戰火紛飛仍能發Nature、Science 帶你認識抗戰期間做出卓越貢獻的材料科學家

侵華戰爭是中華民族近代遭受的最大的危機，“落后就要挨打”深深印在了每個中國人的心中。而在之前，從唐朝盛世到元朝前所未有的疆土，再到清朝前期的勵精圖治，中國一向以強國的姿態站在世界之巔。清末的閉關鎖國雖然限制了西方國家推銷商品大發橫財，但是也失去了學習先進技術的機會。正是因為如此，西方列強掌握了前沿科技，中華民族的噩夢才由此開始！

提到那個年代，大多數人的第一印象是全民抗戰，雖然教育和科技在那時基本停滯，飽受戰亂各高校也不斷轉移，但是還是有一大批學者不顧個人安危，潛心研究，在及其艱苦的條件下做出了世界級成果。1944年，Nature發表了一項關于硫酸鈉誘導斗魚氯化物分泌細胞發育的研究報告，重要的是這是在戰火中的中國完成的研究，主人公是當時中央研究院動植物研究所劉建康先生。（https://www.nature.com/articles/153252a0）也是由于條件的限制，文章由英國科學家李約瑟訪問動植所后帶回英國發表在Nature上。能在動亂年代做出這種成果，無疑需要巨大的信念和耐心，這才是我們的大國重器！筆者以此為引，帶你了解那個年代中國材料化學科學家都在做什么。

金屬材料：周惠久

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剛剛大學畢業的周惠九選擇在東北大學任教，沒想到僅10幾天日軍就侵占了東北三省。無奈他選擇在清華做了一段時間助教后赴美學習更先進的技術。當時美國的導師是材料疲勞的始祖摩爾，有著機械背景的他經過一年的研究發現，僅從宏觀角度看待材料的性能無疑是抓不到本質問題，在蔡方陰教授的教導下，他對材料研究產生了興趣。在兩年的學習后，原本已經去密歇根大學讀博的周惠久聽到七七事變的消息毅然回到了自己的祖國，決心用在美國學到的技術為抗戰貢獻一份力量。此時也是清華北大等眾多知名學府遠離北方的戰亂，組建西南聯合大學的時機，周惠久便再次教授金屬學熱處理等課程。但前線的的設備無法滿足作戰的需要一直牽掛著他的心，于是第二年他便來到湘西的一個戰車所里，利用簡陋的設備對機械零部件的材料力學性能做測試，對戰車零部件的鑄造、熱處理等工藝進行改善。這也是他利用自己所學到的只是對抗戰做出的最直接的貢獻。建國后，他帶領團隊開發的多次沖擊試驗機，以及在低碳鋼馬氏體的研究打破多多項國家壟斷。1984年被入選《當代突出成就國際名人錄》，1988年入選《國際杰出領導人名錄》，1990年入選《國際知識界名人錄》。是不折不扣的中國金屬材料奠基人和學術帶頭人。

催化動力學：蔡鎦生

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蔡鎦生是中國光化學以及催化動力學的創始人，也是吉林大學化學系的創立者。1932年在美國芝加哥大學取得博士學位后，蔡鎦生回到燕京大學任教。開始對魚藤酮的紫外吸收光譜和魚藤酮的光化學分解進行深入研究。在燕京大學短短幾年的時間里發表了多篇英文文章，工作涉及了通過熔融石英氣體擴散的機理，氰化物的光化學聚合。溶液吸附研究包括通過木炭吸附吡啶酸，活性炭對苯乙酸的吸附機理。揭示了甲醛對皮粉的作用，電解質對膠體碳電泳的電泳遷移率的影響，椰子殼炭對氯化鋅濃度和鹽酸活性的影響等一系列工作。建國后，他率領清華、北大等高校的知名教授支援吉林大學創建了化學系。并在國內首次全面研究了甲烷氧氣制甲醛的工作，在當時實驗室已經能在微秒級研究化學過程，達到了國際先進水平。在國外光催化水分解的理論提出后，他指導學生進行研究，發現分解水的過程除了電子激發的重要作用外，水分子的振動激發也起著重要作用。蔡鎦生可謂從無到有完善了中國的催化體系，一生都貢獻給了科學研究。

