战火纷飞仍能发Nature、Science 带你认识抗战期间做出卓越贡献的材料科学家

侵华战争是中华民族近代遭受的最大的危机，“落后就要挨打”深深印在了每个中国人的心中。而在之前，从唐朝盛世到元朝前所未有的疆土，再到清朝前期的励精图治，中国一向以强国的姿态站在世界之巅。清末的闭关锁国虽然限制了西方国家推销商品大发横财，但是也失去了学习先进技术的机会。正是因为如此，西方列强掌握了前沿科技，中华民族的噩梦才由此开始！

提到那个年代，大多数人的第一印象是全民抗战，虽然教育和科技在那时基本停滞，饱受战乱各高校也不断转移，但是还是有一大批学者不顾个人安危，潜心研究，在及其艰苦的条件下做出了世界级成果。1944年，Nature发表了一项关于硫酸钠诱导斗鱼氯化物分泌细胞发育的研究报告，重要的是这是在战火中的中国完成的研究，主人公是当时中央研究院动植物研究所刘建康先生。（https://www.nature.com/articles/153252a0）也是由于条件的限制，文章由英国科学家李约瑟访问动植所后带回英国发表在Nature上。能在动乱年代做出这种成果，无疑需要巨大的信念和耐心，这才是我们的大国重器！笔者以此为引，带你了解那个年代中国材料化学科学家都在做什么。

金属材料：周惠久

刚刚大学毕业的周惠九选择在东北大学任教，没想到仅10几天日军就侵占了东北三省。无奈他选择在清华做了一段时间助教后赴美学习更先进的技术。当时美国的导师是材料疲劳的始祖摩尔，有着机械背景的他经过一年的研究发现，仅从宏观角度看待材料的性能无疑是抓不到本质问题，在蔡方阴教授的教导下，他对材料研究产生了兴趣。在两年的学习后，原本已经去密歇根大学读博的周惠久听到七七事变的消息毅然回到了自己的祖国，决心用在美国学到的技术为抗战贡献一份力量。此时也是清华北大等众多知名学府远离北方的战乱，组建西南联合大学的时机，周惠久便再次教授金属学热处理等课程。但前线的的设备无法满足作战的需要一直牵挂着他的心，于是第二年他便来到湘西的一个战车所里，利用简陋的设备对机械零部件的材料力学性能做测试，对战车零部件的铸造、热处理等工艺进行改善。这也是他利用自己所学到的只是对抗战做出的最直接的贡献。建国后，他带领团队开发的多次冲击试验机，以及在低碳钢马氏体的研究打破多多项国家垄断。1984年被入选《当代突出成就国际名人录》，1988年入选《国际杰出领导人名录》，1990年入选《国际知识界名人录》。是不折不扣的中国金属材料奠基人和学术带头人。

催化动力学：蔡镏生

蔡镏生是中国光化学以及催化动力学的创始人，也是吉林大学化学系的创立者。1932年在美国芝加哥大学取得博士学位后，蔡镏生回到燕京大学任教。开始对鱼藤酮的紫外吸收光谱和鱼藤酮的光化学分解进行深入研究。在燕京大学短短几年的时间里发表了多篇英文文章，工作涉及了通过熔融石英气体扩散的机理，氰化物的光化学聚合。溶液吸附研究包括通过木炭吸附吡啶酸，活性炭对苯乙酸的吸附机理。揭示了甲醛对皮粉的作用，电解质对胶体碳电泳的电泳迁移率的影响，椰子壳炭对氯化锌浓度和盐酸活性的影响等一系列工作。建国后，他率领清华、北大等高校的知名教授支援吉林大学创建了化学系。并在国内首次全面研究了甲烷氧气制甲醛的工作，在当时实验室已经能在微秒级研究化学过程，达到了国际先进水平。在国外光催化水分解的理论提出后，他指导学生进行研究，发现分解水的过程除了电子激发的重要作用外，水分子的振动激发也起着重要作用。蔡镏生可谓从无到有完善了中国的催化体系，一生都贡献给了科学研究。

