中國電化學(xué)研究的開拓者吳浩青
育苗青天下 碩果惠人間——中國電化學(xué)研究的開拓者吳浩青
講臺——實驗室——講臺,一位安貧樂道、甘為人梯的學(xué)者在復(fù)旦校園的兩點一線之間堅持著,一晃就是幾十年,從一位年富力強的青年變成了一位白發(fā)蒼蒼的老者。在科學(xué)研究中,他精益求精,不斷探索,“碩果惠人間”,是我國電化學(xué)的開拓者;在教書育人中,他質(zhì)樸熱情,忠于教職,“育苗青天下”,為國家培養(yǎng)了大批人才。他就是中科院院士、復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授——吳浩青。
成才唯勤 執(zhí)教以樂
1914年4月,吳浩青出生在江蘇宜興,父親是舊式學(xué)堂里的私塾先生。5歲時,一場大病奪走了父親的生命,留下了母親、17歲的姐姐和吳浩青相依為命。母親是家庭婦女,擔(dān)負(fù)著母子3人生活的重?fù)?dān),日子過得相當(dāng)拮據(jù)。
為了成全兒子讀書的愿望,母親只好讓姐姐做出犧牲,早日出嫁。小學(xué)畢業(yè)后,為了減輕家庭負(fù)擔(dān),吳浩青跳級考取初中二年級插班生。一年后,因成績優(yōu)異,校長同意并支持他再跳一級報考高中,后被錄取于蘇州中學(xué)?!吧嫌刑焯?、下有蘇杭”,每逢星期天,許多同學(xué)都出去領(lǐng)略“天堂”之美。而吳浩青深知自己的讀書機會來之不易,因此,分秒必爭,刻苦讀書,克服只讀一年初中造成根底淺薄的困難,以優(yōu)良成績讀完高中并考取了浙江大學(xué)。而4年大學(xué)費用,家里傾其所有也無力承擔(dān),他只好一面向親友借貸,一面半工半讀,好不容易讀完大學(xué)。
大學(xué)畢業(yè)時,吳浩青面臨3個選擇:一是防空學(xué)校的化學(xué)教官,二是揚州中學(xué)教員,三是浙江大學(xué)助教。就待遇而言,前兩個工作的待遇都高于助教一倍多,但吳浩青還是選擇了后者?;貞涍@段經(jīng)歷時,他說:“當(dāng)然,對我來說,‘錢’是多么地需要!因為要還債,但畢竟非我孜孜以求的初衷。自從我懂事起就立志要做一個大學(xué)教授,一面教書,一面從事研究,為國家做點有益的事,何等快樂!這是我所追求的生活。雖然這三個工作都能傳授我所學(xué)知識,但前兩個只能完成我一半愿望,缺少繼續(xù)研究的條件,而助教工作可滿足我畢生的抱負(fù)——既育人又做學(xué)問?!?/p>
此后,吳浩青一直堅守在大學(xué)的三尺講臺上,從浙江大學(xué)化學(xué)系到湖南蘭田師范學(xué)院理化系,再到上海滬江大學(xué)化學(xué)系。1952年全國高校院系調(diào)整時,吳浩青來到復(fù)旦大學(xué),從此扎根復(fù)旦。1957—1966年、1978—1983年,他兩度擔(dān)任化學(xué)系系主任,培養(yǎng)了一批又一批人才,桃李滿園,碩果累累,其中中科院院士就有汪爾康、沈之荃、鄧景發(fā)三位,此外還有一批著名學(xué)者、專家。吳浩青對“做教師沒意思”的觀點深不以為然,“我覺得教書很快樂,我確實認(rèn)為我的路子走對了”。
為了畢生抱負(fù),吳浩青希望一代代青年學(xué)生能青出于藍勝于藍,因此將全部精力撲在教學(xué)工作上。長期以來,他在復(fù)旦主講被很多學(xué)生視為“攔路虎”的物理化學(xué)??紤]到物理化學(xué)比較難懂,吳浩青設(shè)法改進教學(xué)方法,反復(fù)推敲每個概念,務(wù)求深入淺出,把抽象的概念講得生動活潑、透徹易懂,深受同學(xué)們的歡迎。一位學(xué)生曾這樣評價:“他的課包容了優(yōu)雅的風(fēng)格和節(jié)奏,它們描述了科學(xué)世界人類所面臨的多種復(fù)雜的問題,詳盡而奧妙。”
吳浩青認(rèn)為理科學(xué)生既要有扎實的基礎(chǔ)理論,又要有熟練的實驗技能,因此他一向重視實驗教學(xué)和實驗室的建設(shè)。1957年,他籌建了研究雙電層結(jié)構(gòu)、電極表面性質(zhì)的實驗室,建立了測量雙電層電容、表面吸附、交流阻抗的方法和實驗系統(tǒng),這是我國高等院校第一個電化學(xué)實驗室,成為我國電化學(xué)研究和培養(yǎng)人才的重要基地。
科學(xué)至上 研究求新
如果說教書育人是吳浩青生命中的一個支點,那么科研則是他的另一個支點。平時,他非常珍惜學(xué)習(xí)和工作的時間,不論教學(xué)或行政工作多忙,總能擠出點滴時間進行科研,即使抗戰(zhàn)期間也從未間斷過,即使在“文化大革命”期間實驗室被破壞的情況下,在“牛棚”里的吳浩青仍在規(guī)劃未來。憑著這種對科學(xué)執(zhí)著熱愛的精神,吳浩青在電化學(xué)領(lǐng)域取得一系列世人矚目的成就,前后獲國家發(fā)明專利4項,在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文60余篇,成為我國電化學(xué)研究的開拓者之一。
