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邓从豪与配位场理论

发布日期:2013年12月09日 10:29 点击次数:

  邓从豪(1920~1998),江西临川人。著名理论化学家、教育家。1993年当选中国科学院学部委员(院士)。1982年获国家自然科学一等奖,1998年获国家自然科学三等奖。曾任山东大学校长,山东省人大常委会常务委员,山东省激光学会理事长,中国化学学会理事等职。荣获山东省劳动模范,全国高等学校先进科技工作者及全国先进工作者称号。
  邓从豪出生在一个贫苦农民家庭。1929年邓从豪入本村小学读书。小学毕业后,邓从豪以全校第一名的成绩考取了南昌一中,并且是这所中学的尖子生。
  1941年,从南昌一中毕业,受化学老师邹时琪先生的影响,邓从豪报考了厦门大学化学系和南昌中正大学化工系。
  在厦门大学期间,很多老师的为人处世和治学精神给了邓从豪以重要影响,最突出的是傅鹰教授。傅先生在他的《普通化学》讲义中列出了一些公式,并写道:“这些公式可由量子力学理论推导出来。”这令邓从豪感受到了量子理论的奥妙和神奇,并由此萌生了学习和研究理论化学(尽管当时还没有理论化学这一名词)的念头。傅先生还教授物理化学,并且说,“要学好物理化学,必须要打好数学和物理学的基础。”傅先生的话给了邓从豪重要启发,他除了以各门功课全优的成绩修完了化学系外,还选修了数理系的几乎全部课程,老师和同学们无不称奇。
  1945年夏天,邓从豪从厦门大学毕业,先是受聘于爱国华侨陈嘉庚先生创办的集美学校,教授高中部的数学与化学。在集美学校工作了一年半之后,受郭庆棻教授之邀,邓从豪应聘到南昌中正大学化工系,担任了郭教授的助教。
  1948年冬天,受著名化学家刘椽教授的邀请,邓从豪到位于美丽海滨城市青岛的山东大学化学系,并在孔孟之乡——齐鲁大地奉献了他的一生。
  在邓从豪的人生旅途上,遇到唐敖庆教授是一个重大转折,可以说,是唐敖庆教授把邓从豪引进了理论化学的研究领域。邓从豪回忆说:“1952年,我在《化学学报》上读到了唐老师的两篇论文‘分子内旋转’和‘橡胶的弹性’,很感兴趣,就试着给唐老师写信求教,并请他寄这两篇论文的油印本以仔细研读。很快就收到了唐老师寄的油印本,他还在附信中给予了热情的鼓励,使我内心充满了感激。”这年夏天的暑假,高等教育部在青岛举办“物质结构教师进修班”,唐敖庆教授在进修班上系统地讲授了一门课,邓从豪作为山东大学重点培养的青年教师,参加了进修班。1953年11月到1954年5月,邓从豪到吉林大学跟随唐敖庆教授进修了半年,不仅进一步学习了唐先生的治学经验,而且选择了自己的研究课题——“化学键的量子理论”。为了培养中国的高端理论化学教学和科研队伍,高等教育部委托唐敖庆教授在吉林大学举办“物质结构学术研讨班”,时间是从1963年10月~1966年1月,讨论班成员从全国高等学校中选拔,共计八人,这就是理论化学学术界常称的“唐敖庆研究集体八大员”,邓从豪成了“八大员”之一。在这个讨论班上,唐敖庆教授主讲了“量子化学”和“群论”两门重要基础理论课程,并选择了“配位场理论计算”作为集体研究课题。邓从豪在这项研究中作出了开创性的贡献。此后,邓从豪在量子化学基础理论和分子反应动力学两个领域都取得了卓越的成就,成为蜚声中外的著名理论化学家。
  邓从豪从1950年代初开始进行量子化学基础理论及分子反应动力学研究。1957年发表的《一个双原子分子势函数》被称为“邓势”,并被选入徐光宪先生编著的《物质结构》教科书;1978年发表了论文《化学反应速率的量子理论》,该论文放弃了艾林过渡态理论中关于化学平衡的假设,用严格的量子场论方法导出了新的反应速率常数计算公式,并用“过渡态与产物态相互作用的矩阵元”成功地证明了伍德沃德-霍夫曼轨道对称性守恒原理;1994年,发表了《反应散射的LCACSW方法》,通过分析量子化学的LCAOMO与反应散射波函数的异同,提出了用代数方程组来求解反应几率的新方法。1963年10月~1966年1月,作为唐敖庆研究集体的主要成员,邓从豪执笔写出了《配位势场的理论研究(I)——正八面体场的dn组态的理论分析》。该文的核心内容即邓从豪提出的“三维旋转群-点群耦合系数”,用以沟通了点群和连续群,为配位场理论建立完整的不可约张量方法铺平了道路。1966年8月,在北京召开暑期国际理论物理学学术会议,唐敖庆研究集体的《配位场理论研究》论文在会上进行交流,并被评为“大会十项优秀学术成果”之一。大会给予该项成果以高度评价说,中国科学家的《配位场理论研究》“丰富和发展了配位场理论,为发展化学工业催化剂和受激发射等科学技术提供了新的理论依据”。经过唐敖庆研究集体其他成员的进一步发展,这项成果于1982年获国家自然科学一等奖,以这项成果为主要内容的专著《配位场理论方法》(科学出版社1980年)同年获得中国自然科学书籍一等奖。值得指出的是,在配位场理论中,应用群链不可约表示将能谱分类,并用耦合系数进行不可约张量计算,中国科学家比国外早了近十年。1970年代末,开始探索电子相关问题,并在1992年取得了突破性进展,即在超球坐标下实现了多电子体系薛定谔方程的直接求解,为深刻理解与电子相关的化学物理学问题奠定了基础。徐光宪院士在为《邓从豪科学论文选集》写的“序”中对此作出了高度评价,说“邓从豪的电子相关研究开辟了严格求解多体体系的新途径,为深入分析与电子相关有联系的化学、物理等问题提供了可能性”。此项成果获得了国家教委科学技术进步一等奖(1997年)和国家自然科学三等奖(1998年)。
