,很快研制成功“毛細管高壓汞燈”、“氫光譜燈”和“蓋革計數管”等產品,這在當時都填補了國家空白。蔡鎦生在教學和科研中所取得的成果,受到了國家的重視,1957年他被推選為中國科學院化學部學部委員。以后,吉林大學化學系逐漸地形成了中國有名的催化動力學研究中心之一。1963年,國家把建立催化動力學研究中心的重點任務交給了蔡鎦生。在兩年時間內,化學系建立了具有30人規模的催化動力學研究室。質譜儀、光譜儀、色譜儀等大型儀器設備迅速安裝調試正常,各個化學實驗室也都能開始工作,蔡鎦生為研究室確定的研究題目“甲烷氧化制甲醛”,這是一個既具有重要學科意義、又具有重大應用前景的題目。蔡鎦生查閱了大量的文獻資料,通過理論分析認為,在甲烷氧化成甲醛的過程中,可能有中間產物甲基過氧化氫產生,甲基過氧化氫進一步分解產生甲醛。在他的指導下,研究室開展了甲基過氧化氫的合成、甲基過氧化氫的光分解和熱分解等全面的研究工作。其中甲基過氧化氫的合成過程極易發生爆炸,蔡鎦生不顧危險,經常親自參加實驗,終于清楚地認識了甲基過氧化氫的合成、保存和分解的規律,在學術上達到了國際水平。為了搞清微觀反應過程和機理,蔡鎦生除繼續發展示蹤原子技術之外,又部署人力建立質譜分析技術、色譜分析技術和閃光光解技術等現代物理實驗方法。其中閃光光解裝置在1964年已經能用來研究微秒級的化學過程,填補了國內空白。

蔡鎦生是中國光化學研究的先驅。70年代,他承擔了國家科委、國家教委和吉林省科委的重點科研項目“光與激光催化的研究”。均相光化學是他熟悉的研究領域。1975年,他同吉林化工研究院合作,采用光化學方法合成甲基苯基二氯硅烷,利用這種硅烷可以進一步合成硅橡膠。這種硅橡膠具有良好的耐高、低溫和密封特性,是中國航天工業中一種急需的材料,在他的指導下,采用紫外光引發自由基的反應路線,通過大量實驗,篩選出最佳光源,解決了爆鳴問題。這個研究成果在吉林化工研究院順利地通過了小試和中試鑒定,單體的收率和選擇性均超過當時的國際水平,生產出的硅橡膠解決了航天工業的急需。這一成果獲得了1981年化工部三等獎。

在復相光催化的研究領域,蔡鎦生指導研究生進行了光催化分解水的研究,取得了具有重要學術意義的結果:分解水的過程除了電子激發的重要作用外,水分子的振動激發也起著重要作用。在摻雜稀土元素的光催化劑中,那些能使水分子獲得振動激發的催化劑,光解水的效率最高。1974年,他積極指導開展紅外振動激光化學的研究。用了近兩個月的時間,建立了一套功率輸出可達100W的CO2激光器,通過對乙烯氧化的研究,得到結論:由于分子間和分子內的快速能量傳遞,使振動激發反應的選擇性受到限制,即紅外激光引發的反應與熱反應的產物沒有原則區別,除非用極快速的脈沖激光,反應的選擇性有可能提高。由于在光與激光催化研究中取得了一系列成果和具有重要學術價值的結論,在項目結束時,順利地通過了專家評議,受到了同行的好評。

蔡鎦生在晚年特別注意分子有序體系的制備和功能特性的研究動態。他認為,低溫矩陣隔離系統、LB膜和其它有序分子膜,都是值得研究的具有戰略意義的領域,1979年,他指導一名研究生開展了LB膜的研究。他去世后,他的研究集體在他的學術思想基礎上,繼續深入研究。該集體在低維導體膜的設計制備和結構表征方面、在LB膜的層間化學反應研究方面、在分子的取向與排列的研究方面以及特殊磷脂膜體系的特性研究方面,都取得了重要進展。在這方面做出貢獻的一名博士研究生,獲得了中國化學會1988年中國青年化學獎。

