化学家唐有祺院士：根深方能叶茂

中国科学院院士唐有祺专攻物理化学，是中国晶体化学和结构化学的主要创始人，中国分子工程的先驱和中国化学生物学的倡导者。诺贝尔奖获得者莱纳斯·鲍林研究了x射线晶体学和化学键的性质，以及量子力学和统计力学，并成为最早参与蛋白质晶体学的研究人员之一。

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唐有祺奠定并发展了我国晶体结构和结构化学的研究，创立了自发单层弥散理论，提出了化学生物学的新概念。它允许化学与生物学在中国的结合，促进中国在分子水平上对生命现象的研究，促进中国化学乃至中国科学的国际化，倡导中国重视国家层面的基础研究，建立科研资源和奖励的分配机制，重视科研人才的培养等。

在中国化学中，唐有祺对晶体结构和化学键性质的研究不仅起到了“播种”的作用，而且促进了结构化学在中国的生根、开花和结果。

在保龄球馆进入加州理工学院

唐有祺于1920年出生在新昌镇，一个有着千年历史的江南古镇。他有一个富裕的家庭，5岁就进入了新昌镇的小学。他喜欢阅读课外书籍，对白话有浓厚的兴趣，并有自己的偶像岳飞和爱迪生。在南汇县初中学习时，唐有祺开始喜欢数学、物理、英语等科目，擅长划船，向往国外的世界，如愿考上了上海中学。高中的物理和化学课向唐有祺展示了一个看不见的微观世界。电磁效应和化学反应如此神秘，以至于激发了他的好奇心和兴趣。一个偶然的机会，唐有祺读到一篇文章，在谈到从美国回来的科学界资深人士任鸿隽先生时说，任鸿隽向往的不是像爱迪生那样的发明家，而是一个理论和实践并重的科学家。这对唐有祺有很大的影响。爱迪生不再是他崇拜的对象，而是像法拉第和麦克斯韦这样的物理学家。上海中学的教学理念和丰富多彩的校园生活使唐有祺不仅掌握了学习方法和实验能力，而且开阔了眼界。这使他能够在未来的科学和教育实践中萌发一些先进的思想，并保持他对生活的热情和激情。

1937年，唐有祺在清华申请参加考试。由于战争，考试取消了。在同济大学成立30周年纪念日组织的校园参观中，注重实践的同济大学吸引了唐有祺。1937年底，唐有祺乘船从上海租界到温州，然后经过丽水到金华，在那里他就读于同济大学理学院化学系。在同济的历史上，唐有祺在同济大学的五年是极其艰难的。同济大学6次转校，唐有祺在学习期间跟随学校5次。他走遍了9个省。他后来的化学基础、实践能力以及在德语和英语方面的成就都得益于他在同济大学的学习。

大学毕业后，唐有祺没有选择留在学校工作。他最初的抱负是从事工业，通过工业拯救国家。毕业之初，唐有祺在昆明的一家军工厂工作了6个月。然后，他搬到了重庆的一家钢铁厂工作。当他被*大学研究生院录取时，他与一位从国外回来的人合作，在重庆市共同经营一家专门生产电解铁皮的试验工厂。为此，他甚至放弃了研究生学业。正是这一经历让唐有祺发现他真正的兴趣是学习。1944年春天，唐有祺登上了美国军舰“梅格格斯将军号”。

当他到达美国时，他首先联系了一所更普通的学校。加州理工学院只是在他到达美国后才临时联系他。他选择加州理工学院的原因是他去打保龄球了。与鲍林的谈话使他成为鲍林的保护者。波林如此爽快地同意了唐有祺的申请，不仅是加州理工学院研究生院的院长，而且他感到不可思议和欣喜若狂。鲍林选择唐有祺有一个重要原因，因为唐有祺不仅对物理和化学有浓厚的兴趣，而且有很好的基础。向宝琳学习的能力是老师和学生相互选择的结果。唐有祺在鲍林的学科下研究了x光晶体学和化学键的性质，还研究了量子力学和统计力学。在博士后期间，唐有祺成为以血红蛋白晶体为研究对象的早期国际蛋白质晶体学学者之一。在美国学习和研究期间，唐有祺不仅从鲍林那里学到了晶体化学、结构化学和分子生物学的前沿知识，还掌握了研究方法，学会了捕捉问题。这使他后来从问题中学习，并一直保持在学术水平的顶端。在各种场合，唐有祺不止一次说:“向鲍林学习的五年是我一生中最重要的经历之一。”