天然有机化合物合成：庄长恭

庄长恭也是毕业于芝加哥大学化学系。1921年毕业于美国芝加哥大学，1924年获该校博士学位。1925年回国后，担任东北大学化学系教授、化学系主任、中国文化教育基金会研究讲座。1931年，“九·一八”东北沦陷后，他再度出国，赴德国哥丁根大学的慕尼黑大学研究有机化学。1934年回国，历任中央大学理学院院长、中央研究院化学研究所所长，引进刚发展起来的有机微量分析技术，从事麦角甾醇、中药化学成份和生物碱研究，卓有成效。他确证了麦角甾烷结构，推测了麦角甾醇的结构，设计了带有角甲基双环α－酮的合成方法；研究了甾族边链的氧化断裂，在当时的研究已经达到国际水平。在回国的几年间，发表了近20篇重要论文，和国内合作者刚开始研究生物碱时，从中药汉防已中分离出两种结晶生物碱，一种经其对结构的分析证明为防己碱，而另一种在当时定名为防己诺林碱，其中含有酚基，后来被证明为脱甲基的防己碱。而他最出色的工作就是推测了麦角甾醇的结构，他提出的合成带有角甲基的多环α－酮及其有关化合物为后续有关合成提供一种普适性方法，而在5年后第一个天然甾体产物雌马甾酮的合成就是参考了庄长恭的方法。

有机化学：袁翰青

袁翰青毕业于伊利诺大学，在博士期间首次发现了联苯衍生物的变旋作用，1932年获伊利诺大学哲学博士学位。1933年回国，先后任南京中央大学化学系教授、甘肃科学教育馆馆长、北京大学化学系教授及化工系主任。他发现，在铜存在下，使1-碘-2，5-二甲氧基与1-硝基-2-溴-3-甲酯基苯进行缩合反应，然后对产物进行皂化，可制得2'-硝基-6′羧基-2，5-二甲氧基联苯。他研究了邻位上带有较大基团的光活性2'-硝基-6'-羧基-2，5-二甲氧基联苯的变旋作用，并用左旋的番木鳖碱、辛可宁或马钱子碱与这种联苯衍生物作用，制成它们的盐，经拆分后就可得到光活性的联苯衍生物，发现它的钠盐在水中的外消旋速率比游离酸在有机溶剂中的慢；以绝对乙醇为溶剂时，钠盐比游离酸容易消旋，从而发现了联苯衍生物的变旋作用。继而他又对2，2'，4，4'-四溴-6，6'-二羧酸联苯和N-苯磺酰基-8-硝基-1-萘基甘氨酸及其类似物的消旋作用进行了研究，发现这类物质虽然容易消旋，但是在碱溶液中很不稳定，于是他率先制备了左旋体固体化合物，乃国际首创。

中国抗生素开拓者：汪猷

汪猷博士拜读于诺贝尔奖获得者H．Wieland的门下，博士从事不饱和胆酸和甾醇的合成研究。毕业后博士后期间在诺贝尔奖金获得者R．Kuhn指导下进行藏红素化学的研究，合成了十四乙酰藏红素，这是当时已报道的分子量最大的有机化合物。此后回国的几年他继续从事甾族性激素的化学研究。1942年，为了能更大程度发挥自己的理论知识他进入一家小药厂，偶然的机会听说国外有人从霉菌中提取了抗生素，于是他潜心研究，从霉烂的桔子入手，终于分离得到了一种抗菌物质——桔霉素。而这项研究发表在顶尖期刊Science上，引起了当时国际的轰动。而他最成功的也是最轰动的成就是与合作者完成了世界首例人工结晶牛胰岛素的合成，之前Nature还报道称人工合成还需很长一段时间，但仅仅几年我国科技者就打破了这句妄言。此后他又率领完成了酵母丙氨酸转移核糖核酸的全合成，天花粉蛋白的化学研究以及抗疟药青嵩有效成分青嵩素的生物合成研究。汪猷院士为我国抗生素以及基因工程做出了不可磨灭的贡献。

抗战期间像这样的科学家有很多很多，他们在物理、化学、天文、地质等方面都做出了国际级成果，在全面抗战的时代，能静下心来搞学术研究推进中国的科学进程的精神难能可贵，也正是有他们这样的科学巨匠精神中国的科学才能在今天得以传承，不致荒废，并在以全新的姿态赶超世界！

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