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莊長恭:中國化學界的“一面旗幟”

2019-10-25 中國科學報 馮麗妃
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莊長恭

莊長恭的鋼筆字和印章

莊長恭的毛筆字

1952年,莊長恭在中科院有機化學所全體人員會議上(上排右五)。

  人物簡介

  莊長恭(1894—1962),字丕可,福建泉州人。有機化學家和教育家,中國甾體化學的先驅者和有機微量分析的奠基人。1921年畢業于美國芝加哥大學,1924年獲該校博士學位。1948年當選為“中央研究院”院士。1955年被選聘為中國科學院學部委員(院士)。1962年2月15日逝世。

  他對有機合成,特別是甾體化合物的合成與天然有機化合物的結構研究作出了卓越貢獻。確證了麥角甾烷結構,推測了麥角甾醇的結構,設計了帶有角甲基雙酮a—酮的合成方法,被稱為“莊氏法”。研究了甾族邊鏈的氧化斷裂,是當時國際上少數從事甾體全合成研究的知名化學家之一,其工作曾被引入教科書。從中藥漢防己中分離出防己堿和防己諾林堿,并闡明其結構。重視并參與擬定有機化學中文命名,現用的吲哚、吡咯等雜環化合物名稱均為他所倡議。

  他在研究工作中強調創新精神,提倡“有所不為始有所為”的治學思想。他推動籌建了中國科學院上海有機化學研究所和北京化學研究所。1956年,他被任命為國務院科學規劃委委員,參與制定《1956—1967年科學技術發展規劃綱要》等文件。曾任東北大學化學系主任、國立中央大學理學院院長、“中央研究院”化學研究所所長、臺灣大學校長、中國科學院有機化學研究所所長。

  提起莊長恭,有一件事曾在東北大學傳為佳話。那是在東北大學工作時,一個星期天,他帶著一位工人在實驗室做實驗。當他聚精會神地進行實驗時,隨手將一個玻璃瓶交給站在背后的人說:“請把它洗干凈。”那人回答:“曉得,莊教授!”接著笑出了聲。他回頭一看,背后竟是校長張學良。張學良翹起大拇指說:“你是真正的科學家!”

  從此事可見莊長恭對研究工作的認真。創新、堅毅、正直、勤勉,這是學生和同事對他的印象。今天,中國科研的面貌與70年前相比已經煥然一新,但多位受訪者向《中國科學報》表示,莊長恭等老一輩科學家的品質依然閃耀著光輝,值得今天的科研人學習。

  作為中國有機化學界的先驅,莊長恭畢生從事科學研究和高等教育工作。他在甾體化合物合成方面的研究在國際有機化學界享有聲譽,創建了國內第一個有機微量分析實驗室,培養了高怡生、黃耀曾等一批學術帶頭人,倡議的有機化學名詞如吲哚、吡咯等今天仍在沿用。時任中科院院長郭沫若稱他是“中國化學界的一面旗幟”。

  亂世輾轉 立身化學

  莊長恭1894年12月25日出生于福建泉州一個沒落的讀書人家。受菲律賓華僑莊汪料資助,他在25歲那年到美國芝加哥大學深造。目睹彼時閩南經濟凋敝,他原本打算學習農業化學搞甘蔗制糖,走實業救國之路,經博士生導師Julius Stieglitz勸服,懂得了從事基礎研究同樣可以報效祖國。

  1924年,莊長恭學成回國。他先在武漢大學短暫停留,隨后到東北大學化學系任教授兼系主任。他不僅講授化學課程,還開展基礎研究,帶領學生發表了有關玄參、狼毒、澤瀉等中草藥化學組成的研究文章。1931年,九一八事變后東北淪陷,他不屈從于敵寇,離開東北。

  隨后,莊長恭前往德國訪學,在諾獎得主、哥廷根大學教授A. Windaus實驗室期間,以縝密的計劃和精湛的實驗技巧,解決了Windaus等尚未解決的麥角甾烷結構問題,并推測了麥角甾醇的結構。由于麥角甾醇和維生素D的結構有關,相關成果在《李比希化學年報》發表后,迅速引起關注。他當初用的氧化方法后來成為甾族激素工業生產沿用的方法。

