宋漢曉
程津培,有機(jī)化學(xué)家,中國科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士。全國政協(xié)常委、教科文衛(wèi)委員會副主任,歐美同學(xué)會副會長,國家教育咨詢委員會委員、國家科技獎勵委員會委員,曾任國家科技部副部長、致公黨中央副主席。主要從事物理有機(jī)化學(xué)研究,在化學(xué)鍵鍵能的研究方法學(xué)和實(shí)驗(yàn)測定、自由基穩(wěn)定性理論、有機(jī)反應(yīng)機(jī)理和有機(jī)小分子催化不對稱有機(jī)合成等方面做出了系統(tǒng)性和創(chuàng)新性的工作。
程津培祖籍連云港市海州區(qū)板浦鎮(zhèn)。板浦歷史悠久,人杰地靈,是個千年文化古鎮(zhèn),被譽(yù)為淮北鹽都。程津培祖上曾是板浦古鎮(zhèn)汪、程、許三大望族之一。
說來也巧,這個鎮(zhèn)上汪、程、許三大家族的后人均出有院士。汪氏一門三兄弟汪德昭,汪德熙、汪德耀均為科學(xué)家,汪德熙、汪德耀為中科院院士。程家一門程津培為中科院院士。中國科學(xué)院院士陳竺的母親許曼音便是許氏后人。2017年,程津培在參加江蘇發(fā)展大會之后,第一次回到老家。“我雖然不在板浦出生,但故鄉(xiāng)尊師重教的文化精髓卻通過父母的言傳身教,對我產(chǎn)生潛移默化的影響,讓我一生受益。”程津培談到家鄉(xiāng)時(shí),感恩之情溢于言表。
訪談中,程津培說他因沒在祖籍生活且父親早逝,對祖輩的事知之甚少,母親在世時(shí)又怕影響孩子進(jìn)步,也很少會談及。他只知道父親年輕時(shí)在淮北鹽場工作,1937年抗戰(zhàn)爆發(fā),隨鹽場西遷全家跟到四川,日本投降后,再遷到天津。父親因生母去世早,家境不寬裕,書只讀到初二,祖父則是難以承受逃難之苦,途中即早早故去。程津培回憶說,“父親因此也就毫無祖業(yè)可繼承。但他入川后靠自學(xué)修了流亡中的東北大學(xué)課程,這種困境中仍不放棄追求的精神,卻傳給了后代。不過有所困頓的是,新中國成立后父親初次登記家庭成分時(shí),按他自己理解的“望族”背景,竟把出身填成‘地主,其實(shí)按當(dāng)時(shí)政策本不必這樣自我‘抬舉,但沒想到這樣一來給后輩帶來不少麻煩。”
1948年,程津培出生在天津塘沽這個普通鹽場職工家庭。上面還有4個哥哥,整個家庭的收入都靠父親微薄的工資維系。
1957年,程津培的父親罹患腦溢血離世。曾經(jīng)是蘇北名校海州師范才女的母親深知知識的重要性,即使生活再困難,也從未放棄孩子們的教育。程津培弟兄5個,其中4個是大學(xué)生。“從那時(shí)起,母親用自己柔弱的肩膀,孤身一人支撐著5個孩子求學(xué)和家中老人的所有開銷。母親用她的行動,踐行著家鄉(xiāng)人重視教育、求學(xué)上進(jìn)的文化精神。”
雖因家庭背景“相當(dāng)復(fù)雜”而在許多追求上進(jìn)的過程中備受限制,但程津培卻愈加增強(qiáng)了對祖國的熱忱、對學(xué)業(yè)的執(zhí)著。他就讀南開中學(xué)時(shí),學(xué)習(xí)成績在班里總是名列前茅。
1968年,響應(yīng)毛主席知識青年上山下鄉(xiāng)的號召,程津培到山西省平陸縣張店公社插隊(duì)。這里是黃土高原上的一個貧困山區(qū),程津培一門心思全放在如何把農(nóng)活干好上。“平陸的鄉(xiāng)親們過的是靠天吃飯的日子,村里沒井,夏天喝的是流到地窖里的雨水,到了冬天,要到100多米深的‘溝底把水挑到坡上來。”由于勤勞苦干、作風(fēng)樸實(shí),程津培贏得當(dāng)?shù)馗刹咳罕姷男湃危锣l(xiāng)半年多就被選為生產(chǎn)隊(duì)干部,是全公社知青中的頭一個村官。“那時(shí)村里老百姓主要是看人品、看干活賣不賣力,并不管你什么出身和是不是黨團(tuán)員,因此讓我當(dāng)干部純屬僥幸。不然絕無可能,因?yàn)槲壹炔皇屈h團(tuán)員,又不是好出身。”