  邓从豪能够在理论化学领域取得饮誉四海的成就,有两个重要原因:其一是天才加勤奋,如古人云“勤览经典,以自新益”;其二是师从名家,奋斗不息,求学终身。他的聪慧天资自不用说,一个化学系的学生能够同时把数理系的课程消而化之绝非常人所能为,而他的勤奋却更值得我们每一个人学习。邓从豪从不消闲享受寒暑假及节日,是真正实践了“用别人喝咖啡的时间来读书学习”的人。山东大学的老同志都清晰地记得,不论寒冬还是炎夏,在深夜之际都能看到邓从豪书房的灯光。即使是在“文化大革命”中全国淹没在“红色革命”的狂潮中时,他都不曾中断读书、学习和研究。山大化学系上了年纪的老师都知道这样一个真实的故事:邓从豪在图书馆里查阅资料,由于太过专注,下班时间到了却浑然不觉,也未曾听到管理员询问的声音,以至被反锁到了里面,只好忍受饥饿等到家人来找,然后再去找图书管理员来开门。有时为了寻求清静的学习环境,他请图书管理员把自己反锁在资料室里。新年春节也仍孜孜不倦地工作,从不休闲。更让人感动乃至终生难忘的是,年近八旬的邓先生在病重住院期间,仍在病榻上推演公式,试图更好地用超球坐标直接解出分子的本征解问题。1998年1月16日,也就是在邓从豪生命的最后一天,理论化学所的负责人去给他汇报年终工作总结时,发现他正在床上查阅一本英文版的《群论》。
  邓从豪能够取得杰出的学术成就,还在于他高瞻远瞩,勇攀高峰,不惧寂寞,不怕坐冷板凳。他说,科学研究要抓关键且影响大局乃至全局的问题,可能很难,但要能够耐得住寂寞,敢啃硬骨头,“咬定青山不放松”。他进而说,不能逮住木板子薄的地方钻窟窿,要敢于钻厚木板甚至是铁板。他是这样说的也是这样做的,他晚年取得卓越成果的电子相关理论、量子散射理论等课题都是很难但是能影响全局的问题。联想到时下社会风气浮躁,学风不严谨,急功近利甚至弄虚作假等不正之风,真令人痛心疾首。
  邓从豪一生清正廉洁,有口皆碑。自1956年起他曾先后担任化学系主任、光学系主任,山东大学副校长、校长。他一身正气,两袖清风,同事们都一致评价他责任心强,出以公心,从不贪公家一墨一纸。
  邓从豪是一位宽厚仁慈,平易近人的长辈。1996年夏,邓先生的病情已经相当严重。但当他的学生葛广路赴美留学,前来家中辞行之时,邓先生热情接待且坚持将他送出门外,小葛是含着眼泪离去的,邓先生却在楼门口注视着小葛直到他走远才返身家中。邓先生逝世后,小葛谈及此事之时泣不成声。1981年,学生武鹏光因家贫无盘缠,无法赴北京参加留美学生选拔考试,邓先生得知此事后,将50元钱托带队的奚正楷老师转交小武,让小武万不可误了这次机会,并嘱咐莫要声张。直至1999年1月,在邓老师逝世一周年纪念会上,时任济南大学校长的奚正楷教授才公开此事。如此类之事,邓老师毕生所做很多。
  邓从豪任教山大的数十年中,邀请了许多国外学者前来讲学。受邀之人,不唯名气,却重水平。例如,1992年,纽约大学助理教授张增辉尚未成名,但当邓从豪注意到了他在S-矩阵变分法方面的出色研究后,不仅在《化学物理学报》撰文推介他的工作,而且诚邀其来山大访问讲学。后来,获得了美国总统科学奖的张增辉教授深情地回忆了当年的情形。他说道:邓先生是我尊敬的长辈,他成就非凡,享誉中外,学识渊博,明德惟馨。我比邓先生小40多岁,但他平等待我,还邀我去他家中促膝长谈。邓先生平易近人,宽厚仁和,确有长者之风。
  邓从豪从1963年开始招收研究生,“文革”结束恢复研究生招生制度后,他是中国首批博士生导师之一,30多名研究生在他的指导下获得硕士或博士学位,他们大都成为中国理论化学基础研究的生力军。邓从豪教书育人循循善诱,诲人不倦,先后开设了20余门大学生和研究生课程,讲课特点是侧重推理,逻辑严密,内容新颖先进。他记忆力惊人,授课不用讲稿,总是适时而恰当地介绍国内外同行及他本人的最新研究成果,使听者得以较快地进入本学科的前沿。他每周都组织学术讨论会,自由讨论,发扬民主,开阔视野,增长识见,及时发现问题,找出解决问题的方法。他鼓励属下出国进修或参加国际学术会议,还经常邀请国内外科学家来山大讲学,及时了解理论化学前沿及发展动向。他的治学理念和授课风格影响了一代人。
 


【作者:            来自:《山大第一》    责任编辑:筱颜  】

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