【百年化学】庆祝北京大学化学学科创立100周年——回顾与展望

中国古代科学技术包括化学,曾经有过辉煌的历史。遗憾的是,到了近代则全面落伍了。与我们值得骄傲的悠久历史和文明相比,中国现代大学化学教育和研究相当年轻,她发端于晚清1910年京师大学堂之格致科化学门,是在当时改革维新、推行癸卯新学制的背景下成立的。对一个学科来说100年并不 算长,但历经了清朝的覆灭、民国的战乱和新中国的探索。北大化学学科的创立与发展,从一个侧面折射和反映了中国现代科学教育与研究的历程。百年来,北大化学先辈和同仁一直把推进和引领中国现代化学人才的培育和化学研究作为自己的历史责任,为我们留下了宝贵的精神财富和物质基础。庆祝和纪念北大化学学科一百年,就是希望通过回顾和总结,发掘和汲取历史的营养,发扬优良传统,继往开来,力求在新的百年为中国和世界的化学教育和科学研究做出更大贡献。

 
全国人大常委会副委员长韩启德题字
 






北京大学党委书记闵维方题词

 







北京大长周其凤题词





教学为本,实验为重;教研结合,相互促进

化学门第一届共招收7名学生,于1910年4月30日开学。1919年废门改系,成为中国国立大学中最早的化学系。初创时期,化学系就十分重视实验教学,1920年代初,已经形成基础化学到高级和应用化学等21门课程,具有21间实验室的较完 整课程与实验体系。西南联大时期,条件十分艰苦,师生自制 试剂、设备或寻找代用品开设教学实验。1937年,化学系制订了一份“化学系课程指导书”,规定了招生宗旨、培养目标、课 程设置、进度、课程纲要和先行课目、学分数、教科书和参考书目、毕业论文要求和考核办法、学生考试制度和升留级办法等。在1930年代,学生所用教材基本上都是美国当时通用的、 最新的原版教科书。1934年,由高崇熙、曾昭抡、金开英等在北京创设中国材料实验室,专门制备各种特殊有机试剂及分析标样,以应大学及研究机构之需,并建设了一个小煤气厂,以便于实验加热和吹制玻璃仪器。

1946年复员后的化学系,学生每周最多时要做5个下午的实验。从1952年全国院系调整到“文革”这十余年时间里,北大化学系的工作重点是进行学科 建设、课程建设和教材建设,在国内高校中首先创建 了覆盖整个化学专业的五大基础学科(无机、分析、 物化、有机、高分子)的教学体系和课程体系,一些著 作和教材在全国大学化学教育界发生了重要影响。 1978年以后,重建二级学科教学和科研机构,选派学 术水平较高、教学经验丰富的教师上课或指导实验; 组织力量编写教材,更新教学内容。经过多年努力,化学出版了一批水平高、在全国有影响的教材。 1995年设立了教学委员会,委员会对新聘教师 的教学能力严格把关。从1999年起,实行课程主持人和主讲教师聘任制度,一批优秀教师承担本科生主干基础课教学,“分析化学”、“无机化学”、“普通 与无机化学”和“有机化学”等分别成为国家和北京市精品课程,“结构化学”课程主讲教师段连运教授 2009年荣获“第五届高等教学名师奖”。2004年 设立了本科生基础实验课主持人岗位,聘任持久从事实验教学的优秀教师担任,进一步加强了本科生实验 教学。2006年基础实验教学中心成为首批国家级实验教 学示范中心。

历史上,第一位来化学门执教的中国教授是俞同奎,他是京师大学堂1902年首批学生,后到英国利物浦大学学习并获 硕士学位,1910年回母校任格致科教授兼化学门研究所主任。 从“化学门研究所”这个名称可以看到,化学学科从创立之初 就有教学和研究紧密结合、相互促进的理念。1917年化学学科即开始招收研究生,首批14人。1931年起曾昭抡先生任化学系 主任,自1934年开始规定四年级学生必须做毕业论文,这个规定除抗日战争及“文革”期间被迫中断外,沿用至今,后来被国内其他高校广泛采用。化学系一直高度重视对学生实验技能和科学思维方法的培养,强调学生在校期间就应受到科学研究的训练。成立后,逐步确立了“知识创新与人才培养有机结合,科研与教学相互促进”的基本指导思想,以高水平的科学研究活动带动高质量的本科生和研究生教育,以高质量的人才培养促进的科学研究水平和知识创新能力的提高。2002年起,积极鼓励和组织学有余力的本科生进入各学术小组,利用实验教学中心平台、国家和教育部重点实验室以及各学术小组的科研条件,利用课余时间参与科学研究,直接接触学科前沿,感受学术氛围,进行系统的科研训练,为毕 业论文或将来从事科学研究奠定良好的基础。化学从2000年起,首先招收本科起点的五年制博士研究生;2001年起,将教学实践作为研究生的必修课列入研究生培养方案,研究生得到了更为全面的训练。

