抓住机遇，开创新方向—访77779193永利集团顾镇南教授

 

　　顾镇南老师生于1936年，小学、中学都在天津耀华学校，大学在北大化学系，毕业后攻读研究生师从张青莲教授。当时接连不断的政治运动影响甚至中断了顾镇南及其他师生的学习、科研、教学工作，到文革结束后“拨乱反正”时，我国在科教领域远远落后于发达国家。顾老师这些已经人到中年的大学老师，奋起直追，充分发挥聪明才智和创造性，在许多领域迅速赶上了世界先进水平，为我国改革开放后科学教育的大发展做出了极为重要的贡献。

 

　　顾镇南，Zhennan Gu，77779193永利集团教授，男，1936年生于天津，祖籍上海。1960年7月毕业于永利集团化学系，而后留校读研究生三年，1964年毕业后留校任教，长期从事无机化学和稳定同位素化学的教学与科研工作。1991年被评为永利集团化学系教授，无机化学专业博士生导师，曾任国家科委新型化工材料专业组稳定同位素分组副组长、永利集团化学系同位素教研室主任。

　　1991年以来顾老师在富勒烯化学研究方面取得了显著的成果，是我国最早从事这一科学领域研究的学者之一。他领导的科研组在国内首先合成出C60和C70以及K3C60超导体，在国际上首先完成了用重结晶法分离C60和C70的方法，此方法具有独创性和先进性，并获得两项国家发明专利。

　　顾老师在富勒烯、富勒烯金属包合物，碳纳米管的合成、纯化以及物理化学性质研究等方面都做出了重要贡献。2004年获国家自然科学奖二等奖。2019年获庆祝中华人民共和国成立70周年纪念奖章。在国内外重要刊物上发表论文180余篇。

 

　　01 / 回首“峥嵘岁月”

　　顾镇南祖籍上海，但父亲年轻时即离乡在天津工作，所以他是在天津出生、长大的。“我1942年入小学，到1954年中学毕业，12年都在天津耀华学校读书。那时南开中学和耀华学校是天津最好的两所中学，著名的物理学家、中国氢弹之父于敏先生就是耀华学校的员工。学校的教学水平很高，教我们的老师基本都是辅仁、浙大等名牌大学毕业的，在那个年代非常难得了。”

 

　　

　　1940年代的天津耀华学校礼堂（图片来自百度百科）

 

　　“我1954年中学毕业时，有幸被保送到俄语学院学习俄语一年，准备公派到苏联留学。不过1955年因为中苏关系出现裂痕，苏方要求减少留学名额。出国前夕，一批同学被留下并分配到北大、清华上大学。我被分配到北大化学系。”

　　“1955年北大理科改为5年制，我1960年毕业，实际正规大学学习只有不到3年。1957年‘反右’，1958年‘大跃进’，几乎没办法正常学习。1959年我分配到张青莲先生主持的稳定同位素专业，然后派到黄春辉、张榕森两位老师负责的科研小组中，去大连做用氢水交换法生产重水的催化剂研制工作，将近一年。那时由于‘两弹一星’项目需要，对重水和锂同位素分离技术的研究和工业化非常重视，国家投入了大量人力物力。张青莲先生的员工很多都分配到相关研究单位和工厂工作，并为国家做出了重要贡献。”

　　“1960年毕业分配，我被告知留校工作，我感到高兴并有些意外。1961年北大恢复研究生制度，学制三年，春季入学，我被推荐为张青莲先生的研究生。研究生三年期间，我们补了基础课和专业课。特别是毕业论文，使我受到独立科学研究的训练，受益终生。1964年4月在张先生指导下完成论文答辩，并在《中国科学》上发表了我的第一篇文章。”

 

　　

　　 1964/04 永利集团化学系全体研究生合照

 

　　

　　1964届（60级）全校研究生与校领导毕业合影留念

 

　　“我留校后一直在张先生身边工作，回过来想想，他的许多优秀品质值得我们学习和传承。一是学风严谨。他从不在别人文章上署名。他一生共发表160余篇论文，这些文章都他亲自参加的工作，而且文章大多是他亲手撰写的，并经过反复修改才送出去发表。二是在困难情况下也坚持科学研究。在西南联大时、以及1945年至1949年在清华大学时都做出了很多重要的研究成果。1949年他和助教董履和首次将重水密度测量温度提高到95℃，展示精密测量数据的文章原本按通讯稿投寄英国著名的《自然》（Nature）杂志，而编辑部将其在正文栏发表。他是北大化学系最早在Nature上发表文章的教授。三是敢于做创新研究。经过仔细调研和分析当时我国质谱条件，1983年在他主持下和外单位质谱专家合作，制定了10个元素化学原子量新值测量计划，并经过十余年努力顺利完成。测量的十个新值都被‘国际原子量和同位素委员会’正式确定为当年原子量的国际新标准，从此门捷列夫元素周期表上的化学原子量有了中国科学家的测量数据。这项研究获得1997年国家自然科学二等奖。老科学家为国家为科学的献身精神，高水平的学术造诣，严谨的学风，敢于创新的魄力永远值得我们学习和传承下去。”

