蔣明謙（蔣明謙）

人物簡歷

1929年9月　考入北京大學理預科。

1931年9月　升入北京大學化學系。

1935年9月—1941年　北京大學化學系助教、講師。

1941—1943年　在美國馬利蘭大學藥學院留學，獲碩士學位。

1944年5月　獲美國伊利諾大學化學系哲學博士學位。

1944—1947年　美國禮來公司研究所研究員。

1947—1950年　北平研究院化學研究所研究員。

1950—1956年　任北京大學化學系、北京醫(yī)學院藥學系教授。

1950—1952年　《化學》雜志副主編。

1952—1956年　兼任中國科學院有機化學研究所研究員。

1956年—　任中國科學院化學研究所研究室主任、研究員。

1956—1963年　《化學學報》副主編。

1978—1986年　當選為中國化學會第二十屆理事會常務理事、第二十一屆理事會理事。

1980年—　被選為中國科學院學部委員(院士)。

生平概況

蔣明謙，1910年11月10日生于四川省蓬溪縣三風鎮(zhèn)五家灣村。少年時喜歡文學，中學畢業(yè)后受“科學救國”的影響，1931年考入北京大學化學系。課余時間他除了查參考書、寫筆記外，就是讀詩、寫詩，但更愛自然科學讀物。為了多買一本書，寧愿少吃一頓飯。他把寒暑假日作為寫文章、讀書的好時機，寫過不少通俗性文章，。對科學研究有極大興趣，大學后期就在曾昭掄指導下研究有機合成、有機元素分析，并探索元素周期性如何用定量形式表征，與合作者在國內(nèi)外化學和物理雜志先后發(fā)表了“元素周期性”、“元素原子量交遞現(xiàn)象”等論文。1935年于北京大學畢業(yè)后留校任教。

1937年“七七”事變后，北京大學、清華大學、南開大學等校南遷，在昆明成立西南聯(lián)合大學。蔣明謙對國土淪喪非常悲憤，與友人游安寧筆架山，曾在山上搬石壘成“還我河山”四字，并寫詩一首，最后兩句是“樂游未減河山恨，壘字山頭矢不忘”。他將悲憤化為力量，一面指導學生做實驗，一面繼續(xù)做有機合成和有機分析的研究。蔣明謙對工作一貫一絲不茍，寫作、論述條理嚴謹，試驗井井有條，非常愛惜儀器，注意節(jié)約試劑。他的嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，不僅受到教授們的贊許，也為學生樹立了很好的榜樣。

1940年，蔣明謙考取清華大學公費留學美國，

1941年底到美國馬里蘭大學藥學院隨年輕有為的藥物化學家哈同學習藥物化學。哈同認為學習藥物化學應該以藥物的結構與藥理作用關系為中心，這對蔣頗有啟發(fā)。他回國后在北京大學醫(yī)學院藥學系就是以這種思想為基礎教授藥物化學的。

1943年，蔣明謙獲碩士學位后又到伊利諾大學化學系攻讀博士學位，在亞當斯指導下學習有機化學。當時亞當斯被譽為美國化學界的泰斗，他主張把化學作為一個整體來看待。在此一思想啟示下，蔣明謙讀了亞當斯《有機合成》及《有機反應》兩本書，體會到有機化學既要重視基團的共性，又要重視基團的特殊性；既強調(diào)共同的規(guī)律性，又要考慮例外；應將各種不同的分子和基團聯(lián)系起來看待，有機分子之間是互有聯(lián)系的整體，而不是一個個孤立的個體。這就需要設法來表達化合物的共性，也需要有一定的手段來區(qū)別化合物的特性。在這種思想指導下，蔣明謙認為需要有一種定量的方法來表達分子或基團的相對活性。當時他想利用頗為流行的原子電負性作為計量的指數(shù)，提出用原子電負性來表達基團電負性的設想，導致后來產(chǎn)生《誘導效應指數(shù)》 。