上小學(xué)、中學(xué)時(shí),程津培喜歡撥弄二胡、大阮、小提琴等樂器。當(dāng)談到他少時(shí)的愛好時(shí),他說他印象最深的是上初中時(shí),參加母校塘沽二中的民樂伴奏大合唱《英雄們戰(zhàn)勝了大渡河》,竟一舉擊敗了實(shí)力雄厚的塘沽一中西樂伴奏《黃河大合唱》,從而入選當(dāng)年天津市中小學(xué)文藝匯演唯一的大合唱節(jié)目,他從中感受到的集體主義精神讓他在日后社會經(jīng)歷中收益良多。
沒想到這些經(jīng)歷使他成為知青中的文藝骨干,而且還是小有名氣的“樂手”。勞動之余,他用一把二胡來消除疲勞,《江河水》《二泉映月》等民族樂曲,贏得了鄉(xiāng)親們的稱贊。“我們不能說當(dāng)年自己有多么多么苦,其實(shí)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民比我們知青要難得多,他們要養(yǎng)家糊口,我們是一人吃飽,全家不餓。而且,我們有思想,有文化,可以找到很多樂趣。”
后來平陸縣組建縣劇團(tuán),程津培被調(diào)到了樂隊(duì)。在那里,他結(jié)識了北京知青黃韻如。從此,一把胡琴牽起了他們的美好姻緣。他和夫人都成為當(dāng)年劇團(tuán)里演樣板戲的“臺柱子”。程津培開玩笑說:“看來這‘天涯淪落時(shí),也說不定能有意想不到的收獲呢!”
其實(shí),能上大學(xué)一直是程津培從小的夢想。1972年,毛主席說“大學(xué)還是要辦的”,于是國家開始從工農(nóng)兵中招收大學(xué)生。程津培意外地遇到了天津師范學(xué)院到平陸的招生老師,這不僅圓了他的大學(xué)夢,還改變了他一生的命運(yùn)。
但“文革”期間招第一批工農(nóng)兵大學(xué)生,政審非常嚴(yán)厲,本來憑程津培的家庭出身是很難通過的,但因?yàn)樗谀祥_中學(xué)讀高中時(shí)打下的基本功過硬,被看作是當(dāng)老師的好材料。另一方面因他在北大工作的哥哥,剛好要調(diào)核工業(yè)部的一個研究所,已經(jīng)通過了嚴(yán)格政審,于是招生老師就放了一馬,程津培總算僥幸過關(guān)。
程津培選擇學(xué)習(xí)化學(xué)是因?yàn)檫@位招生老師對他說:“你一定要到‘咱系來。”這句如同朋友般的召喚讓程津培走進(jìn)了化學(xué)的世界。“那時(shí)候,大多數(shù)男生都喜歡更有挑戰(zhàn)的數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科。但既然大學(xué)的門先從化學(xué)對我敞開,當(dāng)然絕對不能錯過。后來發(fā)現(xiàn),這門進(jìn)得太對了,因?yàn)榛瘜W(xué)創(chuàng)造的世界實(shí)在十分美好!”大學(xué)即將畢業(yè)時(shí),程津培參與了一項(xiàng)關(guān)于“氣敏電阻”的畢設(shè)項(xiàng)目,這讓他對科研產(chǎn)生了濃厚興趣。
1978年,國家恢復(fù)了研究生制度,程津培考入南開大學(xué)化學(xué)系,師從高振衡院士攻讀有機(jī)化學(xué)碩士學(xué)位,成為中國改革開放后最早的一批碩士。
