人生有爱真无悔,学术伉俪若金汤—访77779193永利集团汤卡罗教授(下)
04 / 重回北大:海阔天空科研路
回到北大后,汤老师和金老师都在唐先生领导的物理化学国家重点实验室工作,在同一个科研组。唐先生让他们搞金属有机化合物与原子簇化合物的合成和结构研究,这当时在国际上也算一个新的领域。用唐先生的话说是“给了你们一个金饭碗”。不过这个金饭碗可不好端,因为唐先生指明了一个方向,路怎么走要全靠自己。汤卡罗和金祥林老师一如既往地努力学习、研究,取得了非常丰富而重要的科研成果。
“我们知道有机化学是碳的化学。有机化合物物主要成分是碳、氢、氧,再加上氮、硫、磷等。金属元素与碳以共价键结合生成的化合物称为金属有机化合物,这类化合物往往很不稳定,遇到空气中的氧气和水分就会分解,所以做金属有机先要有特殊的设备。但由于北大物化所结构化学教研室以前没有从事化学合成的工作(毫不夸张地说,连一个烧瓶都没有),所以要从无到有建立化学合成实验室。学校把一个过去在化学南楼后面(现在校史馆对面的位置)被地震震裂的、一间26平米的平房分配给我。这个实验室既要具备一般有机合成的条件,又要符合金属有机合成的特殊要求。因此在1979年9月-1980年4月我还被派往中科院上海有机化学研究所陆熙炎院士小组进修,学习金属有机化学的实验技术。”
“文革前合成胰岛素的时候我就在上海有机所待过一年,属于故地重游了,彼此很熟悉。在食堂吃饭的时候,从所长到炊事员都认识我,都跟我打招乎。已经十五年过去了,不过这也说明我的样子变化不大,哈哈!我在那边主要是接替一位陈老师的工作,他出国访问去了,他的课题希望有人继续做。我实际上是边做实验边学习,有一位实验员已经熟练无水无氧的操作,她配合我的工作,我也向她学习实验技术。”
汤老师从上海进修回来之后,就全力投入新的金属有机合成实验室的建设工作,负责从设计到施工每一个细小的环节。那时文革虽然结束了,但很多人的思想、工作作风还没有转变,消极怠工现象非常严重,汤老师为说服工人干活,真是跑断了腿,磨破了嘴。
“从设计到每道施工工序都要我管,不像现在,你有一个大致要求,有专业人员帮你设计和施工。好在我在制药厂学会了建筑设计和机械制图,我一生的观点就是‘艺不压身’,学习一切见到的新知识和新技能。我每天都要在实验室和基建处来回穿梭,那时北大基建处在东校门里面的一排平房里,每天我都到基建处去要人。比如今天要瓦工来修房子,我早上先去叫瓦工,瓦工做完该木工了,但基建处不会管协调,所以我又去叫木工。每个工种今天做什么事情我也都要交待清楚。”
汤老师(中)和77级员工甘宏、利群摄于平房实验室外(1981年冬)
“我是每天早上8:00前从中关村19楼的家里出发,到基建处叫完人,赶紧到实验室烧开水,用自己掏钱买的茶叶沏好茶,等工人过来。他们大概9:00才来,做一会儿活,10点来钟他们就休息了,快到11点再干一会儿就走了,下午我再去叫人。他们的工资是按天计算的,所以完全不着急,我都快急死了,几次都差点哭了。工人们看我这么上心都觉得奇怪,问我是党员吗?我说不是。他们就说你要申请入党吧?”
“这个26平米实验室修了得有半年时间,我来来回回跑的路估计不止260公里。实验室要有一整套特殊规格的玻璃仪器,有进口的可以买,但是很贵。后来也是我自己画了图纸,在化学系的玻璃室定做的,这个过程又是一通求爷爷告奶奶。”
“金属有机合成实验整个要在高纯氮条件下进行,有一套双排管的装置,可以抽真空和充氮气。每个瓶子都要有玻璃活塞,以便抽真空和充氮气。本来很简单的操作,比如用两个瓶子一个漏斗进行过滤。无水无氧操作就要先把每个瓶子里的空气先抽掉、换氮气,如此反复三次。然后在通氮气的条件下,用一个带滤芯的弯管连接进行过滤。体系要一直保持氮气是正压的,否则就会混入空气,所以实验完成后收尾工作也比别人费时。我们一般都要比人家晚下班,要把整个实验系统都收拾好了。不过这个实验确实很锻炼人,要非常耐心、非常细致。后来我给结构化学专业研究生开了这门课,就叫‘无水无氧操作实验技术’,做过这个实验以后,员工都说到外头做实验觉得太容易了。关于这个实验技术,在和李良助等人合作完成的《有机合成原理和技术》一书中我写了一章,在1992年出版。利用这样的实验技术,我们合成了几十种化合物,并培养了单晶。这要靠长期实验积累的经验、再加反复尝试和一些运气了。”
