化学担当——记著名有机化学家戴立信院士

发布:2017-02-20 10:14:26  作者:熊家钰(1958届铸造)

  人物名片:
  戴立信,著名有机化学家,中国科学院院士。1924年11月13日出生于北平, 1947年国立浙江大学毕业。1953年进入中科院上海有机化学研究所。现任有机所研究员,有机所学术委员会和学位委员会顾问,金属有机化学国家重点实验室学术委员会委员,上海化学化工学会名誉理事长。曾任生命有机化学国家重点实验室学术委员会委员,元素有机化学国家重点实验室学术委员会主任。曾两次获国家自然科学二等奖,2002年何梁何利科技进步化学奖。
  自20世纪50年代至今的60多年中,戴立信为中国有机化学的创新发展殚精竭虑,鞠躬尽瘁。早期,他从事金霉素的化学和提取,改进的提取工艺曾用于工业生产。他还参与全合成研究,提出用不对称合成方法确定金霉素的绝对构型,推动了研究工作的进展,由于国防任务的需求,全力投入硼氢高能燃料和氟油研究的组织工作。他曾参与全国火箭推进剂研究规划。曾向国家建言硝基胍炸药研制,后列入国家规划;曾参与高空摄影胶片的攻关;曾独立开展了硼氢化反应拓展和碳硼烷研究。1984年,他积30年科研和科技管理之经验和悟性,高瞻远瞩于国际化学发展动向,选择了对医药、农药、材料科学和生命科学有重要影响的金属催化不对称合成研究,成为我国在这一新领域的开拓者之一,他取得的一系列科研成果,带动了手性研究在中国的发展,为此2014年手性中国学术会议授予他终身成就奖。他联合数位院士共同撰写了两份关于绿色能源和聚烯烃工业创新发展院士建议,表现出超前的科学思维和远见。后一建议在唐勇院士等人的努力下已得到很好的实践,这方面的研究还有多项产品正在发展中。戴立信着手不对称合成等国际前沿科学命题研究,不到十年便确立了他在有机化学领域的科学地位,成为上海有机所第十位中科院院士,为我国老科学家学术成长史写下出彩的一页。
  戴立信几十年的科研生涯,记载了一位化学家的科学担当和科学忠诚。
  
