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唐有祺


唐有祺(1920年7月11日—2022年11月8日),出生于上海?;瘜W(xué)家、化學(xué)教育家。1980年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1952年加入九三學(xué)社。九三學(xué)社第六、七、八屆中央委員會(huì)委員,第九屆中央?yún)⒆h委員會(huì)委員,第十一屆中央委員會(huì)顧問(wèn)。

唐有祺出生于上海市南匯縣新場(chǎng)鎮(zhèn)一個(gè)商人家庭。兄唐有祥比唐有祺大三歲,1937年畢業(yè)于上海交通大學(xué),對(duì)唐有祺有較大影響。唐有祺5歲時(shí)在新場(chǎng)鎮(zhèn)上小學(xué),1931年在南匯縣讀初中,1934年考入江蘇省立上海中學(xué),1937年高中畢業(yè)。此時(shí)正值日軍大舉侵華,上海、南京等地先后淪陷,唐有祺從上海經(jīng)溫州去金華考入從上海遷到此地的同濟(jì)大學(xué),主修化學(xué),同濟(jì)大學(xué)從上海遷出后,先后又從金華遷往江西贛州、昆明、四川宜賓。唐有祺隨校走遍九個(gè)省,經(jīng)歷了前所未見過(guò)的山川大澤和各地風(fēng)土人情,對(duì)他這個(gè)從未離開過(guò)上海的年輕人是一次活生生的國(guó)情教育。

1942年,唐有祺大學(xué)畢業(yè),先后在昆明、重慶工作。1944年,他參加了美國(guó)租界法案留學(xué)生資格考試,被錄取。1945年抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利后回到上海。1946年8月,赴美入加州理工學(xué)院主修化學(xué),副修物理,1950年獲美國(guó)加州理工學(xué)院博士學(xué)位。同年夏,他作為GE海爾(Hale)的博士后留校工作。此間,清華大學(xué)傳遞信息,請(qǐng)他回國(guó)到清華大學(xué)化學(xué)系任教,唐有祺決定提前回國(guó)。他利用1951年7月在瑞典斯德哥爾摩召開國(guó)際晶體學(xué)聯(lián)合會(huì)第二屆大會(huì)的機(jī)會(huì),沖破美國(guó)政府對(duì)中國(guó)留學(xué)生回國(guó)設(shè)置的重重障礙,繞道英國(guó)、瑞典、荷蘭、法國(guó)等地,于1951年8月回到祖國(guó)。

唐有祺回國(guó)后,應(yīng)聘在清華大學(xué)化學(xué)系任教,為化工系1948和1949級(jí)的學(xué)生講授物理化學(xué)課,并在化學(xué)系開設(shè)了分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵理論課程。1952年秋,全國(guó)高等院校進(jìn)行院系調(diào)整,清華和燕京兩校與原北京大學(xué)的化學(xué)系匯合成新北大化學(xué)系。唐有祺從1952年秋起一直在北京大學(xué)化學(xué)系任教。

唐有祺在赴美前和在美國(guó)期間,打下了堅(jiān)實(shí)的化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ),特別是在結(jié)構(gòu)化學(xué)方面做出了在20世紀(jì)40年代具有先進(jìn)水平的工作。回國(guó)后,他審時(shí)度勢(shì),決定首先圍繞X射線晶體學(xué)進(jìn)行基本建設(shè)。然后,他開設(shè)了統(tǒng)計(jì)力學(xué)課,并澄清了化學(xué)中共振的本質(zhì)問(wèn)題。他回國(guó)后還對(duì)生物大分子結(jié)構(gòu)研究的進(jìn)展進(jìn)行追蹤和傳播。