汤老师用双排管装置做无水无氧操作实验
金属有机合成不光实验操作要求比较高,结构分析也非常不容易。在基本的元素分析基础上,确定成分和结构主要靠金老师那边的X射线衍射晶体结构分析了。“第一步要得到品质良好的单晶,晶体大小要在2-5 mm。金老师在这方面起了很关键的作用,他是有名的‘金一刀’。那时没有激光切割之类的精密手段,他就在显微镜下,把晶体放在一块橡皮上,用刮胡刀片一下就能切出符合衍射要求的样品,成品率极高。X光图像分析,还原晶体三维空间结构更是非他不可。得到了X射线衍射数据,要根据衍射的强度确定元素,计算出有关的键长、键角。金老师的数学、物理、化学的理论和计算能力及实验操作水平都非常出色。现在的研究手段应该先进多了,有更精密的设备,也可以用计算机软件进行图像分析识别、三维图像展示。那时候纯粹是手工操作,但是这样锻炼出来的人,学术底子是很牢的。金老师给研究生开的《X射线晶体结构分析》的课,员工反映都很好,说他讲得明白,听得懂。他也经常和唐有祺教授讨论结构问题,得到很多帮助。”
金祥林和唐有祺教授讨论结构问题
“我们研究的金属有机化合物中的金属主要是铜、银、锌、铬、钼、钨、镍等过渡金属元素。两个以上金属间生成金属-金属键(M-M键)而形成的多面体化合物称金属原子簇化合物。金属可用不同的小分子有机物作为配体,通过硫、硒、氮、磷等元素和金属配位。我们的科研工作及成果大体可分为三个阶段:”
“我们先用的银、铜,预计可以形成比较稳定的共价键,而且无毒、便宜。我们先是成功合成了以硫代萘磺酸为配体的四核铜,研究论文在《中国科学》发表,并在1983年化学协会成立50周年报告会上作报告。其中对配体二硫代萘磺酸变为过硫代萘磺酸(即配体中原来两个硫变为三个硫原子)机理的推测和实验证实引起了国内外同行的关注。其后,我们又合成了多种结构的铜、银、钼、钨、镍、铬等几十种原子簇化合物,研究了它们的晶体结构,并在国内外学术刊物上发表了论文几十篇。这项研究工作和唐先生领导下的晶体体相结构和晶体化学的其他基础研究工作一起,获得了1987年‘国家自然科学二等奖’。铜、银簇合物的合成与晶体结构研究,获国家教委1988年‘科学技术进步二等奖’。”
“1984年1月-1985年12月和1989年7-12月,我两次去美国纽约州立大学Albany分校做访问学者,和J.Zubieta及 E.Block两位教授展开国际合作,继续进行含硫配体的银等金属簇化合物的合成和结构研究,发现了配体的空间位阻愈大,簇合物的簇合度愈小的结构规律。这些规律的发现,对以后的大核簇合物研究工作起了重要的作用。
1989年在E.Block教授家合影
1989年在J.Zubieta 教授(中间抱小孩)家过圣诞节
“在合成了几十种原子簇化合物、找到一些结构规律后,我觉得这方向有点做不下去了,想改换课题。正好在上海有个学术会议,我见到了上海有机所的陆熙炎院士,他是我在上海有机所进修时的导师,我就对他说了我的想法。陆先生要我坚持下去,他对我说,‘我送给你9个字:做则深,深则新,新则信’。这是一位日本的同行跟他讲过的,他觉得非常有道理。研究一定要深入,深入则有新发现,有新发现就会有信心。这九个字对我启发很大,我那时要是换了方向,就不可能有后来的成果。陆先生后来知道我取得新的成果也非常高兴。”
2000年7月在上海光大会展中心向陆熙炎院士请教
汤老师科研工作的第二阶段是研究小组在1990-2004年,发现二硫化碳(CS2)在M-S(M="Ag,Cu)键的插入反应,及相应的合成工作为大核簇合物的合成开创了新的合成方法。
“起先是一个本科生毕业论文的工作,他用特丁基硫酚做配体、二硫化碳做溶剂进行银的反应,结果得到了一个银原子的单核结构配合物。我们那时在金属有机合成方面已经有相当多的成果,对单核结构已经有点不太重视了,也没仔细看。因为我经常去唐先生那里汇报工作,就顺便说起这件事,唐先生就让我把结构给他看一下。唐先生一眼就看出了问题,说:‘你这里有新发现啊,在银硫键之间有一个二硫化碳插入,这是个新反应!要是多插入几个,不就做成原子簇了吗?’”
