胡皆漢:一位沒有任何學位的科學家是如何煉成的

1928年7月,胡皆漢出生於廣東羅定縣(今羅定市)泗綸鎮的一戶清貧農家。父親胡成巨只讀過一、二年私塾,母親藍秀芳是個不識字的白丁。他從小就在這個缺少文化氣氛的家庭中長大。但是,胡皆漢從小就喜歡讀書,讀小學時就喜愛算術。

讀初中時,對平面幾何的一些命題,胡皆漢總想弄出幾種不同的證法,曾獲全校算學競賽第一名,班級物理、化學比賽冠軍。

高中時,他曾在校刊上發表一篇有關《孫子算經》中“韓信點兵”類數學問題計算方法的文章。

1949年大學一年級時,胡皆漢在香港出版的《新學生》期刊上發表了“三角基本公式又一新證法”,獲稿費20元香港幣。

這些事例都說明他少年、青年時,就鍾情於數理方面的學習與思考,是個適合於從事自然科學研究的苗子。

與其他同學一樣,胡皆漢有理想、關心國家和民族前途命運,非常憎恨國民黨政府的腐敗。1949年,他加入了中共地下黨。

胡皆漢:一位沒有任何學位的科學家是如何煉成的

1949年胡皆漢(三排右二)與大學同班同學合影

為響應國家建設東北工業基地的號召,憑著一股革命熱情,胡皆漢放棄了大學學習。1950年4月,他隨東北工業部招聘團到了瀋陽,在東北工業部人事處工作,先在人事處工資科任科員,一年後做了人事處處長秘書。

1952年夏初,胡皆漢被升任為人事處職工教育科副科長,屬縣長、團長級待遇(相當於處級)。1952年冬,中央設立了國家計劃委員會,胡皆漢與當時同在東北工業部計劃處工作的朱鎔基等幾十人一同被調至國家計劃委員會工作。朱鎔基與胡皆漢都被分配到計委內的燃料工業計劃局,朱鎔基任局裡電業組組長,胡皆漢任局裡石油組組長。

從國家計劃委員會到國家經濟委員會,胡皆漢做了6年的國家機關工作。期間,胡皆漢參與了第一個五年計劃中石油工業建設方面的制訂與長遠規劃和年度計劃的審核等;鑑於當時我國石油工業的落後,參與提出要大力發展石油工業建設的建議與策略,對以後我國石油工業的發展產生了一定的影響。

胡皆漢:一位沒有任何學位的科學家是如何煉成的

1957年胡皆漢(後排左一)與國家經委石油工業計劃局部分同事留影

在國家機關期間,儘管胡皆漢晉升到一定的領導職位,他還是“身在政屋望科樓”,總想有朝一日能到科研單位工作。

1958年初,他的領導,國家經委石油工業副局長洪琪調任中科院大連石油研究所任黨委書記,趁此機會,胡皆漢便請求調到大連石油研究所。

從此,他踏入了科學研究的大門,並一直在研究單位工作,以至退休。

胡皆漢的研究工作,大約可分為四個階段:

❂ 第一階段:1958年6月至1973年6月

在這段時期,胡皆漢只有近3年的時間是從事真正的科研工作。由於他讀初中時集體參加過“三青團”的歷史問題,他先後3次被下放到農村勞動,前後歷時5年半。“文化大革命”初期,他又兩次被抄家,兩入“牛棚”、在研究所雜務班掃地、掃廁所……轉眼又是3年。

此外,還有兩年的時間,胡皆漢是在研究所所屬的大連化學物理學院教普通物理課(擔任物理教研組組長)。

胡皆漢:一位沒有任何學位的科學家是如何煉成的

1962年大連化學物理學院全體師生合影(二排左十七為胡皆漢)