  成长:幼怀化学梦,浙大得真传
  
  戴立信的青少年时代是在日寇侵略的战乱中度过的。1937年9月,他随父母由北平逃难上海,先后入读几所中学,于1942年从三育中学高三毕业。当年在三育中学兼课的一位交通大学桂姓讲师讲授的化学课十分贴近日常生活,生动入趣,还穿插着不少有机化学的知识,让戴立信非常着迷。后来他入读沪江大学化学系,是与桂老师的化学启蒙颇为相关。
  抗战开始后,上海的公办国立大学多已迁往内地或外地,戴立信留在上海读书,考入私立沪江大学。起初,有美国教会背景的沪江在租界内的校园尚能保持一点平静,不受日军之扰。太平洋战争爆发后,沪江大学也不得太平。此时,支撑家庭的戴母审时度势,同意让戴立信随表姐由沪去渝。戴立信于1943年4月抵达陪都重庆,经教育部批准,在同年9月进入西迁贵州的浙大借读化学系一年级。
  浙江大学师生由竺可桢校长率领,于1937年11月11日由杭州西迁,经四次易址,于1940年1月在贵州的遵义、湄潭和永兴安定下来。不愿在日本帝国主义刺刀下屈辱求存而行程2600公里的浙大西迁壮举,被誉为“文军长征”,鼓舞着全体浙大师生和在抗战时期来自国内外43所大学、17个学系包括戴立信在内的394名借读生们抗日救国的民族气节,激励着高昂的教学、科研和学习的热情。戴立信入校时期,浙大的教学和科研水平居国内乃至国际的第一流水平。其中数学系有苏步青、陈建功,物理系有王淦昌、束星北、卢鹤绂,生物系有贝时璋、谈家桢,化学系有王琎、王葆仁,加上气象大师竺可桢,名教授们的声望和研究工作为浙大迎来了“东方剑桥”的美誉。求知欲望十分强烈的戴立信似海绵吸水,全身心地接受着大师们的教诲和科学风范的感染,尤其是科学人生恩师王葆仁院士在长达两年的有机化学理论教学和实验中的言传身教,为戴立信的科学成长奠定了坚实的基础。
  王葆仁(1907-1986)是新中国第一代有机化学家,1941年至1951年任浙江大学化学系主任,后参加筹建中科院上海有机所任副所长至1956年。在有机所期间,他建立了新中国最早的高分子化学组,研制了我国第一块有机玻璃,第一根尼龙纤维等等,所以他和戴立信有着浙大师生之情和有机所同事之谊,先后有过六年之久的导师之缘,这是戴立信科学生涯的幸遇。
  王葆仁先生开设的有机化学课在每学期要进行三次不通知的小测验,每次测验均在80分以上的学生,则可免予大考。测验的题目确实很难,戴立信平时学习扎实,是全班少有的大考免试者,今年92岁的戴立信每忆及此事,仍流露出自豪之情,他曾连续三学期,经历九次有机化学课程测验,因高分而豁免全部有机化学课大考,此事足见他对王老师的敬重和王老师对他的赏识。
  在浙大四年,戴立信领教了多位化学名师的科学风范。其中有曾任中央研究院化学所所长、浙大化学系主任、浙大代校长和中国化学会发起人之一的王琎(季梁)的分析化学课程;有中科院原院长卢嘉锡的物理化学课程等,卢在1946年曾任浙大化学系主任。
  浙大外语学科教授、王琎的夫人德梦铁讲授的德语课,常穿插诗歌,使同学们多能牢记也使戴立信在进入有机所后,能顺利接触当时很重要的德文文献,因而得益匪浅。在浙大的一年级至三年级都是在贵州度过的,并且他们几个从上海来的同学(如李政道,顾以健等)都是在校外租房住宿的,因而能专心读书。每晚,他们六、七个人围着一张方桌,共用一盏明亮的煤油灯,埋首用功,孜孜不倦。戴立信回忆说,李政道当年学习分外勤奋,很好的带动了大家的学习积极性。至于集体宿舍则环境比较杂乱,学生们只能用几根灯草点燃的油灯,足见那时浙大求学环境的艰苦。三年级时以及1946年浙大迁回杭州后,戴立信有机会参加了更多的学生运动,开始接受革命洗礼,从而逐步坚定了自己的信仰。
  