立足基础,自由探索;面向需求,发展前沿

曾昭抡先生1931年起担任化学系主任后,积极延揽优秀学者,筹措经费,添置仪器药品,充实图书资料,开展科学研究,改进教学内容,使北大化学系“得以日新茁壮,在国内外化学界崭露头角,赢得其应有的学术地位”。除基础研究外,曾昭抡十分关注国防力 量之增强,将炸药化学及实验等列入教学和研究。联大时期,张青莲教授坚持做重水研究,并在《美国化学 会志》( J. Am. Chem. Soc.)(1941)等期刊发表论文, 其《重水研究论文集》曾获1943年教育部学术审议会的自然科学二等奖。

1959年,化学系师生与中国科上海生物化学研究所和有机化学研究所合作,开展了人工全合成牛胰岛素的重大科研项目的研究,最终于1965年9月完成,同年11月通过国家鉴定委员会鉴定。题为《结晶牛 胰岛素的全合成》文章署名21人,其中北大化学系7人:邢其毅、季爱) 、陆德培、李崇熙、施溥涛、叶蕴华、汤卡罗。 1982年7月,此项具有世界先进水平的重大基础研究成果获得 了国家自然科学一等奖,极大地鼓舞了我国科技界。80至90年代,张青莲院士等历时12年先后完成了 In、 Ir、 Sb、 Eu、 Ce、 Er、 Ge、 Dy、 Zn和 Sm 十项原子量新值的测定工作。该10项测值都已被国际原子量与同位素丰度委员会( CAWIA)正式确认为原子量国际新标准,这些新值已替代化学元素周期表中原来的原子量数值。这项非常重要的基础工作于1997年获得国家自然科学二等奖。

 
徐光宪院士(左二)2008年度国家科学技术奖励大会上





徐光宪院士始终坚持“立足基础研究、面向国家目标”的 研究理念,将国家需求和学科发展前沿紧密结合,在稀土分离理论及其应用、稀土理论和配位化学、核燃料化学等方面做出了重要贡献。他建立的串级萃取理论完全改变了稀土分离工艺从研制到应用的试验放大模式,实现了设计参数到工业生产的“一步放大”,使我国实现了从稀土“资源大国”到“生产大 国”的飞跃,大大提高了我国稀土财产的国际竞争力,被国际 稀土界称为“中国冲击( China Impact)”,影响十分深远。徐光宪院士2005年获得何梁何利基金科技成就奖,2008年度荣获国 家最高科学技术奖。

唐有祺院士和谢有畅教授等在基础研究中发现自发单层分散原理,据此原理发展了变压吸附空分制氧、变压吸附分离 一氧化碳技术。经过二十多年的不懈努力,成功研制出高效制 氧吸附剂 PU-8、高效一氧化碳吸附剂 PU-1,以此为核心开发了工业气体分离成套工程技术,已经得到广泛工业应用。“使 用单层分散型 Cu Cl/分子筛吸附剂分离一氧化碳技术”达到国际领先水平,获2006年度国家发明二等奖,并被列入2005年度中国高校十大科技进展,为我国羰基合成化工行业的发展起 到了积极的促进作用。

继承重视学术研究的优良传统,逐步确立了“立足基础研究、面向国家目标、发展前沿学科”的科学研究理念,并且 提出“超出数量,追求卓越”的指导思想。近年来,坚持以核心 化学为基础,加强一级学科内外的交叉与融合,重点发展材料化学和化学生物学等新的学科前沿;以分子科学国家实验室建设为契机,注意发展能源化学、分子影像、新药创制等方向。

在国际期刊发表论文的数量和质量从一个侧面反映了一个单位基础科研的水平和在国际上的影响。1998年-2009年10年间,在化学类排名前1% 的全世界950个化学研究单位中,北京大学发表论文5,735篇,位居第17位;被引论文55,413篇,排名第44位。篇均论文引用次数9.66次。按照10年累计论文被引用次数统计,2006、2007和2008年,分别处于第81名、73名和61名,一直是我国高校中排名最前的化学研究单位。