“上大學(xué)時(shí)收音機(jī)里剛剛開播英語廣播講座,但化學(xué)系的學(xué)生幾乎沒人學(xué),因?yàn)槟菚r(shí)‘文革還沒過,不是外文系的學(xué)外語,很可能被看作目的可疑。程津培不想錯過這一難得的學(xué)習(xí)機(jī)會,于是偷偷地用自制收音機(jī)跟廣播講座學(xué),后來,他嫌講座進(jìn)度太慢,就到圖書館借英語專業(yè)的教材,按外語系的進(jìn)度,一個星期啃一課,當(dāng)然還是偷著干。自習(xí)課上,他在英語書上面放上一份《天津日報(bào)》;在宿舍里,他把英語書放在枕下,沒人時(shí)才拿出來讀。但地下活動好景難長,偷偷學(xué)外語的事最后還是暴露了。以致在討論他入黨問題時(shí),還是因?yàn)橛邪讓V雍统錾韱栴}被否決。
程津培至今還保持著自信、豁達(dá)的性格。“我已經(jīng)習(xí)慣了逆境。它讓我養(yǎng)成堅(jiān)持的毅力和淡然面對的心理,學(xué)會了對他人和環(huán)境的寬容,這其實(shí)有利個人成長。”他說可能是無心插柳柳成蔭,如果當(dāng)初不是偷著學(xué)了點(diǎn)外語,也許就考不上研究生,永遠(yuǎn)也無法登上今天知識的殿堂。
在南開以優(yōu)異的學(xué)業(yè)成績碩士畢業(yè)后,程津培被導(dǎo)師選下留校,很快又獲得了當(dāng)時(shí)非常難得的公派留學(xué)的機(jī)會,1982年,程津培考取美國西北大學(xué),成為這所著名大學(xué)建校以來第一批來自中國大陸攻讀博士學(xué)位的留學(xué)生。
程津培至今都記得,到美國后再修自己曾經(jīng)最擅長的“物理有機(jī)化學(xué)”這門課不尋常的經(jīng)歷。在國內(nèi)的時(shí)候,因?yàn)槭俏锢碛袡C(jī)化學(xué)大師高振衡院士的高足,程津培這門課成績非常出色,是同學(xué)們經(jīng)常請教的“小老師”。然而進(jìn)入美國西北大學(xué)的第一場“物理有機(jī)化學(xué)”期中考試嚴(yán)重打擊了程津培。美國老師考試內(nèi)容并不是知識點(diǎn),而是讓學(xué)生們結(jié)合物理有機(jī)化學(xué)的相關(guān)原理,在最短時(shí)間內(nèi)解釋最新的科研課題是如何研究成功的。因?yàn)閷γ绹蠋煹目荚囷L(fēng)格完全不能適應(yīng),一個小時(shí)時(shí)間,程津培只勉強(qiáng)答出了4道題中的3個。不過最終的結(jié)果還好,他這門課得了B。原來老師是按優(yōu)良中差分級打分,多數(shù)同學(xué)答題也挺吃力。但這讓程津培深切感受到,西方教育注重對于學(xué)生獨(dú)立思考能力的培養(yǎng),而不是考死的書本知識。
從那一天開始,在美國西北大學(xué)的圖書館、實(shí)驗(yàn)室,人們經(jīng)常看到一張東方人的面孔。幾年后,程津培以出色的成績畢業(yè)于美國西北大學(xué),獲得了中國大陸學(xué)生在該校的第一個有機(jī)化學(xué)博士學(xué)位。他的多篇論文發(fā)表在國際權(quán)威刊物《美國化學(xué)會志》,被導(dǎo)師Bordwell教授稱為自己“最好的學(xué)生”。
獲得博士學(xué)位后,程津培又奔赴美國杜克大學(xué),在著名有機(jī)化學(xué)家、美國科學(xué)院院士E.M.Arnett教授的實(shí)驗(yàn)室做博士后研究。他從事的關(guān)于化學(xué)鍵在有機(jī)溶液中異裂鍵能和均裂鍵能的研究,是當(dāng)時(shí)國際上這一領(lǐng)域中唯一的系統(tǒng)性工作,研究成果在《美國化學(xué)會會志》和《科學(xué)》上發(fā)表后,引起學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。
