人物簡(jiǎn)歷
1929年9月 考入北京大學(xué)理預科。
1931年9月 升入北京大學(xué)化學(xué)系。
1935年9月—1941年 北京大學(xué)化學(xué)系助教、講師。
1941—1943年 在美國馬利蘭大學(xué)藥學(xué)院留學(xué),獲碩士學(xué)位。
1944年5月 獲美國伊利諾大學(xué)化學(xué)系哲學(xué)博士學(xué)位。
1944—1947年 美國禮來(lái)公司研究所研究員。
1947—1950年 北平研究院化學(xué)研究所研究員。
1950—1956年 任北京大學(xué)化學(xué)系、北京醫學(xué)院藥學(xué)系教授。
1950—1952年 《化學(xué)》雜志副主編。
1952—1956年 兼任中國科學(xué)院有機化學(xué)研究所研究員。
1956年— 任中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究室主任、研究員。
1956—1963年 《化學(xué)學(xué)報》副主編。
1978—1986年 當選為中國化學(xué)會(huì )第二十屆理事會(huì )常務(wù)理事、第二十一屆理事會(huì )理事。
1980年— 被選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。
生平概況
出生蔣明謙,1910年11月10日生于四川省蓬溪縣三風(fēng)鎮五家灣村。少年時(shí)喜歡文學(xué),中學(xué)畢業(yè)后受“科學(xué)救國”的影響,1931年考入北京大學(xué)化學(xué)系。課余時(shí)間他除了查參考書(shū)、寫(xiě)筆記外,就是讀詩(shī)、寫(xiě)詩(shī),但更愛(ài)自然科學(xué)讀物。為了多買(mǎi)一本書(shū),寧愿少吃一頓飯。他把寒暑假日作為寫(xiě)文章、讀書(shū)的好時(shí)機,寫(xiě)過(guò)不少通俗性文章,。對科學(xué)研究有極大興趣,大學(xué)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,與合作者在國內外化學(xué)和物理雜志先后發(fā)表了“元素周期性”、“元素原子量交遞現象”等論文。1935年于北京大學(xué)畢業(yè)后留校任教。
經(jīng)歷1937年“七七”事變后,北京大學(xué)、清華大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)等校南遷,在昆明成立西南聯(lián)合大學(xué)。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(xiě)詩(shī)一首,最后兩句是“樂(lè )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(xué)生做實(shí)驗,一面繼續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(xiě)作、論述條理嚴謹,試驗井井有條,非常愛(ài)惜儀器,注意節約試劑。他的嚴謹的工作作風(fēng),不僅受到教授們的贊許,也為學(xué)生樹(shù)立了很好的榜樣。
1940年,蔣明謙考取清華大學(xué)公費留學(xué)美國,
1941年底到美國馬里蘭大學(xué)藥學(xué)院隨年輕有為的藥物化學(xué)家哈同學(xué)習藥物化學(xué)。哈同認為學(xué)習藥物化學(xué)應該以藥物的結構與藥理作用關(guān)系為中心,這對蔣頗有啟發(fā)。他回國后在北京大學(xué)醫學(xué)院藥學(xué)系就是以這種思想為基礎教授藥物化學(xué)的。
1943年,蔣明謙獲碩士學(xué)位后又到伊利諾大學(xué)化學(xué)系攻讀博士學(xué)位,在亞當斯指導下學(xué)習有機化學(xué)。當時(shí)亞當斯被譽(yù)為美國化學(xué)界的泰斗,他主張把化學(xué)作為一個(gè)整體來(lái)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(shū),體會(huì )到有機化學(xué)既要重視基團的共性,又要重視基團的特殊性;既強調共同的規律性,又要考慮例外;應將各種不同的分子和基團聯(lián)系起來(lái)看待,有機分子之間是互有聯(lián)系的整體,而不是一個(gè)個(gè)孤立的個(gè)體。這就需要設法來(lái)表達化合物的共性,也需要有一定的手段來(lái)區別化合物的特性。在這種思想指導下,蔣明謙認為需要有一種定量的方法來(lái)表達分子或基團的相對活性。當時(shí)他想利用頗為流行的原子電負性作為計量的指數,提出用原子電負性來(lái)表達基團電負性的設想,導致后來(lái)產(chǎn)生《誘導效應指數》 。