他帶頭為我國(guó)化學(xué)學(xué)科發(fā)展做了幾項(xiàng)影響深遠(yuǎn)的奠基工作。首先是關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵本質(zhì)的研究。1953年唐有祺在北京大學(xué)化學(xué)系開設(shè)晶體學(xué)課程,并招收晶體學(xué)研究生和進(jìn)修教師。1954年暑期,他和余瑞璜教授受教育部之托在北京大學(xué)開辦晶體學(xué)講座,從1955年起,化學(xué)系的晶體學(xué)課程改為結(jié)晶化學(xué)。唐有祺在所著的教材中指出:“結(jié)晶化學(xué)的研究對(duì)象是晶體的組成、結(jié)構(gòu)和性能之間的聯(lián)系。它的研究方法主要是用晶體結(jié)構(gòu)的材料來(lái)闡明化學(xué)中有關(guān)的問(wèn)題。”課程內(nèi)容還包括點(diǎn)陣?yán)碚摵蚗射線衍射的基本原理。1956年春,他又為結(jié)構(gòu)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生和研究生、進(jìn)修教師開設(shè)了X射線衍射和晶體結(jié)構(gòu)分析課程,并編寫了對(duì)稱性原理的教材。后來(lái)又在化學(xué)系開設(shè)了物質(zhì)結(jié)構(gòu)課,內(nèi)容主體為分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵本質(zhì),還包括量子力學(xué)基礎(chǔ)和研究分子結(jié)構(gòu)的方法和原理。所有這些課程在我國(guó)化學(xué)界既起了播種的作用,又促進(jìn)了結(jié)構(gòu)化學(xué)在我國(guó)生根、開花和結(jié)果。

在20世紀(jì)50年代中,北京大學(xué)結(jié)構(gòu)研究組與中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用物理所和化學(xué)所的有關(guān)人員密切合作,在唐有祺指導(dǎo)下,建成了X射線衍射實(shí)驗(yàn)室,研究了化學(xué)中涉及固態(tài)的許多重要問(wèn)題,并從1955年起開始了單晶體結(jié)構(gòu)分析工作。通過(guò)這些設(shè)施,在50年代后半期培養(yǎng)出一批能從事結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究生和進(jìn)修人員,并取得了第一批結(jié)構(gòu)化學(xué)成果,其中有關(guān)于銻的三種無(wú)定形硫化物、漂白粉的水分及其穩(wěn)定性、礬石礦中的物相以及三硫化四磷、丙烯醛與亞硫酸氫鈉加合物的晶體結(jié)構(gòu)的研究頗有成效。無(wú)可諱言,原來(lái)共振論中的所謂共振和共振結(jié)構(gòu)多少扭曲了它們所應(yīng)反映的物理圖像。實(shí)驗(yàn)事實(shí)可印證:分子若有離域或極性這樣的因素起作用,足以使其中的共價(jià)鍵偏離極限型式而產(chǎn)生鍵型變異時(shí),分子就一定會(huì)因此而取得額外的穩(wěn)定性。這個(gè)表述了共振論內(nèi)涵的能力學(xué)原理稱為鍵型變異原理。唐有祺進(jìn)一步指出,只要把著眼點(diǎn)放在共價(jià)鍵偏離其極限型式并把從而產(chǎn)生的額外穩(wěn)定性歸之于鍵型變異,共振論就能無(wú)可非議地從量子力學(xué)的分子基態(tài)變分法原理中得到論證。共振論的合理內(nèi)核實(shí)際上就是鍵型變異原理。

1979年,北京大學(xué)引進(jìn)了四圓衍射儀和配套計(jì)算機(jī)以及直接法軟件,晶體結(jié)構(gòu)系列化研究工作進(jìn)展較順利,并開展了生物大分子結(jié)構(gòu)測(cè)定和藥物構(gòu)效關(guān)系及分子設(shè)計(jì)的研究工作。首先進(jìn)行的兩個(gè)主要的系列是多核銅、銀、鉬、鎢簇合物和釩化合物的合成、結(jié)構(gòu)及成簇成鍵規(guī)律研究。唐有祺與上海有機(jī)所合作研究了金屬有機(jī)卡賓和卡賓異構(gòu)化物的結(jié)構(gòu)化學(xué)。此外,還有不少不成系列而意義較大的晶體結(jié)構(gòu),如醋酸與棉酚加合物C30H30O8·CH3COOH、尿素與氟硅酸加合物[(NH2)2C=O…H+…O=C(NH2)2]2[SiF6]=、組成為[Mo{S12CN(C2H5)2}4]+·[C6H5CH2S2CH2C6H5]·[FeCl4]-的包合物等。還應(yīng)用多晶結(jié)構(gòu)分析法研究了ZSM-5分子篩和高Tc超導(dǎo)氧化物兩個(gè)晶體結(jié)構(gòu)系列?;谝陨详P(guān)于晶體體相結(jié)構(gòu)與晶體化學(xué)的基礎(chǔ)研究工作,唐有祺等曾在1987年獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

