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光学名人
蔡镏生

蔡镏生,物理化学家和教育家。中国催化动力学研究的奠基人之一,光化学研究的先驱者。

人物简介

1929年赴美国芝加哥大学化学系攻读光化学和化学动力学,1932年获博士学位。回国后继续在燕京大学任教授。1948年作为访问学者再度赴美国,在华盛顿大学用14C研究氰化物反应动力学。

他善于将新的物理实验技术应用于化学科学研究之中,对中国实验物理化学的发展做出了贡献。他创建和领导的吉林大学化学系,为国家培养了大批化学人才,科研成果卓著,已跻身于中国综合性大学化学系的先进行列。

人物生平

蔡镏生1902年9月18日出生于福建省泉州市一个贫寒家庭,青年时代就热爱化学,胸怀“科学救国”和“实业救国”的雄心壮志。1920年泉州培元中学毕业后,免费就读于燕京大学化学系。1924年大学毕业留校任教。在努力完成教学任务的同时,他与吕兆清(中国制革工业的开拓者和实业家)为振兴民族工业,系统地开展了鞣皮方法的研究。其中最重要的工作是制备皮粉,研究皮粉的物化性质和操作工艺。他们不顾校方的阻挠和要挟,在北京创建了中国第一家“洋法”制革厂。

1929年,蔡镏生赴美国留学,在芝加哥大学化学系攻读光化学与化学反应动力学。他不仅刻苦地学习化学基础理论知识,还特别注意学习所需的物理知识和实验技术。他的博士论文题目是“氰基紫外光聚合”和“气体通过熔融石英的扩散速度”。通过学习和科研实践,他纯熟地掌握了光学与光谱技术、真空技术以及精湛的吹制玻璃仪器的技术,这使他的两项研究工作很快地取得了满意的结果,1932年他以优异的成绩获得了博士学位。

蔡镏生1932年回国后,仍回燕京大学化学系任教,先后担任讲师教授。他在物理化学的教学与科研工作中不懈地拼搏,曾与本校物理系葛庭燧教授合作,研究了“鱼藤酮的紫外吸收光谱”和“鱼藤酮的光化学分解”,还开展了有关溶液吸附规律的探索研究。在几年时间里,他在中国化学会志上连续发表了10余篇研究论文,受到了国内外许多学者的关注与好评。同时,他还创办了北京生生仪器厂,利用他研制的玻璃制造化学实验用的各种玻璃仪器,供国内一些高校和研究单位使用。

1937年日本发动侵华战争。在敌伪统治下的北平,物价飞涨,民不聊生。太平洋战争爆发后,燕京大学被迫停办,当时蔡镏生已是颇有名气的化学教授,不管是日本人把持的学校,还是中国人主办的学校,当然都欢迎他任教。蔡镏生欣然接受北平私立中国大学何其巩校长的聘请,与张子高教授一起主持该校化学系的工作,不为日本侵略军效力。

抗日战争胜利后,国民党发动了全面内战,其反动行径和贪污腐败的反动统治,遭到了中国人民的反对。1947年,北京的大学教授发表了“反饥饿、反迫害、支持学生运动宣言书”,蔡镏生在宣言书上签了名,同情与支持共产党领导的学生运动,表达了中国知识分子的浩然正气。

1948年春,蔡镏生应邀到美国华盛顿大学做访问学者,共同开发示踪原子技术在化学研究中的应用。他同卡门(M.D.Kamen)教授合作,用C14研究了若干氰化物的反应动力学,发表了“氰化物和腈类(N?)化合物的交换”、“氰化钠对β—羟基丙腈和β-羟基丙酸的作用”等研究论文。他们所做开创性的研究证明,示踪原子技术是研究化学反应动力学的最有效的手段之一,这一技术在今天仍被广泛采用。蔡镏生在科学研究中所表现出的渊博学识和高超的实验技能受到了美国学者的赞赏。1949年学术访问结束时,美国圣路易医科大学研究生院拟聘请他担任教授,并给予优厚的报酬。此时燕京大学校长陆志韦打来电报,请蔡镏生回国任教。在去留的抉择面前,蔡镏生毅然决定“回国去,培养中国自己的大学生”并于接到电报一周之内离美回国。蔡镏生回忆他抵达祖国口岸的情景:“当时我下船,而许多人正在上船。”

中华人民共和国成立后,蔡镏生以满腔热情投身于发展新中国教育事业的行列,先是担任燕京大学化学系主任,1952年到东北人民大学(现吉林大学)化学系,长期担任系主任工作。他曾任第三届、第五届中国人民代表大会代表,中国民主促进会中央委员,长春市民主促进会副主任委员,长春市政治协商会议副主席。1982年5月4日参加中国共产党。1983年10月24日病逝于长春。