50年代到60年代初,吳浩青系統(tǒng)研究了我國四大豐產(chǎn)元素之一——銻的電化學(xué)性質(zhì),根據(jù)銻電極對有機中性分子的吸附特征,從微分電容電勢曲線,確定了銻的零電荷電勢為-0.19±0.02伏。1963年,這一結(jié)果發(fā)表在《化學(xué)學(xué)報》上,校正了文獻數(shù)據(jù)并得到國際公認(rèn),被載入國外電化學(xué)專著,促進了銻的開發(fā)利用。
60年代后期到70年代,吳浩青領(lǐng)導(dǎo)完成了多項國家急需的科研項目,許多成果已在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。1965年,上海長寧蓄電池廠研制儲備電池,委托吳浩青研究氟硅酸的電導(dǎo)率與百分濃度的關(guān)系。當(dāng)時有人認(rèn)為這是無名無利的課題,但吳浩青不顧工作繁忙,毫不猶豫地承擔(dān)了下來。他親自動手,夜以繼日,在短時間內(nèi)就完成課題,為儲備電池的生產(chǎn)提供了數(shù)據(jù),現(xiàn)在生產(chǎn)上采用的仍是他當(dāng)年提供的最高電導(dǎo)率濃度。同年,他還建立起用方波測量電池內(nèi)阻的方法。1977年,他又對橋臂在10kΩ的交流電橋提高測量低電導(dǎo)電解液的靈敏度做了改進,為測量凝膠電解質(zhì)電池的內(nèi)阻、測量離子交換膜的電阻和有機溶劑和無機電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率提供了有效的實驗方法和手段。
吳浩青在1976年國家“768”工程——數(shù)字地傾儀的研制項目中承擔(dān)了傳感器電解液的研制任務(wù)。當(dāng)時正值“文化大革命”,國外有關(guān)資料又對我國封鎖保密,工作條件十分艱難。吳浩青憑著多年電化學(xué)研究的豐富經(jīng)驗和深厚的基礎(chǔ)理論知識,經(jīng)過兩年多研究,出色完成了數(shù)字地傾儀中導(dǎo)電液的研制任務(wù)。該傾斜儀在上海能測得固體潮和墨西哥、菲律賓等地發(fā)生的地震波,獲得1983年“上海市優(yōu)秀新產(chǎn)品獎”。1978—1980年,吳浩青又圓滿完成飛行平臺上用的電導(dǎo)液的研究,滿足了使用單位的要求,獲1980年國防科委科技成果獎。1980年,吳浩青當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。
進入80年代,吳浩青雖年近古稀,但老當(dāng)益壯,仍堅持從事鋰固體電解質(zhì)、高能電源鋰電池及其放電機理的研究。他首次提出的高能電源鋰電池的嵌入反應(yīng)機理,獲國家教委科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎,受到國內(nèi)外電化學(xué)界的關(guān)注。鋰/氧化銅電池雖已生產(chǎn)多年,但其陰極反應(yīng)機理并未完全搞清楚。1983年國外學(xué)者著文認(rèn)為鋰/氧化銅電池放電,是傳統(tǒng)的氧化還原反應(yīng)。吳浩青及其合作者用X射線衍射分析、電子自旋共振、X射線光電子能譜等近代物理方法和循環(huán)伏安法等電化學(xué)方法廣泛研究了該電池的反應(yīng)機理,否定了前人的觀點,確認(rèn)陰極反應(yīng)是鋰在氧化銅中的嵌入反應(yīng)。這一與前人完全不同的觀點在1984年發(fā)表后,受到國內(nèi)外同行的重視,其正確性在1985年、1986年得到國外兩位專家從不同角度的進一步驗證。同時,他還在第十四屆國際能源會議論文集上發(fā)表論文——《鋰聚乙炔電池中的電化學(xué)嵌入反應(yīng)》,首次提出了鋰在共軛雙鍵高聚物中的嵌入反應(yīng)機理,再次在這個問題上作出了創(chuàng)造性貢獻。近年來,吳浩青在嵌入反應(yīng)的研究中又獲得新進展,開發(fā)出新的功能材料,已用于全固態(tài)鋰二次電池的研制,并投入小批量生產(chǎn)。
“春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干”。幾十年春來秋往、寒暑易節(jié),吳浩青始終堅持在教學(xué)科研崗位上,默默耕耘著。他常常借用毛澤東的話對學(xué)生說,“世界是你們的,也是我們的,但歸根結(jié)底是你們的”。這種“俯首甘為孺子?!钡木裾钪淮忠淮膶W(xué)子在科研的道路上不斷探索、前進。
(趙鴻飛)
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