  启航:扎根有机所,盛世壮志酬
  
  1947年由浙大毕业后,戴立信担任过中学代课教师。在钢铁厂做化验。解放后担任过上钢公司的秘书科长和华东矿冶局劳资科长等非科研性质的工作。1953年,中央出台了“技术归队的政策”,戴立信应召到中国科学院报到。于当年6月分配进了中科院上海有机化学研究所,在这所中国有机化学家的摇篮里,辛勤工作至今63年。在首任庄长恭所长和老一辈科学家的指导下,戴立信以其踏实勤奋、真诚坦率和学识扎实的工作表现,赢得大家的欢迎。
  对他很赏识的汪猷(1910-1997)院士,1922年至1926年在浙江甲种工业学校(浙大前身)应用化学科就学,1937年获得慕尼黑大学理学博士学位,他是中国抗菌素研究的奠基人之一,1955年入选中国科学院学部委员,是有机所最早的一批中科院院士和新中国第一代化学家。戴立信对这位浙大的老学长在科研和领导工作中表现的求是精神,观察细微。戴立信回忆说:“每天一早,汪先生就象医生查房,到各实验室在实验桌旁与研究人员谈话,检查科研进度并对科研工作及下一步设想不断提出问题,直到回答不出才走向下一个人。”如此深入工作使他对每项课题和每个科研人员的情况了如指掌,也促进了科研人员的深入思考--汪先生就是用他从德国带回的严谨作风教育科研人员求真求实的。戴立信视汪猷学长为他的科学人生恩师,接受老师的言传身教,他始终将汪猷先生“一旦功成千锤炼,不经意处百年愁”的14字箴言作为自己科研工作的座右铭,保持勤奋、努力和严谨求实的科学作风。
  进有机所后,就开始协助庄长恭所长搜集有关高分子研究的文献,如有机玻璃单体的生成机理以及甲基丙烯酸甲酯,尼龙单体的聚合机理等。当时有机所开拓的两个新领域是高分子和抗菌素,庄先生作为所长,也不断学习,掌握最新科学知识。他的钻研和求真务实的精神给戴立信以很深的教育。之后,他参加了黄耀曾领导的金霉素科研组。耀曾师对化学的挚爱及工作热情也给他很深的影响。有一次黄先生接受一项任务,要从半张纸的字迹上破解出密写剂的成分并找出显影的方法。只见黄先生苦思冥想,不断使用各种实验方法进行破解,当他最终得到理想目标时,戴立信再次见到了黄先生喜溢言表、极度欢欣的表情。黄先生十分重视基础研究,也不放松实际应用,黄趣称它们为“两个口袋”,并且在两个方面都作出了巨大贡献。戴立信在这方面深受教诲并称,耀曾师达到的高度极难企及。
  1960年,戴立信曾从事高能燃料等国防任务的科学组织工作,也进行过有机硼化学的研究,诸如α,β不饱和醛酮的硼氢化反应,高级硼烷的衍生化反应,碳硼烷的合成及转化等。六十年代后期,文化大革命开始后科研工作处于停滞状态。
  戴立信在浙大学习期间,有机化学的成绩虽然很好,但他进入有机化学研究所,就深感知识不够用了。当时上海有机所学习气氛浓厚,除了政治学习外,所领导还组织大家进行业务学习,学习新文献,新概念,新理论。在学习中,几位年青科研人员在学习中接触到一个新的立体化学概念——构象分析,例如一个脂环六元环有船式、椅式构象,不同的构象对反应性有不同的影响。这是英国专家Barton等在五十年代初开展的新工作。这些年青人注意到构象概念的重要性,很快把其中最重要的文献翻译出来,一本《有机化学中立体化学的新发展——构象论述选译集》,在1957年出版。之后,在黄耀曾领导下,又翻译了纽曼的立体化学经典著作《有机化学中的空间效应》,在1964年也出版。他们感悟到学习一部书并把它翻译出来是深读的好途径。这也是给戴立信在起步阶段打下的良好基础。由于构象概念的重要性,1969年授予Barton和Hassel两人诺贝尔化学奖。几年后,前苏联专家来访时,有机所专家用构象概念解释了他们的科学困惑。所以,通过学习有机所科研人员的总体水平很高。有机所学术气氛浓厚,曾有一位年轻人纠正了链霉素构型研究中的一个错误,还有一位年轻人合成了国际上认为很难合成的链糖。戴立信能在有机所科研启航,有机所的学术氛围、科研经验和达到的科学高度,都激励他迸发出超常的学习和科研热情。
  
  高度:合成不对称 开环环氧醇
  
  1984年戴立信进入精力充沛的花甲科学壮年。他以一位成熟的科学家的敏锐目光,瞻瞩国际科坛发展的风云变幻,迅速捕捉到金属有机化学的发展前景,果敢地选择了金属催化的不对称合成作为科研课题,把科研水平提升到相应的科学高度。
  不对称合成又称手性合成。手性是自然界本质属性之一,在生命活动中发挥着重要作用,具有典型意义的是一种手性药物的不同异构体。具有截然不同的药理作用,这就要求手性药物合成中尽可能保证高纯度、单一的手性异构体。以不对称合成为基础的手性技术,自上世纪80年代开始,便成为国际化学界竞争激烈的重要科研热点,至今仍方兴未艾。戴立信和黄量院士共同主持的“手性药物的化学与生物学研究”被国家自然科学基金委员会确定为“九五”重大项目,其研究成果开创了化学领域的新局面。之后,戴立信开展环氧醇开环反应研究,以及用于氯霉素和三脱氧氨基己糖全部家族成员的不对称合成,铑催化的芳基乙烯的不对称硼氢化反应等多项新合成方法的研究;立体选择性地合成官能团化的小环化合物和含平面手性配体的合成及应用研究。戴立信率领他的科研团队,在十年不到的时间内取得不对称合成领域的多项重要成果,在国际化学界产生广泛的影响。法国学者H.Bloch和Metzner、英国V.K.Aggarwal教授多次在国际化学期刊,介绍戴立信的成就,评价他们发现的合成方法的重要贡献,他们发展的多项选择性反应已为国际化学界重要的工具书选用,其中有March的高等有机化学教科书以及《有机合成大全》、《有机官能团转化大全》,《金属有机化学大全》和《杂环化学大全》等。他被邀请在国际纯粹与应用化学联盟(IUPAC)系列会议作邀请和特邀报告5次。
  戴立信的科学成就,奠定了他在国内外的科学地位。我国竞争IUPAC第19界国际金属有机化学学术会议和第7届国际杂原子会议在上海召开,均获成功。他和钱长涛同为前一会议的两主席,和唐勇同为后一会议的两主席。1993年秋,戴立信入选中科院院士,时年69岁。“六十岁学吹打(戴之趣语),七十岁成院士”,这段经历在中科院院士成长史中尚不多见。
  