开放交流,兼容并包

癸卯新学制确立了中国现代学制的基本模式和框架,体系基本是模仿日本的。北大化学系前三任系主任俞同奎、王星拱和丁绪贤曾分别留学英国利物浦大学和伦敦大学,他们学习欧洲模式建立了比较完备的课程与实验教学体系。教育家、化学家、哲学家王星拱先生后曾任安徽大学、武汉大学和中山大长。1930年冬,蒋梦麟先生继任北京大长,大力延揽留学生回国任教,并参照美国大学模式办学。1931年 获美国麻省理工科学博士学位的曾昭抡先生任系主任,他积极聘请优秀年轻学者来系任教。在1932年-1937年间,在北大化学系任教的教授有曾昭抡、刘树杞、李麟玉、胡壮猷、赵 学海、刘云浦、钱思亮、孙承锷、张贻侗,副教授有朱汝华等。清 华大学教授高崇熙、黄子卿来兼课。1938至1945年间,西南联 大化学系主任由南开大学教授杨石先担任。联大时期,合三校 之师资,集北方化学界之精英,力量更加雄厚。教授都是国内一流的名师,北大的有曾昭抡、孙承谔、刘云浦、钱思亮、朱汝华;清华的有张子高、高崇熙、黄子卿、张大煜、苏国桢。1939年 张青莲也应聘来系;南开的有杨石先、邱宗岳等。1946年,复员后的化学系除曾在联大工作过的原北大教授曾昭抡、钱思亮、孙承谔外,又增聘了有机化学家袁翰青和马祖圣两位教授,有 机化学家邢其毅和生物化学家张龙翔也先后应聘来系任教。 这期间,清华和北大两校化学系之间的关系非常密切,教授互相兼职。来北大兼职的清华教授有黄子卿、高崇熙、张青莲、严仁荫。1948年,钱思亮、马祖圣两位教授离开北平分别去了台湾和美国,钱思亮去台后持久担任台湾大长和台湾中央研究院院长。1951年,曾昭抡调任教育部副部长至1957年,1956年兼任中国科化学研究所所长。1950年,袁翰青调任 文化部科普局局长。1950至1951年间,唐敖庆、徐光宪、高小霞、田曰灵等相继回国任教于北大。

1952年秋院系调整,北京大学、清华大学、燕京大学三个的化学系合并成立北大化学系。来自北大的教授有孙承谔、邢其毅;副教授有徐光宪、田曰灵。来自清华的教授有黄子卿、张青莲、严仁荫、冯新德;副教授有唐有祺。来自燕京的副 教授有张滂、朱起鹤。新的北大化学系由孙承谔任系主任,北 京大学化学系进入了一个新的时期,主要参照苏联大学的化 学专业模式设计和修订教学计划,设置专业、学科专门化,并建立与专门化相对应的教研室。院系调整时,原北大化学系唐敖庆教授和原燕京大学化学系主任蔡馏生教授调往东北人民大学(后改称吉林大学)组建化学系,唐敖庆先生后来任吉林 大长和国家基金委首任主任。张龙翔调到北大生物系,后 曾任北京大长。之后不久,朱起鹤又被调出支援哈尔滨军事工程。1954年和1960年,傅鹰教授和夫人张锦教授先后 调到北大化学系。1955年-1957年间为培养原子能工业所需的 核物理与放射化学人才,徐光宪、孙亦樑、唐孝炎、刘元方、郑 淑惠等一批教师由化学系相继调到技术物理系工作。1958年,师树简、关祖京等率一批毕业生调往内蒙古大学组建化学系, 师树简任系主任。同年,李琬、戴乾圜调往北京工业大学组建 化工系。1955年,黄子卿、傅鹰、张青莲先生受聘为首届中国科学部委员(后称院士)。

从化学门成立到院系调整后的新北大化学系,教授的组成以留学美欧的为主,之后,选派教师留学苏联,并迎请留苏学生来系工作。同时,北大化学系与国内很多化学教育和研究机构有着密切的人员往来,共同推进了中国现代化学教育和研究的进步。人员的开放交流与日、欧、美、苏等大学体制理念的交汇碰撞,也形成了化学系开放、包容和自由的传统。

追求卓越,科学发展

1978年,改革开放使中国的教育和科研事业翻开了新的篇章,北大化学系也进入了一个中兴时期。该年5月,张青莲先生被任命为“文革”后第一任系主任,之后陆续由孙亦樑、张榕森、徐筱杰等教授接任。1980年,化学系邢其毅、冯新德、高小霞、徐光宪、唐有祺5位教授被增选为中国科学部委员(现称院士)。1991年后,张滂、黎乐民、刘元方、周其凤、黄春辉、高松教授等当选为中国科院士。周其凤院士后担任国务院学位办公室主任,吉林大学和北京大长。1994年化学系正式更名化学与分子工程(简称化学),赵新生、林建华、席振峰、高松等教授相继任化学院长。

