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第3章 傅鹰(1)

傅鹰,字肖鸿,祖籍福建省闽侯县,1902年1月19日出生于北京。童年时代受到在外务部供职的父亲傅仰贤的熏陶,深感国家频遭外国列强欺侮,是国家贫弱和清廷腐败所致,遂萌发了强国富民的愿望。1919年他入燕京大学化学系学习,轰轰烈烈的“五四”运动和《新青年》杂志对他有很大的影响,从此发奋苦读,立志走科学救国的道路。1922年公费赴美国留学,6年以后,在密执安(Michigan)大学研究院获得科学博士学位,时年26岁。

美国两次都留不住的科学家

1928年,傅鹰的博士论文在美国宣读以后,得到好评。美国一家化学公司立即派人以优厚的待遇聘请他去工作,他和同在美国留学的女友张锦商量之后谢绝了,决心回到祖国去。他们认为:“我们花了国家许多钱到外国留学,现在若是留下来为美国做事,对不起中国人。”1929年,他应沈阳东北大学之邀,先离美返国。当乘坐的轮船航行在太平洋上时,傅鹰填词一首,赠给仍在美国伊利诺大学攻读有机化学博士学位的张锦,其中有一句是“……待归来整理旧山河,同努力!”

傅鹰继在东北大学任教后,又相继到北京协和医学院、青岛大学任教。时值日本侵略军发动吞并我东三省的侵略战争,他又辗转到了重庆大学。1935年,学成归国不久的张锦与傅鹰结为伉俪,也来到重庆大学任教。在山城,他们夫妇相濡以沫,过着俭朴的生活。除悉心执教、刻苦研究之外,还以父母之心精心养育张锦的侄儿张存浩(物理化学家,中国科学院学部委员。现任国家自然科学基金委员会主任)。从1939年起,傅鹰夫妇又先后到设在福建长汀的厦门大学任教,1941年,傅鹰担任了该校教务长兼理学院院长。

傅鹰回国10多年,深深体会到了国家的贫弱和遭受外强侵略的痛苦,目睹了国民党统治的腐败和民不聊生的惨状。他只能把一腔热血,倾注到试管和烧杯之中,把青春贡献给化学教育事业,并寄希望于未来。厦门大学校长萨本栋很器重傅鹰的学识和为人,在病中推荐他接任校长职务。同一时刻,国民党派头目陈立夫来到厦门大学,要亲自劝说他加入国民党。而傅鹰却倔强地表示:“我宁可不当院长、校长,也绝不加入国民党!”并借口外出招生,对陈立夫避而不见。傅鹰敢于跟国民党顶牛的新闻,在文化教育界一时传为佳话。但是他因此再也无法在厦门大学立足,只好于1944年又返回重庆。然而当时他所在的重庆大学和重庆动力油脂厂两单位都无法开展研究工作。1944年底,傅鹰夫妇把9岁的儿子傅本立寄养于天津亲戚家中,把16岁的张存浩留在重庆的朋友处,毅然二次赴美国。傅鹰继续到密执安大学进行研究工作,张锦则应著名生物化学家杜芬友(Du Vigneaud,1955年诺贝尔化学奖获得者)之邀到康奈尔(Cornell)大学任教。

在密执安大学,傅鹰再度和原来的导师、著名胶体科学家巴特尔(F.E.hartell)教授合作进行表面化学研究,接连发表了许多有创建性的论文,引起了国际化学界同行的注意。

然而,傅鹰无时无刻不在怀念苦难中的祖国和人民。去美国之前,他曾对留在重庆的张存浩说:“国民党腐败到家了,看来中国的真正希望在延安。”1949年4月20-21日,中国人民解放军炮击侵入长江的英国紫石英号军舰和周恩来总理向英国提出强烈抗议的消息传到美国,傅鹰立即和在纽约州的张锦通了电话,双双决定尽快回到祖国去。傅鹰的导师巴特尔教授多方挽留他,并愿意让他继任研究中心主任的职务。但为祖国尽力的夙愿使他战胜了一切其他考虑,并且感动了巴特尔,得到了他的支持。可是由于美国当局的排华政策,使傅鹰夫妇失去了工作。经过一年多的周旋和斗争,他们终于在1950年8月下旬获准离美,在旧金山登上了“威尔逊号”客轮,朝着新生的共和国进发。10月初到达深圳,受到人民政府代表的热情迎接。傅鹰这位“美国两次都留不住的科学家”再次回到了自己的祖国。

傅鹰到达北京后,立即投身于社会主义建设之中。面对百废待兴的局面,他满腔热忱,服从分配,先后到北京大学、清华大学任教。当北京石油学院成立时,又愉快地走上新的石油教育岗位。张锦也先后到北京大学、北京石油学院等校执教。1954年,傅鹰再度调回北京大学。此后,他们夫妇二人就一直辛勤耕耘在燕园之中。他呕心沥血,历时二十五载,直到生命的尽头。