英美的一些x光晶体学家也在忙着研究蛋白质和核酸的结构问题，将生物学提升到分子水平，而唐有祺的血红蛋白研究进展顺利，新中国成立的消息已经传到了美国。他非常兴奋，渴望用自己的知识回到新中国。

1951年，美国移民局接到司法部的命令，限制所有科学系的中国学生回国，要求他们不要离开这个国家。宝琳是一位热爱和平和*的导师，她知道唐有祺回归中国后，尽管她曾试图挽留他，但在得知唐有祺下定决心后，她决定伸出援助之手。那年7月，唐有祺利用在瑞典斯德哥尔摩举行的第二届国际晶体学联合会大会的机会，获得了与新中国建立外交关系的瑞典的签证，回国了。

x射线衍射法的初始功率

1951年8月，唐有祺回到清华大学任教。当他在美国学习时，他意识到20世纪初物理学的一个主要发展趋势是从宏观到微观，如何通过实验技术有效地获得物质微观结构的信息是关键。虽然没有条件进行科学研究，但随着对德国物理学家马克斯·冯·劳埃1912年通过X射线衍射所作的新发现的深刻理解，这一发现给化学研究领域带来了变化，唐有祺首先想到通过建立“分子结构和化学键”课程将结构化学和化学键的最新理论和方法引入中国。1951年秋，清华大学化学系的学生意外地发现，课程中有一门新课程——分子结构和化学键的本质。这是温柔的唐有祺，他刚从国外留学回来，穿着毛皮衣服，戴着一顶帽子。这是他在清华大学化学系任教后做的第一件大事，也是他在中国从事晶体化学和结构化学的第一步。

从清华转到北京大学后，唐有祺写了中国第一本关于晶体化学的书，确立了北京大学物理化学专业的主要方向——分子结构和化学键。在将X射线晶体学前沿知识引入大学课堂的同时，他还建立了一个实验室，并在中国开展了第一批晶体结构测定工作。

不仅如此，他还积极整合北京大学、中国科学院化学研究所和物理研究所的研究力量进行合作，充分利用物理研究所的技术优势进行晶体结构测定。他的研究领域已经扩展到无机化学、分析化学、有机化学、药物化学、矿物学和其他两个学科中密切相关的结构问题。在中国化学中，唐有祺对晶体结构和化学键性质的研究不仅起到了“播种”的作用，而且促进了结构化学在中国的生根、开花和结果。

胰岛素和蛋白质晶体的启示

自X射线衍射实验室成立以来，唐有祺培养了一个晶体结构测定团队，形成了一个欣欣向荣的“生态”关系研究。由于随后的“*”运动和经济困难，唐有祺的实验工作中断了。

20世纪60年代，唐有祺意识到大多数无机和有机物质的结构模式可以通过X射线衍射来识别，并且可以找到键长和键角。还掌握了氢键的结构化学特征和数据，并总结了大多数重要的结构原理。因此，用于分析小分子结构的结晶学已经从一种新方法变成了一种通用工具。这时，他适时地提出单晶结构分析方法应该旨在探索分子的结构和功能之间的关系，并致力于生物大分子的研究。

由于“*”，唐有祺的想法只是在胰岛素晶体结构的测定中实现的。1965年，中国在世界上首次人工合成了一种生物活性蛋白——结晶胰岛素。1966年4月，在国家科学技术委员会主持的合成胰岛素鉴定委员会第二次会议上，唐有祺提出，胰岛素晶体的空间结构可以通过X射线衍射来确定，这一点应该立即进行。他的建议被接受并被选为学术带头人。这个建议不仅是因为他一直对大分子结构的测定特别感兴趣，还因为他与英国科学家艾伦·霍奇金的多次接触和霍奇金对胰岛素的偏爱。特别是，在唐有祺看来，胰岛素是霍奇金与中国晶体学家建立长期密切友谊的媒介。随着胰岛素测试工作的开始，国内的政治气氛变得越来越紧张。唐有祺退居二线，指导胰岛素结构测定的大方向。然而，正是这种对中国蛋白质晶体结构的首次测量，促进了分子生物学、化学生物学，特别是生物大分子结晶学的发展，培养了中国的结构生物学人才。

“*”一结束，他领导的研究团队就不再局限于分析单个小分子的结构，而是逐步开展了一系列有意义、有难度的晶体结构和结构化学研究，发现了新的结构类型，解决了相关的化学问题。与此同时，唐有祺让研究小组向蛋白质结晶学方向扩展。不久，北京大学在国内首次成功地用分子置换法测定了胰蛋白酶和鲍曼-伯克抑制剂复合物的三维结构。考虑到蛋白质分子的氨基酸序列可能包含高级结构信息，为了揭示这一信息，唐有祺为蛋白质结构预测建立了一个研究方向。从结构与功能关系的角度出发，他带领研究团队开始了蛋白质结构预测和分子设计的研究，后来又开展了多肽合成和表征的研究。然后，他将研究方向转向蛋白质结构、模拟和药物设计领域。

