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爱国“侯”门的化工接力丨科学史
2022-08-05 12:58  浏览:108  搜索引擎搜索“早勤网”
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2022年8月5日,是侯虞钧院士诞辰100周年纪念日,谨以此文怀念这位化学工程专家,化工教育家。



一、伯侄双院士

翻开中学历史课本,一个响亮的名字总会映入眼帘——他就是爱国实业科学家侯德榜。早在20世纪初,世界的纯碱基本为英国的卜内门公司所垄断。1900年中国开始引进纯碱,国人习惯称之为“洋碱“。纯碱是一种重要的日用化工原料,对于洋碱的过度依赖严重损害了国内化工厂的发展。1921年,31岁的侯德榜从哥伦比亚大学毕业,他婉拒美国几所著名大学的橄榄枝,回国出任天津永利纯碱公司总工程师,决心将所学的纯碱制造应用于中国工业,开始批量生产纯碱。这种高效率、低成本的制碱方法,打破了当时欧美对制碱业的垄断,中国的制碱业不再受制于人。为表彰他在发展中国化工化肥领域的突出贡献,1948年侯德榜当选为中央研究院第一届院士。


1948年6月,侯虞钧在美国纽约侯德榜办公室与伯父侯德榜(前)合影

侯虞钧是侯德榜的侄儿,他接过化工的接力棒,在化学工业上书写了新的篇章。1922年8月5日,侯虞钧出生。由于祖父仙逝,父辈三兄弟中二伯父英年早逝,所以他从小就和这位唯一的伯父格外亲近。侯虞钧6岁随伯父一同到北方上学,后又迁回南方。受到伯父的熏陶,年幼的侯虞钧在心中悄悄埋下了一颗学习化工的种子。“中国在科技上不能受外国的控制,中国人一定要长自己的志气!”侯德榜的教导如春风化雨般滋润着他的心田。他年少立志,怀着一定要发展民族科学的强烈愿望,后来以数学第一名成绩被浙江大学化工专业录取。为了将专业知识和研究方向同祖国的发展需要紧密联系起来,用所学报效祖国,他决心留学美国,接受最前沿的科学教育。


1947年,侯虞钧(左)与浙江大学竺可桢校长(中)、王仁东教授在美国威斯康辛大学麦迪逊校园合影

1946年侯虞钧进入美国威斯康星大学学习,并于次年获得化学工程硕士学位。当时,伯父运营的永利碱厂在纽约有个办事处,侯虞钧在放假时就会去办事处看望他。“一个学化工的科技人员,除了学习理论知识以外,一定要加强实践技能的训练!”在侯德榜的建议下,已经硕士毕业的他又转入美国麻省理工学院化工实践学校学习,并在1949年12月获得了第二个硕士学位——化工实践硕士学位。


1947年5月在美国威斯康辛大学麦迪逊校园,竺可桢校长与部分浙江大学师生合

正当侯虞钧学业有成,期待马上回国撸起袖子大干一场时,传来了噩耗:50年代初,冷战意识形态对峙愈发严峻,美国以高薪利诱、政治扣留等多种方式阻止中国学理、工、医学留学生回国效力,对中国实行技术封锁。面对祖国遭受的困境,侯虞钧寝食难安。“中国在科技上不能受外国的控制,中国人一定要长自己的志气!”伯父的话语再一次萦绕耳畔, “中国人要有自己的科技!”他暗暗对自己立下了誓言。于是,侯虞钧决定顺势留美,继续深造,等待时机。

二、发现马丁-侯状态方程(气态)

1951年的夏季,侯虞均刚刚通过密歇根大学博士研究生的资格考试。兴奋之余,又按捺不住长假漫漫,侯虞钧希望利用这个暑假打一些科研零工,一方面为了顺利进入研究状态,一方面还可以补贴生活费,何乐不为?就在此时,遇上了来自密西根大学的马丁教授。两人相识于博士生热力学报告会,一见如故,许多想法不谋而合。马丁教授遂请侯虞钧协助开展状态方面的研究。此时的项目负责人仍旧是马丁,而侯虞钧仅仅是任务的执行者。在暑假的后半段,马丁因公务出差了一个月,这一时期刚好是侯虞钧灵感激发的“奇迹”时刻。他涌现出了关于临界点特性的设想,并且独立完成了对这个问题的探索,使状态方程研究有了飞跃式的进展。这让出差回来后的马丁教授十分欣慰,激动地邀请他开学后持续跟进、继续合作这个课题,并配备了新的助手,侯虞钧承担计算结果的分析和汇总工作。