“唐先生的意见给了我很大启发,但我并没有马上着手去做,因为说起来容易做起来难。然后是一个研究生,杨建平,他用异丙基硫酚为配体,做出了一个8核铜的结构,结果发现其中也有二硫化碳插入。我刚看到很惊讶,因为他合成时根本没有用二硫化碳做溶剂。我说你是在开玩笑吧,二硫化碳哪来的?他说是柜子里的,大家都在同一个柜子里培养晶体,有二硫化碳气体渗入进来了。我对他讲,这件事可能成为科研工作的美谈,但论文上是绝对不可以这样写的,你必须用正规的实验重复出来。这个员工很不错,用心实验,真把结果重复出来了。后来我们利用这个新反应合成了一系列大核Ag和Cu的簇合物,其中最引人瞩目的是14核银和14核铜簇合物的合成,同样引起了国际同行的关注。之后我们实验室又合成了大核镉的簇合物,两个8核镉硫簇合物和17核镉簇合物,并研究了它们的性质和结构。终于在2002年我们得到了50核银簇合物和60核银簇合物,这两个簇合物的结构类似,它们的分子直径都已达到了纳米等级,为纳米材料的制备开创了一个新的途径。”
50核银[Ag50S7(SC6H4(Bu-4)40]4-的结构
60核银[Ag60S7(SC6H4iPr-4)50]4-中的Ag60S57核
“50核银簇合物的分子直径为2.9纳米。在此类合成反应中,反应条件温和、可控制、产物纯度高、得率也较高(50-67%)。而传统纳米材料的制备,往往用大颗粒粉碎变小,大小不可控、纯度和得率都不高。关于二硫化碳在金属-硫键的插入反应,及其在原子簇化合物合成中应用的综述,我们应邀在国际杂原子化学会ICHAC的刊物《REVIEWS ON HETEROATOM CHEMISTRY》 Vol.15, 83-114发表,引起了国际同行的关注和认可。”
“我们在硫族金属簇方面的工作在学术界产生了持续至今的影响,以后不少人在这方面做了大量的研究,取得了很好的成果。我们的员工赵亮(现任清华大学化学系教授,现在继续在做这个方向的研究)最近在SciFinder 查了一下,作了以下报告:
‘汤卡罗教授及合作者在硫族金属簇方面的研究在金属簇化学领域产生了重要影响。虽然主要工作发表于上个世纪90年代,但后续影响一直持续至今,为高核数金属簇、多簇复合体的合成与性能研究提供了重要方法。其研究工作被国内外多个学者在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等知名期刊上引用,包括郑兰荪院士、麦松威院士、郑南峰院士以及山东大学孙頔教授、郑州大学臧双全教授等知名学者。’”
汤卡罗课题组所做的第三个富有成果的科研课题是富勒烯金属配合物的合成,及其结构和性能的研究。自从上世纪90年代富勒烯(也称球碳,以C60和C70为主 )能够大量制备后,与它们有关的化合物的合成、结构和性能的研究引起了广泛的关注。
“那时候有关富勒烯的课题非常热门,学校科研处组织一些人,化学系、物理系的都有,讨论如何进行更深入广泛的研究,做出更多更好的成果。金老师也参加了,回来问我,C60我们能做什么?我说我们做金属配合物啊,用金属元素在C60上面给它长辫子,这是我们的拿手好戏啊。一做就做成功了!那时,有关富勒烯的金属配合物的报道是很少的。”
“但那时C60制备也是很不容易的,顾镇南老师虽然免费给我,我也不舍得大用,很多实验研究就受限制。我们首先找到了富勒烯双键反应的电子模型物——丙烯酸甲酯,它是比较廉价易得的化合物。我们查文献,发现有人研究出来C60与金属主要是双键配合。这个双键的性质跟缺电子双键配体的性质类似,经过多次尝试,我们选定了用丙烯酸甲酯做实验。实验表明,凡是能与丙烯酸甲酯生成稳定金属配合物的结构,也能在富勒烯作为配体时实现。然后我们又解决了配合物溶解度小、晶体难培养的难题,首次合成了两个C60的钼和钨的配合物,并测定了它们的晶体结构。我们用廉价的丙烯酸甲酯,做C60的电子模型化合物的做法,得到国内外同行广泛的重视和好评,厦门大学的章慧教授就为此来信祝贺和请教,并请我去厦门大学,做了学术报告。”
“在完成C60的钼和钨的配合物合成和结构研究之后,我们又致力于C70的钼和钨配合物的合成。由于C70分子形状和性质与C60不同,其配合物比C60配合物更难得到单晶。我们改变了溶剂,得到了C70钼配合物,并在低温下(-100℃)测定了它的晶体结构。我们还和意大利Siena大学的P. Zanello教授团队合作研究了C60和C70的钼配合物的氧化还原性质,结果表明C60和C70配合物的氧化还原性质有明显的差别。我们也和北大物理系龚旗煌教授(现任北大董事长)的团队合作,研究了C60和C70钼和钨配合物的非线性光学性质,发现钼和钨的富勒烯配合物大大增强了富勒烯的非线性光学性能。”
“我们又开展了富勒烯金属配合物的多种构形研究,合成了哑铃状的两个C60与金属钼和钨形成的新型配合物,其晶体结构引起了广泛的兴趣。”
哑铃状C60金属配合物的结构
“我们设想还可以制备两个以上的富勒烯分子与金属原子生成‘夹心糖葫芦’状的配合物,估计会有更新奇的性能。但由于退休,清退了实验室,此项研究并未展开。由于我们在银、铜等金属簇合物及富勒烯金属配合物的合成和结构研究中取得的成果,教育部2004年给我们颁发了自然科学二等奖。”