开拓新领域，结合多种学科

唐有祺一直关注物理、化学、生物和数学，精通化学的各个学科。这创造了一个开放的思想，使他能够把握学科发展的大方向。因此，他的研究速度总是快于国内同行。他经常在科学问题上有惊人的思维，敢于探索新的研究领域。这种敏锐的学科发展方向感，加上唐有祺对中国科学发展现状的思考和对中国科研实力的整合，使唐有祺为中国化学学科的发展做出了深远的奠基和启示。他培养的研究团队不仅限于北京大学，还包括中国科学院、复旦大学、吉林大学等。综合研究人员不仅限于化学领域，还涉及物理、生物和地质领域。

20世纪80年代中后期，唐有祺不仅在中国首次提出并阐述了化学生物学的概念，强调了化学与生物学交叉的重要性，还意识到仅仅将敏锐的嗅觉局限于研究团队是不够的。尽管国际社会在分子水平上对生命问题的研究投入了相当大的热情，但在此时的中国，化学和生物学曾经是分离的，很少相互交叉。为了使化学研究关注生物问题，唐有祺以“生命过程中重要化学问题的研究”这一攀登项目为平台，团结和鼓励大量化学家转向化学和生物学的交叉研究。唐有祺考虑的不仅是生命过程中哪些问题可以称之为“重要”，而且科学研究项目也应着眼于充分发挥化学学科和团队在中国生命科学研究中的作用。同时，为中国化学的创新提供动力也是一种理念。

“如果有一天一个人可以按照自己的意愿排列原子，那会产生什么样的奇迹呢？”这是诺贝尔奖获得者费曼的期望。像“生命过程中的重要化学问题”一样，“功能系统的分子工程”是唐有祺面向国际前沿开辟的另一个学术方向。他倡导的功能系统的分子工程缩短了现实和假设之间的距离。唐有祺以功能为导向、分部门建设分子工程的战略，不仅促进了人才培养，而且改变了研究者的研究思维方式，成为研究者学习和应用的合理方法。研究成果受到了国际学术界的广泛关注。

走向世界舞台

“*”结束前夕，工人和士兵的宣传队要求唐有祺接待外宾。由于许多外宾都认识唐有祺，所以接待特别顺利，在此期间，他还接待了他的导师波林访华。“*”一结束，唐有祺就开始了频繁的国际学术交流。在他的努力下，中国加入了世界晶体学会大家庭，成为中国科学走向世界舞台的里程碑事件。在与外国断绝多年联系后，唐有祺再次联系世界科学，敦促中国学术界向外界开放。

在美国学习时，唐有祺已经成为国际晶体学学术界的重要成员。他在晶体学领域的成就使他能够在国外学习期间和从美国回到中国的旅途中会见许多学术同事，并尽可能与他们保持密切联系。尤其是他与鲍林和何杰金的密切学术联系，成为中国晶体学国际化的重要铺垫。

由于唐有祺的努力和何杰金的帮助，中国晶体学会成功地加入了国际晶体学会，这是*成立后第一个加入国际组织的科学组织。它在中国乃至国际晶体学史上写了很多。1978年，唐有祺及时提出中国的学术应该是开放的。中国加入晶体学会后，他开始申请并准备在中国举行的国际晶体学会议。1993年在中国举行的晶体学会议是当时在中国举行的最大和最长的国际会议。

自1977年以来，唐有祺的国际交流极其频繁。这些国际交流有的是为了争取在中国举办国际会议的权利，有的是为了交流新的科学成果，有的是为了获取科学交流的资源，有的是为了介绍中国科学家的成果，有的是为了开辟国际科研合作的新渠道，有的是为了探索中国科研与产业结合的国际模式。他活跃在世界化学舞台上，是中国化学界耀眼的明星，也是科学交流新模式的引导者。

唐有祺的工作为中国科学家面对世界提供了一个平台。它引导中国科学家在世界背景下定位和思考他们的研究工作。充分利用国内外优质资源，借鉴国外科研理念和模式，提高学术起点，为推动中国形成具有世界眼光和国际竞争力的科学团队发挥了积极作用。