 
现在的北大化学基础教学实验室





2001年原技术物理系应用化学专业并入化学后,化学设有5个系:化学系、材料化学系、高分子科学与工程系、应用化学系和化学生物学系;5个研究所:无机化学研究所、有机化学研究所、分析化学研究所、物理化学研究所、理论与计算化学研究所;北京大学分析测试中心和北京核磁中心挂靠化学。同时,化学拥有稀土材料化学与应用国家重点实验室、分子动态与稳态结构国家重点实验室、生物有机与分子工程教育部重点实验室、高分子化学与物理教育部重点实验室、放射化学与辐射化学国防重点学科实验室。

2003年底,国家科技部批准北京大学化学与中国科化学研究所联合筹建“北京分子科学国家实验室”,并于2007年12月通过建设论证。化学专业的5个二级学科(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学与物理)继1989年和2001年之后,2007年再次被评为国家教育部重点学科,并成为化学一级学科重点学科,是全国唯一“所有化学二级学科均为重点”的化学。

化学成立之初,就确立了“国际上有重要影响的化学教育和研究机构”的建设目标,其标志是发生具有重大影响的科学发现、科技发明及具有重要影响的领袖人才。1998年北大百年校庆揭开了建设世界一流大学的序幕,继往开来,面向未来,面向世界,探求新世纪的科学发展道路,成为化学师生的不懈追求。在分析国际化学学科发展趋势和自身学科综合优势的基础上,确立了化学学科发展的基本思路:坚持以基础研究为中心,强调化学在科学研究中的基础和中心地位,重点发展核心化学、材料化学和化学生物学,经过努力使化学在国际化学界有更大的影响。

1997年7月,院务委员会通过了“关于教师聘用的规定”,提出“教师的人员结构要按照大学健康发展的规律、学科建设的需要,合理布局,遵从精简、高效的原则”,并制定了教师聘用的学术小组制度,经过1998年至2006年间的多次修订和完善,目前已经成为教师队伍建设的基本制度,对推动学科建设发展,促进教学科研改革与创新发挥了关键作用。2008年底,依托化学的分子科学平台,成为国家首批20家“海外高条理人才创新创业基地”之一。通过的“百人计划”,在世界范围引进和培养了一批优秀青年学术带头人;目前全院共有60多个学术小组,年龄在40岁至49岁的组长占53%,40岁以下的占20%,他们已经成为化学教育和科研的中坚力量。2004年以来,共引进了16名优秀青年学术带头人,他们有优秀的学术背景,特色的学术方向,充满活力并有发展潜力,对于的可持续健康科学发展将发生重要影响。

化学现有教职员工201人,其中教授55人,副教授60人。目前有中科院院士9人、教育部长江特聘教授15人、长江讲座教授3人,有29人获得过国家自然科学基金委杰出青年基金。化学还有“稀土功能材料化学”、“表界面纳米工程学”以及“有机合成与方法学”3个“科学基金创新研究群体”;“表界面纳米工程学”、“功能聚合物的多尺度结构和分子工程”和“生命分析化学”3个教育部创新研究团队。建设一支世界级的教师队伍成为北大化学学科跨入世界先进行列的关键。

北大化学学科百年来为国家培养了一大批人才,包括本科生约1万2千名,研究生约2千6百名,其中博士生1千多名。他们在世界各地为科学进步和社会发展做出贡献,其中国际著名的纳米科技专家白春礼院士、哈佛大学化学生物学教授谢晓亮等就是北大培养人才中的杰出代表。

总结回顾百年历史,为的是我们今后能更健康地发展。北大化学学科百年来的建设与发展,得到了国家各级政府、北京大学、国内外同行、校友和朋友的关怀以及爱护和支持。这次北大化学百年庆祝活动的主题是:继往开来,科学发展。我们在国内外重要化学与材料期刊组织了4期学术专刊,同时组织了系列的学术交流活动。北大化学要实现可持续的科学发展,创造新的辉煌,真正成为国际上有重要影响的化学教育和研究机构,路仍然很长,需要我们加倍的努力和社会各界包括校友们的鼎立支持。展望新的百年,我们将进一步吸引和汇聚在国际上有竞争力的杰出教师和学生,发展和完善先进的体制机制,营造自由的学术氛围,建设良好的基础设施,争取社会各方面的持续支持。让我们以实际行动和各种方式,共同庆贺北京大学化学学科百岁华诞!(作者系北京大学化学与分子工程院长 高松院士)

 

编辑:文尚

 

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