1988年8月,他順利完成博士后研究工作,攜妻帶女,毅然回國。程津培說:“每個人在自己人生道路的重要關(guān)口都會面臨選擇,無論是怎樣的決定,都會有它的合理性。而對于我,選擇回國是順理成章的事,因?yàn)槲业氖聵I(yè)追求在中國這塊更需要知識的土地上實(shí)現(xiàn)會更有價(jià)值。”
剛回國時(shí),學(xué)校開始給他定的職稱是講師。程津培開玩笑說:“當(dāng)時(shí)留學(xué)歸來是物稀不假,但不能說貴,我一月工資拿97塊錢。”那時(shí)程津培的主要困難還不在于職稱和工資,最讓他頭疼的是沒有實(shí)驗(yàn)室和研究經(jīng)費(fèi),多虧了老師們的幫助,借給他一張出國教師暫時(shí)不用的實(shí)驗(yàn)臺。
一年之后,系里終于安排給程津培一間10來平米的實(shí)驗(yàn)室,還是由三個不同課題組的老師共用。程津培馬上就帶著學(xué)生把儀器設(shè)備安裝起來,做開了實(shí)驗(yàn)。程津培回到國內(nèi)的第一項(xiàng)研究是“自由基離子的鍵能”,回國的第二年,他拿到了第一項(xiàng)國家自然科學(xué)基金課題,經(jīng)費(fèi)只有兩萬五千元,算是“雪中送炭”了。但這筆錢還不到他啟動科研所需經(jīng)費(fèi)的十分之一。為了能湊齊購置兩臺研究中必需的基本儀器的錢,程津培學(xué)會了“磨嘴皮子”,一改過去光知道做學(xué)問,不善于要錢也不屑于要錢的狀況,開始到處“找”錢。
經(jīng)過艱苦努力,他在南開大學(xué)建立了能夠開展溶液態(tài)化學(xué)鍵能量綜合研究的國內(nèi)唯一的實(shí)驗(yàn)室。在承擔(dān)國家自然科學(xué)基金委員會“八五”重大項(xiàng)目中,他對有關(guān)自由基熱力學(xué)穩(wěn)定性的研究及所建立的新的自由基取代基效應(yīng)理論,大大深化了人們對自由基性質(zhì)的理解。在生化酶的化學(xué)模擬、生物自由基一氧化氮在體內(nèi)生理活性的化學(xué)驅(qū)動力規(guī)律以及擬生物分子識別等方面,他做出了許多創(chuàng)新性成果。同時(shí),擔(dān)任研究生必修課主講教師的程津培,在《物理有機(jī)化學(xué)》課程中結(jié)合有機(jī)化學(xué)的基本理論及近期取得的研究新進(jìn)展進(jìn)行講解,倍受研究生們的歡迎和稱贊。
幾年之后,程津培的研究也開始在國內(nèi)外嶄露頭角。他帶領(lǐng)研究小組從事“離子基鍵能”和“一氧化氮鍵能”的研究,并且是該領(lǐng)域國際上最有影響的研究小組之一。
1995年12月,程津培教授擔(dān)當(dāng)選為南開大學(xué)副校長,2000年調(diào)任國家科學(xué)部副部長。2001年,程津培憑借其出色的研究成果,當(dāng)選中國科學(xué)院院士和第三世界科學(xué)院院士;2003年,當(dāng)選致公黨第十二屆中央副主席;2006年,當(dāng)選歐美同學(xué)會副會長。
2012年12月29日,清華大學(xué)基礎(chǔ)分子科學(xué)中心成立,程津培院士全職加盟清華并擔(dān)任基礎(chǔ)分子科學(xué)中心主任。中心以物理有機(jī)化學(xué)研究為基礎(chǔ),注重其與有機(jī)合成化學(xué)、藥學(xué)和生命科學(xué)的相互促進(jìn),通過對物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)及其重建的定量研究與理論歸納,發(fā)展對物質(zhì)的創(chuàng)造及轉(zhuǎn)化具有指導(dǎo)作用的新方法、新理論。
