![]() 蒋锡夔院士百年诞辰|从豪门少庄主到国家自然科学一等奖得主 ![]() 蒋锡夔先生 蒋锡夔(1926年9月5日—2017年8月1日),中国科学院院士,中国物理有机化学和有机氟化学的奠基人之一。1947年毕业于圣约翰大学化学系,1952年于美国华盛顿大学(西雅图)获得博士学位,其后在美国凯劳格公司担任研究员。1955年12月回国,1956年进入中国科学院化学研究所工作,1963年调入中国科学院上海有机化学研究所。其间领导研究组成功研制出我国第一块氟橡胶,所研制的系列氟橡胶和氟塑料,为“两弹一星”等国防军工业作出重要贡献。1978年建立了中国科学院第一个物理有机化学研究室,此后一直开展基础理论研究工作,于2003年获得连续空缺4年的2002年度国家自然科学奖一等奖。 蒋锡夔院士诞辰100周年纪念:出身富家的物理有机化学家 黎占亭 2003年初夏的一天,杭州风和日丽,西湖岸边游人如织。在苏堤南端西侧著名的花港观鱼景区内,一位儒雅端庄的长者缓慢走来。他神色安详,不时地指着外湖、里湖和两湖之间秀丽古朴的江南建筑,向陪伴人员介绍着什么,并不断地回答着身边人员的提问。显然,他不是一般的游人前来观景,因为他对这里的一切都是那么的熟悉。不少游人也好奇地注视着这位老人,因为标有中央电视台台标的摄像机正伴随他拍摄。确实,这位老人不是一般的游客,他就是2002年度国家自然科学奖一等奖获得者、中国科学院院士、中国科学院上海有机化学研究所研究员蒋锡夔,他此时正在应中央电视台之邀来此拍摄著名栏目《东方之子》和《科技人生》节目的外景。中央电视台提出选择这里而不是他的工作地上海作外景,则是因为他正在介绍的花港观鱼景点,就是西湖岸边的“蒋庄”所在地,而他从前就是这里的少主人、“少庄主”,在这里他曾度过了童年和少年时期的很多时光。 1.富有的蒋家与西湖蒋庄 与大多数老一辈科学家不同,蒋先生出生在一个江南富商之家。他的曾祖父蒋翰臣清朝年间在南京贩卖食盐和贸易发家,因经营有方并上交朝廷大量税银,曾被清政府诰封光禄大夫,其经历曾被列入《江宁通志(或金陵通志)货殖传》中。蒋翰臣在世时,蒋家在南京拥有大量房产土地,是当时南京屈指可数的富豪。当地民间曾称他为“蒋半城”,虽是夸张之说,也反映了蒋家当时的富有。蒋家后来在上海和杭州广置房产,蒋先生的父亲蒋国榜继承了祖上的部分家业,在上世纪初在上海和杭州有多处房产,并经营多家工场和公司。蒋国榜为奉养其母,早年曾在今杭州西湖苏堤南端西面南湖和里湖之间(今属著名的花港观鱼景点)购买别墅一幢,当时称为“兰陔别墅”,后被世人称为蒋庄。蒋庄与附近的刘庄和汪庄齐名,为现时西湖岸边三大庄园。蒋先生少年时代曾多次在蒋庄生活。蒋家到蒋国榜一代仍十分富有。据蒋先生回忆,大约在他5岁的时候,家里就买了美国产的12座加长Limousine别克轿车,为当时全上海第二辆私家车。后来又先后买了一辆小车和一辆跑车,他每次外出,都是司机开车接送。父亲还给他购买了一辆儿童版小汽车,坐上小汽车,他和最小的姐姐度过了许多快乐的童年时光(图1)。 ![]() 图1. 童年蒋锡夔与姐姐蒋群玉(站立者) 蒋国榜一生无意投身功名,掌家后把家产实业等都委托或雇用他人掌管经营,自己则常寄情于山水,醉心于诗词文章。他喜好结交文人达士,朋友也多是诗人、画家等。他酷爱国学,解放前曾拜国学大师马一浮先生为师。马一浮解放后曾任浙江文史研究馆馆长。1952年,蒋国榜先生邀请马一浮到蒋庄做客,后看到马先生原住处条件有限,就邀请马先生长期在蒋庄居住,并始终执弟子礼待之。