——“中国量子化学之父”唐敖庆

崔文

在吉林大学老校园里，人们经常能见到一位个头不高、戴高度近视眼镜，急葱葱低头而行的大学者，他就是我国现代理论化学研究的开拓者和奠基人，被誉为“中国量子化学之父”的唐敖庆。他数十年如一日，始终及时把握国际学术前沿的新动向，开拓新课题，为我国赶超国际学术先进水平取得一系列的卓越成就｡

一、“我的事业在自己的祖国”

唐敖庆早在幼年读书期间，就显示出优秀的潜质，深得老师喜爱。1936年参加高考，以优异的成绩同时被三所高校录取,最终他选择到北京大学化学系学习。七七事变爆发后，唐敖庆随校南迁至昆明，在西南联大化学系继续学习。

1940年唐敖庆毕业并留校担任助教。在此期间他洞察到量子力学的诞生，引导着科学家把注意力从宏观世界转向微观世界。于是他以坚实的数理化功底开始钻研量子力学，探索微观化学。1946年，他以助手身份随同著名物理学家吴大猷、数学家华罗庚和化学家曾昭抡等赴美国考察原子能科学技术，并被推荐留在美国哥伦比亚大学化学系攻读博士学位，三年后以出色的成绩获得了化学博士学位。

1950年1月，唐敖庆克服了重重困难，从美国乘船辗转回到百废待兴的祖国。回国前夕，他谢绝了美国导师的挽留，并诚恳地对导师说：“我的事业在自己的祖国，我的祖国就是中华人民共和国，一个爱国者是不会嫌弃自己祖国贫困的。”唐敖庆的挚友、国家最高科学技术奖获得者徐光宪院士曾说：“以他的勇气、才智和勤奋，如果停留在一个固定的领域坚持不懈地搞下去，将会取得比现在更大的成果、获得更高的荣誉，可他总是为了祖国需要放弃个人的追求。”

二、吉林大学化学系的缔造者

唐敖庆回国后，担任北京大学化学系副教授、教授。1952年全国高校院系调整，唐敖庆主动请缨，不讲条件与报酬，怀着赤诚的奉献精神来到北国长春，支援东北高等教育事业，与蔡镏生、关实之、陶慰荪等通力合作，开创了东北人民大学（吉林大学前身）化学系。

创系之初，唐敖庆面对巨大的困难。初创的化学系就设在日伪时期修建起来的一栋小楼内，几间狭小的办公室，30多位员工挤在一起，没有像样的实验设备、仪器和实验材料。化学系的第一届学生做实验是在地下室里，围着一张长条桌，用废旧墨水瓶改做酒精灯，用极为简单的仪器，进行着最基本的化学实验。但唐敖庆没有被困难吓倒，坚持克难前行。作为系里的中年骨干教师，他主讲了无机化学、物理化学、物质结构、热力学、动力学、统计力学等十几门课程，有时一周的课时达16个小时之多。2000多度的高度近视，迫使唐敖庆讲学时从不带任何讲义和讲稿，只是列个简单的提纲，所有讲课内容都记在大脑里，讲课时深入浅出，就连非化学专业的学生都听得津津有味。

经过多年艰苦工作，吉林大学化学系跻身国内先进、国际一流的行列，并于1978年在该系物质结构研究室的基础上，创建了吉林大学理论化学研究所，唐敖庆任首任所长，该所下设的两个实验室后来均发展成为国家重点实验室，即理论化学计算国家重点实验室和超分子结构与材料国家重点实验室。现在这个研究所已正式命名为唐敖庆研究所，成为我国理论化学研究的重要中心、高层次理论化学人才的培养基地、对外开放与交流的窗口。

三、中国量子化学领域的开拓者

上世纪50年代初美国著名量子化学家皮泽提出了“分子内旋转”公式｡唐敖庆在此基础上，提出了一个可以计算许多复杂分子内旋转的能量变化规律的“势能函数公式”，为从分子结构改变物质性能提供了理论上指导的依据｡1955年,这项研究成果发表之后，在国际上产生了极大影响，在国内外的教科书和学术专著中被广为引用，并于1957年1月获得我国首次自然科学奖——中国科学院颁发的自然科学奖三等奖｡

