黃志鏜院士：高聚有機皆化境

　　 黃志鏜院士的科學研究生涯，與新中國的科學事業幾乎同步開始和成長，經歷了幾十年的風雨起伏。癡迷化學的他，始終堅持在科研第一線。黃志鏜的學生們都贊嘆他有著超群的記憶力和深邃的學術洞察力，在許多領域都有開拓性貢獻。

　　黃志鏜（1928年5月20日—）

　　浙江黃巖人，有機化學和高分子化學家。1928年5月20日生于上海，1951年畢業于同濟大學化學系，同年到中國科學院上海有機化學所工作，1956年起進入化學研究所工作至今。1981年1月至1982年9月到德國波恩大學做訪問研究。曾任化學研究所第六至八屆學術委員會主任，1991年當選中國科學院學部委員（院士）。

　　黃志鏜自20世紀50年代末到80年代從事耐高溫高分子研究，為我國航天事業及戰略武器中的防熱材料的制造作出重要貢獻。70年代末以來開展雜環化學研究，系統研究了雜環烯酮縮胺類化合物，產生了較大國際影響。隨后在國內開創杯芳烴研究工作，成為我國超分子化學研究的先行者之一。

　　黃志鏜原名黃志唐，或許是有感于那個政局紛亂的時代，家族這一代的名字是取自唐宋之間“五代”的順序，分別是黃志梁、黃志唐、黃志晉、黃志漢、黃志周。黃志晉和黃志漢是叔叔家的孩子。而“唐”字不常用，常誤寫為“堂”，又因命里缺金，故改名黃志鏜。

　　靈石塔下

　　1931年東北“九一八事變”發生后，日本海軍也蠢蠢欲動，軍艦屢屢在上海等口岸活動。此時全國反日情緒高漲，各地組織救國會抵制日貨。創建于1912年的上海的三友實業社也組織了四百余人的“三友抗日義勇軍”，天天操練，張貼反日宣傳畫。10月，日本海軍陸戰隊以保衛日僑為名登陸上海，一部駐扎在三友社西鄰的原日商廠內。在日本既定侵華政策的指引下，三友社被作為挑釁的目標。

　　1932年1月中旬，川島芳子唆使幾名日本僧人到馬玉山路的三友實業社總廠去生事。1月28日晚11時30分，日軍發動了侵略上海的戰爭，第二天即占領了三友實業社。廠房被日軍炮火炸毀，設備破壞殆盡，損失慘重。經歷了這場國難，三友實業社的會計主任黃朝熊不久因病撒手西去，留下妻子王菊常和三個年幼的孩子：黃志梁、黃志鏜、黃志周。王菊常頂替丈夫，轉到杭州的三友分廠工作，把大女兒黃志梁帶在身邊，小女兒黃志周交給別人托養，年僅4歲的黃志鏜則被送回了母親的老家浙江黃巖縣城，跟隨外祖父母生活。年幼的他記不起父親的模樣，從此他把黃巖作為自己的故鄉，而非祖籍溫州永嘉。

　　1939年黃志鏜讀完小學，正值日軍侵略活動加劇，縣城地處偏遠，交通不便，雖沒有遭日軍攻占，但已經歷了數次轟炸。在這種情況下，縣立中學初中部4個班于1938年9月遷至黃巖西鄉靈石書院。靈石得名于東晉年間從天而降的一塊隕石。靈石書院藏于群山深處，可以有效地躲避空襲。最顯眼的是大雄寶殿前的一座靈石寺塔。休學半年的黃志鏜于1940年2月升入初中，進入縣立中學初中部春季一年級讀書。1944年2月，黃志鏜進入高中部春季一年級。