1957年,周恩来总理曾陪同前苏联最高苏维埃主席团主席伏罗希洛夫元帅到蒋庄拜访马一浮,蒋国榜在场陪坐并合影留念(图2)。蒋国榜先生生前曾多次表示,要把蒋庄捐献给国家。他1970年去世,蒋夫人乌孝及后人根据他的意愿,于1980年把蒋庄献给了政府。1990年杭州市政府在蒋庄成立了“马一浮纪念馆”。蒋锡夔先生一生酷爱科学研究,奉行科学报国理想。解放前他生活条件优越。解放后,父母把上海和杭州的多处房产都自愿捐给了政府。1999年前后,他曾为自己住房狭小而烦恼。但他是一个乐观的人,一生对经营钱财没有兴趣,专注于化学基础和应用研究,这大概也是他在科学研究中取得大的成就的一个原因。 ![]() 图2. 周恩来总理(前排左二)、蒋国榜(前排左三)、马一浮(前排左四)和伏罗希洛夫(前排左五)等在蒋庄合影(1957年) 2.一个富家子弟的成长 受父亲醉心中国传统文化和国学的影响,蒋锡夔少年时期也对理财和经营不感兴趣。他出生于1926年的上海,童年时期虽然自己家庭富有,但也经历目睹了国家的落后、社会的动荡和普通百姓的困苦。1931年他五岁那年,上海发生了“一·二八”战事,日本军侵占上海遭到中国驻军抵抗。当时他家居住在苏州河北边的虹口区,因战事全家搬离到了南岸的美租界,后又投奔到杭州的舅舅家。作为富家子弟,这次举家逃难虽不像普通百姓遭遇凄惨,但也是他幼年时期遭遇的一次大的磨难,让他感受到国破遭人欺的切肤之痛。在获得国家自然科学一等奖后,上海电视台记者采访他时,曾问他为什么选择科学研究作为自己的职业,而不是继承家业,搞实业救国?他说国家积弱积贫,被外国列强欺辱。父亲蒋国榜一生正直,合法经营日益艰难,感到难以长久维持。他的父亲虽然掌握了大量的国学知识和理论,但对于救国救民却做不了什么。因此他选择科学救国,留学美国,学成回国后报效国家。蒋先生从富家子弟成长为一个杰出的科学家,从他的日记中可以看到他成长的足迹和励志历程。青少年时的他曾在日记里写道:“有理想者必有斗争”,“把握自己生命的力量,锻炼坚强不屈的意志,雕刻顶天立地的人格”,“做强者,向苦难挑战”,激励自己做有理想有抱负的人。 童年时期的蒋先生,也很自然的有一些任性和少爷脾气。他曾经说过,童年时期全家围桌吃饭都有自己固定的位置。最小的姐姐坐在妈妈身边,而他只能坐在爸爸身边,这让他感到很大的不快乐,想着是妈妈喜欢姐姐比自己多。依恋妈妈是儿童的天性,坐在妈妈身边就成了他一段时间内莫大的愿望。有一天他鼓足勇气坐到姐姐位子上,妈妈规劝无效,他后面得到了父亲的一顿责骂,最后流着眼泪回到自己的座位。上小学时每天他都是由司机开车送接。他说这个时候他因上学每天早上起床较早,有时会大声地招呼佣人给他准备早饭,显示一下小少爷脾气。但他从来没有辱骂过他们。他自己没有这个想法,他的父母也从来没有。他说他只是感到大声地招呼他们,让他觉得作为一个小孩能指挥大人而感到神气,感到满足。在上小学时班里开设有算盘课,他特别不喜欢。上课时他总是东张西望、神不守舍,成绩也就可想而知,为此曾被老师罚过站,这大概就是现在的偏科。在小学和中学时期,父亲给他和姐妹请了先生,上门补习作文和学习书法,可以联想到现在的父母对子女教育的苦心。他的作文水平有了很大提高,但书法一直进步不明显。我们后来看到他的签名,也感到他写字认真,签名辨识性很高。上初中时他有养蟋蟀(蛐蛐)的喜好。当时家里有一个姓刁的账房先生,是个玩蟋蟀的高手,蒋先生就经常缠着他一起玩蟋蟀,并让他带自己到南市老城隍庙地摊上买蟋蟀。那里的蟋蟀便宜,没有好品种。他们一次买回很多只,再从中挑选好的培养,与别人斗蟋蟀,胜多输少,其乐无穷。