1982年9月在北京召开中美化学工程双边学术交流会。图为中方主席侯虞钧(前左)与美方主席、著名化工热力学专家Prausitg教授(前中)在宴会

经过不辞劳苦的实验探索、反反复复的公式推衍、逐字逐句的论文修改,1955年他们在AICHE.J 创刊第一卷发表了研究成果——马丁-侯状态方程(气态),后人简称为“M-H状态方程”。其方程特点在于仅采用了9个与物性有关的常数,在常数基础数据支持极少的情况下,仍能发挥出较好的处理效果,是一种精确度较高、适用范围广的状态方程之一。该成果在国际上也享有盛誉,被国外学者评价道:“由于M-H方程对极性和非极性的气体都适用,可以认为到现在为止,它是最有用的普遍化状态方程之一。”


1990年,侯虞钧(中)与胡望明(左)、张秉坚讨论马丁-侯方程的发展

三、归国建设

侯虞钧是我国第二代科学家(出生于1906年至1925年)中的一位,他们大多在在三四十年代留学欧美各大名校,且通常已经在海外取得较好的成就,回国后为20世纪后半期中国的科技事业做出了卓越贡献。

1955年侯虞钧顺利获得密歇根大学博士学位,1956年,中共中央提出“向科学进军”的伟大号召,激发了海外学子的拳拳报国心,同年6月,侯虞钧放弃了密西根大学任教的优渥环境,不顾系主任的盛情挽留,毅然辞去教职,回到祖国。不为金钱名利诱惑的他回国后潜心科研,先后在化工部上海研究院、浙江大学工作,一直工作到古稀之年。


1963年,侯虞钧给青年教师讲课

攀登科学的高峰,侯虞钧永不停息,他从未因过去的成就而裹足不前,而是精益求精,不断突破既有的成果。1978年,侯虞钧与兰州化工设计院合作,历时3年实现了将马丁—侯状态方程延伸用到液相上的突破。不止于此,他将M-H方程式从气态推广至固相,建立了一个统一的状态方程式,使之广泛适用于从化工到制冷工程、物理及军工产品的研究与生产。

马丁-侯状态方程,是化工、热能和制冷工程中应用较广的多参数状态方程之一,同时它对中国的化工业起到了不容忽视的作用。上世纪70年代,中国在引进国外合成氨的专利技术谈判中,外方代表曾表露:“这个技术资料中的设计计算的热力学模型式马丁-侯状态方程,方案提出者之一的侯虞钧先生就在你们中国!”


侯虞钧(左2)给研究生讲解实验

侯虞钧归国后长期奋斗在科研和教育的第一线,从业三十年,他兢兢业业,潜心学问,笔耕不辍,在状态方程、溶液热力学、相平衡等研究领域卓有建树,推动了世界化学工程学的发展,1997年当选为中国科学院院士。

“侯虞钧把毕生精力奉献给了中国教育和科学事业,为中国化学工程学科,尤其是化工热力学学科的发展作出了重要的贡献。”中国科学院学部科学道德建设委员会如是评价他一生的事业。2011年闽侯三中的旗山院士文化广场开放,广场两侧陈列了七名闽南籍院士的人物雕像。广场屹立着侯德榜的塑像,在他的身侧是他的侄子侯虞钧,他身着朴素的中山装,拿着一本厚厚的书籍,戴着黑框眼镜,含笑地望着前方。


侯德榜的塑像


1990年8月,侯虞钧在南京侯德榜博士诞辰100周年纪念暨塑像揭幕仪式会上发言。

作者秦显韩,系中国科学院大学人文学院科学史系博士生

来源:中国科学院大学


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