1944年他取得博士學位，被選為美國化學榮譽學會會員，并授予美國自然科學會員稱號。并應禮來公司藥物研究所的邀請任研究員，從事藥物合成方法的研究。

1947年4月，蔣明謙回國，任北平研究院化學研究所研究員。

1948年被選為美國科學促進協(xié)會會員。

中華人民共和國建立后，原化學所遷并到上海有機化學研究所，蔣明謙被聘為北京大學化學系、北京醫(yī)學院藥學系教授，講授《理論有機化學》及《高等藥物化學》 。他一面教課，一面進行研究工作，把全部時間和精力都傾注在培育人才和發(fā)展科學事業(yè)上。

1950—1956年，他在北京大學化學系培育了五個班級學生及兩批研究生，在北京醫(yī)學院藥學系培育了十個班級學生。他教藥物化學的方法，是在總結大量文獻的基礎上，創(chuàng)造性地把藥物的分子結構同藥理作用結合起來，從有機結構理論的高度闡明設計和選擇藥物的原理。這在當時的藥物化學教學中是獨具風格的。他不僅為新中國培養(yǎng)了一批藥物化學工作者，而且完成了64萬字的巨著《高等藥物化學》（1958年科學出版社），在藥學界有相當大的影響，至今仍為藥學院校學生及有關生產(chǎn)單位工作者必讀的參考書。他除教學生專業(yè)知識外，同時講思想方法，并使他們懂得該學科的發(fā)展趨勢。在科學研究方面，他做了一系列氨基化合物的旋光性的酸性效應與化學結構的關系，發(fā)現(xiàn)了溶劑極性與旋光度的定量關系。他還指導中青年教師對喹唑啉系列雜環(huán)化合物的合成和反應進行了比較系統(tǒng)的研究。與此同時還接受了中國科學院上海有機化學研究所莊長恭所長的委托，在北京大學醫(yī)學院成立了有機化學小組，研究金霉素及其衍生物的合成。他對中青年研究人員的培育方法是采取專業(yè)小組討論會的形式，定期匯報學術思想，交流分析與解決問題的方法，互通信息，議論專業(yè)的發(fā)展方向。做到“學術交心”。他對工作、學習一貫要求嚴格、認真。當時的中青年，現(xiàn)在都已擔任所、室領導，但他們?nèi)詧猿之斈甑膶W風。

蔣明謙在教學和指導科研之外，還經(jīng)常到各地講學或作工作報告。

1953—1982年，他先后到過西北大學、南開大學等10多所高等院校和大連化學物理研究所、上海有機化學研究所等講學，使教師和科研工作者了解學科發(fā)展方向，倡導理論和應用研究密切結合，以促進科學研究工作的發(fā)展。

蔣明謙于1952年參加民主同盟，歷任該盟北京市委委員。

1964年，他還被選為全國人民代表大會第三屆代表。

蔣明謙在教學或科研工作中，一直以結構性能定量關系為主要方向。

教學科研

“結構性能定量關系”的啟蒙

蔣明謙早在大學生時期就考查到元素周期性的變化是可以用一定公式計算的。1937年，他與薛琴訪發(fā)表的元素周期性的論文，首次把元素周期性作了定量表征：論文中提出了元素各種周期性的科學分類和周期性方程：

蔣明謙

蔣明謙自從認識到有機化學從定性向定量過渡的發(fā)展趨勢后，他在有機化學方面的研究工作，總是以結構性能定量關系為主導思想，尋求有機化合物的結構與性能之間的定量關系就成為他畢生的追求。這個鍥而不舍的奮斗目標，成為貫穿他科學事業(yè)的一條主線。

化學活性的定量尺度——“誘導效應指數(shù)”

1962年蔣明謙和戴萃辰提出誘導效應指數(shù)的新概念和計算任何一個非共軛化合物性能的方法：任何一個基團的誘導效應指數(shù)（I），都可以表征為原子B本身對A—B鍵的影響（i0），B上所帶基團或原子對A—B鍵的累積影響（i），以及B上所帶原子或基團的電荷（i士）之和：