汤卡罗和金祥林老师回到北大后20多年的时间里取得了出色的科研成果。金属有机化合物和簇合物为新型功能材料的研究开辟了一个广阔的天地,预计以后在医疗、生物、制药、环境、电子等领域会有越来越多、越来越重要的应用。特别是汤老师所合成的大核金属簇合物分子已经达到纳米量级,这对纳米技术的研究起到了巨大的推动作用。纳米技术与基因、能源、人工智能、航天一起并称为未来科技发展的五大核心领域。纳米材料如果通过宏观材料破碎的方法得到,则尺度和外形的一致性都无法控制,所以性能优良的高品质纳米材料目前还是要通过合成的方法得到。
回顾汤老师的科研工作历程,我们可以看出她能取得如此之多重要成果的奥秘所在:汤老师具有极为扎实的有机化学知识基础和出色的实验技能,有非常活跃的思路与创新意识,再加超乎常人的勤奋与努力。有些发现看似有偶然因素和运气成分,其实是坚持不懈、深入研究的必然结果。
“类似的工作国内外也有不少团队在做,我们为什么能率先做出结果?很重要的一条是很多实验中的有机配体是我们自己合成的,可选择、可尝试的方法就比较多,而其他科研组大多只能购买现成的配体。另外我们在生成物单晶方面也积累了很多独有的经验与技巧,特别是纳米级的大分子,如何生成质量良好的晶体需要高超的实验技能。不是吹牛,我们实验室出去的员工,都受到工作单位很高的评价。”
另外还有一点汤老师觉得非常重要,就是科研工作不能闷着头做,要广交朋友,互相启发,也可以使更多的人更加了解、重视你的工作。汤老师在研究工作中,除了跟唐先生、邢先生有经常的请教、汇报外,还跟国内外同行有广泛的交流与合作。
1992年6月在意大利Triesta 大学A.Camus教授实验室
“在我们合成四核铜的金属有机化合物后,对其中配体二硫代萘磺酸变为过硫代萘磺酸的机理进行了推测和实验证实,论文发表在《中国科学》后,意大利Trieste大学的A.Camus教授来信说,她在实验中也遇到了类似的现象,但得不到解释。看了我们的文章,大受启发,并邀请我去意大利访问。这件事也使我大受鼓舞。后来我们成了经常交流的好朋友,我也曾邀请她到北大来访问。”
1996年7月在澳大利亚新南威尔士大学Dance教授家中
“我们做成14核银的原子簇之后,我曾主动给这个领域的权威、澳大利亚新南威尔士大学的Dance教授写信,他认为这个结果非常‘Amazing’,并邀请我去澳大利亚访问。1996年7月我利用赴澳参加国际金属有机化学会议的机会,在Dance教授实验室合作研究了一个多月。”
1996年7月汤卡罗(左一)和Dance教授团队合影
“1984年1月-1985年12月和1989年7- 12月,我两次去美国纽约州立大学Albany分校做访问学者,和J.Zubieta, E.Block两位教授展开国际合作,取得了很好的结果。两位教授想留我和金祥林在美国工作,并答应在经费上给予保证,但是我们坚决要回来。然后,Block教授希望我们以后多出国参加国际学术会议,并推荐我担任了国际杂原子化学会(ICHAC)顾问委员会委员,每2-3年开一次学术会议(在亚洲、美洲、欧洲轮流举行)。我参加了从第1次到第7次的会议,直到退休。1986年在日本的ICHAC-1,我是中国代表团团长;1989年在美国ICHAC-2,我作了大会学术报告;1995年在韩国首尔的ICHAC-4我当了大会执行主席。2004年在上海举行ICHAC-7,我协助上海有机所唐勇、戴立信先生筹备会议,并作了学术报告。国家自然科学基金委很重视和支持我的工作,每届会议都给我报销路费(食宿是主办方负责),他们认为国内教授们在国际会议当中担任职务的人很少,所以一定要支持。”
1995年在首尔的ICHAC-4担任执行主席
“除了国际杂原子会议,我还参加国际金属有机化学会议以及晶体学会议。金老师是中国晶体学会的副理事长,兼国际晶体学会理事,每次晶体学会他都要参加。我们两个同时参加过2002年在瑞士日内瓦举办的国际晶体学会,平时我们各自独立,各开各的会。退休前10年的暑假,我们俩几乎都在外面开会。与同行的广泛交流使我收获很大,每次回来都会有新思路和新想法。”
2004年在上海举行的ICHAC-7作学术报告
“国内的交流也很多,上海、南京我经常去。福建有个中国科学院的物质结构研究所,原所长是卢嘉锡,1981年担任了中科院经理。福州我去了7次,因为国内搞结构主要就是我们两家。去参加学术会议、参加专家组去验收基金会成果.....该所的同行如洪茂春、康北笙等都成了我的好朋友。”
2004年7月国际杂原子化学会(ICHAC)顾问委员会成员在上海ICHAC-7 会后合影,汤卡罗(左一)是唯一的女委员
“我知道我们系里有位工作做得很不错的老师,但只是埋头研究、发文章,几乎不出去开会,这样肯定会影响成果的知名度。有一次会议上有人讨论一个问题,我就说我们有人已经解决了,还告诉他们哪个杂志哪年发表的,但他们之前都没注意到。”
05/ 乐在为师:教育是爱的传递