“化學(xué)是研究物質(zhì)變化的科學(xué),化學(xué)鍵能是化學(xué)、物理、生物、能源、材料、醫(yī)藥等諸多主要依賴化學(xué)物質(zhì)的學(xué)科領(lǐng)域必不可少的最基本的定量參數(shù),因該參數(shù)直接反映出化合物的穩(wěn)定性以及判斷化學(xué)反應(yīng)是否能發(fā)生,從而成為化學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向之一。精確測定的鍵能數(shù)據(jù)可以為設(shè)計(jì)新化合物、發(fā)展新反應(yīng)、探索反應(yīng)機(jī)理、建立和優(yōu)化計(jì)算化學(xué)模型提供基礎(chǔ)‘標(biāo)桿。”如果把組成分子的各個原子比作小球,程津培直觀地將“鍵”形容為兩個相連小球中間的“拉鏈”,要想把小球分開,就要用力扯斷拉鏈,而需要的力的大小就是鍵能。
“人們在長期研究中產(chǎn)生了海量的鍵能數(shù)據(jù),它們分布在數(shù)十萬計(jì)各不同語言的文獻(xiàn)和書籍中非常難于查找,而且質(zhì)量和規(guī)格也參差不齊,大大影響了它們作為理論指導(dǎo)作用的發(fā)揮,十分可惜。但目前國際上的幾家科學(xué)數(shù)據(jù)巨頭,好像對這一狀況也無能為力,很少進(jìn)行化學(xué)鍵能數(shù)據(jù)的相關(guān)文獻(xiàn)書籍的整理工作,因此國際上也就沒有與鍵能方面相關(guān)的大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫平臺供全世界科學(xué)家共享使用。這也正說明了我們建設(shè)面向全球?qū)W術(shù)界的鍵能數(shù)據(jù)庫的必要性和緊迫性。”
程津培介紹說,這是化學(xué)和相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)性工作。鍵能知識對于指導(dǎo)化學(xué)等實(shí)驗(yàn)性科學(xué)研究從“試錯(trial-error)”模式向“理性(rational)”化學(xué)轉(zhuǎn)變有著至關(guān)重要的意義。但外國人至今沒有建庫,我們已經(jīng)具備這方面引領(lǐng)能力的中國學(xué)者該不該敢為天下先來做這件事?但挑戰(zhàn)是明擺著的:建鍵能數(shù)據(jù)庫需要很高的專業(yè)能力和巨大工作量的付出,而且要面對“三無”(無經(jīng)費(fèi)、無文章發(fā)表、無工作量統(tǒng)計(jì))的局面,有誰敢于并甘于做這件對自身沒有明顯價(jià)值的事情?但是程津培組織清華、南開兩校研究團(tuán)隊(duì),為了科學(xué),無問西東,硬是把它擔(dān)當(dāng)了起來。自2014年11月起開始了基于互聯(lián)網(wǎng)的大型綜合性化學(xué)鍵能大數(shù)據(jù)平臺,即“internet Bond-energy Databank (iBonD)”的開發(fā)。
作為課題組負(fù)責(zé)人,2016年3月15日,清華大學(xué)與南開大學(xué)聯(lián)合發(fā)布化學(xué)鍵能數(shù)據(jù)庫“iBonD 1.0”。
iBonD囊括了各種溶劑中的pKa(異裂能)參數(shù)3.6萬余條,化合物2萬余個。此外,課題組還整理了幾乎全部的氣相BDE(均裂能)實(shí)驗(yàn)值,即將入庫。據(jù)悉,所有入庫數(shù)據(jù)文獻(xiàn)可考、數(shù)據(jù)可靠、標(biāo)示鮮明,并將持續(xù)更新。且“iBonD 1.0”的pKa部分已在電腦端和移動端同時(shí)上線。