其次是關(guān)于生物大分子結(jié)構(gòu)的研究工作。20世紀(jì)50年代末,我國(guó)生物化學(xué)和有機(jī)化學(xué)界開始胰島素的化學(xué)合成,到1966年初取得了微量牛胰島素晶體,并進(jìn)行鑒定。在鑒定會(huì)上決定在我國(guó)進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定,并推舉唐有祺為學(xué)術(shù)帶頭人。北京大學(xué)與中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)工作者合作開展這項(xiàng)工作,于1971年完成了分辨率為25A的豬胰島素結(jié)構(gòu)分析工作。后來(lái)將分辨率提高到18A,并在1982年獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。在唐有祺指導(dǎo)下,北京大學(xué)物理化學(xué)所從1982年起恢復(fù)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析工作,應(yīng)用分子置換法成功地研究了綠豆胰蛋白酶抑制劑的賴氨酸活力碎片——牛胰蛋白酶(MBILF—BTRY)復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu),并得出了賴氨酸活力碎片的立體結(jié)構(gòu)。這種抑制劑屬于絲氨酸蛋白酶抑制劑中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的波門—伯克(BowmanBirk)型抑制劑。后來(lái)又開展了溶液中構(gòu)象的研究。該項(xiàng)成果于1991年獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng),項(xiàng)目名稱為“胰蛋白酶和波門—伯克型抑制劑復(fù)合物系列立體結(jié)構(gòu)”。

在唐有祺的指導(dǎo)下,北京大學(xué)物理化學(xué)研究所還進(jìn)行了藥物構(gòu)效關(guān)系和蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的研究,他們?cè)群髮?duì)桂皮酰胺作為抗驚有效成分和巴比妥類作為鎮(zhèn)定劑進(jìn)行了構(gòu)效關(guān)系研究。1990年開發(fā)出蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)系統(tǒng)PEPMODS,其中包括蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)和蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)程序包兩個(gè)部分。

為給石油化工專業(yè)準(zhǔn)備教材,唐有祺親自到石油化工廠了解情況,獲得對(duì)生產(chǎn)流程的感性認(rèn)識(shí)及關(guān)鍵化工問(wèn)題,他結(jié)合實(shí)例闡述了流動(dòng)型式、傳熱和傳質(zhì)對(duì)工業(yè)反應(yīng)器中化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程的影響,編著了《化學(xué)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)器原理》。后來(lái)又在充分體驗(yàn)生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上編著了《相平衡、化學(xué)平衡和熱力學(xué)》。

在進(jìn)行聚乙烯催化劑研究時(shí),唐有祺認(rèn)為,TiCl3如能分散在適當(dāng)表面上,活性可以增高三個(gè)數(shù)量級(jí)。他也覺察到,氧氯化催化劑的活性隨γ-Al2O3載體單位表面上CuCl2量的上增,出現(xiàn)一個(gè)飽和值。這些啟示經(jīng)過(guò)認(rèn)真追究后確定了一個(gè)帶有普遍性的效應(yīng):相對(duì)于高比面載體的表面積來(lái)說(shuō),當(dāng)不超過(guò)一定量(閾值)的晶態(tài)氧化物或鹽類與載體混合后在不甚高的溫度下熱處理時(shí),都能自發(fā)地單層分散到載體表面上,而若氧化物或鹽類過(guò)量時(shí),超過(guò)的部分一定留在晶態(tài)中,不會(huì)使分散在表面上的單層發(fā)展為多層。這個(gè)稱為自發(fā)單層分散的原理,顯然對(duì)研制離子性活性組分分散在高比面氧化物載體上所形成的功能體系,是很有意義的。他們?cè)诮沂居嘘P(guān)原理時(shí)針對(duì)的共性是離子性組分單層分散在高比面載體表面上所形成的體系。因此,這樣的原理一經(jīng)建立,就為相應(yīng)的學(xué)科分片奠立了一個(gè)基礎(chǔ),而它的指導(dǎo)意義也確實(shí)并不局限于催化劑了。實(shí)際上,它已成為設(shè)計(jì)和制備可能基于這一類體系的催化劑、吸附劑和固體電解質(zhì)等功能體系的科學(xué)依據(jù)。通過(guò)這一嘗試,唐有祺對(duì)現(xiàn)階段分子工程學(xué)學(xué)科建設(shè)的倡議中包含兩個(gè)要點(diǎn):首先是通過(guò)研制功能體系來(lái)帶動(dòng)學(xué)科的建設(shè);其次是功能體系按其本質(zhì)和原理的共性歸類,分片建設(shè)學(xué)科。