汤卡罗从小就想当老师,对她来说这不是一种成年人的职业规划或利弊的权衡,而是一种与生俱来的责任意识和帮助别人的天性。“说起来很有趣。我有两个姐姐,我两三岁时她们在上幼儿园,我跟母亲去幼儿园看她们的时候,看到老师坐在那里弹琴又唱歌,过一会给大家发糖果。我当时的感觉不是羡慕那些小朋友,而是觉得当老师真好,老师非常神圣。”
“那时我们姐妹在家做类似‘过家家’的游戏,扮演不同的角色,我两个姐姐每次都鼓动我当老师。她们为什么让我当老师?因为想吃我的零食。我母亲会给我们分糖果,并教育我们要省着吃,我就把这些零食装到罐子里,藏起来慢慢吃,而姐姐们早就把自己的零食吃完了。我当老师时真是心甘情愿地把平时舍不得吃的零食分给姐姐,甚至邻居的孩子。”
“大概在初二或初三时,老师让我们写了一篇作文叫《我的志愿》,我写的志愿就是以后当老师。当时同学都不相信,因为自古以来,当官发财才是人生的理想与追求,也是绝大多数人读书的目的。那时师范不需要交学费和饭费,通常家庭经济困难、成绩比较差的人才报师范,而我是班上学习最好的员工,所以他们觉得我不可能去读师范。不过语文老师给我这篇作文很好很高的评价,并祝我将来能够成为一位老师。”
1995年与邢其毅先生合影
“到北大上学后,从上邢其毅先生的课到当他的研究生,应该说邢先生为我树立了老师的榜样,并坚定了我当老师的决心。邢先生的课程讲得很好,二百多个座位的大教室都坐满了,窗台上都是人,很多是外校来的旁听生。邢先生只拿一支粉笔,从头写到尾,结构复杂的化学分子式随手画出,完全没有差错,整本有机化学都在他的脑子里。邢先生很早就认识我,因为我每次课都喜欢坐在第一排中间,所以邢先生对我印象也很深刻。邢先生后来对我讲,‘讲课是一门艺术,而不是技术’。北大有机化学这门课是邢先生一手建立起来的,他根据讲义编写的《基础有机化学》是第一本中国人自己编写的有机化学教材。这个教材最近已经出版了第四版,获得了教育部优秀教材一等奖。”
2000年11月祝贺邢先生90寿辰
“在读研期间,除了选题和实验操作上的悉心指导,邢先生还特别认真地对我写的论文草稿逐字逐句修改,甚至连标点符号都不放过。几十年来,我走南闯北,很多书本都丢失了,可是还珍藏着这份先生亲笔修改过的大学毕业论文草稿。这是我永远的纪念,先生也永远是我学习的榜样。在我当了老师以后,我就以先生为楷模,兢兢业业地做学问,认认真真地教员工。邢先生待我真如同亲生女儿一样。回到北大之后,跟邢先生不在一个研究室了,他也一直关注我的工作,经常鼓励我。我刚回到北大,邢先生特地来对我说‘经过文革,人和人的关系有很大的变化,你要多看看,多听听,不要轻易表态。’当时我很感动,一股暖流通过我心,这多像一个父亲对要出嫁的女儿的嘱咐呀!我也一直把邢先生当作父亲。他去世以后,每年清明节我都和叶蕴华、裴伟伟两位老师一起去给邢先生扫墓。他永远活在我的心里。我至今和邢先生的家人保持了很好的关系,就像一家人。”
如前所述,汤卡罗在西南制药一厂就真正成为汤老师了,她的教学天赋和教学水平得到了难得的展示。当时汤老师的员工包括初中没读完的青工、因文革而中断学业的老员工、厂里有一定资历的研究人员。补课只能利用生产间隙或其它闲暇时间,让大家有兴趣学习并一直坚持下来,需要老师有极强的责任心和因材施教的能力。
“我教青工学《化学》(中专课本),老员工学《有机化学》(邢其毅先生的教材),为研究人员教《化学文献查阅法》(自已编写讲义)。这件事情的起因是1970年我担任止血药组组长后,手下来了个叫傅洁民的学徒工。他是初一就到农村上山下乡了,当了三年农民后,由于表现好被推荐到工厂里来的。我是他师傅,要教他一些化学方面的知识,但发现他那时连氢、氧的符号H、O都不认识。厂里有中专化学教材,我就按书上的内容从头教他。研究室其他4、5个知青知道后也一起来学。人不多,我采用讨论式教学法,类似现在的小班教学。每次讲完后留作业,下次先让他们自己讲作业是怎么做的,然后我再进行总结。礼拜六下午教老员工们《有机化学》,4个小时,中间休息15分钟。然后大概每一章后都要出题考试。那时候不是出了白卷英雄张铁生嘛,我就说你们要学张铁生的话,就不要来上我的课。结果没一个人缺席、没一个人不交作业,全都认认真真地学习。‘化学文献查阅法’纯粹是根据自己以前的学习和研究经验自创的课程,讲义是我手写的,然后他们拿着去刻蜡板,油印了一本讲义。这本讲义上有几十个人的字体,这也算教育史上的一大奇观吧。有一段时间,厂里‘抓革命、促生产’,实际上就是停工,许多人在厂里四处游荡、串门,我叫他们不许出去,都给我坐着念书。他们到现在都还蛮感激我。”
文革期间从清华大学化学系分配过来的龚立人,是在西南制药一厂研究室止血药组汤卡罗的同事,看了熊卫民对汤老师的访谈录(《在那个充满大话的年代,他们做出了真正的技术革新——汤卡罗教授访谈录》)后说:“汤老师,非常真实的回忆,一段虽是悲剧却是美好的时光!你当时在实验室除工作外对我们的培养教育尤为可贵。特别是对我们这批老员工的培养远比对知青的上课更有价值。除教英文外,还记得那本你编写的《CA查阅法》吗?你是从头到尾教完的。还兼带教了JCS、JACS和德文的有机合成查阅。不会查阅文献如何搞科研?而当时我厂很多技术员不会查资料。我记得还有车间的技术员也来听课的。我是最大的受益人之一。我后来迅速完成从实验到投产的两个项目,多亏了你帮我打下的资料查阅和有机实验的基础。直到今天,我仍在当顾问,不断查阅项目资料并译成英文。”