个人简历

1902年9月18日出生于福建省泉州市。

1924年毕业于燕京大学化学系,留校任教。

1932年毕业于美国芝加哥大学化学系,获博士学位。

1932—1947年任燕京大学、厦门大学中国大学教授。

1948年1月—1949年4月赴美国华盛顿大学做学术访问。

1949年5月任燕京大学化学系教授、系主任。

1952年9月任东北人民大学(吉林大学前身)教授,系主任。

1952—1983年当选为中国科学院化学部学部委员,中国化学会理事,长春市化学化工学会理事长,长春市科学技术协会副主席,《化学通报》编委。

1983年10月24日逝世于长春

职业生涯

创建吉林大学化学系

蔡镏生在燕京大学工作期间,党和政府给予了热心的关怀和比较优厚的待遇。1952年,中国高等学校院系调整,教育部决定从北京大学、清华大学和燕京大学各抽调一名知名教授支援吉林大学,分别担任数、理、化三系的主任。当教育部领导动员蔡镏生到东北去时,他二话没讲,愉快地表示响应党的号召,到艰苦的地方去创业。临行时,他和他的夫人没带高级家俱,没带名人字画,而是带了一批回国时带来的微量天平油扩散泵、光接收器、玻璃仪器和贵重的化学药品,还有一批图书资料。到了吉林大学,他与唐敖庆、关实之、陶慰孙等教授通力合作,率领来自燕京大学、北京大学、清华大学、交通大学、浙江大学、复旦大学、金陵大学和东北师范大学的7名中青年教师和11名应届大学毕业生,开始创建吉林大学化学系。他首先抓教学计划。为了贯彻落实教学计划,他认真组织几门基础课的教学梯队,让学术水平高和有丰富教学经验的教师经常进行示范性教学。这样,化学系很快就培养出一批基础课的主讲教师,保证了教学质量。在教学工作进入正常轨道之后,他又抓科研梯队的建设,在无机化学、有机化学、分析化学、高分子化学和物理化学等学科中,迅速地形成了具有特色的科研方向。建系初期,各方面条件十分艰苦,全系师生在蔡镏生的领导下,自己搭实验台、做实验仪器。他从国外带来的仪器设备、化学药器,都充分发挥了作用。同时,他还经常让国外的朋友代买稀缺的化学药品。经过蔡镏生和这批知识分子对教育和科研事业的执着追求,30多年来,吉林大学化学系从小到大,从教学到科研事业迅速发展。为国家培养本科生近5000人,研究生近400人。承担和完成了一系列国家重点科研任务,许多科研项目获得了中国科学大会奖、自然科学奖、科技进步奖、部委和省市的奖励。吉林大学化学系已跻身于中国先进行列,并在国际上有一定影响。根据国家建设的需要,先后从化学系派生出理论化学研究所、分子生物学系和环境科学系等。

动力学和光化学

蔡镏生一贯主张,高等学校的教师必须既能承担教学任务,又能开展科学研究。只有这样,才能提高自己的学术水平和教学质量,才能培养出高水平的人才。建系不久,他指导的科研梯队很快地取得了重要成果。为了满足实验的需要,他还指导实验技术人员并亲自动手,很快研制成功“毛细管高压汞灯”、“氢光谱灯”和“盖革计数管”等产品,这在当时都填补了国家空白。蔡镏生在教学和科研中所取得的成果,受到了国家的重视,1957年他被推选为中国科学院化学部学部委员。以后,吉林大学化学系逐渐地形成了中国有名的催化动力学研究中心之一。1963年,国家把建立催化动力学研究中心的重点任务交给了蔡镏生。在两年时间内,化学系建立了具有30人规模的催化动力学研究室。质谱仪、光谱仪、色谱仪等大型仪器设备迅速安装调试正常,各个化学实验室也都能开始工作,蔡镏生为研究室确定的研究题目“甲烷氧化制甲醛”,这是一个既具有重要学科意义、又具有重大应用前景的题目。蔡镏生查阅了大量的文献资料,通过理论分析认为,在甲烷氧化成甲醛的过程中,可能有中间产物甲基过氧化氢产生,甲基过氧化氢进一步分解产生甲醛。在他的指导下,研究室开展了甲基过氧化氢的合成、甲基过氧化氢的光分解和热分解等全面的研究工作。其中甲基过氧化氢的合成过程极易发生爆炸,蔡镏生不顾危险,经常亲自参加实验,终于清楚地认识了甲基过氧化氢的合成、保存和分解的规律,在学术上达到了国际水平。为了搞清微观反应过程和机理,蔡镏生除继续发展示踪原子技术之外,又部署人力建立质谱分析技术、色谱分析技术和闪光光解技术等现代物理实验方法。其中闪光光解装置在1964年已经能用来研究微秒级的化学过程,填补了国内空白。

蔡镏生是中国光化学研究的先驱。70年代,他承担了国家科委、国家教委和吉林省科委的重点科研项目“光与激光催化的研究”。均相光化学是他熟悉的研究领域。1975年,他同吉林化工研究院合作,采用光化学方法合成甲基苯基二氯硅烷,利用这种硅烷可以进一步合成硅橡胶。这种硅橡胶具有良好的耐高、低温和密封特性,是中国航天工业中一种急需的材料,在他的指导下,采用紫外光引发自由基的反应路线,通过大量实验,筛选出最佳光源,解决了爆鸣问题。这个研究成果在吉林化工研究院顺利地通过了小试和中试鉴定,单体的收率和选择性均超过当时的国际水平,生产出的硅橡胶解决了航天工业的急需。这一成果获得了1981年化工部三等奖。

