我倆真高興，感謝意昂3体育化學學院舉辦祝賀唐先生百歲壽辰。那一幕幕往事激動地浮上心頭，只能揀那最重要的說一說。

精心培育 望爾成材

我倆都是意昂3体育化學系5903的學生，1965年畢業於物理化學專業固體化學和X-射線衍射晶體學專門化。

雖然x-射線晶體學是一門實驗性科學，但是建立在深厚的數學物理基礎上。為了看懂我們稱之為天書的國際晶體學表（ International Table for Crystallography), 需要用群論的方法解析晶體中的對稱性⁽¹⁾，諸如7個晶系、14個布拉維格子、32點群和230個空間群。其次，實驗中得到的晶體衍射圖像就是真實的晶體結構在倒易空間中的傅利葉變換（Fourier transform)。解決晶體結構的方法，例如分析帕特森（Patterson）圖，更是令我們騰雲駕霧般腦子發脹地思索良久。更何況一聽要學統計力學，真是讓我們頭大不已。

唐先生親自給我們物化專業講授“統計力學及其在物理化學中的應用⁽²⁾”。那時還沒有成本出版的教課書。每次唐先生課前，我必須到毗鄰博雅塔下的意昂3体育印刷廠，領回那還帶著印刷油墨味的講義，在課前一本本發給同學。老同學都記得，那時，唐先生正當壯年。精神奕奕地走進教室。我們都靜靜地聽先生深入淺出地闡述統計力學的原理和方法，解釋了平衡常數、速度常數、簡並氣體，以及在液體和晶體中的應用。他帶著我們從宏觀的物理量走進微觀的世界，用統計學方法導出理想氣體按能量分布的麥斯威爾-玻爾茲曼定律（Maxwell–Boltzmann distribution）。為了讓我們能夠理解這些高深的理論，唐先生往往用通俗的例子為我們解釋這一切【譬如用課間休息時，教室裏的一個個同學活躍程度比作在孤立體系中不斷無規運動的理想氣體中的粒子(原子或分子)速度概率分布，指示哪些速度更有可能發生】。同學們腦中升起一幅幅畫面，我們接受了麥斯威爾-玻爾茲曼分布函數。一堂那麽高深的理論課程，往往在輕松的笑聲中結束。我聽課，聚睛在老師的眼神上。唐先生堅毅的目光，令大家確信他一筆一畫在黑板上推導的那些公式就是幾個世紀以來, 前輩科學家努力探究的物理化學的原理，更使我們難忘的是在提到偉大物理學家玻耳茲曼時，先生灼灼有神的目光流露出敬仰和遺憾，多年以後我才理解。這位為熱力學第二定律立下了汗馬功勞的偉大的唯物論者，曾在“原子論”與“唯能論”的學術辨論中進行過勇敢激烈的爭戰，他一再受到沉重打擊後，於1906年以自己的生命捍衛了真理。至今，那刻在墓誌銘上的熵函數，陪著玻耳茲曼長眠在維也納靜靜的綠草地。震撼人心的一個個科學家的偉業，就由唐先生的授課像涓涓流水一點一滴灌註到我們的心田。榜樣一個一個樹立在我們面前。為維護科學，實事求是，不計利害——唐先生就是這樣傳授知識，塑造著一代代的意昂3体育學子的品德。

1986年在北京香山飯店召開的國際小分子晶體結構會議

（左起第六位為Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin，她於1964年獲得諾貝爾化學獎。第七位為唐有祺先生。余皆是唐先生的學生，包括教過我們的後排左起第一位徐筱傑老師和第四位周公度老師）