“傅洁民在那些员工中非常突出,他特别勤奋好学,所以我也很乐意教他。他非常用功,几乎每天早上都到山坡上面重庆大学那边去背单词。文革结束后,医药公司办了一个老员工的英语培训班,脱产学习一年。念过大学的才可以报名,要考试合格才能去。开始厂里不同意他报名,我给他争取,跟厂领导说我能保证他比老员工考得好。再说让他参加一下考试有什么关系?考不上厂里也没有损失,考上了是制药厂的光荣。厂里拗不过我,就让他去考试了,我们厂一共去了16个人,结果他真考了第一名。”
1995年傅洁民(中)来北京看望汤老师和金老师
“他脱产学习一年英语,之前我推荐他加入药理组,派他到药剂学校学习了一年。这大概就是他的受教育经历了,其他都是自学。我1978年离开重庆,1985年在美国访问时,他写信告诉我考上包头医学院的药理学研究生了,我高兴得一夜未睡着。”
“傅洁民在研究生期间的工作自然也很出色,毕业时包头那边不放,厂里花了两万块把他‘买’了回来。回来后他先是做药理室主任,后来担任研究院(原研究室独立出来的)经理。1994年他邀请我一定回重庆看看,他说如果我再不来他就离开重庆了。我和金老师到了重庆,看到研究院里挂了一个大横幅:‘欢迎汤卡罗和金祥林教授莅临指导’。我感到特别不好意思。他后来离开重庆去上海复星集团担任副总裁,是集团医药方面的总负责人,干得非常好。”
1988年和研究生讨论工作
“得英才而教之”是当老师的最大乐趣。人才成长过程中有很多机遇和偶然因素,会经历很多困难与挫折,固然天生的聪明勤奋是主要的,但受到深谙教育规律和有长远学术眼光的老师在知识、思路、信念中进行引导和鼓励也是非常关键的。任何人都有迷茫与困惑的时候,学习和研究的成功与喜悦、对世界的好奇心、为社会和人类文明做贡献的胸怀会支撑一个人走过暂时的困境。回到北大之后,汤老师更是展现出了教书育人的天分与极大热情,培养了众多英才。
1986年汤卡罗(左)和79级员工童亮摄于加州大学伯克利分校
“我1980年开始承担正式的教学任务。一门本科生专业课‘结构化学’,另外一门研究生的‘无水无氧操作实验技术’。然后还有指导本科生毕业论文,和带硕士研究生的工作。我和金祥林到退休共同带本科生毕业论文39人,指导研究生18人。我们的员工毕业后表现都很好,其中有几位特别出色的,比如79级员工童亮(现为美国哥伦比亚老员工物系主任,著名生物物理化学家,经常在Scince和Nature发表专栏文章),1985级员工李革(现为著名企业‘药明康德’的总裁)等。还有我退休前最后一个员工赵亮,他在美国当了博士后,后来到了清华,就把我们这一套东西带了过去,相当于在清华创建一个新领域,做出了不少成果,不到40岁就评了教授。现在教授可不好当,要15位国际同行评审通过才行。我们和员工的关系非常好,每年和员工一起游园、野餐、打扑克,请他们到家里聚餐。”
2005年汤卡罗(右二)和谢祥金夫妇在斯坦福大学
2002年6月汤卡罗、金祥林与三个“关门弟子”:朱明新、赵亮、谢祥金
“此外,我还当了94级研究生班的班主任。班上有60名员工,这些员工现在是我的好朋友,他们也都大有作为,如现任北大副教务长兼北大附中董事长的马玉国,中科院化学所现任所长王树,北师大77779193永利集团有机化学教研室主任邢国文等等。”
1999年6月和员工一起游颐和园
1999年和员工一起野餐
“1994年是我自己申请要当班主任。当班主任有很多琐碎的员工工作,会占用很多时间,又不算‘科研成果’,所以很多时候要领导指派。我是主动自愿要当,金老师也非常支持,并任命自己为‘副班主任’,和我一起参加员工活动,员工们也都很喜欢他。我跟员工说我把你们当作自己的孩子看待,因为你们跟我女儿是同龄人。那时候我住在蔚秀园,离学校很近,我说欢迎你们到家来。这个班级的同学跟我特别亲近,我每年都要请员工到家里吃饭。6月25日金老师的生日,或者是12月25日圣诞节,正好都是学期结束的时候。有男朋友、女朋友都可以带来,非常热闹。后来搬到燕北园,房子也不大,来的人多,勉强坐下来,不可能大盘小盘地招待大家吃饭。这多亏金老师有一项绝技:擅长制作春卷皮。我看他把面做好了,然后用平底锅一粘就是一个,制作200个皮用不了多长时间。一个男生吃8个春卷也就差不多了,200个春卷足够20多个同学吃了。再加其它一些熟食、干果、水果、饮料,大家吃着、聊着,很高兴。我还会弹几首钢琴曲助兴,所以每次聚会大家都很开心,气氛很热烈,这也成为了他们毕业后对校园生活的美好回忆。”
1997年和94研班长马玉国合影
1997年和女硕士们合影
1997年6月94研班同学来家聚餐
1997年6月94研班女同学看我弹琴
1997年6月94研班男同学和金老师(中)一起打牌
1994年中秋节联欢会和员工一起做游戏