  传奇:桃李满天下 人在性情中
  
  戴院士坦诚低调,待人和蔼可亲,他一生奉行求实治学和豁达做人的原则。他在当选中科院院士后说:
  “我能成为有机所第十名院士,有几个重要的机遇。一是1984年汪猷先生让我回实验室从事金属有机、有机合成研究,当时正是我国由总设计师主政而带来的科学春天,是科研环境非常好的时代;二是国家建立了研究生制度,我有幸得到一批有才华又非常勤奋的年轻人(指戴的学生们)和我一起从事科研,他们给了我很大的帮助。三是我能在1953年技术归队,进入学术氛围很浓的上海有机所。老一辈科学家在30、40年代从当时的化学研究中心的欧洲带回来好传统,50年代从美国带回来的新知识和科学思维,都给我很多教益;老、中、青科研人员的团队合作,鼓励我在科学上的成长。“在他高度概括而又朴实的讲话中,他对有机所、前辈科学家和他的团队的感恩之情,经常溢于言表。
  出于对哺育他求是精神的浙大母校,对生活和工作63年的有机所,对恩师、导师们的栽培和对给他一生机遇的太平盛世的感恩,除在科研方面赶超先进外 ,他把满腔热情倾注于对研究生的培养。他一生指导的38名博士生、3名硕士生都成为科研骨干和学术带头人。他喜爱并常引用《中庸》 “博学之、审问之、慎思之、明辨之、笃行之”所说,认为这是对治学全过程的极好描述。他也喜欢李政道所说的“学问学问就是要学会去问”、爱因斯坦的“提出问题,比解决问题更重要”的科学名言。多年来,他一直鼓励研究生在听完学术报告后要积极提问,这样才能认真听,深入想。
  戴院士性格开朗,豁达大度。经历政治运动中的逆境、生理的病患和亲人的离别,他都能在较短的时空内平复,坚强地着眼未来,以“但愿人长久,千里共婵娟”的美好愿望来调节自己的情态。他是一位有着67年党龄的科学工作者,也是位集党性、科学性和中国传统知识分子人性一体的性情中人。
  过去入选中国科学院和中国工程院院士的科学家,多数在60至70岁的年龄段,他们至少都在科研工作领域里奋斗了30年左右的时间,戴立信全天候从事有机化学工作不到10年而成名,可曰传奇。
  今年92岁的戴院士,依然在工作日到上海有机化学所上班,参加科学讨论会并做些力所能及的事。90岁前后,他先后与侯雪龙、丁奎岭两位教授分别编著了由WILEY-VCH出版的《Chiral Ferrocenes in Asymmetric Catalysis》和《Organic Chemistry Breakthroughs and Perspectives》两本英文专著,最近他还在审校一本题为《大蒜的化学》的译稿。基于对化学的热爱,他有时会因废寝忘食工作而累倒,但在医院略加调理后又会周而复始、坚持己见。为此,所里同事和他的亲人有时会用善意的谎言让他少参加一些科研活动,但江山易改、本性难移,戴立信对“做好的有机化学”以及追求绿色化学的信念始终矢志不移,实可谓“衣带渐宽终不悔,望百弄潮听涛声”。