先生教誨 終身難忘

梁麗在大學擔任科代表。記得有一次，她去老師宿舍交作業本。老師問：“有多少同學聽懂了？”答：“差不多。”老師臉色一板，說道：“差不多是多少？你要告訴我是百分之多少的同學聽懂……。”從此，梁麗記住了。當唐先生教我們時，就學乖了。遇到問起，就按百分數回答。那時唐先生的大眼晴總是笑瞇瞇地透過厚厚的眼鏡片望著我，猶如慈父。這麽一說，可不要以為唐先生總是這樣子。我倆記得太清楚了。1975年初，生物物理所把523任務——測定青蒿素晶體和分子結構⁽³⁾指派給了梁麗所在的小分子研究組。這是分子量只有282的一個有機小分子，沒有重原子，不可能用物理方法泡進，又不能用化學方法引進重原子而保證未知的分子結構不變。這對組內都是個挑戰。大家分頭鉆到科學院圖書館查文獻。那時，教學科研人員都在搞革命運動，院館冷冷清清，廖無他人。大家又都是主學俄文，沒人可問。梁麗抱著字典，翻閱英文的晶體學期刊（Acta Crystallography）。老天不負苦心人呀！幾天下來，眼睛一亮，終於找到了一篇文章，報導了測定僅有碳、氫、氧和氮的已知的L-精氨酸結構的方法⁽⁴⁾，沒有重原子，如獲至寶！組裏碰頭會後，大家各自細讀。文獻是怎麽做的呢？我如饑似渴白天黑夜逐字逐句地將英文文章翻成了不通順的中文。還看不太懂，依靠在意昂3体育作論文的實踐，和竺乃玨討論，幾經琢磨，才理出頭緒。但這畢竟是老師沒教過的，心中無底。有誰能給我答疑呢？唐先生，我們的老師。我倆騎上單車，直沖中關園，一口氣跑上樓，敲了唐先生家門，張大夫開門，和藹地讓進屋。那時和許多老教授一樣，停止了科研下工廠勞動剛回到學校不久的唐先生從內室出來，笑呵呵招呼坐下。我哪坐得下，一口氣把我的任務、我的著急、我的設想都倒出來，激動得我的臉都發燒了……當我講到我想用指定原點和幾個結構因子的符號，推導出一系列衍射相角時，滿指望唐先生會和我一樣興奮。不料一聲大喝：“梁麗，你好大膽，竟想不用重原子就解決相角問題？”猶如當頭一棒，我倆嚇了一跳。梁麗喘口大氣，輕聲細語地把看到的卡爾夫婦（Isabella L Karle and J.Karle）做的步驟和用的公式細細背述一遍。唐先生仔細聽著敘述，我們望著唐先生雖經歷了下廠，數年中斷了教學科研，可我們熟悉的眼神依然閃爍著智慧的火花，不時凝神發出深遂的光亮，似乎陷入了沉思。不難看出，根據他掌握的深厚的結晶學知識，唐先生很快捕捉到了這一新的領域。在送我倆出門時，他嚴肅地對梁麗說：這是一個新的苗頭，看來晶體學要有個巨大的變化，你要緊跟他們的文獻，用你們的那個青蒿素驗證一下這個方法的可行性。

拜訪了唐先生，我明白了這是一個機會也是一個責任。遵照唐先生要潛心研究新方法^（5）的囑咐，通過幾個月的努力鉆研和試算^（6)，我們終於得到了分子結構的初步結果，經梁曉天先生肯定，隨後在朱秀昌先生幫助下，發現了這是一個新型的倍半帖內酯^（7），實現了我國第一個應用直接法解出不含重原子的晶體結構。

在老先生們的鼓勵和幫助下，我們一鼓作氣拿下了結構的最小二乘修正^（8）和利用反常散射測定絕對構型的兩個方法，進而成功地測定了具有生物活性的青蒿素的分子構型^（9）。

圖1.a

圖1.b, 該文收錄在Chemical Abstracts 93, 1980, 71991e。

梁麗執筆以生物物理研究所青嵩協作組署名的兩文，分別發表1979年中國科學（見圖1.a）和1980年Scientia Sinica （圖1.b），都如實地反映了唐有祺、梁曉天和朱秀昌等三位老先生在測定青蒿素結構中不可磨滅的作用。

正如Science（科學)1985年專文評述中指出，“The structure of QHS, as well as its relative configuration, was determined unambiguously by x-ray diffraction. Its absolute configuration has also been ascertained（青蒿素的相對構型，毫無疑問地是為X射線衍射測定的。它的絕對構型也是為X射線衍射確立的）”⁽¹⁰⁾。該工作獲得1978年國家發明二等獎。現在回憶^（11）起來，這正是唐先生教導的用基礎理論解決實際問題的一個很好例子。

圖2

2017年梁麗於紀念青蒿素工作五十周年時，再次在“青蒿素分子和立體結構測定的歷史回顧”中，由衷地感謝三位老先生在此工作中的指導（見圖2）。唐有祺等老一輩科學家們治學嚴謹，做人低調，永遠是我們學習的榜樣。

立足國內 走向世界

1978年，春雷滾滾，中國終於迎來了科學的春天。唐先生那一顆發展祖國科學的心激動不已。借助這大好形勢，受國家委托，組建了中國晶體學會。五月份即向國際晶體學協會（International Union of Crystallography， IUCr）提交了加入的申請。八月份，時任首屈中國晶體學主席的唐先生率團參加了1978年在波蘭華沙舉辦的第11屆國際晶體學大會（Eleventh Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography August 3-August 12, 1978 Warsaw, Poland）^（12），受到熱烈歡迎，正式加入這個國際大家庭，從此引領中國晶體學走向了國際舞臺。