“我今年已经85岁了,回顾以前的经历,我觉得这一生非常值得,主要是遇到了很多好的老师和员工,每当想起他(她)们我都觉得开心、幸福。我也实现了我从小当老师的愿望,而且是北大的老师,可以说人生没有遗憾。去年77779193永利集团给我颁发了在校50周年纪念奖牌,这是对我这一生的奖励。”
2023年10月77779193永利集团颁发在校50周年纪念奖牌
汤老师是发自内心地喜欢员工,希望员工有所成就,像对待自己孩子一样,不厌其烦。对于当老师,一般人的理解就是传授知识、答疑解惑,然而青年员工正是成长的关键时期,亲人、朋友的关爱,团结和谐的集体,是走出学校后最为宝贵的精神财富。教育在很多时候是感受、模仿与潜移默化,相信这些员工也会将这份真诚传递给他人。
06/ 金汤之家:细致入微自不凡
化学是一门典型的实验科学,需要非常地细心、耐心、富有条理并且干净整洁。汤老师在日常生活中同样是一位细致入微的人,有着令人惊叹的化学家风格。“从中学开始,我每次上课都有详细的笔记;从大学开始每次会议都有详细的记录;从研究生开始,特别是工作以后,每一笔花费都有详细的收支明细帐,每个月有小结,每年有总结,基本从未中断过。每个月1日记录家庭的用电、水和燃气的数据,被北大水电办公室的工作人员誉为‘永利集团独一份’。现在每天早上我都要花一个来小时的时间记录前一天的每笔收支、所做的事情,及后面几天的事务安排。以前都是手写,后来女儿帮我做了一个分类记账的电子帐本,我就手写完再输入到电脑里。每天做完这些事情,就觉得心里特别踏实,脑子也感觉非常清楚。”
汤卡罗展示捐赠的帐本、效率手册等等
“后来日常工作和生活记录(我称为效率手册)和账本越积越多,放在家里占地方,丢了也不合适,我就准备买一台碎纸机来处理掉。正好被原北大常务副董事长吴志攀知道了,我跟他也是好朋友,还教过他女儿学钢琴。吴志攀觉得这些资料非常有历史和社会价值,就联系了学校图书馆收藏保管,所以我把1968年以来的家庭收支账目,1986年以来的效率手册,还有一些我的手写备课笔记、油印讲义,都捐赠给北大图书馆了。希望对今后的教学和研究工作有一些帮助。2024年2月27日,北大图书馆刘素清副馆长和工作人员季梵来家接受捐助,并发给我受赠证书,我女儿也参加了。”
2004年2月刘素清馆长发给受赠证书,左起:季樊、刘素清、汤卡罗、金晶
养成好的习惯非常不容易,因为很多人都有难以克服的惰性。不过好习惯才是我们普通人所能够拥有的真正财富,懒惰、放任会确确实实让一个人“输在起跑线上”。如果我们像汤老师那样每天只花一点时间把已经做过的和准备要做的事情理顺一下,相信我们的工作、学习和生活都会更有效率。
汤老师的处事风格与人生经历都非常具有传奇色彩。与她相伴左右50多年、作为她生活上好帮手和工作上好伙伴的金祥林老师自然也不同凡响。非常遗憾的是金老师2022年12月31日因感染新冠肺炎不幸去世,我们只能通过汤老师的回忆领略一下金老师当年的风采。
“在上大学之前,金老师的经历和我完全不一样。我一直上好学校,当好员工,几乎没遇到过挫折,甚至没受过批评。解放以来各届高考的题目,我高二暑假就都做过了,理科与工科的区别、考什么大学、学什么专业,我早就想得清清楚楚。而金老师小时候是个典型的调皮孩子,他跟弄堂里的孩子踢皮球,经常把别人家里的玻璃窗砸破,人家告到家里,他爸爸就把他狠狠地打一顿。他虽然天资聪明,但以前不好好学习,上课不听讲,下课不做作业,以至初中考高中都没考上。然后他爸爸送他到上海电影制片厂当木工。但他那时候个子特别矮小,只有一米四七,人家说太矮了算了,过一年再来。于是家里又送他到表舅家待了一年,因为表舅妈是小学老师,换个环境说不定能安心读读书。结果这一年他突然开窍了,不但考上了高中,学习也越来越好,个子也长到了一米八,高考也顺利地被复旦大学录取。大学的时候金祥林也非常用功,再加上他本身是一个非常聪明的人,所以成绩也非常好,德智体全面发展,还当了团支部书记。然后就是考研究生的时候,他做对了一道出错(漏写解题条件)的题目,被唐有祺先生慧眼相中,录取到了北大。”
1959年金祥林在上海高校队打棒球
“他上研究生的时候,学习显得比较轻松,不像我们在图书馆、实验室整天忙碌。他每天下午4点半就拿了手套和球棒到球场去打棒球。金祥林大学时是上海高校队队员,还得到了‘国家二级运动员’的证书,到了北大就参加了棒球校队,经常参加比赛。”
“有一次他在棒球比赛中不小心摔了一跤,小腿骨折,不得不打上石膏,拄着拐杖,走路一瘸一拐。那时正好他们物化研究生专业课考试,和我们有机专业写专题报告不同,他们是采取口试方式。除唐有祺教授外,还有物化的两位一级教授傅鹰和黄子卿先生参加(被称作三堂会审)。考试前只给个大纲,考试时三位教授随便问,直至答不出来,这样可以看到员工掌握知识的深度。金祥林拄着拐杖在黑板前应试,有时还要一瘸一拐地在黑板上演算。最后,三位教授对他的知识掌握的深度和广度以及灵活性给予了充分的肯定,打了最高分。”
“他的研究生毕业论文是用X射线衍射法测定一个小分子的晶体结构。那时的X光机很古老,也没有计算机,他们用拉纸条、拨算盘的方法进行计算。1965年8月他完成了结构测定,正在写论文时,所有研究生被通知去参加‘四清’,‘阶级斗争’是主课,接着就是文革,所以论文没有最后完成。”