在科研中,唐有祺非常強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的重要性,但也極重視正確的世界觀以及在其影響下進(jìn)行的科學(xué)的抽象和假設(shè)這兩個(gè)探索真理的環(huán)節(jié)。在教學(xué)中他倡導(dǎo)越基礎(chǔ)越優(yōu)先原則,并強(qiáng)調(diào)通過(guò)實(shí)踐不斷培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)以及歸納和演繹推理的思維能力。

唐有祺自1951年回國(guó)后,曾先后在中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家科委、國(guó)家教委、中國(guó)科協(xié)、國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)、國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)等有關(guān)學(xué)術(shù)組織兼任多項(xiàng)學(xué)術(shù)職務(wù),從事過(guò)許多學(xué)術(shù)組織領(lǐng)導(dǎo)工作,并在培養(yǎng)專業(yè)人才、學(xué)會(huì)組織建設(shè)和開展國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流等方面做出了貢獻(xiàn)。從50年代起,他曾先后在中國(guó)科學(xué)院的應(yīng)用物理研究所(1955—1958)和化學(xué)研究所兼任研究員(1956年起),并任上海有機(jī)化學(xué)研究所(1980年起)等單位學(xué)術(shù)委員會(huì)成員。50年代中期他主編《化學(xué)譯報(bào)》,并出任中國(guó)科學(xué)院編譯出版委員會(huì)委員。1964年國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)任命唐有祺為國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目第27項(xiàng)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”編制計(jì)劃任務(wù)書的召集人之一。國(guó)家科委先后任命他為物理組(1962)和化學(xué)組(1978)成員。1978年起他籌建北京大學(xué)物理化學(xué)研究所,1984年任所長(zhǎng)。1984年和1987年先后當(dāng)選為國(guó)際晶體學(xué)聯(lián)合會(huì)執(zhí)委會(huì)第十三屆成員和第十四屆副主席。從1985年起,任《物理化學(xué)》主編,擔(dān)任AdvancesinScienceofChina以及《中國(guó)科學(xué)》和《科學(xué)通報(bào)》等科技刊物的編委,并于2002年起任《中國(guó)大百科全書》第二版化學(xué)學(xué)科主編。他從50年代起先后任中國(guó)化學(xué)會(huì)常務(wù)理事、理事長(zhǎng),分子動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,國(guó)家教育委員會(huì)科技委員會(huì)副主任、主任,第三屆國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)副主任,第一屆國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)評(píng)審委員會(huì)成員,國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)理學(xué)學(xué)科評(píng)議組成員,第二、三屆化學(xué)學(xué)科召集人。1991年任國(guó)家攀登計(jì)劃“生命過(guò)程中重要化學(xué)問(wèn)題”項(xiàng)目首席科學(xué)家,并于1992年建議另一攀登計(jì)劃“功能體系的分子工程學(xué)研究”項(xiàng)目,任顧問(wèn)。1983年他當(dāng)選為第六屆全國(guó)政協(xié)委員,1988年和1993年當(dāng)選為第七屆和第八屆全國(guó)政協(xié)常委與第八屆全國(guó)政協(xié)科技委員會(huì)副主任。

主要論著

1唐有祺,分子工程學(xué)學(xué)科建設(shè)芻議,1991。

附件1:結(jié)構(gòu)化學(xué)的概況和動(dòng)向,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概況和動(dòng)向,科學(xué)出版社,1978。

附件2:國(guó)家“八五”基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目建議書,1991。

2Molecular Engineering of Catalytic Systems,Molecular Engineering of Catalytic Systems,Topics in Catalysis,2005