同時，唐先生積極配合中國科學院和高教部選拔派遣中青年業務骨幹到國外訪問進修。那時，晶體學界的直接法日趨成熟，除了蓬勃地向生物大分子晶體學發展外，唐先生註意到，自60年代起，以弗雷德·赫希菲爾德（Fred Hirschfeld）為首的晶體學家以X-射線衍射為工具開始了對晶體電荷密度的研究。在1978年，尼爾斯·漢森和菲利普·柯本斯（Niels Hansen and Philip Coppens發表了多極密度函數 (Multipole Density Formalism) ）^（13），標誌著對化學鍵研究日趨成熟。時逢科學院擬派竺乃玨出國進修，唐先生當即推薦他到柯本斯（Philip Coppens）的實驗室進修這新方向。

在大力發展科技進程中，科學院化學所訂購了國際上一流的四圓衍射儀。竺乃玨回國後，應用學得的知識，立即著手安裝儀器和調試國帶回的計算機程序，加快了創建實驗室的步伐。同時，他向唐先生介紹了國外研究x-射線電荷密度在化學健（Charge Density) ^（14）方面取得的進展。唐先生不僅詳細地詢問了各個多級函數的數理概念，而且還詳細地了解了柯本斯實驗室在低溫下X射線精準衍射數據的收集和應用同步輻射光源的實驗細節，並責成在吉林即將召開的全國化學年會上介紹國外晶體學在這方面研究的新動向，報告了國外應用x射線實驗數據開展了對晶體電荷密度分布的研究⁽¹⁵⁾並在化學鍵方面取得了一定的成果。

限於80年代初科研經費，尚不足負擔日以繼夜的液氮來維持在−195.79°C低溫下的X射線實驗條件。由於衍射強度數據不精準，達不到預期效果。但是我們深信不疑，唐先生指出的這個新分支，在中國已播下了種子。在今天強盛的經濟實力的基礎上，提供低溫衍射實驗不成問題，更有了2010年國家建成的上海同步輻射光源提供極高強度的X光源，一定會開展電荷密度和化學鍵的研究，探討結構和功能，開發出更多的類似於多氧鈦酸納米粒子（Polyoxotitanate Nanoclusters)的新材料。唐先生的預見定會實現。

我們深感唐先生在關心生物大分子的同時，對於晶體學方方面面的新動向都非常的敏銳。

科學在發展 探索無止境

唐先生帶著我們走過晶體學飛躍發展的這六十年。從勞埃相機到魏森堡相機到衍射儀收集衍射數據；電子密度圖從借助拉利普森紙條（Beevers-Lipson strips）加古老的算盤的手工計算，到計算機計祘Fourier電子雲密度；從紙帶穿孔到一張張卡片，到笨重的磁帶一直到先進的數字計算機運用現代的程序快速解決結構；從生物活性小分子結構到蛋白質結構；從晶體中分子堆積，到精細研究化學成健的理論尋找發現新材料。

唐先生在中國開辟了X射線晶體學，這使中國科學邁開了前進的一步。目前有許多研究課題等待去完成。我們期望更多的輻射類型可用於我國晶體衍射實驗，如先進的X射線自由電子激光 ⁽¹⁶⁾（XFELs），這是第一個能夠產生相幹、超明亮、可調激光脈沖的新型X射線光源。隨著Angstrom（10-10 m）波長和femnosecond（10-15second）脈沖持續時間，可提供研究原子尺度上的物質結構和動力學，它們將推動物理學、化學、材料科學、生物學和生命科學等眾多的前沿科學領域。在未來，我們仍要去找到更好的方法來解決大分子相位問題；還需要了解更多的分子的電荷密度分布，因為這些控製著它們的化學行為。柯本斯開創的以x, y, z, time來表達的具有時間分辨的晶體學（time-resolved X-ray crystallography) 追蹤晶態下可能發生的動態反應，用於探索生物調節機製和開發新材料。我們還希望能更有效地得到結合在生物膜上的而不是在水溶液中的量少且重要的生化分子的晶體，去繼續幫助解決生化和醫療問題。並非所有物質都是結晶的，我們現在有足夠的知識來能夠解決非純晶體材料，甚而不是晶體材料。我們的知識領域亟待擴大。