这有点像现在学术界流行的掼蛋,不花钱但能享受赢的快乐,获得情绪价值。有一次蒋先生央求管家到城隍庙买蟋蟀,管家不愿去,他气急之下就把管家的被子抱到天井加以威胁,被父亲知道后受到一顿斥责,成为他成长历程上的另一花絮。这些小时候的经历和故事说明他虽然出生于富家,但也有自己童年的快乐和烦恼。 我在有机所读研究生时,经常看到蒋先生穿格子西装,谈吐优雅,风度翩翩,气场超足。所里人都知道他家从前很有钱,但他从来不管钱。后来有幸和他一起工作后,才逐渐听他讲述自己的家庭和成长经历。他说他家里当时确实比较富裕,但没有成长为一个纨绔子弟,家庭文化和父母的言传身教,是决定性的。另外他受父亲影响,他从小很爱看书,在学校成绩一直很好。这让他倍感自豪,尤其是像他这样家庭富有的学生,学校里成绩很好的非常少见,这让他更加努力地学习,并逐渐有了对人生的“真、善、美”的追求,这大概就是正向的自我暗示和激励效应。 3.喜欢化学:在家里做合成水的实验 1942-1943年,蒋先生在圣约翰大学附中学习。圣约翰大学附中作为当时上海最好的私立中学,开设有化学课程和实验。化学的丰富多彩和富有挑战性让他对化学深感兴趣,他在日记里他曾这样写道为什么选择化学:“我的能量似乎只允许我走一条路,我将走向科学研究之路,它已抓住了我的理想......,于是在寒假里,相当用功地阅读着化学”。附中毕业后,他选择进入了圣约翰大学化学系学习。我们知道很多西方科学家在自己家里做实验的故事。事实上,这一故事也曾发生在蒋先生身上。进入圣约翰大学附中读书时,他对物理、化学和生理课都非常入迷。那时表哥冯咸萃(后来参加了上海的地下党)因日本侵略从杭州逃难到他家居住。两人志趣相投,常常一起阅读科技杂志,在家里一起做实验,有物理的也有化学的。根据杂志上的介绍,他们曾到专门的商店采买试验器具,在蒋先生家中卫生间布置了一个小实验室,因为这里可以很方便的弄到水,并且也不影响家人,实际上是不让家人知道,现在看来这肯定是违规实验。有一次他从一本杂志上看到,一份氧气和二份氢气放在玻璃瓶内,遇到明火后在玻璃瓶内就会着火产生水。好奇心被激发出来,他就与表哥一起做这个实验。水确实做出来了,但因为操作不够熟练,反应剧烈把玻璃瓶也炸掉了。幸亏他们事先按照杂志提醒,用毛巾把瓶子包了起来,才没有被玻璃瓶碎片击伤。之后虽然被父亲责骂一顿,但这些冒险的实验带来的快乐,也让他从骨子里喜欢上了化学。 到了大学四年级第一学期结束的时候,蒋先生已经修完了足够学分,可以提前半年毕业离校。但他和班里的余志英、陆绶观和低他一级的杨念祖(1928—2008,美籍华裔有机光化学家,现代有机光化学开创者之一)因为成绩优秀被系里选中,另外修学高等分析化学课程。如果通过,就可以被学校授予特等荣誉学士学位(B. S. with honors),这对于学生是一个很大的荣誉。他们4个最后都通过了考试,于1947年夏天被授予特等荣誉学位(图3)。 ![]() 图3. 蒋锡夔在圣约翰大学毕业照(摄于1947年8月30日) 在上大学时,蒋先生就立志到美国留学。1948年夏秋时期,他先后收到了几所美国大学的录取通知书。7月底,他收到西雅图华盛顿大学给他提供奖学金(awarded a Foreign Exchange Scholarship)的信函,这样他就决定到该校化学系读研究生。父母非常支持他的选择,但当时国民党统治摇摇欲坠,时局动荡、民生凋敝,富有之家也已经没有足够的现钱供他留学,他的母亲就把自己的私房股票卖了换成美元给他。