I=i0十i十i±（2）

i0=δ/r（3）

蔣明謙

誘導效應指數(shù)的研究論文和專著發(fā)表之后，引起國內(nèi)外廣泛重視。1963年美國柯亨等主編的《物理有機化學的進展》第二卷中詳細引證了這項成果，并指出“蔣戴文中列舉的大量物化性質(zhì)的數(shù)據(jù)以及誘導效應指數(shù)I與Taftox之間有很好的關聯(lián)，都表明這篇論文值得重視……”1984年美籍華裔學者凌寧博士在他著的《生命的科學基礎》一書中詳細介紹了這個理論，并給予很高的評價。他寫道：“蔣和戴以最基本的方式對誘導效應進行了探討。他們不僅提出了一整套新的，叫作誘導效應指數(shù)的常數(shù)，而且提供了計算任何基團的誘導效應指數(shù)的方法和公式，所依據(jù)的則是原子的電負性和共價鍵的鍵長等一些已知的參數(shù)。”“蔣和戴關于誘導效應的研究，最引人注目的方面是它用于反應速度和平衡的預測的普適性?！?964—1987年國內(nèi)外陸續(xù)發(fā)表的引用誘導效應指數(shù)的論文已有30余篇，廣泛用于萃取劑、殺蟲劑、殺草劑、緩蝕劑以及抗癌藥物的研究中，對選擇有效化合物以及預測反應速度和百分產(chǎn)率，起到了理論指導作用。

“同系因子”與“線性規(guī)律”

誘導效應指數(shù)可以說是成功的解決了非共軛體系結構性能間的定量關系，共軛體系究竟能不能也用一個什么樣的參數(shù)來解決？蔣明謙經(jīng)過反復思考和試探，“認為對于共軛體系來說，最主要的結構因素是體現(xiàn)分子整體性的結構因子，而不是體現(xiàn)基團或組分原子特性或相對獨立性的基團參數(shù)?！币虼?，尋求代表分子整體性的結構因素就成為研究的方向。經(jīng)過艱苦的探索，他于1964年找到了一個體現(xiàn)同系物遞變的基本結構因素—“同系因子”。1973年周總理“要重視理論研究”的指示以及院所領導的鼓勵，更加強了蔣明謙的決心。當時雖然沒有實驗室，沒有助手，更沒有計算機，他便用雙手一個一個的計算了上萬個化合物，歸納出30多種結構和20多種性能，考查了同系因子的適用性，都得到了意想不到的良好直線，“同系線性規(guī)律”終于被他發(fā)現(xiàn)了。到1976年，他完成了奠定同系線性規(guī)律的10篇論文，1980年出版了53萬字的專著《有機化合物的同系線性規(guī)律》 （英文版于1987年出版）。

同系線性規(guī)律表明：同系物中各分子軌道能量（E）、各能級差量（△E）以及依存于它們的各種物理化學性能（P），都是同系因子（1/α）（2/n）的線性函數(shù)：

蔣明謙

同系線性規(guī)律適用范圍非常廣泛，包括38種結構類型的化合物和20多種物理化學性能，結構性能關聯(lián)情況亦良好。例如在69個同系列的159組吸收峰數(shù)據(jù)中相關系數(shù)屬于優(yōu)（86%）和良（13%）的占總數(shù)99%以上。表明規(guī)律是相當精確的，并且是不可移易的。例如化合物吸收峰的波數(shù)與同系因子是嚴格對應的。同系序數(shù)稍有改變，線性關系就不能保持。這就表明同系線性關系所反映的結構性能關系確是一種真正的內(nèi)在規(guī)律。同系線性規(guī)律也概括了性能之間的關系。凡符合此規(guī)律的各種性能，只要是同一的同系因子，它們之間也都應有線性關系。

對于含有取代基的同系物系列，取代基對于性能的影響，以由誘導效應指數(shù)和共軛效應組成的代基當量（S）來表示，基干化合物的同系序數(shù)加上代基當量就可以得到擴大的同系方程：

