2018山大日记:邓从豪院士学生、化学院退休教授 蔡政亭

发布时间:2018-04-04 09:14:29   点击:1786   评论:5

4月3日 星期二 阴
  著名理论化学家、中国科学院院士、原山东大学校长邓从豪先生离开我们20年了,在清明节到来之际,仅以此文表达深深的缅怀。邓老师的道德文章是山东大学的一座高峰,是标杆式的人物,可谓高山仰止。
  我和冯大诚老师,刘成卜老师此前写过十余篇纪念邓老师的文章,分别发表在《大众日报》《齐鲁晚报》《山东大学报》《中国知名科学家学术成就概览》《高等学校中的中科院院士》《江西省临川县文史资料汇编》等报刊上。本文的内容算是首次披露吧。1978年的全国科学大会,是中国科学与教育的春天,是划时代的大会,吹响了向科学进军的号角。邓老师参加了这次大会,荣获了科学大会奖,会后贯彻大会精神,提出具体落实措施。邓老师打报告成立了理论化学研究室即现今的理论化学研究所,并亲自担任室主任,该室与系平级并报教育部备案。同时成立的还有潘承洞先生任主任的基础数学研究室和王祖农先生任主任的微生物研究室。这三个研究室的成立,为培养研究生、进行国内外学术交流、早出人才、早出成果起到了榜样和推动作用。此后山大的文理科各系都成立了研究室,可用雨后春笋来形容,显示了邓、潘、王三位先生的远见卓识。
  与国内外高端科学家进行学术交流,尽早接触科学前沿、了解学术动态、选择科研方向是非常必要的和有效的。特别是在文革动乱刚结束,资料奇缺,信息不通畅的情况下。1974年,还在文革进行时,邓老师以中国科学家代表团成员身份访美,美国的交叉束分子反应动力学研究给他留下了深刻印象,他在心中把分子反应动力学作为一个研究方向。回国后,邓老师应邀在北京、上海、长春、大连、济南等地的大学和科研院所作报告,反应热烈。同时,邓老师率先开展过渡态理论的研究,包括(1)放弃H·艾林的某些假设的平衡条件,因为这些平衡条件在化学反应中并不成立,然后用量子场论方法推导出化学反应速度常数表达式,式中出现了过渡态与反应物态相互作用的矩阵元,为活化能的理论计算奠定了基础,而艾林公式中只出现了活化能的符号,可以间接测量而无从计算。(2)把艾林过渡态理论推广到态-态微观反应,所导出的速率常数可解释和预言交叉分子束实验结果,同时建立了微观反应与总包反应速率常数的关系。这些研究成果以中英文发表在《中国科学》和《高等学校化学学报》,邓老师同时出席国际学术会议进行交流。这些研究成果引起了一个人的关注并给出高度赞扬,他就是美国肯塔基大学的林圣贤教授。林教授1937年出生于台湾,H·艾林是他的博士指导老师。林教授在分子反应动力学及多原子分子光谱学方面成就斐然。H·艾林是《国际物理化学年鉴评论》主编,1980年逝世,享年80岁。当年的《年鉴评论》首页刊登了一篇纪念文章,其中,令人印象深刻的是几位物理化学权威的话,说欠艾林一个诺贝尔化学奖。该文正是由林圣贤教授撰写的。我把这篇文章复印了拿给邓老师看,邓老师说太惋惜了,艾林的贡献非常大,评奖的事情说不清。确实,艾林在1930年代提出的过渡态理论,应用范围极广,影响极大,确乎是化学反应动力学领域的璀灿明珠,艾林的名字永载史册。1990年林教授携全家来山大访问讲学,我室师生聆听了他的讲演,领略了他讲课的风采;林夫人是生命科学教授,应邀到生命学院作学术报告。林夫人老家是淄博市王村,邓老师派我陪同他们去寻根问祖。1994年林教授回到台湾,当选“中研院”院士,奉命组建“中研院”原子与分子科学研究所,并委以首任所长重任。该所成立之时,林教授邀请邓老师和师母姜爱琴老师赴台访问并作学术演讲。也就在1994年,受中国化学会委托,由我室主办全国化学动力学会议,林教授是应邀作主题报告的嘉宾之一。同时应邀作主题报告的嘉宾还有纽约大学的张增辉教授。张教授1962年生于上海,毕业于华东师范大学物理系,此后去美国休斯顿大学留学,获博士学位后,再去加利福尼亚大学做博士后研究,导师是W·H.米勒教授。增辉博士把米勒教授的S-矩阵变分法程序化,在H+H2,F+H2等几个体系的反应体系计算中取得了成功。1984年,邓老师在瑞典举行的国际量子化学会上跟米勒教授有交流,对S-矩阵变分法很赞赏,回国后对该方法进行了研究,并将研究报告(合作者蔡政亭、冯大诚)发表在化学物理学报创刊号上。当得悉张增辉博士将回国探亲的消息,便邀他来山大访问讲学,邓老师叫我负责接待。当我把张博士领到邓老师家里,邓老师起身让坐,赞扬增辉年轻,工作出色,有美好前途。张博士作了很精彩的报告,赠送了S-矩阵变分法计算程序,并教会了我们研究生如何使用。1999年,在邓先生逝世周年纪念会上,林圣贤教授和张增辉教授并受邀来作学术报告,张教授说到第一次来山大讲学,受到邓先生接见的情形时,十分感动,几度哽咽。