因为不是公派出国留学,护照要自己到南京去办。经过一番周折,托请帮忙才拿到护照。1948年8月18日,他在黄浦江公和祥码头登船去美国留学(图4)。在当年的日记里,他这样写道,“在历史前进的步伐里,我是不容自己落后的。有一个问题至今未解决,出国后研究工业化学,还是纯学术化学。我懂得将来的中国是怎样的需要工业人才,然而也懂得自身气质是适合于怎样一种生活方式。无论如何,他日为祖国人民服务,是已下了信心了”。可以说蒋先生后来回国后用一生的奉献,实现了他出国时的理想和誓愿。 ![]() 图4. 赴美前在公和祥码头与父母姐妹等合影(1948年8月) 4.留学美国 蒋先生是1948年秋季入华盛顿大学的,一同入学的还有来自北京大学的周同惠,在他们之前来自河南的梁晓天已于夏季入学(图5)。由于蒋先生在圣约翰大学打下了非常好的专业基础,与早年毕业于中央大学的梁晓天经常轮流第一、二名,第一学年的所有课程都是清一色的“A” (straight A)。两人均在著名物理有机化学家道本(Hyp J. Dauben, Jr.)教授指导下攻读博士学位。由于蒋先生基础知识扎实,智慧超群,又学习努力,入学后很快显示出才华,他的英文又好,两个月后道本就推荐他做化学系助教(T.A., teaching assistant),这样每月可以拿到120~130美元的津贴,这是很不容易的。在道本实验室,梁晓天和蒋锡夔互相帮助,结下了深厚的友谊,均展现出了非凡的研究能力。道本先后给了他们R. A. (research assistant) 待遇,这样他们可以拿到研究津贴,不用代课而专心地做研究。1952年,梁晓天、蒋锡夔和周同惠,先后获得博士学位,又都因美国政府阻拦先后滞留在美国。梁晓天前往哈佛大学化学系作博士后研究,周同惠申请到得克萨斯大学助理教授的职位,蒋锡夔到凯劳格公司(The M. W. Kellogg Company),从事氟化学研究工作,其间发明了合成β‑磺内酯的新反应,并获得美国专利。 ![]() 图5. 蒋锡夔、周同惠、梁晓天(左起)在华盛顿大学期间 1953年,为了寻找机会回国,梁晓天辞去了在哈佛大学化学系的博士后职位,与其他中国留学生一起商讨回国办法。大家推选梁晓天为代表,与师昌绪、张家骅等几十位留学生一起起草一封致美国总统艾森豪威尔的信,力陈美国政府的不人道行为,指责美国政府违背人权和国际惯例任意扣留中国学生的行为。蒋锡夔、梁晓天、周同惠和其他近百位留学生曾于1954年相约在美国东北部避暑胜地“星期日岛”聚会,共商争取回国计划,当时已被软禁在美国加州的钱学森也特意派人送信到聚会处以表支持。中国留学生还联名写信给联合国秘书长哈马舍尔德,并共同签名托人把名单转交给中国驻日内瓦外交机构以寻求中国政府的帮助。周恩来总理在日内瓦会议上把中国留学生回国受阻的事郑重提了出来,并拿出在美受阻的留学生名单。美国最终不得不于1954年底开始准许这些留学生返回祖国,但仍以归还美国在朝鲜战争中的战俘为条件。梁晓天于1954年9月回国,1980年当选为中国科学院学部委员(院士),周同惠和蒋锡夔分别于1955年7月和12月回国,1991年同时当选中国科学院院士。华盛顿大学化学系一届研究生中有3位成为一个国家的科学院院士,这在美国各大学中也是前所未有的,化学系也引以为豪。 5.研制中国第一块氟橡胶 1955年底到达上海稍事休息之后,1956年初蒋先生即赴北京留学生接待处报到。当时国家急缺建设人才,对留学回国人员礼遇有加。他被分配到刚成立的中国科学院北京化学所工作。