1944年他取得博士學(xué)位,被選為美國化學(xué)榮譽(yù)學(xué)會(huì )會(huì )員,并授予美國自然科學(xué)會(huì )員稱(chēng)號。并應禮來(lái)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(xué)研究所研究員。
1948年被選為美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì )會(huì )員。
中華人民共和國建立后,原化學(xué)所遷并到上海有機化學(xué)研究所,蔣明謙被聘為北京大學(xué)化學(xué)系、北京醫學(xué)院藥學(xué)系教授,講授《理論有機化學(xué)》及《高等藥物化學(xué)》 。他一面教課,一面進(jìn)行研究工作,把全部時(shí)間和精力都傾注在培育人才和發(fā)展科學(xué)事業(yè)上。
1950—1956年,他在北京大學(xué)化學(xué)系培育了五個(gè)班級學(xué)生及兩批研究生,在北京醫學(xué)院藥學(xué)系培育了十個(gè)班級學(xué)生。他教藥物化學(xué)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(lái),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(shí)的藥物化學(xué)教學(xué)中是獨具風(fēng)格的。他不僅為新中國培養了一批藥物化學(xué)工作者,而且完成了64萬(wàn)字的巨著(zhù)《高等藥物化學(xué)》(1958年科學(xué)出版社),在藥學(xué)界有相當大的影響,至今仍為藥學(xué)院校學(xué)生及有關(guān)生產(chǎn)單位工作者必讀的參考書(shū)。他除教學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識外,同時(shí)講思想方法,并使他們懂得該學(xué)科的發(fā)展趨勢。在科學(xué)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(xué)結構的關(guān)系,發(fā)現了溶劑極性與旋光度的定量關(guān)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(jìn)行了比較系統的研究。與此同時(shí)還接受了中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所莊長(cháng)恭所長(cháng)的委托,在北京大學(xué)醫學(xué)院成立了有機化學(xué)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(zhuān)業(yè)小組討論會(huì )的形式,定期匯報學(xué)術(shù)思想,交流分析與解決問(wèn)題的方法,互通信息,議論專(zhuān)業(yè)的發(fā)展方向。做到“學(xué)術(shù)交心”。他對工作、學(xué)習一貫要求嚴格、認真。當時(shí)的中青年,現在都已擔任所、室領(lǐng)導,但他們仍堅持當年的學(xué)風(fēng)。
蔣明謙在教學(xué)和指導科研之外,還經(jīng)常到各地講學(xué)或作工作報告。
1953—1982年,他先后到過(guò)西北大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)等10多所高等院校和大連化學(xué)物理研究所、上海有機化學(xué)研究所等講學(xué),使教師和科研工作者了解學(xué)科發(fā)展方向,倡導理論和應用研究密切結合,以促進(jìn)科學(xué)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(huì )第三屆代表。
蔣明謙在教學(xué)或科研工作中,一直以結構性能定量關(guān)系為主要方向。
教學(xué)科研
“結構性能定量關(guān)系”的啟蒙
蔣明謙早在大學(xué)生時(shí)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(fǎng)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(xué)分類(lèi)和周期性方程:

蔣明謙
把周期性的數值P表征為原子序數Z,價(jià)態(tài)V,主量子數n的函數,式中α、β、γ為常數。1953年,美國著(zhù)名無(wú) 機化學(xué)家穆勒在他所著(zhù)的《高等無(wú)機化學(xué)》一書(shū)中詳細引述了他們的研究結果和周期性方程,并贊揚他們的論文“很有洞察力”。穆勒寫(xiě)道:“藉助于這個(gè)公式并考慮上述周期性的類(lèi)型,就可以計算周期性的變化,結果與實(shí)測的變化相當吻合。用這種計算值對原子序數作圖,與實(shí)測值的作圖的確非常接近”。蔣明謙這些早期論著(zhù)不僅反映了他的創(chuàng )造性和嚴謹性,而且也形成了他日后在有機結構理論中所表現出來(lái)的獨特的科學(xué)風(fēng)格。蔣明謙自從認識到有機化學(xué)從定性向定量過(guò)渡的發(fā)展趨勢后,他在有機化學(xué)方面的研究工作,總是以結構性能定量關(guān)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(guān)系就成為他畢生的追求。這個(gè)鍥而不舍的奮斗目標,成為貫穿他科學(xué)事業(yè)的一條主線(xiàn)。
化學(xué)活性的定量尺度——“誘導效應指數”
1962年蔣明謙和戴萃辰提出誘導效應指數的新概念和計算任何一個(gè)非共軛化合物性能的方法:任何一個(gè)基團的誘導效應指數(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
式中δ/r為極性強度,δ為兩個(gè)成鍵原子電負性之差與電負性之和的比值,為鍵長(cháng),1/α(=0.3)為誘導效應傳遞中的遞降率,±N為原子或基團所帶的電荷,′為荷電原子的共價(jià)半徑。從這幾個(gè)基本參數出發(fā)可以計算任何類(lèi)型的非共軛化合物的分子結構與化學(xué)活性間明確而簡(jiǎn)單的定量關(guān)系:誘導效應指數(I)與化學(xué)活性(P),包括反應能量,反應速度常數的對數以及反應平衡常數的對數成直線(xiàn)關(guān)系;反應生成物產(chǎn)率(%)與誘導效應指數(I)成S形曲線(xiàn)關(guān)系。這種方法的特點(diǎn)是用原子電負性表達基團電負性,是根據分子結構最根本的原子特性來(lái)計算基團常數。雖然布朗斯臺德、哈梅特以及塔夫脫等化學(xué)家在三十年代已經(jīng)提出了某些基團常數,但都是由實(shí)驗個(gè)別指定的。誘導效應指數的研究論文和專(zhuān)著(zhù)發(fā)表之后,引起國內外廣泛重視。1963年美國柯亨等主編的《物理有機化學(xué)的進(jìn)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)的數據以及誘導效應指數I與Taftox之間有很好的關(guān)聯(lián),都表明這篇論文值得重視……”1984年美籍華裔學(xué)者凌寧博士在他著(zhù)的《生命的科學(xué)基礎》一書(shū)中詳細介紹了這個(gè)理論,并給予很高的評價(jià)。他寫(xiě)道:“蔣和戴以最基本的方式對誘導效應進(jìn)行了探討。他們不僅提出了一整套新的,叫作誘導效應指數的常數,而且提供了計算任何基團的誘導效應指數的方法和公式,所依據的則是原子的電負性和共價(jià)鍵的鍵長(cháng)等一些已知的參數?!薄笆Y和戴關(guān)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年國內外陸續發(fā)表的引用誘導效應指數的論文已有30余篇,廣泛用于萃取劑、殺蟲(chóng)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(xiàn)性規律”
誘導效應指數可以說(shuō)是成功的解決了非共軛體系結構性能間的定量關(guān)系,共軛體系究竟能不能也用一個(gè)什么樣的參數來(lái)解決?蔣明謙經(jīng)過(guò)反復思考和試探,“認為對于共軛體系來(lái)說(shuō),最主要的結構因素是體現分子整體性的結構因子,而不是體現基團或組分原子特性或相對獨立性的基團參數?!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(guò)艱苦的探索,他于1964年找到了一個(gè)體現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(lǐng)導的鼓勵,更加強了蔣明謙的決心。當時(shí)雖然沒(méi)有實(shí)驗室,沒(méi)有助手,更沒(méi)有計算機,他便用雙手一個(gè)一個(gè)的計算了上萬(wàn)個(gè)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(xiàn),“同系線(xiàn)性規律”終于被他發(fā)現了。到1976年,他完成了奠定同系線(xiàn)性規律的10篇論文,1980年出版了53萬(wàn)字的專(zhuān)著(zhù)《有機化合物的同系線(xiàn)性規律》 (英文版于1987年出版)。