表面化学研究的开拓者

傅鹰是我国有突出贡献的物理化学家之一,尤其在胶体和表面化学的研究上有着很深的造诣。他从青年时代起,就对我们祖先制造陶器、发明纸墨、加工面食等许多最早应用胶体的实例发生浓厚的兴趣。胶体科学是研究物质在一定介质中经高度分散而成的分散体系和表(界)面现象的科学。虽说胶体的应用几乎和人类文明史一样长久,但对它进行系统的理论研究却是进入20世纪以后才开始的。傅鹰正是从20世纪20年代初到美国留学时,加入到胶体和表面化学开拓性研究的行列之中的。在密执安大学研究院,他师从巴特尔教授,主攻表面现象和吸附作用,旁及多种胶体体系。他潜心研究,勇于探索,取得了系统而有开创性的丰硕成果,受到国际学术界的重视和好评。

在20世纪20年代,他对吸附作用以及影响固体从溶液中吸附的多种因素进行的综合实验研究和具有指导意义的理论分析,已成为吸附理论的重要组成部分。

1929年,傅鹰发表了他的博士论文。他用硅胶自水溶液中吸附脂肪酸的实验证明:碳链越长的酸,吸附量越小,即发现了同系物的吸附规律有时呈现出与著名的特劳贝(Traube)规则完全相反的现象。特劳贝规则原是用来衡量有机直链同系物的水溶液表面活性大小的。1926年,被誉为胶体化学大师的富朗特里稀(Freundlich)根据自己研究吸附的结果,把特劳贝规则进一步描述成“自水溶液中吸附有机物时,吸附量随链长增加而有规律的增加”。富朗特里稀把极其复杂的固体自溶液中的吸附作用简单化了,而傅鹰正是从体系的各个方面去探索吸附规律。他以后又作了一系列的研究,并且指出,“预测吸附量时须同时考虑溶质、溶剂和吸附剂的性质以及三者之间的相互作用,千万不要教条”。

在巴特尔的指导下,傅鹰还进行了液体对固体润湿热的研究,并首次测定了4种不同的二元液体混合物对固体的润湿热。1929年发表的研究论文指出:润湿热是总表面能变化而不是自由表面能变化的度量,度量自由表面能变化的应是黏附张力。他并以充分的实验数据断定,不能完全依靠润湿热的大小作为判断固体对液体吸附程度的指标。

另外,傅鹰还与巴特尔共同研究利用润湿热测定固体粉末比表面的热化学方法。在当时这是一项首创性的研究成果,比著名的BET气体吸附法要早8年。

傅鹰以上这些研究成果,得到同行很高的评价。魏萨尔(H.B.wiser)1939年出版的《胶体化学》、亚当(N.K.Adam)1939年出版的《表面的物理和化学》、布鲁诺(S.Brunauer)1945年出版的《气体和蒸气的物理吸附》、凯西得(cassia)1951年出版的《吸附和色谱》、亚当森(A.W.Adam-son)1960年出版的《表面的物理化学》以及瓦尔德夫妇(R.D.cold与N.J.cold)1983年出版的《胶体和界面化学》等专著均做了引用和介绍。

傅鹰在第一次回国后的20世纪30~40年代,在极端困难的条件下,仍在许多领域内进行了有益的探索和研究。

例如,他和北京协和医学院的吴宪合作,研究了鸡蛋清蛋白溶液的表面化学性质。在1930年他们共同发表的论文中指出:等电点时的表面张力最低。这在国际上是蛋白质界面化学方面最早的论文之一。

傅鹰在进行基础研究的同时,也注重实际应用方面的课题。在青岛大学期间,他指导勾福长进行活性炭制备和吸附作用的研究,并应用于工业生产。他曾针对我国具有丰富的桐油资源,指导叶一帆开展了桐油聚合机理的研究。1943年发表的论文指出:桐油的聚合不需要氧气,在氢气或二氧化碳中的聚合速度和在空气中的一样。

在厦门大学工作期间,指导蔡启瑞进行萃取方法的研究,并从理论上指出这种方法的适用限度。

1944-1950年,傅鹰第二次赴美国期间,以他所擅长的热力学为工具,继续开展吸附作用的研究。其研究成果仍居于当时国际同类研究的前列,都被写入了各国的胶体和表面化学专著之中。

傅鹰指导研究生汉森(R.S.Hansen)研究了用石墨和炭黑从水溶液中吸附有机化合物的规律。论文指出吸附等温线是S型的,即首次发现自溶液中的吸附和自气相中的吸附一样,吸附层也可以是多层的。因此,他们便把BET气体多层吸附公式合理推广,应用于自溶液中的吸附。1959年美国奥尔(C.Orr)和达勒瓦尔(J.M.Dallavalle)著《细颗粒测量》及1962年美国奥萨博(L.T.Osipow)著《表面化学》都引述了傅鹰等的研究成果。