應用擴大的同系方程計算了2000種以上的各類型化合物的光譜吸收峰，誤差在士5nm以內(nèi)的占83%，在±10nm以內(nèi)的占94%。

同系線性規(guī)律闡明了化合物中分子的整體性與基團相對獨立性之間的對立統(tǒng)一關系。可以判斷分子中基干結構與取代基的不同效應，指導理論有機的研究?？蓱糜诜肿釉O計，對有機合成有指導意義。

有機物分子結構和性能間的定量關系，自30年代以來，就有許多人從事廣泛研究，但一直沒找到一種準確普遍的規(guī)律。在1976年朗伯等著的一本《有機結構分析》書中曾畫了一對同系物能級的線性遞變關系的示意圖，表明近年來還有人在找同系直線。

《同系線性規(guī)律》發(fā)表后，立即引起國內(nèi)外化學家廣泛關注，認為是在物質(zhì)結構與性能關系研究上的新突破。物理化學家徐光憲著文論證了同系線性規(guī)律的量化基礎；有機化學家高振衡在聯(lián)多苯的結構與性能關系中論證了同系線性規(guī)律，并發(fā)現(xiàn)某些化合物的激發(fā)能也服從同系線性規(guī)律；高振衡教授編的《物理有機化學》 、俞凌翀教授編的《基礎理論有機化學》以及張自義教授等編的《物理有機化學概要》都詳細引述了蔣明謙關于分子結構和性能間定量關系中提出的誘導效應指數(shù)和同系線性規(guī)律。國外先后有19個國家的幾十位科學家來函索取論文單行本，法國巴黎第六大學教授國際量子化學會會長普爾曼邀請蔣明謙出國參加學術交流，瑞典隆德大學薩納教授發(fā)表的一篇文章，“認為用指數(shù)函數(shù)表達同系物的遞變是合理的”。國內(nèi)引用發(fā)表的論文，除理論研究工作外，已應用到“氣液色譜固定液”的研究。

誘導效應指數(shù)和同系線性規(guī)律于1978年獲全國科學大會獎，于1982年獲全國自然科學二等獎。

共軛效應

1976年蔣明謙這項結構性能定量關系的研究被中國科學院定為重點研究課題。化學所為他成立了研究室，招收了研究生。當年他已年近古稀，但還是滿懷壯志。在他的一首詩中有這樣兩句：“七十而今并不稀，……腦清如水思潮涌，老馬臨風欲奮飛?！彼幻媾囵B(yǎng)研究生，一面抓科研。在同系線性規(guī)律的基礎上，對復雜共軛體系中各種共軛基團相互間的結合效應進行研究，找出共軛效應的結合規(guī)律。通過實驗，不僅驗證了同系線性規(guī)律的普遍性、精確性和專一性，且確切表明了它是度量分子基干上的同系遞變效應，以及支鏈、取代基效應的一個可靠的尺度。用這尺度定量地證明了各共軛基團之間的共軛效應，不僅要受到分子中各基團結合方式的限制，依賴于一定的分子結構條件，而且是有一定的結合規(guī)律的。他還發(fā)現(xiàn)了幾種特殊的結構效應，即反向端基、端外基團、分岔基團、側聯(lián)基團和折并基團等結合效應，實驗表明：當共軛基團以上述幾種方式結合時，都不能傳遞分子基干上的共軛極化作用。由于這些特殊基團效應的發(fā)現(xiàn)，不但可以準確地判別復合分子中的基干與支鏈、端基與分岔，而且可以定量地計算出各類基團對性能的影響。這樣就為判斷基團結構效應、選擇基團、設計具有一定性能的分子結構提供一種理論依據(jù)；為研究復雜共軛化合物結構性能關系提出一種新途徑。近十年內(nèi)發(fā)表研究論文二十余篇，1987年出版了專著《共軛基團結合效應》 ，1990年獲中國科學院自然科學二等獎。

