卢佩章院士

 

中国色谱之父——卢佩章院士

卢佩章院士

卢佩章(1925年10月7日-),出生于浙江杭州,祖籍福建永定。分析化学与色谱学家。1985年加入九三学社。卢佩章生在战争频繁、民不聊生的旧中国,少年时饱经忧患。1938年杭州沦陷,13岁的卢佩章眼看着日本帝国主义的铁蹄踏入家乡,无比愤恨,不得不随家流亡到四川重庆,从此开始了他在祖国大西南求知求学的生涯。其父卢公恒早年留学日本,一生厌恶官、商。受父亲影响,少年卢佩章立志长大献身科学,走科技报国之路。在重庆读中学时,他接受了进步思想,因此被学校开除。为了生活,卢佩章找到了一个小学教师的临时工作,一边教学一边自学,终于考入同济大学化学系,于1948年毕业,留校任助教,积极参加共产党地下组织的反饥饿反内战运动,并作为上海市学联代表到南京,参加“五二○游行”,被捕入狱。1949年9月到中国科学院大连化学物理研究所工作至2009年1月仍然在职。卢佩章历任助教、助研(1951年)、副研(1962年)、和研究员(1980年)、分析化学研究室主任 (1959年)、大连化物所副所长(1979年)。
    卢佩章是中国色谱研究奠基人之一
    1949年9月,在新中国成立前夕,卢佩章怀着发展祖国科学技术事业的勃勃雄心,奔赴百废待兴的东北,走进了当时新组建的中国科学院大连化学物理研究所的前身--大连大学科学研究所。 几十年来,卢佩章主要从事以色谱为主的分析化学研究,是中国色谱分析的先驱者之一。建国初期,他参与国家从煤里制取石油这一国民经济急需的科研任务,承担了其中水煤气合成产品的分析任务,完成了“熔铁催化剂水煤气合成液体燃料及化工产品”项目任务,获中国国家自然科学奖三等奖。为了克服原始低温分馏方法分析速度慢、周期长的不足,卢佩章开始了色谱分析化学的研究。
    色谱是一种快速、高效、灵敏的分析、分离技术,是分析化学的重要组成部分,在工农业生产、进出口贸易、国防、科研、医学、生物制药、基因分析学科等方面有着广泛且十分重要的应用。新中国成立初期,我国的气相色谱研究还是个空白。卢佩章和他的研究小组经几百次试验和探索,于1953年我国第一个五年计划开始时,设计出我国第一台体积色谱仪,使分析石油样品的速度由原来的30多个小时缩短到不到1小时,而且所用样品量仅是原来的千分之一。这项技术迅速在全国石油化工企业普及应用,促进了石油工业的发展。
    抗美援朝战争期间,卢佩章接受国防科研分析任务,协助鞍钢焦化厂制取甲苯,为生产前线急需的TNT*并提高产量做出重大贡献。
卢佩章开创了中国色谱科学。从20世纪50年代初期,他先后开展了气相色谱及液相色谱理论、新技术发展及其应用方面的研究。1956年,在中国科学院学部委员会成立大会上,刚刚30岁的卢佩章做了我国第一篇气相色谱研究的学术报告。1959年建国10周年之际,作为新中国的一项科学成果,卢佩章在前苏联第一次色谱分析报告会上做特邀学术讲演,这个报告被苏联人编撰到色谱学专著里,随后又被德国翻译发表。
 卢佩章的色谱研究,作为中国科技界的崭新学科,和中国国防工业的发展紧密地联系在一起。60年代初期,中国国民经济遇到了严重困难。此时也正是中国核工业发展的最关键时期。在前苏联专家撤走、我国自己制造原子弹最困难之时,卢佩章和他的研究小组承担了测定金属铀235和铀238同位素中气体杂质的科研课题。卢佩章在极短的时间里,完成了原子能工业应用的气相色谱研究,创建了固体中痕量气体的色谱分析,准确地测定出金属铀235和铀238这两种同位素气体杂质的含量,并从扩展到工厂实际出发,为设计新工艺流程提供了一套核原料中腐蚀气体的分析方法,保证了我国自己生产纯净的适于裂变的合格235,为中国第一颗原子弹的爆炸成功尽了分析化学工作者应尽的责任。
    之后,卢佩章又接受了中国第一艘核动力潜艇79号密闭舱气体分析的中国国防科研紧急任务,组成了科研小组。经过方法研究、仪器试制和现场反复考核,把色谱技术应用到潜艇密闭舱中,研制出当时世界上最先进的船用色谱仪。使用这台色谱应用装置,可以迅速、连续净化密闭舱中的气体组分,确保潜艇人员在水下长期作业的生命安全和生活需要,为中国国防工业的发展和人民解放军的的现代化建设尽了自己的职责。 拥有先进可靠的运载火箭武器系统是当今世界强国的重要标志。火箭需要液氢做燃料。制备高纯液氢的关键之一是必须除去其中的痕量氧,否则无法安全生产运行。卢佩章接受了任务,组成科研小组,开始了长达20年的科学探索。从60年代起,他们利用分子筛色谱技术开始了超纯气体净化和测试的研究,并为工业生产超纯气体提供了方法和手段。由于成功研制了当时国际上仅少数国家才能生产的新型吸附剂--分子筛,并敏锐地察觉到这种吸附剂用做催化剂将有特殊性能,使我国先于国际上其他国家首先研制成功脱氧分子筛105催化剂,解决了液氢生产制备的关键技术环节。为液氢用于火箭燃料,做出了应有的贡献。