  諾獎得主P. Karrer在《有機化學教科書》中列舉了這篇論文。“這是上世紀40年代國際通用的有機化學教科書。在1942年出版的版本中共列舉了166篇文獻,其中,只有莊長恭研究麥角甾醇的文章是由中國人做的。”中科院院士戴立信介紹。此后,其他兩本美國專著也提到了這一工作。

  這增強了莊長恭在基礎研究領域為國爭光的信心,他決定把甾體化學全合成這個國際前沿課題帶回中國研究。甾體結構復雜,不對稱碳原子多,當時全世界只有少數人敢于問津。莊長恭與幾個國立中央大學和東北大學的畢業生埋頭苦干,從1935年到1941年間,他們在當時全球最有名的德國《化學會志》上前后發表了14篇論文。

  但莊長恭最能出成果的時候,恰好也是我國處于水深火熱之時。日寇的全面入侵讓他不得不頻繁“跳槽”。這一時期他先后供職于國立中央大學化學系、“中央研究院”化學所、北平研究院藥物研究所等機構,輾轉于南京、上海、昆明等地,甚至停止工作。他關于性激素雌馬甾酮的研究也因此在與歐美團隊的競爭中失去了先機。盡管如此,其成果依然引起國際關注。

  “莊先生在人工合成甾體化合物方面的工作在當時全世界范圍內都很超前,可謂前無古人。從他發表文章的雜志看,他的工作得到了國際認可。”戴立信說。對此,在1992年第5期《科學月刊》中,臺灣大學化學系榮休教授劉廣定也寫道:“他的成功能使中國人產生信心。”

  不止于此,莊長恭還首次在國內建立了有機微量分析學科。當年各種譜學儀器尚未問世,有機微量分析是測定結構的最重要手段,但因量微,需要努力學習才能掌握。在德國研究時,他曾到諾獎得主、奧地利格拉茲大學F. Pregl實驗室學習有機微量分析技術,并訂購了相關儀器。今天,人們在參觀有機所所史展覽館時,還能一睹他從奧地利帶回的微量天平。

  學科興旺 匹夫有責

  一花獨放不是春,唯有實干報家國。莊長恭從未忘記這個初衷。

  早在1923年,莊長恭就與旅美化學學者李寶慶等在美組織了中華化學會,并計劃出版“中華化學會志”以刊載研究性的論題,惜未能出版。中國化學會1932年成立后,他積極參加。

  莊長恭很早就認識到質而非量才是提高國際學術地位的重要因素。在擔任“中央研究院”化學研究所所長期間,他改變了該所自己寫研究報告、自己編輯出版的方式,要求同仁把研究成果向國內外第一流期刊投稿,正式發表后再進行匯編。“不數年,該所的研究成績大為進步。”劉廣定寫道。可惜的是,接踵而至的戰火讓當時的中國科學界失去學習和推廣這一辦法的機會。

  1948年,莊長恭在赴美考察歸國后,出任臺灣大學校長,卻因難以辭退一些有關系的舊教職員,加之遇到國民黨特務擅自闖入學校抓捕學生,讓他無力推展校務,最終決然離臺。返滬后,他居家靠審閱書稿為生。

  1949年新中國成立后,莊長恭很快被聘為中國科學院的籌備委員。1950年,他被任命為中科院有機化學所第一任所長。建所初期,他廣泛延聘人才,調整研究方向,為新中國的有機化學發展創造了條件。“他的很多思想都非常新,一些見解和看法在當時起了重要作用。”戴立信舉例說,以二級學科建立有機所就是其一。

  莊長恭總是緊跟新科學技術的步伐。“當時,對于有機所開拓的高分子和抗菌素兩個新領域,他作為所長不斷學習,掌握最新科學知識。”于1953年進入有機所的戴立信曾協助莊長恭搜集有關高分子研究的文獻,后者的鉆研和求真務實的精神給他以很深的印象。