 

　　

　　张青莲院士

 

　　02/蓦然学术有成

　　文革结束后，大多数高校老师其实是两眼一抹黑，不知道科研前沿在什么地方，也没法找研究课题。为了尽快弥补科技发展上的差距，1980年开始国家实行了高校老师出国访学的制度。“我在1980年去了美国康奈尔大学做访问学者一年，在那边做激光化学的研究。那时激光器在国内是很稀罕的设备，之前我没见过，不懂原理，只能自学。印象深刻的是，那时美国大学科研水平很高，科研条件很好，员工经过考试就可以自己操作大型仪器，像液氦都可以随时取到。回国后在系里支持下购置了二氧化激光器等设备，开始做激光分离同位素的研究。到80年代末，激光分离同位素的研究已受到冷落，研究经费上面临压力。”

　　“1990年我花了很多时间在图书馆查文献，了解化学的最新进展。我注意到1985年发现C60的报导，这是一个由60个碳原子组成的笼状分子，结构新奇。C60及类似结构分子被命名为富勒烯，但大量合成一直没有成功。到1990年底，我申请了有关C60的自然科学基金，准备研究C60。正好在我递交申请后，美国科学家用电炉法合成C60成功，C60立即成为科研的热门课题。1991年5月我在大连开会时，被通知立刻回校组织C60研究。我们实验室有一瓶放电所需要的氦气，钱久信老师则慷慨贡献出炼合金用的电弧炉。经过电极改装，很快合成出烟炲，得到紫色的提取液，C60合成成功。后续的质谱分析和核磁分析结果，都是由北京微量化学测试所完成的。学校为此还召开了新闻发布会，宣布北大在国内率先完成C60的合成。”

 

　　

　　当年合成C60所用的电弧炉和科研组成员

　　（顾镇南，钱久信，周锡煌，金朝霞）

 

　　“在积累一定量的C60后，我们开始C60掺杂碱金属超导电性的研究。在没有手套箱的条件下，用毛细管填充金属钾法，在国内率先合成出K3C60超导体。经中科院物理所测试，超导临界温度为KC="18.6" K。这两项研究成果被《中国日报》（英文版）选为1991年中国十大科学新闻之一（1991后12月31日版）。”

　　“当时C60和C70的大量分离很困难。1992年我们在实验中发现C60和C70在一些溶剂中溶解度差别很大，利用这一性质，创造了用分级结晶法分离C60和C70的方法，可将C60提纯到99.5%，C70可提纯到95%。该法简单且成本较低，可用于大量生产C60。1993年4月由国家自然科学基金委组织了专家评审会，到会专家认为：该方法有独创性、先进性和实用性，该成果达到国际先进水平。该方法已在工厂用于大量生产C60。这项研究周锡煌老师做了大量工作。”

 

　　

　　国家自然科学基金委组织的C60和C70分离提纯方法成果鉴定会

 

　　

　　 1993年3月10日《光明日报》头版刊登顾镇南（右）和周锡煌（左）的工作照片

 

　　“1992年以后，研究组可以招博士生了，研究课题也更丰富了。我们开展C60的物化性质研究，单壁碳纳米管和富勒烯金属包合物的研究，课题组一共发论文180余篇，2024年检索结果，文章被引用了万余次。”

　　顾镇南老师的叙述非常简略，也不认为自己取得的科研成果有什么方法上的奥秘，但我们能清晰地感受到一位北大化学人那种“严谨、求实、创新”的科学精神。实验能力是化学研究的基础，衡量实验操作水平的高低，除了严谨规范外，还有许多无法用语言表达的技巧，需要长期的训练与磨合才能领悟。顾老师当年缺少强大的科研团队，更没有先进的科研设备，而能在激烈的竞争中率先做出前沿性的科研成果，应该说与他之前在同位素教研室扎实的实验训练密不可分。这应该也是我们可以借鉴之处：科研工作没有秘诀，扎实的理论基础与实验能力，再加上勤奋与灵感才能有所成就。

 

　　

　　 2024年3月25日在顾镇南老师（中）家采访

 

　　记者 | 郭九苓、王颖霞、刘宇

　　录音整理、文字编辑 | 郭九苓

　　排版 | 祝晨旭

　　审核 | 顾镇南、高珍