　　上海淪陷后，一些高校的教師流亡到黃巖，充實了黃巖中學的教師隊伍。其中一位是曾任中央研究院化學研究所助理研究員、交通大學講師的袁積誠先生，他擔任了初高中化學和高中礦物課教師。袁積誠有豐富的教學經驗，化學功底十分深厚，對教材更是倒背如流，尤其能夠從學生感興趣的事情入手，教會學生很多實驗。有袁積誠這樣的老師來任教，那幾屆黃巖中學的學生是非常幸運的。黃志鏜說：“袁積誠先生對我影響最大，可以說是獨一無二的影響。”高中二年級開設化學課，就是從那時起，黃志鏜對化學產生了強烈的興趣，甚至已“醉身于化學之中”。當時他非但閱讀了可以到手的有關化學的書籍，而且在那樣困難的條件下，還盡量做些實驗，以電燈泡來代替燒瓶，到南貨鋪中搜羅藥品。黃志鏜認為：“如果說我對化學的研究有成就的話，應該說是那時袁先生給我打下了堅實的基礎。”

　　抗戰結束，這批名師返回上海，讀完高二的黃志鏜也到上海投奔母親。母親托人替他在上海的銀行找到一份練習生的差事，這在當時是相當不錯的工作。可是已經癡迷化學的他不顧母親的反對，通過一位同鄉的關系，到化學試劑廠當了學徒。后來一名同學給他弄到一張高中畢業證書，黃志鏜即準備直接投考同濟大學。填報志愿時，他毫不猶豫地選擇化學系，并最終被錄取。

　　上海歲月

　　同濟大學化學系與理學院一起籌建。1936 年王葆仁（1907—1986年）回國任同濟大學教授，并籌建理學院，1937年兼任理學院院長與化學系主任，成為當時同濟大學首次擔任高級職務的中國教授。在黃志鏜的學術生涯中，王葆仁是他工作中的恩師。雖然他們沒有在同濟大學化學系相遇，但一位是化學系的開創者，一位則成為化學系畢業的最后一屆學生（1952年化學系調整到其它高校）。

　　黃志鏜考入同濟大學的這一年，正值學校回遷上海，整個過程歷時一年多，所以黃志鏜這一屆新生推遲到1947年春才開學。由于原有校舍已不復存在，被迫臨時分散到市內多處。在同濟，入學第一年要進入新生院學習一年的德語。德國化學工業長期領先于世界，學習德語無疑是學習化學的一種有效工具。

　　1947年下半年開始，黃志鏜進入正式的大學學習。“在此四年中，雖然我對各種課程皆有興趣，但最有興趣的還是有機化學，我除應做的實驗外，還在課外做了許多有關有機化學的實驗，舉其較大者，除做對氨基酚甲酸的綜合法為論文外，尚做了醋酸乙烯的氣相綜合法，2，4-二硝基甲苯的電解還原法，這些實驗花費了我一年多的時間”。

　　1951年，黃志鏜畢業于上海同濟大學化學系，8月底即經申請分配至中國科學院上海有機化學研究所工作。同月，王葆仁也從浙江大學調入該所，擔任副所長。黃志鏜就跟隨王葆仁開展甾體化合物方面的研究工作。當然，這一時期受“三反”運動、思想政治改造運動的影響，真正的科研時間并不多。而且，因為研究方向仍是老傳統，與要求“科研聯系實際”的時代精神不合，只好被迫中止。

　　就在新的研究方向尚未確定之際，1952年9月，黃志鏜參與了“四乙鉛工作組”，這是受燃料工業部石油總局委托，研究汽油的抗震劑四乙鉛的制造，作為設廠制造的參考。從制備氯乙烷到四乙鉛的合成，約三四個月完成任務。

　　1953年有機所的研究方向確定為兩個方面，一為高分子化學，另一為抗生素化學。高分子化學方面的總負責人是王葆仁，黃志鏜被分配到下面的尼龍-6（聚己內酰胺）研制組。具體工作是在陸仁榮先生領導下從環己醇經催化氧化制環己酮，這個工作搞了一年。

　　20世紀40年代以來興起有機硅高分子，廣泛應用于密封劑、涂料、潤滑劑、絕緣材料等各方面。王葆仁敏銳地認識到發展有機硅高分子材料的重要性，于1954年成立有機硅高分子的研究課題，由孫樹門先生具體負責。黃志鏜再被調至有機硅高分子組，開展有機硅的單體合成、水解縮聚及硅氧型高分子的幾個主要品種如硅油、硅橡膠、硅樹脂的研制，此外也從事硅氧硅碳型高分子的探索。黃志鏜是我國早期從事有機硅高分子及有機硅化學的研究者之一，對該方面的研究起了啟動作用。