  此后,有機所高分子組搬往北京,成為中科院化學所的一支主力。莊長恭又被任命為該所籌備委員會主任委員。

  此外,莊長恭還長期擔任《中國化學會會志》和《化學學報》的編輯委員。他對中文有機化學名詞極為重視,常說這是化學在中國生長的先決問題。現在一些常用的有機化學名詞,如吲哚、吡咯等雜環名詞都是他的創意。

  業精于勤 行成于思

  莊長恭不僅是一位科學家,也是一位教育家。他當年的學生及共同工作者,如邢其毅、田遇霖、高怡生、黃耀曾、朱任宏等人,后來都成了領導一個教學單位或研究單位的負責人。

  據田遇霖等人回憶,莊長恭備課非常認真,總是反復思考怎樣講才易于學生理解,因此講課時往往使同學們“像著了魔似的,聽得津津有味”,而與他討論問題時又能讓人“真正感到如沐春風”。

  莊長恭對科學的熱愛潛移默化地影響著學生。田遇霖等在回憶導師的文章中寫道,他暑期按例有一個月的假期,有一次,還不到一星期,他又趕回來參與實驗。當他設計一個研究路線時,往往會參閱許多文獻,甚至通宵不眠。

  莊長恭強調科研要有嚴謹的態度。當他的麥角甾醇結構工作發表后,Windaus實驗室的一位同事認為他的成功是由于運氣好,莊長恭答道:“科學研究不是靠運氣的,必須有堅強的毅力、嚴謹的態度、敏銳的觀察,才能獲得成就。”他常用這件事教育學生。

  莊長恭也很重視家庭教育。受父親影響,莊亞輝兄弟三人中有兩人選擇了化學專業。在莊亞輝印象里,父親講得最多的就是“有所不為,始有所為”“取法乎上,適得其中”,以及“背水一戰,置之死地而后生”。

  “父親讓我在做科研時,選擇有創新性的、有意義價值的方向,而且要坐得住冷板凳,要把自己放在一個沒有退路的情況下,全心全意地攻克難關。”從走上科研崗位到后來擔任中科院生態環境研究中心主任,父親的話一直印刻在莊亞輝心里。

  一次去東北考察,莊長恭不幸染病,此后健康每況愈下。1962年2月15日,他在上海與世長辭。

  為了紀念莊長恭在基礎化學研究方面的貢獻,上海市化學化工學會從1993年起設立了莊長恭化學化工科技進步獎,激勵在基礎研究方面有突出貢獻的中青年科研人員。2017年,上海有機所與華東師范大學聯合建立了莊長恭研究所。“用莊先生的名字命名,是想賦予研究所鮮明的個性和一流的基因。”中科院院士何鳴元說。

  業精于勤而荒于嬉,行成于思而毀于隨。莊長恭曾把韓愈的這句話傳給黃耀曾,黃耀曾又傳給戴立信這一代。對此,戴立信說:“有天才或沒有天才是一方面,年輕人要想在一個領域做得好,需要勤奮,更需要創新。”

  記者手記

做科研來不得半點糊弄

  在科學奠基人莊長恭一文寫作過程中,我的腦海里有一個形象揮之不去:在戰火連天、民眾流離的背景前,始終有一個人在試驗臺前搞研究。

  他不只是積極從事研究,而且把目標對準固醇類化合物合成這一上世紀30年代最棘手的有機化學方向。他不因我國化學研究環境及設備落后而畏縮,矢志為奠定中國研究基礎的基石努力與歐美團隊一爭短長。

  莊長恭一生發表論文十余篇,數目不多,但均具有很高的學術價值。在當時人心惶惶的中國,他選擇從事開創性的工作,并取得一系列獲得國際認可的成果,這背后體現了他非同凡響的前瞻眼力、超常魄力和堅定毅力。

  令我印象深刻的還有他關于科學發展的戰略思想:重質不重量。他很早就具有全球思維,認為一流的研究成果應該與國際水平掛鉤。并由己及人,在工作中將這一思想付諸實踐。這對于當下的科研尤其具有參考意義。