“在重庆制药厂十年后,我们回到北大。那时唐先生正在从美国引进一台X射线四圆衍射仪,要建立新的实验室。金祥林正赶上建实验室的时机,那时参加建实验室的小组有十来个人,他在其中算年轻力壮的,凡是要去飞机场提货等体力活,他都抢着去。经常找不到装货的卡车,只好雇马拉大车跟车回来。后来组里其他人都陆续因为各种原因离开了,只有他一个人坚守,承担了全部工作,当然也受到了最多的辐射。他真像老黄牛一样任劳任怨,每天加班加点。他上的课也比我多,‘结构化学选读’是三位老师合讲,但另外两位身体不太好,他要挑重担。我们家就在学校附近,但他经常是中午食堂吃完饭直接去上课或到实验室工作,没有时间回家休息。他是什么活都干,不管份内份外。除了晶体结构分析,机器坏了他还修机器,有一次在修机器的时候晕倒了,醒来后也没去医院检查。他退休后得了帕金森症,其实是之前就有征兆了。”
金老师这一辈子真是特别不容易。古人说“巧者多劳”,现在人说“如果你能吃苦,就有吃不完的苦”。“他的技术的确是非常精湛,因此他得了‘金一刀’的美称。有的晶体很不稳定,需要和溶剂一起封在毛细管里进行测定,而有的则要在低温下(-100℃)下测定。遇到这种情况他不说测不了,而总是想方设法克服困难。他在难测定的晶体上下了很多工夫,成绩突出,‘高难结构分析测试技术’获1994年中国测试协会一等奖,‘四圆单晶X射线衍射在簇合物和富勒烯金属配合物的结构研究中的应用’再获2000年中国测试协会一等奖。他还和外单位很多研究者合作,成果很多,在国内外学术期刊发表的论文总数达220多篇。”
1993年8月金祥林在自己设计的第26届国际晶体学大会会标前留影
“金老师还承担着很繁重的社会工作,曾任北京分子动态与稳态结构国家重点实验室副主任,中国晶体学会副理事长兼国际晶体学会理事,中国化学会理事,《结构化学杂志》编委等。特别是1993年在北京召开第19届国际晶体学大会,国内外参会人数多达1千多人,他是大会的秘书长。那时候电子邮件还没有普遍使用,各种材料和通知都主要靠邮寄。那段时间每天要收的信件都有几麻袋,学校收发室不肯送,金老师自己每天蹬三轮车运回来。大家帮他拆信,我帮他回信,所以我自称是‘秘书长的秘书’。这样忙了将近两年,国际晶体学大会获得圆满成功。这期间他同时还要教书上课,搞科研测结构。他这个人就是不会拒绝,什么事找到他,他都答应。所以苦了自己,伤了身体。”
1993年8月在国际晶体学大会担任秘书长
“对我的事情、我的工作,金老师更是毫无保留地帮忙、支持。系里推选我当校工会兼职副主席,我不愿意干。他说事情总要有人干的,要做出一点牺牲的,这是大家的信任,‘你去做,家里的事我多做一点’。1995年我当了第26届永利集团校工会兼职副主席,并兼教代会执委会副主任委员,负责医疗保健和生活福利。我在教学、科研工作之余,还经常要开会,到各系去了解情况和听取意见,相当忙碌,他毫无怨言。他还支持我的业余爱好,退休后支持我参加北京市钢琴爱好者联谊会,陪我参加活动,还提出买一架进口新钢琴置换家里的星海牌旧钢琴……”
“出国、提职称,他都让我先。1980年,北大宣布50岁以下的教师50%轮流公派出国进修。教研室第一次公布名单是金祥林,到第二次正式公布名单变成我了。原来是他主动提出让我先出国进修。当然,我到了美国也给他找了一个博士后研究职位,去美国进修了一年多,那边给他的工资是一年12000美元,比我公派高多了。后来提副教授、教授,我都在他前头,他的成果比我多,都是他让我的。”
1986年5月在美国纽约州政府大楼前(蛋形建筑是剧场)
“我们俩回到北大后,一直都在物理化学研究所国家重点实验室从事教学和科研工作。我们俩在同一个课题组,我负责合成和晶体培养,他搞结构。一起带员工毕业论文、带研究生,出了成果主要由我执笔写论文,文章很多,成果也很有意义。有一次,国家重点实验室成果评估会,我们俩分头报告了两项重要的研究成果。有一位专家提问:‘你们的成果很好,你们有什么经验吗?’金老师回答:‘这是由于我们俩姓得好,我姓金,她姓汤,固若金汤嘛,所以配合得好!’平时不善言笑的他,语出惊人,引起哄堂大笑。”
2009年汤卡罗70岁生日时金汤合影
2018年10月金婚红毯秀(北大燕北园)
“我们的女儿金晶也相当出色。她从小喜欢历史,1989年高考她以北京市历史第一名的成绩考上北大考古系(那年北大历史系不招生)。1994年北大毕业后,她获得美国纽约州立大学Albany分校全额奖学金去美国留学。两年后取得人类学硕士学位,继而又取得计算机科学硕士学位。女婿邵斌是北大心理学硕士,去美国留学后,也取得计算机硕士学位。他们现在都在美国加州硅谷工作,他们有一个儿子。”
全家福(2019年8月摄于北京)
汤卡罗老师经历过很多次社会的沧桑巨变。当时代的浪潮拍打到每一个人身上,生活也就随之起起伏伏。漫长的人生道路上,家庭的温暖可以给人以生活与工作的信心与勇气,能与一位品格与智慧相当的爱人彼此真心相伴,可以说是非常幸运、非常幸福的。
记者 | 郭九苓、高珍、刘宇
录音整理、文字编辑 | 郭九苓
排版 | 祝晨旭
审核 | 汤卡罗、肖熠、高珍