弄潮儿向涛头立:张乾二传
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导言

在人类发展的历史长河中,科学家作为一个特定的社会角色,为人类知识的积累与社会科技的进步,做出重要贡献。按照“老科学家学术成长资料采集工程”要求,我们全面系统地收集张乾二院士所处的历史环境、家庭背景、教育经历、科研目标、研究思维、学术创新及团队建设等各个方面,真实记录张乾二院士学术成长经历与成果,以供后人研究与探讨。国内老一代科学家大都在国内接受本科教育,到国外完成研究生教育。张乾二属第二代科学家,本科与研究生教育均在国内进行。

1928年8月,张乾二出生于福建省惠安崇武古城,抗战时期就读厦门集美中学,1951年厦门大学化学系本科毕业,后师从卢嘉锡,攻读化学系研究生,1954年毕业留校任教至今。先后为化学系本科生开设“高等数学”、“统计热力学”、“半导体化学”,多次讲授“物质结构”、“高等物理化学”等课程;还为物理系、生物系开设过“普通化学”;为化学系研究生开设“量子化学”、“分子光谱”、“群论”、“原子结构与角动量理论”和“配位场理论”等多门课程。1978年被聘为教授,1984年任化学系主任,1991年任化学化工学院院长。1987—1991年兼任中国科学院福建物质结构研究所所长,1991年当选中国科学院院士(学部委员)。曾任第十、十一、十二届农工民主党中央常委;第七届全国政协委员,第八、九届政协全国委员会常委。

20世纪50年代的大跃进时期,张乾二与张炳楷带领青年学生,摸索进行水溶液中晶体培养,率先培养出磷酸二氢铵等晶体,开创了国内人工晶体培养先河。后又培养出磷酸二氢钾、氯化钠、氯化钾等功能材料晶体。这一技术被带到中科院福建物质结构研究所、山东大学,两单位后来成为国内外知名的晶体培养基地。

60年代,张乾二参加了吉林大学唐敖庆举办的“物质结构讨论班”。在学习“群论”与从事配位场理论研究中,张乾二与研究集体将原子结构的研究成果推广到分子体系。提出的“配位场理论”在1982年获国家自然科学一等奖。唐敖庆带领的研究集体成为国际理论化学界瞩目的“中国学派”。

70年代后期到80年代,张乾二开展的“休克尔矩阵图形方法研究”,根据共轭分子的几何构型,用三角函数先确定分子中原子轨道系数,并同时获得轨道能量本征值。该成果获福建省高教厅科技成果奖一等奖,现成为化学系本科课程《结构化学》中的重要一节。

从80年代中期至今,张乾二先后主持了国家自然科学基金从“七五”到“十五”期间的重大课题子课题、福建省自然科学基金多项重大课题。科研主要包括以下几个方面:①从角动量理论推导出多面体分子轨道性格,以群论双陪集推导出旋转群到点群耦合系数的闭合式,从群链变化系数判断多面体轨道成键性质;②置换群与价键理论结合,建立键表酉群方法,由酉群生成元简化哈密顿矩阵元计算,进而处理组态相互作用等多体问题;③带领研究生将对称群矩阵约化、解决双粒子矩阵元计算,寻找到“对不变式”方法改善价键理论N!计算问题,从而领导研究团队,编写出国际通用价键程序XIAMEN99,供中国、以色列、美国、法国、德国、瑞典等多国理论化学家使用;④领导课题组应用金属态基组,簇模型方法研究固体表面吸附问题,协助本系催化、电化科研人员解释实验现象……张乾二课题组于1989年获国家自然科学奖二等奖,1991年获中国科学院自然科学奖二等奖,1994年获国家科技进步奖二等奖,2001年获教育部高校自然科学奖一等奖等。张乾二于1989年被教育部评为全国劳模,2001年获何梁何利科技进步奖,2006年获福建省科技重大贡献奖。

张乾二任厦门大学化学系主任及化学化工学院院长时,非常重视中青年学者的培养,创造各种条件使留学回国人员“进得来,留得下”。90年代的厦大化学系成为国内杰出青年基金获得者最多的单位之一。张乾二还十分重视学科平衡,多方引进人才,使化学系分析、无机等专业迅速成长起来。兼任物构所所长时,则重视物构所科研成果的产业化发展与知识产权的保护。