    在“文化大革命”中,卢佩章被打成“反动学术权威”,关进“牛棚”,一度被迫中断研究。当他从“牛棚”中被“解放出来”之后,虽然仍带着“白专典型”的帽子,但他立即投入到色谱科学的继续探索中。白天他钻在实验室里观察色谱分析情况,晚上回家分析数据,设计方案,总结高效液相色谱分析规律。1975年卢佩章被下放到青岛化工厂进行“思想改造”。“改造”期间,他继续悄悄进行高效液相色谱研究,找到高效色谱柱的高级填料——超细无定型微粒硅胶。后来回到大连,他和同事立即制成高效液相色谱柱。经多次试验,改进了色谱柱的内部结构,使色谱柱效能一下子提高了10倍。
    回所后,卢佩章先后被任命为研究室主任、大连化学物理研究所副所长。色谱被列为化物所四大重点科研方向之一。他带领科技人员经过一年的实验、分析、运算、反复改进高效液相色谱柱形结构,使柱外效应降到最低限度,柱效由每米2万理论塔片很快升至每米6万理论塔片以上,超过了当时世界先进水平。1年后,细管径高效液相色谱柱试制成功。中国色谱研究的突飞猛进,令许多发达国家为之惊叹。1978年11月,德国色谱专家来大连化物所参观气相色谱组时赞扬说:“你们是最出色的。”1979年9月,德国色谱学会主席邀请卢佩章参加在瑞士洛桑召开的第十四届色谱报告会。卢佩章在会上做了“色谱高效柱”的学术报告,博得了全世界色谱专家的赞誉和认同。会后,卢佩章应邀赴德国讲学1个月。卢佩章等人研制的高效液相色谱柱所达到的水平,连美国著名色谱专家埃特伍德也承认,美国PE公司也进行这项研究,但要1年以后才能达到中国的水平。
    卢佩章和所有致力于色谱研究的专家们同心联手,为中国的色谱研究赢得了荣誉,也赢得了时间。当中国改革开放的新历史时期到来时,卢佩章率领这支年轻的色谱队伍已开始向更新更高目标挺进了。
    1980年,卢佩章以他30年间在新中国分析化学方面、尤其是在开创色谱学科领域、并把这种先进的色谱分析分离技术运用到中国国防工业和中国国民经济建设中所取得的卓越成就,当选为中国科学院学部委员。在中国和其他国家色谱研究工作中处于领先地位的大连化物所色谱中心,在卢佩章的设计下,开始了色谱专家系统的研究,即用专家的知识,编成软件由计算机来代替色谱专家去完成色谱的分析任务,并根据需要,通过系统获得足够的定性信息和准确的定量数据,尽快找到合适的分析方法,达到分析的目的。有了专家系统,就是普通操作者也可以完成平时需要科学家才能做到的复杂的色谱分离技术。经过3年的努力,这套系统已经初步实现,成为色谱研究中一项里程碑式的工程。
                             其他成就简介
卢佩章1980年当选为中国科学院院士。1959年曾在莫斯科在Rogingskii通讯院士A.A. Zhukhovitskii教授领导下工作半年,后以客座教授身份在国外许多大学,如德国Tuebingen大学、意大利Urbino大学、荷兰Einhovern大学讲学及在许多国际学术会议作特邀学术报告。例如,1992年在美国匹兹堡会上作为中国人第一次作了特邀报告。他是第五届北京国际分析测试报告会及展览会学术委员会主席,任<色谱>杂志主编,《高效色谱(HRC&CC)》等杂志编委。1956年在“液态燃料的费一托合成研究 (气相色谱应用于产品的分析)”中获第一届中国自然科学三等奖,为四个获奖者之一。至今已得到16项以上的各种科学奖,例如:关于GC填料(1962年)、痕量分析仪器和方法(1965年-1982年)、腐蚀性气体分析的专用仪器和方法(1978年)、高效微粒HPLC柱(1979年)、不可抽提GC毛细管柱、高效GC填充柱(1979年-1989年)及多组分分离的色谱理论(1978年)、智能HPLC仪器(1989年)等。曾获中国科学院荣誉奖(1989年)和前苏联色谱学会的Zwett奖(1990年)、美国传记研究所的“世界终身成就奖”(World lifetime Achievement Award)。到2009年1月为止,仍然在研究兴趣集中在发展色谱新技术、GC和HPLC的专家系统及其理论基础。已发表论文250余篇。2007年6月5日卢佩章获得第30届国际毛细管色谱的“高里奖”,高里奖是该领域的重要国际奖项之一,于1988年由国际毛细管色谱会设立,每年颁发一次,以1956年发明毛细管色谱技术的美籍瑞士人M. J. E. Golay 的名字命名。