30多年來,蔡鎦生所以能指導和參與科學研究工作并取得重要成果,主要是因為他孜孜不倦地刻苦學習。文化大革命中,圖書館里沒有幾個人看書學習,卻總能看到蔡鎦生在查閱文獻資料。當他病重住院時,昏迷中仍然叨念著:光化學、太陽能、……頭腦一清醒,就立即要看文獻。在他的學術思想指導下,許多青年教師和研究生經常寫出科學論文,請他審閱時,他總是認真推敲,提出修改意見。但讓他簽名時,他卻堅決不同意。他說:“我年齡大了,參加的實驗工作不多,發表文章應真實地、充分地反映你們青年人自己的工作和水平,我希望你們迅速成長起來。”1960年以后,在他的研究集體所發表的近百篇論文中,卻沒有他的名字。蔡鎦生成了眾人崇敬的無名英雄。他把畢生精力獻給了祖國的教育和科學事業,他以自己的每一個行動,一步一步地從一個愛國的知識分子轉變成一名無產階級戰士,1982年加入了中國共產黨。1983年10月24日他逝世后,遵照遺囑,把他的全部文獻、筆記和研究手稿獻給了他的研究集體,把他所收藏的1126冊書刊,贈送給故鄉的泉州華僑大學,完美地表達了他對科學的追求,對家鄉和中國這塊沃土的厚愛。

主要論著

1Liu-ShengTsai,E.O.WilSon.Smoke Tannage.Jour.Amer.Leather Chem.Assoc.,1929,(24):21—36.

2Liu-ShengT'sai,T.R.Hongness.Diffusion of Gases Through Fused Quartz.Jour.Phys Chems.,1932,(36):2595—2600.

3T.R.Hogness,Liu-shengT’sai.Photochemical Polymerization of cyanogen.Jour.Amer.Chem Soc.,1932,(54):123—129.

4蔡鎦生,于鴻鰲.Studies on Adsorption from Solutions I.Adsorption of Picric Acidby Charcoal.Jour.Chinese Chem.Soc.,1934,(2):99—107.

5蔡鎦生,于鴻鰲.Studies on Adsorption from SolutionsⅡ.Adsorption of Styphinic Acidby Activated Charcoal.Jour.ChineseChem.Soc.,1934,(2);193—197.

6蔡鎦生,羅宗實.Studies on Adsorption from Solutions Ⅲ.Adsorption of Picric Acid by Silica Ge1.Jour.Chinese Chem..Soc.,1935,(3):16—21.

7蔡鎦生,趙錫霖.Wooden Cores for the Construction of Electric Furnaces Jour Chinese Chem.Soc,1935,(3):196—197.

8蔡鎦生,談冠英.The Action of Formalde hydeon Hide Powder.ibid.1935,(3):296—300.

9蔡鎦生,嚴文興.The System:Alumium Sulphate—Ptassium Sul-phate—Water.ibid,1936,(4):178—182.

10葛庭燧,謝玉銘,蔡鎦生等.The Ultrariolet Absorption Spectrum of Rotenone Jour Chinese Chem.Soc.,1938(6):40—43.

11 Liu-ShengT'sai,Ting-SuiKe.The photochemical decomposition of rotenone Jour Amer.Chem.Soc.,1941,(63):1717—1718.

12Liu-ShengT'sai,Shih-Hsien Chiang.The Effect of Electroly teson the Cataphoretic Mobility of Colloidal Carbon Jour PhyS Chem ,1941,(45):1093—1096.

13 Liu-ShengT’sai,Kung-YaoChuang.Coconut Shell Charcoal Effect of Concentration of Zine Chloride and of Hydrochloric Acidon Activity Ind Eng Chem ,1942,(34):812—813.

14 Liu-Sheng T’sai,M.D.Kamen.ExchangeofCNwithNitriles.Jour.Chem.Phys.,1949,(17):585—586.

15 Liu-ShengT'Sai.Action of Sodium Cyanideonβ Hydroxypropi onitrileand β Hydroxypropi on icAcid.Jour.Amer.Chem.Soc.1951,(73):1886.

16沈壕,田淑瑞,蔡鎦生.碳-14-標記氰化鉀或鈉的制備.東北人民大學自然科學學報,1957,(4):263—267.

17蔡鎦生,王琪,魏詮等.α—桐油酸的自動氧化(I).吉林大學自然科學學報,1959,(9):111—116.

18蔡鎦生,千載虎,金范珠等.腈類和氰化物之間的交換.吉林大學自然科學學報,1959,(8):105—106.

19蔡鎦生,金日光,夏仲信.利用階梯管法測定重水含量.吉林大學自然科學學報,1960,(1):129—133.

20夏仲信,蔡鎦生等.光化法合成甲苯基二氯硅烷單體的研究.中國化學會1978年年會論文摘要集,1978,127—133.


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