竺乃玨、梁麗於2017年5月31日探望唐先生的合影

唐先生帶領我們這幾代學生走在我國科學發展的道路上，從年輕躍躍欲試的畢業生到我們已成了頭發花白的歸田翁。十年樹木，百年樹人。新科技一浪更比一浪高。面對鼓舞人心的課題，祝年輕一代探索成功。

今謹以此文，感念師恩，慶祝先生百歲誕辰。（作者為中國科學院化學研究所竺乃玨、中國科學院生物物理研究所梁麗）

參考文獻

(1) 唐有祺，2012《對稱性原理》, ISDN 978-7-03-027346-8

(2) 唐有祺，2012《統計力學及其在物理化學中的應用》, ISDN 978-7-03-027349-5

(3) 李幼華，2019-08-23，“一段鮮為人知的往事” http://www.lt.cas.cn/zzfc/zpxs/sw/201908/t20190823_4711237.html

(4) Isabella L Karle and J. Karle, 1964，” An Application of the Symbolic Addition Method to the Structure of L-Arginine Dihydrate”,Acta Crystallography, 17, 835

(5). Karle, J. and Hauptman, H., 1956, “Theory of Phase Determination for the Four Types of Non-Centrosymmetric Space Groups 1P222, 2P22, 3P12, 3P22”, Acta Crystallography, 9, 635.

(6) Ming Li, 2011, “Behind the Artemisinin, efforts and persistence from numerous scientists”, Protein Cell, 2(11): 862-863，DOI 10,1007/s13238-011-1131-1

(7) 青蒿素結構研究協作組, 1977, “一種新型倍半萜內酯——青蒿素”, 科學通報, 22(3): 142

(Chemical Abstracts 87, 98788g,)

(8) 梁麗，董貽誠，林政烱，1979, “晶體結構修正的最小二乘方法”, 化學通報，3:23-25

(9) 中國科學院生物物理研究所青蒿素協作組, 1979, “青蒿素的晶體結構及其絕對構型”, 中國科學, (11):1114-1128

Qinghaosu Research Group of Institute of Biophysics, 1980 “Crystal Structure and Absolute Configuration of QIMGHAOSU”, Scientia Sinica, 23 (3): 380-396

(Chemical Abstracts 93, 1980, 71991e,)

(10）Klayman D L., 1985, “Qinghaosu (artemisinin): an antimalarial drug from China”,Science, 228(4703): 1049-1055

(11）梁麗，2017，“青蒿素分子和立體結構測定的歷史回顧”, 生物化學與生物物理進展， 44（1）6-16 DOI: 10.1647/j.pibb.2016.0166

編者按(王海群責任編輯),2017,“紀念青蒿素立體結構首報 40 周年”, 生物化學與生物物理進展(Progress in Biochemistry and Biophysics) 2017, 44(1): 5,DOI: 10.1647/j.pibb.2016.0166

中國生物物理學會(孟凡霞執筆) , 1/23/17，“蒿素分子結構測定40周年:聽親歷者講那過去的事情” 原載微信公號《中國生物物理學會》page 1-11.

黎潤紅略有修訂, 8/10/17,“蒿素分子結構測定40周年: 聽親歷者講那過去的事情” 獲權轉載《科學春秋》

(12）IUCr, 1979,“ International Union of Crystallography Eleventh General Assembly and International Congress of Crystallography Warsaw, Poland, 3-12 August 1978”, Acta Cryst. A35, 1021-1067

(13）Coppens, P.; Hansen, N. K., 1978,"Testing aspherical atom refinements on small-molecule data sets". Acta Crystallography, A34 (6): 909–921. Bibcode:1978AcCrA..34..909H. doi:10.1107/S0567739478001886

(14) PhilipCoppens, 1997, 《 X-Ray Charge Densities and Chemical Bonding》, ISBN 10: 0195098234, Series:

International Union of Crystallography Texts on Crystallography, No 4

(15). Philip Coppens, Liang Li, Nai Jui Zhu, 1983. “Electronic ground state of iron(II) phthalocyanine as determined from accurate diffraction data” Journal of the American Chemical Society, 105,19,6173-6174

Publication Date (Print): September 1, 1983

DOI: 10.1021/ja00357a046

(16). Sebastien Boutet, Petra Fromme, Mark S. Hunter Editors, 2019 《X-ray Free Electron Lasers A Revolution in Structural Biology》, ISBN: 303000550X, ISBN13L 9783030005504

Claudio Pellegrini, UCLA, and Joachim Stöhr , SSRL, “X-Ray Free Electron Lasers: Principles, Properties and Applications”， https://www-ssrl.slac.stanford.edu/stohr/xfels.pdf

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