曾昭抡所长听了他的经历和对今后工作的想法后,希望他在化学所开展有机氟化学方面的研究,并由他成立一个新的氟化学研究小组。 当时,氟橡胶属于美国及一些西方国家对中国的第一禁运物品,但“两弹一星”的制造不能缺少它,是当时国防研究的重中之重。1957年国家决定开展攻关研究,蒋先生受命任新组建的氟橡胶研究组组长,胡亚东任副组长。经过两人与同伴们的辛勤努力与无数次的失败之后,课题组终于在1959年研制出了我国第一块氟橡胶——氟橡胶1号,随后又相继研制出2号和3号等。1963年7月,由于氟橡胶的主要原料氟化氢只有上海生产,剧毒又难以运输,氟橡胶组的蒋锡夔、陈庆云等一批人一起由化学所调入上海有机所,蒋先生继续任组长(图6)。1966年,蒋锡夔因氟橡胶1号获得了国家科委授予的发明证书。为国家的国防事业和国民经济建设作出了重要贡献。然而,在随之而来的十年浩劫中,他被作为“反动学术权威”、“资产阶级大学霸”,列为重点清理对象,与有机所的一批老科学家一起被拘禁在实验大楼的地下室,进行隔离审查,“劳动改造”,他在精神和肉体上都受到极大的摧残。 ![]() 图6. 蒋锡夔先生在上海有机所1号楼517办公室 6. 专业的高级翻译 有机所地处上海,有影响的有机化学国际同行访问中国,一般都会到有机所开展学术交流。蒋锡夔先生的英文好是学界公认的。一方面是他有语言天赋,另外也与他从小学到大学(上海圣约翰大学)一直有英文教学课程和语言交流环境相关。所以,在去美国留学之前,他的英文水平已经很好了,后来多年的美国留学和工作经历,又提高了他的专业英语能力,英文好成为他科研生涯中的一张靓丽名片。在化学所工作期间,他把大部分精力都花在氟橡胶的研制上,但他在工作之余也坚持大量阅读英文文献,掌握有机化学研究的国际动态。他曾详细查阅了有关卡宾的文献,总结出一些规律性的结论,在1962年撰写了一篇关于卡宾的综述文章,发表在《化学通报》上。“卡宾”为英文carbene的音译名词,即是由他首先提出并沿用至今。 1971年秋天他被下放到上海奉贤的五七干校学习,主要工作是下地劳动。他是敏感型体质,在干校营养不良,卫生条件也不好,不久就得了痔疮,大便出血,又得不到治疗,极端痛苦。有一天下地插秧,长时间劳作后正感到心力不支时,突然接到通知让他到上海市革委报到。原来上海市革委邀请美国著名高分子化学家马克(Herman F. Mark)到上海访问。马克是美国布鲁克林理工大学的教授,是聚合物化学的奠基人之一,被尊称为美国高分子科学之父,美国化学会为纪念他在聚合物化学研究中的杰出成就,曾于1976年设立马克聚合物化学奖(Herman F. Mark Polymer Chemistry Award),奖励在此领域作出重要贡献的美国化学家。为何邀请马克到上海访问蒋先生并不清楚,但上海市对马克的访问极为重视,计划安排他在南昌路的上海市科学会堂作学术报告。当时上海与化学有关的单位都要求派人听讲,由于当时绝大多数人都不能听懂英文,需要一位专家担当翻译。蒋锡夔的英文水平高当时在化学界是公认的,因此被市里选中担任翻译。有关领导和有机所负责接待马克的造反派头头告诉蒋先生,担任翻译是一项政治任务,不能告诉马克自己的身份,也不能与他谈论与报告无关的事情。马克在上海停留了十多天,蒋锡夔出色地完成了作为翻译的政治任务。担任翻译对于蒋先生来说是小菜一碟,他自我调侃说这次担任翻译的最大好处是,在这十多天里得到了较好的休息和生活条件,特别是顿顿有荤,体质上也有了一定恢复。翻译任务结束后,蒋先生又回到了五七干校。他的英文水平给有关领导留下了深刻印象,不久就提出调他到市里担任专职翻译。