為了闡明上述規(guī)律的由來，蔣明謙提出了“共軛環(huán)節(jié)”的概念，認為復雜共軛體系是由若干環(huán)節(jié)組成，每個環(huán)節(jié)包括一個貫通的共軛極化體系，環(huán)節(jié)之間是以一個不能通過共軛極化效應的原子或基團連結起來的。他提出的這個新概念已初步經(jīng)過他的博士研究生的三篇論文予以驗證，得到了肯定的結果。

蔣明謙先后發(fā)表研究論文70余篇，專著4種，這些著作至今仍為國內(nèi)外廣泛引用，并獲較高評價。

蔣明謙在學術上取得這些令人矚目的成就決不是偶然的，早在學生時代就養(yǎng)成了獨立思考的習慣，培養(yǎng)了善于分析問題的能力及刻苦、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。他非常重視理論有機的歷史發(fā)展，以及當代化學的發(fā)展趨勢，他較早地認識到整個化學將向定量化發(fā)展，因此，尋求有機化合物的結構性能定量關系就成了他奮斗的目標。他以驚人的毅力、頑強的拼搏取得了創(chuàng)造性的成果，光明日報以“撲不滅的燈火”報道了他的事跡（1978年3月18日）。他不僅是一位勇于奪魁的選手，也是一位善于育人的教練。光明日報曾以《是選手又是教練》報道了他教導學生和培養(yǎng)中青年教師以及科學工作者的事跡（1963年5月8日）。蔣明謙常說：“要學戲不僅要在前臺看演戲，而且要到后臺看排戲，還要親自參加演出”。因此，他經(jīng)常向他的學生坦誠地講述他走過的彎路和失誤，講述他的新觀念孕育和形成的過程，使他們受到教益。他執(zhí)教多年，桃李滿園，如今不少已是各自領域中的專家和學術帶頭人，這是他在培養(yǎng)人才方面的貢獻。蔣明謙將畢生精力奉獻給祖國的科學事業(yè)。

主要論著

1　蔣明謙．高等藥物化學．北京：科學出版社，1958．

2　蔣明謙，戴萃辰．誘導效應指數(shù)．北京：科學出版社，1963．

3　蔣明謙．分子結構與化學活性間的定量關系V．反應百分率與S曲線的方程式．分子科學與化學研究，1982（2），1—14．

4　蔣明謙．分子結構與物理化學性能間的定量關系——同系線性規(guī)律．化學通報，1977（4），20—27．

5　蔣明謙．Ⅲ．聯(lián)苯鏈物與駢苯鏈物電子光譜中的同系線性規(guī)律．化學學報，1978，36（2）：89—106．

6　蔣明謙．Ⅳ．共軛多炔鏈物電子光譜中的同系線性規(guī)律．化學學報，1980，38（1）：18—40．

7　蔣明謙．有機化合物的同系線性規(guī)律．北京：科學出版社，1980．英文版，1987．

8　蔣明謙，戴萃辰．烯炔鏈物反向端基效應．吉林大學自然科學學報，1980，（3）：93—106．

9　蔣明謙，戴萃辰．三岔共軛體系中的結構效應．蘭州大學學報，1980（4）：16—132．

10　蔣明謙，胡惟孝．苯多烯酮酯共軛體系結構性能定量關系的研究．化學學報，1983，41（1）：26—40．

11　蔣明謙，虞忠衡．呋喃多烯酸酯類三岔共軛體系結構性能定量關系．結構化學，1983，2（2）：121—134．

12　蔣明謙，褚文華．電子等排體的噻吩多烯與苯多烯同系遞變的比較．化學學報，1987，45，829—835．

13　蔣明謙．共軛基團結合效應．北京：科學出版社，1987．

14　蔣明謙，褚文華，戴萃辰．羰橋雙共軛體系結構效應的研究I．羰橋兩邊支鏈的共軛競爭．化學學報，1990，48，1000—1005．

15　蔣明謙，李桂英，戴萃辰．羰氨雙橋共軛體系結構效應的研究．中國科學B輯，1991（5），449—457．