  1993年6月下旬,我去美国参加在罗切斯特大学召开的全美理论化学会议,并在会后去纽约大学张增辉博士那里作三个多月的学术访问。行前我向邓老师辞行,谈到米勒和波普尔将作特邀大会报告,邓老师认为这两个科学家都很有名,米勒是分子反应动力学界的翘楚,波普尔的高斯计算程序应用极广,稍作思索后,邓老师说尽量邀请米勒来讲学吧。大会议程安排很紧,我很难有机会和米勒单独搭上话。在增辉牵线搭桥下,我和米勒有了简短接触,互相问好后,我说,中国山东大学的邓从豪教授,增辉插话,蔡是邓先生的学生,我接着说,我受邓教授的委托,邀请你方便时到山东大学访问讲学。米勒说,哦,邓,我认识他,非常有名。很愉快地接受了邀请。回到纽约大学,我给邓老师发传真报告此事并请他给米勒发邀请函,邓老师回传真说,校外办索要米勒的简历,我请增辉给米勒发电子邮件索求。结束在纽约大学的访问回到山大,几天后,我看到了米勒的简历,看到,米勒身为国际量子与生物科学院院士、美国科学院院士、美国加州艺术与科学学院院士,出版了17部科学专著,在国际学术会议作了24次邀请报告,发表了354篇论文。我向邓老师作了汇报,邓老师赞扬他,期待他早日来访。在美国的那次会议上,我听几位华裔学者在议论,说好几位国际权威的理论化学家猜测,下一位获理论化学诺贝尔奖的很可能是米勒,可见对他的工作高度认可。1997年度的诺贝尔化学奖授予了波普尔和科恩,获奖项目是高斯计算程序和密度泛函理论计算方法,结果一公布,为米勒打抱不平者众。
  1994年春,米勒教授携夫人来山大讲学,时间为一个星期,他详细介绍了量子反应散射理论,S-矩阵变分法及统一统计理论等,大大开阔了大家的眼界,见识了米勒的大家风范。米勒访问讲学的下一站是中国科技大学,然而,去合肥无直飞航班,坐火车则需要中途换乘,于是,邓老师请学校派了一辆专车,让边文生老师陪同,把米勒夫妇直送中科大。后来张增辉告诉我,米勒对山大访问留下了深而美的印象,说山大学术气氛浓,听讲者众,但是提问不多。增辉解释说,中国学生比较内敛和保守,不事张扬。米勒又说,坐轿车由济南到合肥,沿途观赏到田园风光,很享受。邓老师在米勒S-矩阵变法基础上,提出了LCAC-SW方法,中文称排列通道线性组合-散射波方法,该法是,构造出弹性散射、非弹性散射、反应性散射的哈密顿算子,计算出哈密顿矩阵元,再用以组成线性代数方程组,解之,便可以得到散射波函数的系数,有了波函数,便不难计算反应几率和截面。而米勒的S-矩阵变分法,必须作变法才能得到散射波函数,变法时使用格林函数,能量出现在分母上,求极限时,需要能量趋近零,于是出现了奇异点。邓老师的方法理论上更严格,计算也相对简单。米勒的S-矩阵变法在应用上没有问题,因为能量永不可能是零。邓老师的这篇论文发表在《中国科学》中英文版,冯和蔡参加了部分工作。此后在很长时间里,LCAC-SW方法是我们研究分子反应动力学问题的主打方法,成为我们理论化学研究所的名片。张增辉博士很优秀,除了S-矩阵变分法外,对波包传播法的贡献也很大,后来,又研究蛋白质能量的计算方法,得到广泛认可,1995年荣获美国总统科学奖,同年晋升为教授,属于破格提拔。出版了科学专著和研究生教科书,担任了国际理论与计算化学学报主编。我们理论化学研究所与林张两位教授保持着密切的学术交流合作和私人间的友谊。2002年,林圣贤教授在台北主持世界华人理论与计算化学会议,邀请刘成卜老师和我出席并双双安排大会报告,既体现了友谊,也认可了我们作为邓老师学术传人的水平。
  2006年暑假,中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室主任何国钟院士,邀请我为该室49名硕士博士生讲授56学时的分子反应动力课。我既打怵也觉得有点儿底气,打怵的是,他们的导师是楼南泉、何国钟、张存浩、沙国河、杨学明院士以及2017年当选院士的张东辉教授等。我硬着头皮讲了下来,并把讲义手稿胶印发给了学生,他们又给了各自的导师,反应还不错。我的底气来自于,我跟随邓老师做了20年分子反应动力学研究,耳染目濡,此后未曾中断,有了一定的知识积累。另外,邓老师邀来的上列科学家,包括更早邀来山大讲学的A.科普曼教授,代表了那个年代的学术高峰。他们的学术思想和研究成果都体现在我的讲义里。当然,邓老师的科学成就,学术思想和方法论是重点介绍和强调的。如果说,我还取得了那么一点点成绩的话,都是拜邓老师所教。往事悠悠,历历在目,感慨万端。深切缅怀邓老师,衷心感谢邓老师邀来山大讲学的诸位科学家。




【作者:化学院 退休教授 蔡政亭 编辑:新闻中心总编室 责编:晗宇】