对于大多数人来说,这应该是一个无法拒绝的“offer”、救命的护身符,能马上脱离在干校的困境。但蒋先生坚决不愿意调动到市里。他知道接受这一调动就可以离开五七干校,不再接受改造,生活上也可以改善很多,以后还可能会得到一官半职。但调离有机所他就要永远地离开科研,这是他绝对不愿意的。他当时虽然身处逆境,但也心存希望,相信有一天能够重回实验室,继续开展自己钟爱的研究工作。 蒋先生后来又多次在上海市科学会堂,为来访的国际同行的学术报告担任翻译,其中一次是1969年诺贝尔化学奖获得者巴顿(Sir Derek Barton)爵士的报告。巴顿由于在有机构象分析方面的成就获得诺贝尔奖,但他实际上也是有机合成和反应机理研究的大家。1973年11月,时任英国伦敦帝国学院教授的巴顿访问中国并在上海作两个学术报告。第一个报告主要介绍他在青霉素和类似物方面开展的工作。作为杰出的物理有机化学家,他在报告中讲述了很多反应机理方面的内容。最初担任翻译的一位女士由于专业水平受限,很多专业内容不能准确翻译,只能请求在旁边的蒋锡夔提示。巴顿看此情景,就提出让蒋锡夔直接翻译,在第二次作有关三氟甲氧氟化物(CF3OF)的报告时,巴顿也提出让蒋锡夔担任翻译。巴顿后来到美国德克萨斯农工大学(Texas A & M University)化学系任教,指导了很多中国留学生和博士后。1985年,巴顿再次访问有机所,时任上海市长的江泽民专门设宴招待他,成为有机所国际学术交流中一件引以为豪的事情。 7. “蒋格风”英文教师 文革结束后,有机所开始基础研究布局,也开始用英文发表论文,国际交流也越来越频繁。提高科研骨干的英文水平就成为研究所的一个重要工作,为此所学术委员会就让蒋先生用英文讲授专业课。1978年春节刚过,他就给科研骨干上了英文第一课,双分子亲核取代反应。这是一个基本的有机反应,但当时大家都不太习惯用英文描述,听蒋先生用英文介绍,还是有压力和挑战的。为了调动大家的积极性,也为了让大家克服交流过程中的局促心理。他在讲述一段后点名给翻译成中文。开始大家还等待他点名,后面几次课,大家逐渐适应了互动过程,都主动举手要求翻译。通过前瞻性的英文强化学习,有机所很多的年轻科研骨干在1978年之后的若干年,申请到海外留学的机会,很多人回国后成为下一代的科研中坚。在后来与蒋先生的交流中,他提到很多人英文读写很好,但听和说欠缺,用英文交流怯场,有心理障碍是一个很大的因素,重要的是要说起来。事实上早在1973年他就曾在所里为科研人员用英文上课。当时专业英汉词典没有单词发音,他就录制了几盒磁带放在所里供人们使用。他发音准确,磁带深受欢迎,英文教学中有一个国际著名的品牌“灵格风”,他的英文专业课被人们称为“蒋格风”,成为有机所科研教学的一段佳话。 英文教学成效显著,年轻骨干学习努力,很快就具备了用英文交流的能力。1979年下半年,美国化学会高分子代表团访问有机所,代表团中有1974年诺贝尔化学奖获得者Flory等世界著名化学家。代表团和有机所开展了双向英文交流,不再翻译为中文。有机所惠永正等年轻学者用英文和来访者交流,他介绍了开展的微环境效应研究,受到Flory的高度评价,建议提交到次年召开的IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)物理有机会议上宣读。当天蒋先生主持了美国教授John Stile的报告,有机所研究人员踊跃提问,气氛热烈。Stile在报告结束时发出感慨,“在中国看到的所有单位里,以有机所最为活跃(most active)”,称赞年轻人员敢问敢说。