天然有機化合物合成：莊長恭

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莊長恭也是畢業于芝加哥大學化學系。1921年畢業于美國芝加哥大學，1924年獲該校博士學位。1925年回國后，擔任東北大學化學系教授、化學系主任、中國文化教育基金會研究講座。1931年，“九·一八”東北淪陷后，他再度出國，赴德國哥丁根大學的慕尼黑大學研究有機化學。1934年回國，歷任中央大學理學院院長、中央研究院化學研究所所長，引進剛發展起來的有機微量分析技術，從事麥角甾醇、中藥化學成份和生物堿研究，卓有成效。他確證了麥角甾烷結構，推測了麥角甾醇的結構，設計了帶有角甲基雙環α－酮的合成方法；研究了甾族邊鏈的氧化斷裂，在當時的研究已經達到國際水平。在回國的幾年間，發表了近20篇重要論文，和國內合作者剛開始研究生物堿時，從中藥漢防已中分離出兩種結晶生物堿，一種經其對結構的分析證明為防己堿，而另一種在當時定名為防己諾林堿，其中含有酚基，后來被證明為脫甲基的防己堿。而他最出色的工作就是推測了麥角甾醇的結構，他提出的合成帶有角甲基的多環α－酮及其有關化合物為后續有關合成提供一種普適性方法，而在5年后第一個天然甾體產物雌馬甾酮的合成就是參考了莊長恭的方法。

有機化學：袁翰青

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袁翰青畢業于伊利諾大學，在博士期間首次發現了聯苯衍生物的變旋作用，1932年獲伊利諾大學哲學博士學位。1933年回國，先后任南京中央大學化學系教授、甘肅科學教育館館長、北京大學化學系教授及化工系主任。他發現，在銅存在下，使1-碘-2，5-二甲氧基與1-硝基-2-溴-3-甲酯基苯進行縮合反應，然后對產物進行皂化，可制得2'-硝基-6′羧基-2，5-二甲氧基聯苯。他研究了鄰位上帶有較大基團的光活性2'-硝基-6'-羧基-2，5-二甲氧基聯苯的變旋作用，并用左旋的番木鱉堿、辛可寧或馬錢子堿與這種聯苯衍生物作用，制成它們的鹽，經拆分后就可得到光活性的聯苯衍生物，發現它的鈉鹽在水中的外消旋速率比游離酸在有機溶劑中的慢；以絕對乙醇為溶劑時，鈉鹽比游離酸容易消旋，從而發現了聯苯衍生物的變旋作用。繼而他又對2，2'，4，4'-四溴-6，6'-二羧酸聯苯和N-苯磺酰基-8-硝基-1-萘基甘氨酸及其類似物的消旋作用進行了研究，發現這類物質雖然容易消旋，但是在堿溶液中很不穩定，于是他率先制備了左旋體固體化合物，乃國際首創。

中國抗生素開拓者：汪猷

汪猷博士拜讀于諾貝爾獎獲得者H．Wieland的門下，博士從事不飽和膽酸和甾醇的合成研究。畢業后博士后期間在諾貝爾獎金獲得者R．Kuhn指導下進行藏紅素化學的研究，合成了十四乙酰藏紅素，這是當時已報道的分子量最大的有機化合物。此后回國的幾年他繼續從事甾族性激素的化學研究。1942年，為了能更大程度發揮自己的理論知識他進入一家小藥廠，偶然的機會聽說國外有人從霉菌中提取了抗生素，于是他潛心研究，從霉爛的桔子入手，終于分離得到了一種抗菌物質——桔霉素。而這項研究發表在頂尖期刊Science上，引起了當時國際的轟動。而他最成功的也是最轟動的成就是與合作者完成了世界首例人工結晶牛胰島素的合成，之前Nature還報道稱人工合成還需很長一段時間，但僅僅幾年我國科技者就打破了這句妄言。此后他又率領完成了酵母丙氨酸轉移核糖核酸的全合成，天花粉蛋白的化學研究以及抗瘧藥青嵩有效成分青嵩素的生物合成研究。汪猷院士為我國抗生素以及基因工程做出了不可磨滅的貢獻。

抗戰期間像這樣的科學家有很多很多，他們在物理、化學、天文、地質等方面都做出了國際級成果，在全面抗戰的時代，能靜下心來搞學術研究推進中國的科學進程的精神難能可貴，也正是有他們這樣的科學巨匠精神中國的科學才能在今天得以傳承，不致荒廢，并在以全新的姿態趕超世界！

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