自2012年7月“老科学家学术成长资料采集工程”张乾二小组成立以来,本组重视各类文本材料的采集。先后到张乾二院士初、高中求学时期就读的集美中学档案馆、校友会搜集资料。他就读与工作六十多年的厦门大学,更是本次采集的重点,采集小组先后到厦大档案馆、人事处、科技处、图书馆、学院、课题组、院士办公室等处,采集有关的教学、科研、人事等各项档案;还到其曾任所长的中科院福建物质结构研究所搜集相关资料。共搜集到传记类30件、证书证章类49件、往来信件类92件、手稿类36件、著作类412件(包括专著9本、译著1本)、报道类93件、学术评价类5件、档案类144件,其他类77件。其中,课题组提供了历年来多个国家自然科学基金重大课题的申请书、任务书、年度进展报告、结题报告等。教研室提供了从1978年至今张乾二院士指导的历届硕士生、博士生的学位论文原件。手稿中特别珍贵的是张院士从上世纪80年代至今的手写教学讲义、讲稿22份,共计279页;以及到外地讲学、开会时使用的手写幻灯片薄膜15份,共210页。

音视频采集方面,本小组尽可能多方面、多角度地采访与张院士相关的同学、同事、亲友、学生、同行等,共计37人次,录音时间共约1800分钟,共整理文字稿37万余字。其中张乾二本人口述约9小时,视频录制8小时。此外,在厦门大学新闻中心、厦门电视台、武汉电视台等单位搜集旧有的视频材料。音频类资料中特别珍贵的是张院士90年代的上课录音磁带24盒,原音重现,能很好地展现其上课特点和教学特色。

张院士自己保存的照片不多,采集组通过各种渠道搜集照片,如从档案、书籍上扫描复制,从档案馆、学院资料中收集,还从学生、朋友处征集,共采集到各个时期的照片324件。此外,采集组还搜集到张院士上世纪50年代制作的木质分子结构和晶体结构模型17件。

张院士已有的传记类资料大多集中在期刊杂志、人物丛书中的单篇人物简介之中,如《中国科学院院士画册》、《中国科学与学部委员》、《福建科学家小传》、《当代福建科技名人》等,均是较为简单的介绍,至今尚未专门出版过其个人传记。较为系统、全面的是发表在《厦门大学报》2008年8月13日“庆祝张乾二院士从教六十周年专刊”上的传记式综合资料。

本书正文部分共计15万余字。“弄潮儿向涛头立”的副书名体现了张乾二的成长、生活的地理环境,更表现他同样具有弄潮儿与大自然奋力搏斗的大无畏精神,在科研上不畏困难,迎难而上。在学术传记的结构安排上,以时间为纵线,以其学术成长阶段为节点,进行章节的划分。在采集过程中,采集组得到了张乾二院士充分信任与协助,本书的每个章节都经过了他的审阅、补充。

本传记前三章分别为:“从崇武少年到集美学生”,介绍张乾二家庭背景与少年求学生活;“就读厦门大学”,记录其大学与研究生阶段的学习情况;“走上高校讲台”,描述其毕业留校后讲课及开展科研,特别是开始水溶液中培养晶体。

第四章“赴长春进修”描述张乾二在唐敖庆举办的讨论班中,开展量子化学研究,开始一个新的研究领域;第五章“历尽劫难志犹坚”记录他在“文化大革命”中被关入“牛棚”,妻子难产失救,用研究来忘却悲痛。

本书中间最主要几个篇章中,“喜迎改革春风”介绍张乾二平反后,晋升教授、招研究生,科研成果《休克尔图形理论》专著出版;“两重担一肩挑”描述他出任化学系主任,大力培养中青年教师,并兼任中科院物构所所长;“在物构所大显身手”讲述其任物构所所长时,科研、行政、培养人才及候选中科院院士的情况;“为保护知识产权而战”介绍张乾二在物构所大力推行科研成果产业化,并为维护物构所知识产权与外资等各种势力作斗争;“专攻科研难题”,介绍90年代他带领研究生与年青教师攻克价键理论的N!难题与开展国内外学术交流情况。

最后两章中,“新世纪、新挑战”主要描述张乾二整合海峡两岸理论化学力量,开展海峡两岸学术交流;“老骥伏枥、志在千里”介绍他遭遇车祸后退居二线,仍关心学术风气,呼吁净化社会环境。

本书历经一年半的酝酿、写作,现已完成。采集小组与写作人员已尽己所能刻画出张院士的风采。但由于水平有限,一定还有不足之处,请方家指正。