一直到现在有机所国际学术交流频繁。学术交流也促进了研究所的科研工作,蒋先生也以他卓越的英文专长,作出了重要贡献(图7)。 ![]() 图7. 蒋锡夔夫妇在家里招待哈佛大学物理有机大师Doering教授(中)时合影(1982年) 8. 国家自然科学一等奖 中科院现在取消了院内科学奖项的评选,但按照中科院早期的政策,一个项目必须在院内获得奖励后才能申请国家奖。蒋先生的基础研究主要在文革结束至1990年间完成,他于1991年当选为中科院学部委员(院士)。1997年前后,所里建议他申报中科院自然科学奖。1999年,“自由基自旋离域参数建立和应用”项目获中科院自然科学一等奖。2001年,“疏水亲脂相互作用促进的有机分子簇集和自卷曲”项目再次获得中科院自然科学一等奖。2001年下半年,所里建议他申请国家自然科学奖。十月份他的学生也是他长期的团队骨干计国桢研究员从上海分院副院长职位上退下来,回到有机所和他一起准备申报材料,他们讨论后决定以“物理有机化学前沿领域两个重要方面——有机分子簇集和自由基化学的研究”申报国家自然科学一等奖。初评通过后项目向社会公布征求意见。此时国家自然科学一等奖已经连续四年空缺,科技部奖励办为慎重起见,对于初评通过的这个项目又增加了一道特别程序,即邀请国际著名同行评议,之后奖励办仍不放心,又组织跨学科院士专家组到有机所考察。2002年7月,不同学科的六位院士专家到有机所听取蒋先生汇报,也充分肯定了这项成果,之后又在9月份通过了大专家评委会的答辩。2003年2月,蒋先生在北京从国家领导人手中接受了获奖证书(图8)。2004年1月,上海市评选出2003年度上海十大科技新闻,“中科院上海有机化学研究所蒋锡夔院士领衔的有机分子簇集和自由基化学研究项目,荣获2002年度国家自然科学一等奖,实现国家自然科学一等奖连续空缺4年后首次突破”名列第一。 ![]() 图8. 蒋锡夔院士获2002年度国家自然科学一等奖(2003年2月) 9. 有机分子的簇集和自卷:中国学者在分子聚集体化学研究中的领先探索 在连续空缺了四届之后,蒋先生研究团队由于在物理有机化学研究中取得的重大成就获得了2002年度国家自然科学奖一等奖。这一成果主要包括两个方面,即有机分子的簇集和自卷研究以及自由基化学中取代基自旋离域参数的建立。我没有机会在蒋先生领导下开展这项研究,也没有能力评价为何这项研究受到国内外专家认可,认为应该被授予一等奖。根据我的理解,有机分子的簇集和自卷研究是中国学者先于国际同行开展的分子聚集体化学研究领域的系统性成果。疏水亲脂相互作用是水中分子间主要的弱相互作用之一,也是生物膜、细胞和生命形成的基本驱动力。通过多年的努力,蒋先生团队提出并验证了动脉粥样硬化病因和分子共簇集倾向性有直接的关系,他的研究成果合理解释了动脉粥样硬化斑块中胆固醇含量的巨大差别。他进一步提出并验证了解簇集的概念,并发展了一些解簇剂,能破坏分子的聚集结构。他曾提出利用这一概念设计破坏胆固醇堆积的分子试剂。从药物设计的角度来看,这在当时是一个大胆的尝试。若干年后,南开大学的郭东升教授设计了由两亲环糊精和杯芳烃组成的共组装体,利用主客体原理结合淀粉样蛋白-β(Aβ)的氨基酸序列,能有效解聚Aβ纤维,阻止神经细胞死亡,在动物实验中观测到认知障碍的显著改善,表明通过解簇机制,破坏导致疾病的一些分子聚集过程是一个可行的途径。哈佛大学的Whiteside于1991年提出分子自组装(self-assembly)的概念,成为国内外长期以来分子聚集体化学的热门研究方向。