3唐有祺、謝有暢、桂琳琳,氧化物和鹽類在載體表面的自發(fā)單層分散及其應(yīng)用,自然科學(xué) 進(jìn)展,1994(4):642~652。

4Youchang Xie,Youqi Tang,Spontaneous Monolayer Dispersion of Oxides and Salts onto Surfaces of Suppo~s:Applications to Hmerogeneous Catalysis, Advances in Catalysis,1990(37):1~44

5Youchang Xie,Jianping Zhang,Jianguo Qiu,Xianzhong Tong,Jinping Fu,Ge Yang ,Haojie Yan,Youqi Tang,Zeolites Modified CuCI for Separating CO from Gas Mixtures Containing CO2,Adsorption,1996(3):27~32.

6唐有祺,國(guó)內(nèi)外單晶體結(jié)構(gòu)分析工作,1960年中國(guó)物理學(xué)會(huì)講稿。

7唐有祺,晶體結(jié)構(gòu)與分子的立體結(jié)構(gòu),科學(xué)通報(bào),1964(5):39~405。

8曾杰、陳忠國(guó)、李根培、盧光蒙、衛(wèi)新成、唐有祺、林光大、張榮光、宣建誠(chéng)、戚正武、 曹天欽,綠豆胰蛋白酶抑制劑Lys活力片段-牛胰蛋白酶復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定——分子置換法 及3A分辨率電子云密度圖,中國(guó)科學(xué)B,1987(30):601~608。

9Qichen Huang,Shenping Liu,Youqi Tang,Refined 1.6 A Resolution Crystal Structure of the Complex Formed between Porcine B.Trypsin and MCTI—A,a Trypsin Inhibitor of the Squashi Family,Detailed Comparison with Bovine 6- Trypsin and Its Complex,Journal of Molecular Biology,1993(229):1022~1036

10Yanli Wang,Luhua Lai,Yuzhen Han,Xiaojie Xu,Youqi Tang,A  New Protein  Folding  Recognition Potential  Function,Proteins:Structure,Functional,and Genetics,1995(21):127~129

11Xuqing Yang,Xianglin Jin,Qinhua Song,Kaluo Tang,Zhenyun,Xiaofeng Zhang ,Youqi Tang,Structural Studies of Dicycloplatin,an Antitumor Supramolecule, Science China,Chemistry,2010(6):1346~1351

12Youqi Tang,Bingxiong Lin,Wanjing Zhang,Zhenyi Liu,Xiangmiao Zheng, Nianzu Wu,Meicheng Shao,Chuanyi Li,Kaixuan Chen,Jianzhong Li,Preparative and Structural Studies on the Superconducting Phase YBa2Cu307.d. Scientia sinica,1988(7):513~522

13Bingxiong Lin,Wanjing Zhang,Qingxin Yan,Zuohua Pan,Linlin Gui,Youqi Tang,The Singificance of the Mullite Phase in a Silver Catalyst for the Oxidation of Ethylene into Ethylene Oxide,Preparation of Catalysts,1983, 563~568

14唐有祺,化學(xué)中共振的本質(zhì)和鍵型變異原理,科學(xué)通報(bào),1979(25):783~785。

15唐有祺,談?wù)劇半p百方針”與共振論,化學(xué)通報(bào),1986(11):12~14。

16湯卡羅、甘宏、徐曉杰、周公度、唐有祺,四核銅原子簇化物Cu4(a-C10H7·CSS2)4·1 /2CS2的合成結(jié)構(gòu),中國(guó)科學(xué)B,1984(27):97~104。

17KaluoTang,Xianglin Jin,Yun Xie,Youqi Tang,The Crystal Structure of A Noval Tetranuclear Silver Cluster ComplexAg4(a-C10H7CS2)4(PY)4‘2Py, Scientia Sinica,1987(3):1~7

18Kaluo Tang,Xianglin Jin,Youqi Tang,Insertion of CS2 into M.S Bonds and Its Syntheses of Clusters,Reviews on Hetereoatom Chemistry,1996(15):83~114

19邵美成、李根培、唐有祺、呂品哲、樊玉國(guó)、郭東耀,Mo[S2CN(C2H5)2]4+·FeCl4-1 ·C6H5CH2S2CH2C6H5二元包合物的品體結(jié)構(gòu),中國(guó)科學(xué)B,1982(25):1~10。