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陳慶云:六十余年只研究一種元素

2024-08-22 00:00:00朱晶
科學導報 2024年56期
關鍵詞:化學研究

勤奮求學,從私塾到北大

1929年,陳慶云出生于湖南沅江的一個農民家庭,雖然生活艱苦,但父母堅持供他讀書。

1937年,陳慶云進入沅江縣的私塾讀書,幾個月后,轉入湖南南縣益智鄉中心小學。畢業時,時任校長湯菱次給他寄語寫道:“你很聰明,切不要見異思遷,你將來會有出息。”這句話激勵了陳慶云一輩子。

1945年秋,陳慶云考入湖南省立第一中學,修習化學等課程。也就是從這時起,他對化學產生了濃厚的興趣。

1948年7月,陳慶云被北京大學“西方語文”專業錄取。經過慎重考慮,他在大二時轉到了化學系。

當時的化學系,匯聚了一批學識淵博的教授,尤其是邢其毅。陳慶云在課后常常就有機化學的相關問題求教邢其毅,邢其毅每次都非常高興跟他討論問題,耐心解答,鼓勵和引導陳慶云深入思考。這為陳慶云日后開展化學研究奠定了堅實的基礎。

1952年,陳慶云從北京大學畢業,被分配到中國科學院儀器館(現為中國科學院長春光學精密機械與物理研究所),主要任務是對光學玻璃在制造過程中的成分進行分析,同時參與標準電池的試制。

留學蘇聯,研究有機氟化學

1955年,陳慶云考取留學蘇聯的研究生。經過一年的俄文學習后,他進入蘇聯科學院元素有機化合物研究所,師從蘇聯科學院院士、蘇聯軍事科學院少將克魯揚茲(I. L. Knunyants)。

留學期間,陳慶云經常上午9時就到實驗室工作,一直到晚上8時才離開,回到宿舍簡單用餐后,又繼續學習,直到克里姆林宮的午夜鐘聲響起時才就寢。

進入實驗室一段時間后,在導師的指導下,陳慶云開始研究六氟丙酮以及它的一些基本反應。在此研究過程中,由于六氟丙酮在高溫裂解條件下會產生全氟異丁烯等有毒氣體,導致陳慶云白血球數量超低,影響他的身體健康。面對這種情況,他的小導師N. P. Gambaryn博士就拿出自己的稿費供陳慶云買維生素B12藥注射,以提高白血球數量。

通過多次的實驗,1958年,陳慶云首次合成六氟雙酚A,并獲得蘇聯專利。這一合成路線具有制備方法簡單、成本低廉的優勢。直到現在,世界各大化學公司仍然沿用這個方法進行生產。

1959年6月,由于在含氟丙酮研究中取得了顯著成績,陳慶云在蘇聯科學院元素有機化合物研究所青年專家會議上被授予光榮證書。一年后,他順利完成論文答辯,啟程歸國。

敢于創新,研制新型鉻霧抑制劑

歸國后,陳慶云進入中國科學院化學所工作,后調入中國科學院上海有機化學研究所,一直工作至今。他參與研制了氟橡膠、氟油、高能粘合劑等一系列國防軍工產品,為祖國的國防事業作出了突出貢獻。

20世紀70年代,包括自行車、縫紉機在內的中國輕工業正處在高速發展階段,電鍍需求量大幅提高。但由于制備工藝問題,并且缺乏鉻霧抑制劑,電鍍時會形成一種劇毒的強氧化劑鉻霧,直接威脅工人身體健康。

為了解決這個問題,上海有機所任命陳慶云為組長,探索研究鉻霧抑制劑的生產。陳慶云根據自身的研究基礎,經過兩年多的探索,于1977年成功合成并在實驗廠試制成功了一類新的含醚鍵的全氟磺酸鹽F-53,這是我國獨創的一種電鍍防鉻霧劑,可以在各種苛刻條件下使用,有效保護了工作人員健康,防止環境污染。與國外同類產品相比,F-53在抑制鉻霧的有效時長和效果均超過國外產品,并且有利于提高電鍍鉻件硬度,改善鉻層裂紋問題。

由于F-53鉻霧抑制劑的優異性能,它在全國幾千家電鍍廠得到推廣使用。1982年10月,“抑鉻霧劑F-53的研制”獲國家發明獎三等獎和上海市重大科研成果一等獎。

凝聚智慧,揚名“上海氟化學”

在科研工作中,陳慶云堅持做引領性的工作,從不跟風。對于培養學生,他堅持“培養研究者,而不是操作工”的理念。在學生一二年級時,陳慶云對他們非常嚴格,三四年級則放手讓學生自主開展科研。

陳慶云的學生郭勇說:“他(陳慶云)放手讓你做事的,不會干涉你很多,但是如果碰到重大問題的時候,他又會給你一些相應的指引和指導,我覺得這一點對我們幫助是非常大的。”對于學生匯報的科研成果,陳慶云會非常認真地聆聽,思考一些關鍵的問題來幫助學生進一步展開工作。

陳慶云一直強調集體意識,他所指的集體不僅是課題組和研究室,也不僅僅是上海有機所,還包括整個無形的氟化學共同體。正是靠這種集體意識,陳慶云將集體的智慧凝聚起來。在這種開闊的思維之下,上海有機所的中國科學院有機氟化學重點實驗室能夠吸引不同地方的研究者,實驗室也面對全國和全世界開放,共同推動學科的進展。也因此,這群因研制氟而聚集在一起的研究團隊在國際氟化學界獲得了一個響當當的名號——“上海氟化學”。

從研究生時代開始,陳慶云60多年的研究生涯中從未中斷過關于氟化學領域的研究。2000年開始,陳慶云將氟化學和卟啉化學結合,研究了各種氟烷基卟啉的合成、反應、性質和應用,探索含氟卟啉在光合成、催化劑、光電材料和藥物治療等方面的廣泛應用。即使是九十高齡,他依然保持對學術前沿的高度關注,思考如何拓展以陳試劑為代表的具有自己特色的試劑和體系的應用范圍,進一步提高它們在合成應用過程中的原子經濟性和綠色化,真正做到了活到老、學到老。

陳慶云始終踐行“創新科技、服務國家、造福人民”的初心,在科技創新之路上不斷攻堅克難、開拓進取,充分展現出老一輩科學家身上特有的優良學風和愛國奮斗精神。

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