　　尤值一記的是，黃志鏜1954年在《化學學報》發表了他的第一篇論文《關于原硅酸乙酯的制備》。這篇論文的手稿黃志鏜一直珍藏著，汪猷、黃耀曾分別撰寫了詳細的修改意見，王葆仁在原稿上用紅筆作了大量的修改。這篇論文也是有機所高分子方面首篇公開發表的論文，黃志鏜對此銘感不忘，不止一次提到王葆仁先生親自指導他寫文章，是對他最大的幫助。

　　搬遷北京 轉向軍工

　　根據中國科學院建院初期的布局，化學方面研究機構集中在上海，這樣與北京、天津等地諸多高校的化學專家聯系受到影響，也與集中于北京的物理類研究所交流不夠，因此早在1953年，中國科學院就籌劃在北京成立化學研究所。當時的擬議是將上海有機化學所為基礎全部遷來北京，與北京、天津的高等學校合作，逐步發展成為比較全面的化學研究所。

　　1956年8月，中國科學院化學研究所于北京成立，下設無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和高分子化學五個組。高分子化學組有近80人，其主體是由上海遷京的有機化學研究所的高分子部分。黃志鏜從助理研究員做起，始終伴隨著這個所的成長壯大。經過了幾個月的搬遷忙碌，黃志鏜作為課題負責人，承擔了“硅碳硅氧型高分子化合物”的研究課題。

　　1958年，化學所在“任務帶學科”指導思想下，承擔了國防軍工任務，人員大幅擴充，高分子方面擴充為四個室。1961年，中國科學院組織化學所等研究火箭技術，在懷柔建立基地，化學所成立二部，研制火箭用高性能燃料和耐高溫、耐輻射、高絕緣的高分子合成材料。黃志鏜也被從高分子合成室抽調到二部，研制高速飛行中的增強塑料和燒蝕材料。

　　黃志鏜開展的有機硅材料成為早期主要方向之一，他合成了甲基乙氧基二硅甲烷，并進行了它們的水解縮聚的研究，同時還研究了含乙烯基聚硅氧烷樹脂的制備及聚合，進一步研制了用于增強塑料的有機硅樹脂，由此所得的增強塑料在高溫下具有良好的介電性能。

　　火箭研制需要超高溫下使用的燒蝕材料，研究所把這個任務交給了黃志鏜，并成立了以他為首的小組。根據文獻報道，在這方面國外一般采用酚醛樹脂增強塑料。黃志鏜小組于是經過實驗，采用性能更優越的酚醛環氧—酚醛混合樹脂增強塑料，并較好地解決了酚醛樹脂的揮發性與流動性之間的關系，于1966年研制成一種低壓成型的酚醛樹脂。這種樹脂在航天工業中長期沿用，1987年獲得國家發明獎三等獎。黃志鏜小組曾先后研制出6種新型的耐高溫樹脂及固化劑，并推廣進行小批量生產，為我國國防建設中所需的新材料，特別為我國航天事業及戰略武器中的防熱材料作過重要的貢獻。

　　黃志鏜在工作中總結出，進行酚醛環氧樹脂的工作，開始是針對某項具體任務，逐漸地將它擴充到解決其他任務，這說明若能將一個項目的工作做得透徹，對解決若干任務皆是有幫助的。除了內部的研究報告外，黃志鏜在該方面發表論文十余篇，在國內產生了較大影響。

　　20世紀50年代以來，國際上對耐高溫高分子的探索，較有成效的是芳雜環高分子，文獻中提及的最有代表性的品種是聚酰亞胺，但成型加工條件更為苛刻。黃志鏜等在熱固性高分子方面的工作基礎上，繼續采用交聯的方法解決了成型加工的難題，制成交聯型的聚酰亞胺，長期使用溫度可達300℃。而面向耐更高溫的材料，又進行了一系列開創性的工作，設計合成了以對稱三嗪為交聯結構的新型芳雜環高分子，滿足了多項國防需要。