❂ 第二階段:1973年6月至1979年10月

期間,胡皆漢從在中科院大連化學物理研究所(由原中科院大連石油研究所改名而得)被調到大連市輕化工研究所分析室。

雖然只是從事分析性、服務性的研究工作,但在這個比較穩定的科研環境中,胡皆漢取得了不少有價值的研究成果,他先後被評為大連市輕化工研究所及大連市化工局先進工作者。

❂ 第三階段:1979年11月至1997年11月

在這期間,胡皆漢回到了中科院大連化學物理研究所,並首次擔任了一個研究組的組長。

1981年,他晉升為副研究員,被批准為碩士研究生導師,1986年被中科院批准為研究員,並於同年被國務院學位委員會批准為博士生導師(當年中科院100多個研究所,也只有600多名博士生導師)。

這段時間是胡皆漢研究的黃金年代。

胡皆漢:一位沒有任何學位的科學家是如何煉成的

1980年胡皆漢(右一)與中科院長春應化所友人合影

在郭和夫副所長的大力支持下,胡皆漢領導的結構化學研究組先後購置了核磁共振儀、紅外光譜儀、順磁共振儀、熒光光譜儀、色譜儀等先進儀器。有了硬件條件,他決心將團隊建成一個既有實踐經驗與解決實際問題能力,又有進行理論性、探索性、前沿性研究的結構化學研究組。

結構化學研究組在完成全所各研究組的分子結構分析服務的同時,胡皆漢還帶領小組主動開展了對光譜、波譜、催化劑紅外吸附態、結構化學、藥物化學、生物新分子、生物酶等多方面的研究,獲得了多種研究成果。

胡皆漢:一位沒有任何學位的科學家是如何煉成的

1980年全國分子光譜理論學習班合影(一排左十為胡皆漢,他是該學習班5個教員中之一,主講分子光譜理論部分

❂ 第四階段:1997年底退休後至今

這段時間對胡皆漢來說是隨緣拾研的閒適晚年。

退休後的最初5年,他被原單位的有關研究組返聘為研究顧問,退休後的16年間一直被大連大學聘為客座教授;協助大連化物所、大連理工大學與遼寧師範大學的有關教授,共指導了2位博士後、20多名博士碩士研究生。連同他退休前自己培養的25位博士碩士研究生,他一共指導過近50名博士碩士研究生。

胡皆漢:一位沒有任何學位的科學家是如何煉成的

2000年(已退休),胡皆漢給研究生講授光譜波譜留影

胡皆漢在《中國科學》《科學通報》《物理學報》《化學學報》《美國磁共振學報》等學術期刊上共發表學術論文240餘篇;出版了《核磁共振波譜學》《紅外與拉曼光譜的計算原理和計算程序》《實用紅外光譜學》《破釋分子——分子化學結構探究例解》《紫外、熒光與圓二色性光譜學基礎講義》《思維——人類探索大自然的強大武器》《啟思數學三編》7本專著與譯作《分子振動——紅外與拉曼光譜理論》。這些著作均由科學出版社等其他出版社出版發行。

胡皆漢:一位沒有任何學位的科學家是如何煉成的

2011年胡皆漢(中)在遼寧師範大學核磁共振實驗室討論實驗合影

胡皆漢的主要研究成果略述

創新性、發現性研究的成果

1.在氣相色譜研究中,胡皆漢首次提出了一個把氣相色譜保留值與分子化學結構關聯起來的普適公式,在《科學通報》發表了兩篇論文,並於1982年獲中國科學院科技成果二等獎。

胡皆漢:一位沒有任何學位的科學家是如何煉成的

科技成果二等獎證書

2.最先用紅外光譜法證實了對催化基礎研究有重要意義的氫的反溢流現象。為此,1983年在法國里昂召開的“第一屆國際溢流物種學術會議”上,胡皆漢被邀請為該會議的共同主席;1986年,成果《第一次用紅外光譜證實氫還原催化體系有反溢流氫存在》獲中國科學院技術進步三等獎。

3.發現人發自由基濃度與人生長年齡及重大疾病有密切關係。發表於《科學通報》等期刊。論文的有關內容被美國的Ward Dean,M.D.教授在其新著《Biological Aging Measurement》(生物老化觀測)一書採用。