蒋先生提出研究有机分子的簇集,从原理和学术思想上看,二者是相通的,都强调通过分子间弱相互作用力,控制分子形成聚集体。但蒋先生的研究在1990年已经基本上完成了。因此,有机分子的簇集研究可以看作是中国科学家在这一领域的更早期的系统探索。 在上世纪八十年代,蒋先生还对与分子簇集相关的另一个现象,即分子的自卷曲开展了深入研究,揭示了链长达到一定长度后,两亲性的线性分子会卷曲形成回转结构,实质上与多肽受分子内氢键驱动,形成回转(β-turn)二级结构类似。蒋先生还发现,利用分子自卷曲现象,可以提高长链分子更有效的形成大环,这一策略也被国内外同行广泛采用。上世纪九十年代,瑞士化学家Seebach和美国化学家Gellman提出利用氢键诱导β-氨基酸等非天然氨基酸构筑人工的二级结构,形成了新的人工折叠体(Foldamer)化学研究领域。从控制分子的自卷曲构象角度看,蒋先生也是这一领域更早的探索者。 10. 双参数方程:世界上第一套、也是唯一一套定量描述自由基取代基效应的方程 蒋先生获奖项目第二个重要成果是自由基取代基自旋离域参数的建立。有机反应千变万化,但反应中间体主要有碳正离子、碳负离子、自由基和卡宾四种。物理有机化学的奠基人哈佛大学的Hammett建立了取代基极性参数,成功解决了碳正离子和碳负离子中间体的取代基效应。蒋先生和计国桢等通过严密的动力学研究揭示了自由基取代基效应除了常规的极性效应,还必须引入自旋离域效应,即利用双参数方程才能定量描述有机自由基的稳定性和反应性(图9),由此建立了世界上第一套,也是唯一一套自由基取代基效应的双参数方程,被国际同行评价为“有机自由基中间体研究中里程碑式的研究”。 ![]() 图9. 和计国桢研究员讨论工作(2002年) 11. 永远的怀念 我于1987年进入中科院上海有机所读研究生,1992年在陈庆云院士指导下博士毕业,研究方向是有机氟化学,毕业答辩委员会的主任就是蒋先生,但之后多年也没有和先生有更多交往,那时候只知道他是物理有机研究的大家,受国外很多大学邀请作报告,在化学顶级期刊JACS(《美国化学会志》)发表很多文章,这在当时是独一份的存在。1998年到2010年,根据所里安排,我和蒋先生成立新的物理有机课题组,由我担任组长,一起指导研究生开展物理有机和超分子化学研究(图10和图11)。这期间我一直得到先生多方面的指导和支持,也经历了他获奖的整个过程,对他的科学研究也有了更深入的了解。2004年,《中国当代著名科学家丛书》向有机所约稿,撰写《蒋锡夔》传记,最后所里让我负责此事。从2004年12月开始,我每天准备好谈话提纲,上午到先生办公室与他一起共同回忆他七十多年成长、求学、工作和生活的轨迹。《蒋锡夔》一书2006年完稿,2008年正式出版(图12),我保留了所有的文字和图片资料。2026年9月5日是蒋先生百岁诞辰纪念日,复旦大学陈国颂教授向江明先生推荐,邀我为“旦苑晨钟”撰写回忆蒋先生的文章。本文介绍的几个蒋先生鲜为人知的故事,都是他当年讲述的或日记中记述的,从中可以看出他的科学报国之志,热爱科学之心,我也以此文表达对先生的怀念和敬仰。 ![]() 图10. 蒋先生(右)和作者讨论研究生论文修改(2003年) ![]() 图11. 蒋先生80华诞与作者和课题组研究生合影(2006年9月5日) ![]() 图12. 作者著《蒋锡夔》(金城出版社,2008) 2026年8月9日 郭明雨,姚琳通 编辑 转载自《旦苑晨钟》公众号 |