　　舉世矚目——雜環烯酮縮胺合成

　　20世紀70年代末，中國與西方國家恢復有機化學領域的科技交流，黃志鏜作為研究所的科研骨干，曾于1975年隨代表團赴聯邦德國考察，1978年到英國考察。1979—1980年間，化學所先后有30名科技人員前往國外進修學習。當時化學研究所向綜合性研究所發展，重新發展有機化學，黃志鏜于1981年初到聯邦德國，進入波恩大學有機及生物化學研究所做訪問教授，在雜環化學方面開展合作研究。

　　雜環化合物數量極大，合成和反應上方法繁多。在研究中黃志鏜敏銳地發現，該所已發表的幾篇論文中化合物結構有錯誤。于是他開展這方面的工作，在波恩大學期間合作發表三篇文章，第一篇文章糾正了這個錯誤，改正其結構為一類雜環烯酮縮胺。第二篇文章再次強調這個新的發現，認為它是一類很易與親電試劑反應的化合物。到第三篇文章就開始做全新的化學，從而發現了這類新型雜環化合物的合成子。1982年回國后他繼續該領域研究，為合成眾多的新雜環化合物開辟了一條新路。

　　雜環烯酮縮胺是一類氨基取代的烯胺，對它進行系統研究可豐富烯胺化學的內容；它是一類多反應點的化合物，除了能在碳原子或氮原子上進行反應外，羰基取代的化合物尚可在氧原子上進行反應。因此研究它在不同條件下的區域選擇性反應是很有意義的；此外它是一個高度共軛體系，從結構化學的角度亦很有研究的價值。

　　黃志鏜作為這類化合物的重要開拓者，使它在合成多種類型的二雜原子雜環上，得到廣泛的應用，成為一種普遍通用的方法，并得到國際上同行們的公認及引用。這項工作被認為是達到國際先進水平的一項研究成果，是我國有機化學家對雜環化學作出的很有代表性的重要貢獻，他多次受邀在國際雜環化學領域會議上報告。而且，由于很多雜環化合物具有生理活性，有可能從中篩選出新的藥物或農藥，因此美國的杜邦公司農化部、德國的拜耳公司、日本的武田醫藥公司等都與黃志鏜小組簽訂協議，合作進行新藥或新農藥的篩選，其中某些化合物發現有抗癌活性。90年代后期，黃志鏜還與北京大學彭師奇教授等合作，進一步開展雜環新合成子方法學研究、新雜環化合物的組合化學研究等。

　　在雜環烯酮縮胺這一領域，無論在合成方法上，還是對它的反應的研究，黃志鏜研究組的工作都較為系統，不僅發表了百余篇科學論文，所發表的論文數一度達到國際上該領域的一半左右，而且還以這類合成子為基礎制備了1500多種新的雜環化合物。黃志鏜以在雜環烯酮縮胺方面的工作獲得中國科學院自然科學獎一等獎（1994）和國家自然科學獎三等獎（1995）。

　　杯芳烴與超分子化學的先驅

　　20世紀70年代末以來，國際上隨著對冠醚、環糊精等大環化合物的深入研究，一類大環化合物——杯芳烴引起了化學家的注意。杯芳烴（Calixarene）是由苯酚環和亞甲基連接而組成的大環化合物，因為其四聚體結構像一個酒杯，故命名為杯芳烴。它的出現與對酚醛樹脂的研究密切相關。黃志鏜有多年研究酚醛樹脂的基礎，在60年代就曾經注意到文獻中酚醛樹脂固化過程中分離出來的這種環四聚體，80年代末，黃志鏜和吳瑤曼等人抓住國際學界動態，在國內率先開始杯芳烴的研究，進入超分子化學領域。他對“杯芳烴”這一術語的中文譯名也很快得到了化學界的認同和接受。

　　杯芳烴是一類具有杯型的空穴結構的大環化合物，能包合很多種類的有機小分子，是頗為理想的人工模擬酶的基體物，作為模擬酶研究的對象特別受到重視，被稱為是繼冠醚和環糊精之后的第三代主體化合物。黃志鏜研究組先后開展了杯芳烴的穴洞結構和性質、衍生物的合成、低聚體的合成及性能、手性杯芳烴的合成及性能、杯芳烴超分子體系的合成和功能等系列研究。在這一領域發表70余篇研究論文和綜述，合成了數百種杯芳烴衍生物，許多功能化的杯芳烴已在分子識別中顯出特性。當時國內很多機構也想開展這方面的工作，化學所接待過數批前來學習制備的學者。黃志鏜被公認為中國在該領域的先驅人物之一。