4.發現了生物金屬酶與氨基酸等存在一種重要的相互作用新現象,能減弱酶的催化活性,在《中國科學》等期刊上發表了20多篇文章。首篇英文版論文於1994年3月在《中國科學》發表後不到3個月,便有美、德、英、法、日、意、加、西班牙、波蘭、荷蘭、捷克、阿根廷等國,17位學者來信索取論文複印件,立刻引起國外有關學者的注意。

5.初步揭開了氨基酸與遺傳物質RNA中鹼基三字碼間的關係。這是遺傳密碼初始性的研究,論文發表於2000年9月出版的《分子科學學報》第16卷第3期。

6.發現了尿嘧啶(RNA中的一個鹼基)與水相互作用後的一些新現象,發現含水的尿嘧啶與不含水的尿嘧啶,在核磁共振等多種譜學上與細胞增值活性都有顯著的不同。首次從分子水平上,揭示了水對生物的影響與重要性。

學科性研究的成果

1.核磁共振積算符理論對核磁共振作圖中的各種近代脈衝技術與多維譜等起到十分重要的作用。該理論過去只解決到“弱”偶合體系,他們首次把它拓展到“強”偶合體系,是理論上的比較大的突破。論文發表於1993年《中國科學》A輯第23卷第4期上。

2.他們在國內首先開展了對“振動光譜振動分析理論上的研究,填補了國內在這方面研究上的空白。論文發表於1965年出版的《物理學報》上(兩篇論文)。

3.首次在國內建立振動光譜計算機的計算程序,並出版了一本《紅外與拉曼光譜的計算原理和計算程序》專著和計算了幾十種有機化合物,配位化合物與金屬族化合物的振動光譜與力場。1989年獲中國科學院自然科學三等獎,獲獎名稱為《振動光譜的基礎研究——振動光譜的計算程序及計算》。

4.確定了數百種合成新分子與生物新分子和藥物新分子的化學結構。在國內首次應用光譜數據計算分子的熱力學函數。

應用研究與應用基礎研究中的成果

1.他們與大連市藥物研究所,大連醫學院在“七•五”攻關聯合研究中,發現了“β-欖香烯”抗癌新藥,經國家批准為二類抗癌新藥,後由大連第四製藥廠生產;已在臨床應用。1989年獲國家計委、國家科委、財政部頒發的國家科技攻關榮譽證書——《β-欖香烯》。1992年獲國家醫藥管理局的重大科技成果獎——《β-欖香烯》。

2.他們獲三個抗癌新藥國家專利。分別是《欖香烯含氨衍生物及其用作為抗癌藥物》,專利號CN95114027.2;《欖香烯金屬化合物及其用作為抗癌藥物》專利號CN95114029.9;《欖香烯羥基類衍生物及其用作為抗癌藥物》專利號CN95114026.4。

3.大連石油七廠生產了幾十年的烷基萘降凝劑,質量時好時壞,始終未能弄清原因,胡皆漢、紀濤在與該廠研究所的合作研究中,發現文獻上報道的烷基萘降凝劑主成份化學結構有錯誤,並重新確定其有效組分及其正確的化學結構與檢測方法,提高了質量,縮短了一半的生產時間,獲得了較大的經濟利益。1986年,成果《烷基萘降凝劑有效組分化學結構與檢測方法》獲得了中國科學院與遼寧省科技進步獎三等獎。

4.20世紀70年代初期,國家決定在遼寧省遼陽市建立一個大型的現代化石油化纖聯合企業。它以法國進口裝置為主,由進口裝置和國內配套項目兩部分組成。建成的遼陽石油化學纖維總廠投產後,每年可生產幾十萬噸計的合成纖維原料,數萬噸計的塑料原料和幾十萬噸的可做為合成橡膠、農藥等原料的各種副產品,受到各方面的重視。

該總廠投產後,需要各種各樣的助劑,已決定由國內自己生產。在組織生產之前需要了解法國提供標樣的各種助劑的成分和化學結構與有關分析指標等,但法國不提供這方面的資料,所以需要國內自行進行剖析分析。這項剖析分析任務由大連輕化工研究分析室擔任。