  今天,從國家對科研的重視和經費支持來看,我們可以驕傲地說,我們是在一個最好的時候、最好的地方做科學。當前,我國的論文發表數量已居世界首位,但我們需時刻警惕,做科研來不得半點糊弄,做科研也不是為了追求發論文。中國需要更多真正有價值的成果夯實科研根基。

  與一些耳熟能詳的科學家相比,關于莊長恭的資料較少。此次采訪中,除了寥寥數篇文章外,筆者有幸聯系到了曾接觸過他的戴立信院士和他的長子、中科院生態環境研究中心原主任莊亞輝,得以管窺這位中國有機化學先驅的生平。

  回憶起父親,莊亞輝對70年前的一件事仍記憶猶新。一次中學考試后,他發現老師在算總成績時給他少加了一百分。這個回家后仍為此耿耿于懷的少年哭了,父親詢問原因后跟他說:“這不是并沒有影響你的成績嗎?學習都看分數,不能說明什么問題。”這讓他懂得了做事情不要去追求表面文章。

  莊長恭把熱情給了化學,但對錢財名利卻很淡泊。莊亞輝的外祖父是一位民族資本家,母親這邊的親戚朋友多是有錢人,他們暗地里稱莊長恭是個“怪女婿”,不喜歡跟人打交道,也不知道去弄錢,但莊長恭知曉后對此并不在意。

  從一些小事可以感觸到這位科學家做人做事的溫度。莊長恭在“中央研究院”化學所工作期間,工資比較高,對莊亞輝兄弟的一些家境貧寒的同學都給過資助。他覺得自己能夠去美國讀書,也是靠了別人的資助。

  他的所作所為也映射出對這個國家的熱愛。二戰勝利后,美國的Lily藥廠以年薪數萬美元聘請他,他不感興趣。德國拜耳藥廠想購買他的專利,他回答說成果不屬于私人。新中國成立初期,我國缺乏外匯,他就拿著以前自己到美國考察時省下來的外匯跟銀行兌換,換成人民幣后全捐給國家支持抗美援朝。

  今天的世界變化太快,快到有時不得不被時間裹挾著走,來不及思考我們真正需要什么,來不及回望我們缺失了什么。或許,我們需要在匆忙前行中駐足,與科學歷史中那些有思想、有溫度的靈魂對話,才能讓我們更好地在科研之路上前行。

  人物生平

  ●1894年12月25日, 出生于福建泉州。

  ●1916—1919年,在北平國立農業專門學校學習。1919年考取清華學校的津貼留美生,但因得到華僑資助,直接赴美學習。

  ●1922—1924年,在美國芝加哥大學化學系學習,獲哲學博士學位。

  ●1924年,在湖北武昌大學(現武漢大學) 短期任教。

  ●1925—1931年,任奉天(現沈陽) 東北大學化學系教授兼系主任。1926—1933年期間為中華教育文化基金董事會研究講座。

  ●1931—1933年,任德國哥廷根大學及慕尼黑大學、中華教育文化基金董事會研究講座。

  ●1933—1930年,在南京國立中央大學化學系教授兼理學院院長。

  ●1934—1938年,任上海/昆明國立“中央研究院”化學研究所所長。1934—1945年期間為中華教育文化基金董事會研究教授。1935年任“中央研究院”第一屆評議員。

  ●1939—1942年,任上海國立北平研究院藥物研究所研究員。1940年當選為“中央研究院”第二屆評議會委員。

  ●1942—1945年,任昆明國立北平研究院藥物研究所研究員和代所長。

  ●1946—1947年,赴美國考察有機化學和藥物化學研究。

  ●1948年,當選為“中央研究院”院士。

  ●1948年6月—1948年12月,任臺灣大學校長。

  ●1950—1954年,任上海中國科學院有機化學所研究員兼所長。1955年當選為中國科學院學部委員(院士),兼任數理化學部副主任。

  ●1962年2月15日,于上海病故。

  (原載于《中國科學報》 2019-10-25 第4版 人物)

打印 責任編輯:侯茜

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