傅鹰还和他指导的研究生一起进行了溶液吸附热力学的系列研究。例如,指导汉森通过对固液界面和气液界面吸附层的实验考察,提出了计算表面层活度系数的方法。指导杜贝(D.G.Dobay)进行硅胶自气相吸附脂肪胺动力学的研究,提出了一种测定多孔固体比表面的新方法。1962年,英国出版的杨(D.A.Young)和克罗沃尔(A.D.Crowell)著《气体物理吸附》一书,专门列出一节,对此作了详细的介绍。指导托马斯(T.L.Thomas)研究了温度对溶液吸附的特殊效应。他们指出了一种在气相吸附中所未曾有的现象,即如果溶质的溶解度随温度升高而降低,故在浓度大时,由于溶解度下降而使吸附增加的效应可以大于因温度升高而使吸附减少的效应。这个新发现,后来被写入1956年出版的美国基普林(J.J.Kipling)所著《自非电解质溶液中的吸附》和其他表面化学专著之中。

在此期间,傅鹰还写过一些独具见解的学术评论。例如,1950年,他在国际著名的《化学物理》杂志上发表文章,对三岛(Mizushima)等人计算固体粉末表面积的方法,作了深入的分析,指出他们的实验结果正好证明三岛本人提出的理论是错误的。

倡导高校科学研究,直言《三部曲》

傅鹰回国后,在不同场合,坦诚直率地发表过许多有胆识、有创建性的意见。1955年9月,在《化学通报》第9期上发表的“高等学校的化学研究一个三部曲”就集中反映了他对发展祖国科学和教育事业的赤诚之心和系统看法。

《三部曲》的第一部是献给学校当局的。他实事求是地说:“学校的领导人中做过科学研究的并不多,做过化学研究的就更少了。这也就是说,我们的领导人对于化学研究不是行家。”有感于此,他就什么是研究、对待研究的态度和如何提倡研究发表了“供领导参考”的看法,恳请领导“本着言者无罪的精神,以容忍的态度对待一个科学工作者的意见”。

傅鹰认为:“科学研究是扩大科学领域的努力。它的目的是推广一门科学的理论及实用范围,它的一个必须的而不是充分的标准是有创造性。”他认为有些领导人一时“不明了化学研究是什么”的情况,“在不久的将来自然会改正”;而对于把科学研究“当作一种时髦的东西而滥竽充数”的毛病,则应当“立时必须加以改正”。他呼吁领导为研究创造有利条件,消除一些影响研究开展的不合理的状况。他要求给研究者以充足的时间、必要的设备和尽力消除影响发挥积极性的顾虑。特别把“不必要的会太多”、“杂务太多”和“一般人不珍惜研究人员的时间”,看成是影响科学研究顺利开展的“三害”,应该除掉。他殷切希望领导者逐渐由外行变为内行,这样才能“针对研究者的心理”进行“有针对性的、中肯的严正批评,而不是扣帽子”。

傅鹰在其第二部曲中指出:“学校当局创造了有利条件之后,研究之能否顺利地展开,首先要看导师们对待研究的态度。”他说:“我们每一个人全应当体会,时代已经变了。现时中国化学家的首要任务是帮助祖国发展工业和建立我们的化学,从前那一套应当铲除了。”他把“为科学而科学”的“脱离现实”的观点、“不顾一切企图将自己造成一个大师”的倾向、“甲向乙刺探,乙对甲保密”的“不合作”歪风和“轻实验重理论”的“本末倒置”的毛病,统统列入“必须纠正”之列。而且指出这些缺点的根源是“久矣夫,千百年来已非一日矣”。并主动从他们一辈检讨做起,说:“我们如此,我们的学生比我们还坏,因为他们受了‘学贯中西’的老师的熏陶。我们不应当怪学生,因为始作俑者是我们自己。”他呼吁教师们要“很勇敢地面对现实”,要有“统筹全局的思想”,要进行“相互间的合作和善意的关怀”,选择研究题目“首先要考虑国家建设中的需要,既要注重理论上大有发展前途的项目,也不应该忽略在经济价值上更大有发展的题目”。最后诚恳告诫作导师的人“要为学生指出明路,不要只为自己打算而将学生领到牛角尖或泥塘里去”。

傅鹰以师长的身份,把第三部曲献给下一代。他充满挚爱、信任和希望,深情地嘱咐他的学生:“你们应当认清你们的责任。我们的祖国能不能成为一个独立的、现代化的国家和我们的科学水平有极重要的关系,其中最重要的就是化学水平,而提高化学水平的责任主要是在你们的肩上。这不是恭维你们的话,因为你们是我的学生或学生的学生一辈的人,我若是对你们讲任何虚伪的恭维话,就失掉人民教师的身份了……我们一生的最宝贵的光阴是在反动政府下混过去的,而你们正赶上光明的开始。时间和机会全是站在你们的前面。我们年轻时也全有一番抱负和一些理想,现在我们将这些抱负和理想寄托在你们的身上。我们不能允许你们使我们失望,因为这也是全国人民的希望。”这段沁人心脾的衷曲,竟出自一位在旧中国生长又在国外漂泊多年,而仅在新社会生活了5年的科学家之口,他和党对青年的教导和期望多么一致啊!

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