上世纪60年代初，我国在激光、络合萃取、催化等科学领域开展了大量的实验研究工作，积累了许多资料，急需从理论上总结规律｡唐敖庆立即以这一重大科学前沿课题为研究方向，带领物质结构学术讨论班的骨干成员，以两年多的时间创造性地发展和完善了配位场理论及其研究方法，成功地定义了三维旋转群到分子点群间的耦合系数，建立了一套完整的从连续群到分子点群的不可约张量方法，进一步统一了配位场理论中的各种方案，并提出了新的方案｡此项研究成果被1966年北京国际暑期物理讨论会评为十项优秀成果之一，讨论会认为这项成果“丰富和发展了配位场理论,为发展化学工业催化剂和受激光发射等科学技术提供了新的理论依据。”并于1982年获国家自然科学奖一等奖｡

图为唐敖庆（前排中）

上世纪70年代初，分子轨道图形理论作为理论化学的一个新的重要分支已引起国际学术界的广泛注意｡唐敖庆和江元生1975年开始着手在此领域的系统研究，提出和发展了一系列新的数学技巧和模型方法，使这一量子化学形式体系，不论就计算结果还是对有关实验现象的解释，均可表达为分子图形的推理形式，概括性高，含义直观，简便易行，深化了对化学拓朴规律的认识｡唐敖庆和他的研究集体还将这一成果进一步应用到具有重复单元分子体系的研究，得到规律性很好的结果｡基于上述贡献,“分子轨道图形理论方法及其应用”研究成果，获得1987年国家自然科学奖一等奖｡

1956年，唐敖庆为解决国家建设急需的高分子材料合成和改性问题，转而从事高分子反应与结构关系的研究，和他的高分子物理化学研究集体(包括学术讨论班的学员)对高分子主要反应中的缩聚、交联与固化、加聚､共聚以及裂解等逐一进行深入研究，把凝胶化理论发展成为溶胶、凝胶分配理论，引入易测定的溶胶反应程度概念，使研究范围从凝胶点以前扩展到全过程；利用临界反应程度与最大反应程度的概念，使理论预测范围从凝胶点扩展到凝胶区间和凝胶面；引入相应校正参数，删去了等活性与内环化的假定，形成了完整的高分子固化理论，在国内涂料与固体推进剂工业中得到广泛应用｡在加聚反应领域内提出了一种用概率论求解动力学方程的新方法，发展成为反应机理与分子量分布关系的统一理论，并由此推导出共聚物链段分布与分子量分布函数｡高分子反应五个方面的工作形成具有明显特色的体系，高分子反应统计理论的建立与发展为高分子结构与反应参数间建立定量关系、为设计预定结构的产物确定反应条件与生产工艺及配方提供了理论依据｡他和他的研究集体在高分子反应统计理论领域辛勤耕耘了30余年，其主要研究成果“缩聚､加聚与交联反应统计理论”获1989年国家自然科学奖二等奖｡

在上世纪70年代中期,唐敖庆已敏锐地注意到原子簇化学在国际上已经成为一个重要研究领域｡十多年后，他着手从原子簇化合物的化学键性质和结构规则的关系出发，在对碳烷和多面体碳烷的化学键性质进行量子化学计算研究的基础上，按其骨架多面体顶点数和面数相对大小进行分类，从理论上建立了适用于包括带帽多面体和稠合型硼烷，多面体碳烷､碳硼烷和过渡金属杂硼烷、多层夹心化合物、过渡金属羰基化合物及钼铁硫原子簇化合物等在内的多种原子簇化合物的统一拓朴结构规则，该规则比著名的Wade规则的适用范围更广泛，用于解释700多个已知化合物的化学键和几何结构，得到了满意的结果。到20世纪90年代，他和弟子开展高碳原子簇化学的理论研究，这项研究的主要成果为原子簇化合物的分子设计和合成提供了理论依据。“原子簇结构、化学键和结构规则”这一重要研究成果于2000年获国家自然科学奖二等奖。

唐敖庆还是一位著名的教育家和出色的教育科技组织的领导者，他严谨的治学品格，深深地启迪着科学事业上的后来者。他常说：“科学的发展有一个积累的过程，我们年纪大一点的科学工作者，就要发扬甘为人梯的精神，做铺路石子。”正是这种甘为人梯的精神，让他赢得了桃李满天下的美誉｡当时全国高校和研究所开设理论化学课程的教师及理论化学家领域的学术带头人几乎都是他的学生，其中就有10多位先后当选为中国科学院院士，有的还担任了国家重点大学的校长。