在复相光催化的研究领域,蔡镏生指导研究生进行了光催化分解水的研究,取得了具有重要学术意义的结果:分解水的过程除了电子激发的重要作用外,水分子的振动激发也起着重要作用。在掺杂稀土元素的光催化剂中,那些能使水分子获得振动激发的催化剂,光解水的效率最高。1974年,他积极指导开展红外振动激光化学的研究。用了近两个月的时间,建立了一套功率输出可达100W的CO2激光器,通过对乙烯氧化的研究,得到结论:由于分子间和分子内的快速能量传递,使振动激发反应的选择性受到限制,即红外激光引发的反应与热反应的产物没有原则区别,除非用极快速的脉冲激光,反应的选择性有可能提高。由于在光与激光催化研究中取得了一系列成果和具有重要学术价值的结论,在项目结束时,顺利地通过了专家评议,受到了同行的好评。

蔡镏生在晚年特别注意分子有序体系的制备和功能特性的研究动态。他认为,低温矩阵隔离系统、LB膜和其它有序分子膜,都是值得研究的具有战略意义的领域,1979年,他指导一名研究生开展了LB膜的研究。他去世后,他的研究集体在他的学术思想基础上,继续深入研究。该集体在低维导体膜的设计制备和结构表征方面、在LB膜的层间化学反应研究方面、在分子的取向与排列的研究方面以及特殊磷脂膜体系的特性研究方面,都取得了重要进展。在这方面做出贡献的一名博士研究生,获得了中国化学会1988年中国青年化学奖。

30多年来,蔡镏生所以能指导和参与科学研究工作并取得重要成果,主要是因为他孜孜不倦地刻苦学习。文化大革命中,图书馆里没有几个人看书学习,却总能看到蔡镏生在查阅文献资料。当他病重住院时,昏迷中仍然叨念着:光化学、太阳能、……头脑一清醒,就立即要看文献。在他的学术思想指导下,许多青年教师和研究生经常写出科学论文,请他审阅时,他总是认真推敲,提出修改意见。但让他签名时,他却坚决不同意。他说:“我年龄大了,参加的实验工作不多,发表文章应真实地、充分地反映你们青年人自己的工作和水平,我希望你们迅速成长起来。”1960年以后,在他的研究集体所发表的近百篇论文中,却没有他的名字。蔡镏生成了众人崇敬的无名英雄。他把毕生精力献给了祖国的教育和科学事业,他以自己的每一个行动,一步一步地从一个爱国的知识分子转变成一名无产阶级战士,1982年加入了中国共产党。1983年10月24日他逝世后,遵照遗嘱,把他的全部文献、笔记和研究手稿献给了他的研究集体,把他所收藏的1126册书刊,赠送给故乡的泉州华侨大学,完美地表达了他对科学的追求,对家乡和中国这块沃土的厚爱。

主要论著

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蔡镏生,于鸿鳌.Studies on Adsorption from Solutions I.Adsorption of Picric Acidby Charcoal.Jour.Chinese Chem.Soc.,1934,(2):99—107.

5蔡镏生,于鸿鳌.Studies on Adsorption from SolutionsⅡ.Adsorption of Styphinic Acidby Activated Charcoal.Jour.ChineseChem.Soc.,1934,(2);193—197.

6蔡镏生,罗宗实.Studies on Adsorption from Solutions Ⅲ.Adsorption of Picric Acid by Silica Ge1.Jour.Chinese Chem..Soc.,1935,(3):16—21.

7蔡镏生,赵锡霖.Wooden Cores for the Construction of Electric Furnaces Jour Chinese Chem.Soc,1935,(3):196—197.

8蔡镏生,谈冠英.The Action of Formalde hydeon Hide Powder.ibid.1935,(3):296—300.

9蔡镏生,严文兴.The System:Alumium Sulphate—Ptassium Sul-phate—Water.ibid,1936,(4):178—182.

10葛庭燧,谢玉铭,蔡镏生等.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,蔡镏生.碳-14-标记氰化钾或钠的制备.东北人民大学自然科学学报,1957,(4):263—267.

17蔡镏生,王琪,魏诠等.α—桐油酸的自动氧化(I).吉林大学自然科学学报,1959,(9):111—116.

18蔡镏生,千载虎,金范珠等.腈类和氰化物之间的交换.吉林大学自然科学学报,1959,(8):105—106.

19蔡镏生,金日光,夏仲信.利用阶梯管法测定重水含量.吉林大学自然科学学报,1960,(1):129—133.

20夏仲信,蔡镏生等.光化法合成甲苯基二氯硅烷单体的研究.中国化学会1978年年会论文摘要集,1978,127—133.


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