輕化工所任命胡皆漢為此項任務的負責人,其中應用紅外光譜來確定助劑組分化學結構的具體工作也由他來執行。

遼陽石油化纖總廠第一次拿來了14種助劑(給輕化工所6萬元的剖析分析費,夠該所約200名職工半年工資的支付),2、3個月後他們便完成了任務。胡皆漢對每種助劑都寫了一篇很詳細的報告,指出每種助劑的組成與化學結構和相關熔點、灰份、顏色等,與檢測方法,遼陽石油化纖總廠對此十分滿意。

不久,遼陽石油化纖總廠又送來了13種助劑,並給了輕化工研究所一筆不菲的經費,胡皆漢等駕輕就熟,很快便完成任務。後來,他關於將這27篇剖析分析報告,分兩期發表在了《助劑通訊》期刊。

5. 絲綢一直是我國曆朝歷代最貴重的衣料,後來傳到國外,商旅往還,絲綢之路名聞海外。我國江、浙盛產桑蠶,桑絲雪白;我國東北則多產柞蠶,柞絲黃色。過去對桑絲研究較多,而柞絲的研究較少。

20世紀80年代中期,丹東絲綢研究所希望胡皆漢研究組幫助研究柞絲為什麼會黃色,有什麼特性等。經過既要不怕失敗又要有創思的研究,他們終於發現柞絲含有一種極微量的龍膽酸,它與絲蛋白髮生交聯而生黃色,而桑絲不含龍膽酸所以雪白。此外,桑蠶絲的結構只分絲膠絲素兩層,而柞蠶絲絲蛋白卻分為不同的4層,所以柞蠶絲比桑蠶絲在宏觀上更容易起毛。

在研究柞蠶絲與桑蠶絲的紅外光譜圖時,胡皆漢還發現了從各地採來的柞蠶絲所畫的紅外光譜圖中,有一條相同的光譜峰是所有桑蠶絲紅外光譜圖所沒有的。

這一譜峰可以作為判別柞蠶絲與桑蠶絲區分的一個判據。這在考古上可能特別有用。譬如長沙馬王堆發掘出的絲綢,要判定它是柞蠶絲或桑蠶絲所織成,只要對它畫一張紅外光譜圖便可迎刃而解。

根據此項研究,他們在《在國科學》《光譜與與光譜分析》發表了多篇論文,成果《柞蠶絲特色基礎研究》獲得了1992年中國科學院自然科學三等獎。

胡皆漢出身低微,起步學識鮮少,沒有什麼科學專業知識,青年思維活躍有為之時又從事了行政工作,直到過了而立之年,35歲才踏入研究之門,其後不久又因少年讀初中時集體參加“三青團”的歷史問題(雖然讀大學一年級時參加了中共地下黨)累受整貶,直至70歲退休之時,真正也只做了27年的研究工作。

胡皆漢:一位沒有任何學位的科學家是如何煉成的

2010年胡皆漢論文選集出版留念

沒出過國,沒到過任何研究單位或高等學校進修,但經過刻苦自學,艱辛努力工作,卻也做出瞭如上文中所述的種種科研成果,發表了240多篇有價值的論文,出版了8本科學專著,培養了數十名博士、碩士研究生,獲得了8項科技獎,而自己最後也成為我國著名的光譜波譜與結構化學家。這種出身,這樣經歷的學者在我國也是少見,值得學習,值得點贊!

文:採集工程項目辦公室/中國科協創新戰略研究院

1.《胡皆漢:無學位的中國著名光譜波譜與結構化學家》,中國科學報

2.《自由探索之追求—胡皆漢自述》,湖南教育出版社

3.《胡皆漢論文選集》,大連大學《選集》編輯組

4.《胡皆漢研究員訪談錄——五十歲後的研究歲月》,胡皆漢學術成長資料採集小組印刷

5. 本文圖片來源於老科學家學術成長資料採集工程


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