　　黃志鏜院士的科學研究生涯，與新中國的科學事業幾乎同步開始和成長，經歷了幾十年的風雨起伏。如果總結特點，大概是他能把研究興趣和國家的需要自覺地結合起來，從而在前30年避免了多次政治運動的沖擊，始終堅持在科研第一線。黃志鏜的學生們都贊嘆他有著超群的記憶力和深邃的學術洞察力，在許多領域都有開拓性貢獻。癡迷化學的他，普通社會交往并不多，在北京生活數十年依然保留著濃重的黃巖口音。

　　然而，在國家需要面前，他總是無條件服從安排，一再變更研究方向。大學期間他愛好有機化學，但工作后被分配到高分子組，研制尼龍，不久又轉向軍工需要的有機硅。剛剛在有機硅方面做出一些成果，即被抽調從事“兩彈一星”所需要的聚合物材料研制。也許在他看來，比起失去信任的前輩科學家，自己能有條件從事化學研究還是幸運的。

　　改革開放后，他迅速認識到國內外的差距，并根據化學研究所的發展戰略，從高分子抽身，轉而負責發展研究所的有機化學方向。幸運的是，這次他能夠根據自己的興趣長期堅持一個領域的研究，從而做出名揚國際學界的成果。他在培養學生時，也特別強調學生應該有自己的志向或者理想，給學生非常大的自由空間。

　　（作者單位：中國科學院大學人文學院）

▲青年時期的黃志鏜 。

▲1978年，中國有機化學代表團訪問英國東英吉利大學。

▲黃志鏜與學生們在一起 。

▲1988年，黃志鏜獲國防科工委“獻身國防科技事業”獎章。

《黃志鏜論文選集》后記

■鄭企雨

在五十多年的學術生涯中，黃志鏜先生在高分子化學和有機化學領域辛勤工作、創新探索，在耐高溫高分子和有機硅高分子、雜環化學和超分子化學研究方面取得了優異的成績，對我國的有機化學和高分子化學的發展作出了卓越的貢獻。

黃志鏜先生曾多次榮獲重大獎勵，如1978年獲全國科學大會獎，1987年和1996年兩次獲得國家發明獎三等獎，1994年獲得中科院自然科學獎一等獎，1995年獲得國家自然科學獎三等獎。鑒于他在有機化學和高分子科學方面的成就，1991年當選為中國科學院學部委員（院士），2003年獲得了何梁何利科學與技術進步獎。

除了研究工作外，黃志鏜先生在國內的許多科學事務中擔任要職，并積極投身于國際學術交流與活動，為促進我國化學的發展作出了重要貢獻。他曾擔任中國科學院化學部副主任、國家自然科學基金委員會化學部有機化學學科評審組組長。1989-2001年的十多年間一直任中科院化學所的學術委員會主任，1995—2001年任化學所學位委員會主任。同時又是國內多家學術刊物的編委、《高分子通報》的主編、《中國化學快報》的副主編。他曾擔任過第八、九屆全國政協委員。

自上世紀70年代末以來，黃志鏜先生先后培養了約70名博士和碩士研究生、8名博士后。在學術上，他高瞻遠矚，精心指導，認真嚴謹。每一個化合物的數據都親自核對，每一篇學術論文都仔細修改。所有的學生都會永遠銘記黃先生對論文初稿中核磁、元素分析最后一位數的準確修改，對一個個單詞大小寫、語句標點符號的更正。他始終堅持把培養學生獨立科研工作能力放在第一位，充分尊重學生的意見，循循善誘，將自己的知識和經驗毫無保留地傳授給學生。

黃志鏜先生常說，學生就像人的五個手指有長有短一樣，基礎差別很大，對他們的要求和培養也要因人而宜。今天，黃志鏜先生培養的學生已經遍布海內外，不論是在教育、科研，還是在工業應用領域，他們都取得了突出的成績。