之后,程津培團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過對卷帙浩繁的鍵能文獻(xiàn)進(jìn)行整理歸納、對質(zhì)量參差不齊的鍵能數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別篩選,2017年1月,程津培團(tuán)隊(duì)又發(fā)布了國際上首個涵蓋全面、數(shù)據(jù)可靠、使用快捷方便、專業(yè)權(quán)威的網(wǎng)絡(luò)版化學(xué)鍵能數(shù)據(jù)庫iBonD 2.0版。
鍵能數(shù)據(jù)庫(iBonD 2.0)得到國際著名物理有機(jī)化學(xué)家、德國科學(xué)院院士、德國慕尼黑大學(xué)Herbert Mayr教授高度評價(jià)。Herbert Mayr教授專門在ChemistryViews上發(fā)表文章中指出,iBonD 2.0是有機(jī)化學(xué)研究者的“最佳伙伴”,并強(qiáng)調(diào)iBonD 2.0目前涵蓋了20000多個化合物在多種溶劑中的32000多個pKa參數(shù)和7500多個化合物的BDE參數(shù)。
迄今為止,該數(shù)據(jù)庫是國際上最全面的網(wǎng)絡(luò)版鍵能數(shù)據(jù)庫,具有多種便捷的檢索功能,例如:名稱檢索、分子式檢索、結(jié)構(gòu)檢索等,并提供檢索和瀏覽兩種模式,以充分滿足眾多用戶的不同需求。除此之外,該數(shù)據(jù)庫還提供了豐富的鍵能參數(shù),如:化合物本體的均裂和異裂參數(shù)、相應(yīng)的自由基中間體的鍵能參數(shù)等。為了方便用戶使用并保證每一條鍵能參數(shù)的可靠性,該數(shù)據(jù)庫還提供了文獻(xiàn)直達(dá)功能。且iBonD 2.0已經(jīng)在線運(yùn)行,能夠兼容各種系統(tǒng),并能夠適配各個尺寸的PC端和移動端。該數(shù)據(jù)庫長期對科研界免費(fèi)開放,iBonD小組將長期對該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新和維護(hù)。
“建立綜合性強(qiáng)、數(shù)據(jù)可靠的鍵能數(shù)據(jù)庫將對未來全球化學(xué)研究產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,此類數(shù)據(jù)庫所能產(chǎn)生的服務(wù)作用將是巨大的。”
化學(xué)鍵能數(shù)據(jù)庫iBonD2.0是迄今為止國際上關(guān)于鍵能領(lǐng)域綜合程度最高,收錄數(shù)據(jù)最完善的大型數(shù)據(jù)庫。科技部基礎(chǔ)司副司長周文能認(rèn)為:“ibond數(shù)據(jù)庫的建成,體現(xiàn)了科技界承擔(dān)的責(zé)任,這是一項(xiàng)填補(bǔ)國內(nèi)和國際空白的工作,這對提高中國在國際化學(xué)界的影響力有著重要意義。”
從留美博士到校長、院士,再到國家科技部副部長、僑黨副主席,程津培一路走得自信而從容。
“其實(shí)在自己幾十年的經(jīng)歷中,一直沒少了坎坎坷坷,但不管遇到怎樣艱難的環(huán)境,自己都學(xué)會了從容面對。”他說,“人活著,要會享受過程,但在所有過程中都要十分盡力。人不能老跟自己過不去,用不切合實(shí)際的目標(biāo)難為自己。做人最難的,但又必須做的是學(xué)會欣賞別人,會正確判斷自己。”
或許正是這樣一種心態(tài),使程津培不管在什么環(huán)境下總會豁達(dá)并快樂著。程津培說,人的一生,很多事情不是自己選擇的,比如做學(xué)者還是為官。但是如果讓我只能有一個選擇,那我會義無反顧地選擇做個學(xué)者,用自己的學(xué)識,用自己專業(yè)去報(bào)效祖國,用自己微薄的貢獻(xiàn)去助推偉大的民族復(fù)興夢!