“唐有祺先生有一个战略野心，用晶体和物理化学探索化学的全貌。学问是宽广的，强大的，坦荡的，拿着一颗美丽的水晶照亮北京大学的校园。分子工程是精致的，绘制蓝图来指导21世纪。”中国科学院化学研究所的胡亚东先生的这首诗是唐有祺科学研究的一生写照。

从1997年开始，唐有祺辞去了他的学术职务，把学术舞台让给了年轻人。在他的科学思想的启发下，他的学生，甚至由他领导的化学、生物学和物理学领域的一组研究人员在两个攀登项目中继续在国际学术前沿游泳。在政策层面，中国科学继续以唐有祺倡导的对基础研究的重视为指导，提供制度激励，并积极鼓励优秀科研人员的成长。

(作者朱静是华东师范大学哲学系副教授。叶青，中国科学院中国现代化研究中心副研究员)

1978年，唐有祺(左六)是英国科学家何杰金家的客人。

②1947年，加州理工学院的唐有祺

(3)1980年，唐有祺(左)检查仪器设备

唐有祺致钱学森先生的信

钱先生:

几年前，我很高兴地宣布，我没有尽快向你举报一起犯罪。

一系列关于“加强基础研究”的研讨会举行了五次，最后一次是在3月5日。我们讨论了基础研究的三个问题:科技投入、学科建设和伦理道德。参加座谈会的不仅仅是数学、物理、化学等基础科学的同志，还有许多工程技术部门的同志。他们都认为基础研究非常重要，反映了社会和部门对这类研究的意义和性质认识不足或认识不深，没有给予足够的重视或采取不适当的措施。座谈会上的讲话给我印象最深的是，参加会议的同志们认为，每个“行业”都需要“基础研究”。我的经验是，他们对“基础研究”的界限的理解可能不尽相同，但他们从不同的角度反映了一个要求:他们希望更深入、系统和“冷静地”进行科学研究，以便更好地发挥他们的领导和储备作用，并产生一定的毅力。这显示了科学研究人员的愿望。我仍然同意你的观点，即解决应用基础或基础应用研究的困难取决于进一步的*改革。同时，研究人员的自我教育和提高认识也很重要。基础研究确实需要结合表面研究，但分散和重复的趋势不能继续发展。

我读了你的讲话，上面说:“我们将用现代科学技术建设有*。”这份草案内容丰富，简单深入，具有创新性。它以马列主义、*思想为指导。我读了好几遍，深受启发。

在讲话的第五部分，你谈到了你对科技*改革的看法，特别提出了建立第四产业，即科技产业的倡议。

在我看来，科技*的改革才刚刚开始，在某种程度上，最紧迫的任务是如何执行已经制定的许多政策或方针。它们是:科学技术是第一生产力；经济建设依靠科学技术，科学技术面对经济建设。经济应该转向依靠科技进步和提高工人素质。科技事业的发展和工人素质的提高是以教育为基础的。为了实现现代化的宏伟目标，跟踪世界高新技术，我们必须继续加强基础研究，增强科技实力和发展潜力。进一步加强科技法制建设，建立和完善知识产权保护制度，充分发挥专利制度在科学事业发展和经济建设中的作用；加快科技成果转化为生产力等。

这些政策涉及经济、科技和教育。相关部门包括计委、经委、科委、教委、科学院和基金会。要认真落实这些政策，首先要让这些部门同心同德，在经济、科技、教育高度协调的三位一体中，认识到这些政策对国家未来兴衰的重要意义，把国家利益放在首位，制定超越部门利益的实施措施。 包括主动组织科学院、高等院校等科研机构的科研工作和成果，协调全国的科技工作，通过建立科技产业来面向经济建设。

目前，最突出的问题是部门之间缺乏动力和不规范，无法促进部门之间的进一步协调。尤其是工业部门被眼前的任务所困，难以有长远的眼光。此外，当前的劳动和金融体系不利于它们的改革。如果工业部门真正认识到生产的发展应该以科技进步为基础，具有长远的眼光，尊重知识产权，排除门户之见，它必将在改革中发挥巨大的作用。然而，只要大中型企业进行劳动和金融*改革，它们的问题就可能得到解决。

虽然在形成第四个产业如科学技术之前，还有许多困难需要克服，障碍需要排除，但要振兴中国，就必须不断解放生产力，逐步深化改革。我相信，你们提出的建设性方案将越来越深入人心，必将对加快我国经济、科技和教育的发展起到促进作用。

如果上述意见有任何错误，我希望你会毫不犹豫地纠正我。

张丽珠告诉笔会询问蒋英同志的情况

欢迎

晚上，从唐有祺

1992年3月15日

《中国科学新闻》(第10版，2014年3月28日)