    卢佩章院士自1949年以来,投身科学半个世纪多,他参加的科研课题研究和培养的色谱学科的专业人才不计其数。20年来,他曾到过25个国家或地区参加学术交流、讲学授课。多年来,卢佩章获得了许多荣誉和奖励,但是他最看重的是党和中国国家给他的荣誉。他曾参加1977年10月中国自然科学学科规划会议、1981年第四次和1984年第五次中国科学院学部委员大会。1999年9月18日,卢佩章参加了党和中国国家为研制“两弹一星”做出重大贡献的科技专家庆功大会。从1956年获第一届中国自然科学奖三等奖2009年1月,卢佩章获得的各种科学奖达30多项。
    个人专著或主编的专著有《气相色谱法讲义》(1964年)、《HPLC微粒填料》(1980年)、《中德色谱报告会文集》(1983年)、《色谱理论基础》(1989年)、《高效液相色谱及其专家系统》(1992年)、《气相色谱法》(1993年)、《气相色谱的专家系统》(1994年)等。
卢佩章自1978年来,培养出博士生11名、硕士生18名。1993年以后,卢佩章把更多的精力用于培养下一代中国国家级科研人员工作中,由他培养指导下的博士生共13名,硕士生20名,博士生中已有6人成为研究员、其中5人也已成为博士生导师。培养毕业的十个博士生,有四名已从国外回来中国,一共有九名在中国国内工作,已得到不少成果。已有三人被提为研究员,其中一名邹汉法31岁,是中国100名青年科技奖获得者,中科院青年科学家,是到2009年1月为止,是中国科学院大连化学物理研究所研究员中最年轻者;另一名梁鑫淼27岁,是辽宁省首届先进科技工作者。
               个人贡献
    1985年,卢佩章指导他的学生们在克服了许多困难之后,先后研制成1000型系列气相智能色谱仪和2000型系列液相智能色谱仪,系统工程取得了初步成果。到1994年,“气相和液相色谱专家系统”终于完成并出版了专著。 中药是中国的瑰宝,中药生产现代化一直是医药行业研究和开发的热点,其中首先需要解决的是中药的质量控制问题。在卢佩章的指导下,大连化物所已把发展能更加体现中药综合作用的更全面的化学成份信息做为近年来新的研究重点之一,他培养的学生进行了中国国家关于中药复方的研究。针对不同中药提取物分别采用气相色谱、液相色谱、毛细管电泳等高效分离分析手段进行多模式综合分析,发展建立重复、稳定、可靠的色谱方法,并结合色—质谱联用技术进行没有对照品成份下的定性,形成中药复杂样的分离分析方法。多篇对国内外有影响的中药分析论文相继发表。其中有“复杂样品的分离分析”、“中草药分析展望”、“中药复方分析新方法及其应用”、“反相液相色谱中同族化合物作用指数的预测”等。卢佩章提出了中药复方分析的新方法,并对黄芪中66个组分、当归中78个组分和当归补血汤中71个组分进行了a、c指数和紫外光谱的联合定性,发展了复杂体系的智能优化和峰识别的方法及相应的计算机软件。
    卢佩章认为,环境保护是中国长期的重要国策,同时也成为色谱分析的重要应用领域,卢佩章先后和美国EPA、德国GSF合作进行空气中痕量毒物的分析。建立了不同化合物在不同柱上保留指数统一方程上提出了多柱系统智能优化方法,从而对EPA提出空气中70种毒物选择了最佳柱系统,并进一步进行了多台阶优化而获得最后分离。对GSF提出的136个PCDD和PCDF用色谱—质谱联用时的所有保留值发展出了更精确自动化的计算机软件。
    谈及科研成果,卢佩章认为自己在做分析工作是服务性工作,但它却是不可缺少的一项重要工作。在‘两弹一星’这样重大国防科研工作中,化物所是一滴水,卢佩章认为自己仅仅是这滴水中的一个分子,成绩都是集体团结协作,开拓进取的结果,他觉得自己不过是尽到了一个分析工作者的责任而已。卢佩章被认为是淡泊名利,专心科研,专心培养下一代的科学家,几十年来,卢佩章被认为是默默地为中国的科学发展做出了贡献的人。
    卢佩章热爱中国、热爱科学。他是新中国最早访美的学者之一。美国曾有人主动提出为他申办绿卡,被他婉言谢绝。他说:“如果问我为什么不去美国?道理很简单,我们这一代人受中国传统的影响是不可更改的;身为中国人就想为中国自己做点事情,为炎黄子孙留下一点科学的财富。”
  
 

 

 

 

 

 

 

 

 

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