同系線(xiàn)性規律表明: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(xué)性能(P),都是同系因子(1/α)(2/n)的線(xiàn)性函數:

蔣明謙
式中α為能級序數,為同系序數,它們都是簡(jiǎn)單正整數。同系線(xiàn)性規律適用范圍非常廣泛,包括38種結構類(lèi)型的化合物和20多種物理化學(xué)性能,結構性能關(guān)聯(lián)情況亦良好。例如在69個(gè)同系列的159組吸收峰數據中相關(guān)系數屬于優(yōu)(86%)和良(13%)的占總數99%以上。表明規律是相當精確的,并且是不可移易的。例如化合物吸收峰的波數與同系因子是嚴格對應的。同系序數稍有改變,線(xiàn)性關(guān)系就不能保持。這就表明同系線(xiàn)性關(guān)系所反映的結構性能關(guān)系確是一種真正的內在規律。同系線(xiàn)性規律也概括了性能之間的關(guān)系。凡符合此規律的各種性能,只要是同一的同系因子,它們之間也都應有線(xiàn)性關(guān)系。
對于含有取代基的同系物系列,取代基對于性能的影響,以由誘導效應指數和共軛效應組成的代基當量(S)來(lái)表示,基干化合物的同系序數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(lèi)型化合物的光譜吸收峰,誤差在士5nm以?xún)鹊恼?3%,在±10nm以?xún)鹊恼?4%。
同系線(xiàn)性規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一關(guān)系??梢耘袛喾肿又谢山Y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(guān)系,自30年代以來(lái),就有許多人從事廣泛研究,但一直沒(méi)找到一種準確普遍的規律。在1976年朗伯等著(zhù)的一本《有機結構分析》書(shū)中曾畫(huà)了一對同系物能級的線(xiàn)性遞變關(guān)系的示意圖,表明近年來(lái)還有人在找同系直線(xiàn)。
《同系線(xiàn)性規律》發(fā)表后,立即引起國內外化學(xué)家廣泛關(guān)注,認為是在物質(zhì)結構與性能關(guān)系研究上的新突破。物理化學(xué)家徐光憲著(zhù)文論證了同系線(xiàn)性規律的量化基礎;有機化學(xué)家高振衡在聯(lián)多苯的結構與性能關(guān)系中論證了同系線(xiàn)性規律,并發(fā)現某些化合物的激發(fā)能也服從同系線(xiàn)性規律;高振衡教授編的《物理有機化學(xué)》 、俞凌翀教授編的《基礎理論有機化學(xué)》以及張自義教授等編的《物理有機化學(xué)概要》都詳細引述了蔣明謙關(guān)于分子結構和性能間定量關(guān)系中提出的誘導效應指數和同系線(xiàn)性規律。國外先后有19個(gè)國家的幾十位科學(xué)家來(lái)函索取論文單行本,法國巴黎第六大學(xué)教授國際量子化學(xué)會(huì )會(huì )長(cháng)普爾曼邀請蔣明謙出國參加學(xué)術(shù)交流,瑞典隆德大學(xué)薩納教授發(fā)表的一篇文章,“認為用指數函數表達同系物的遞變是合理的”。國內引用發(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。
誘導效應指數和同系線(xiàn)性規律于1978年獲全國科學(xué)大會(huì )獎,于1982年獲全國自然科學(xué)二等獎。
共軛效應
1976年蔣明謙這項結構性能定量關(guān)系的研究被中國科學(xué)院定為重點(diǎn)研究課題?;瘜W(xué)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(mǎn)懷壯志。在他的一首詩(shī)中有這樣兩句:“七十而今并不稀,……腦清如水思潮涌,老馬臨風(fēng)欲奮飛?!彼幻媾囵B研究生,一面抓科研。在同系線(xiàn)性規律的基礎上,對復雜共軛體系中各種共軛基團相互間的結合效應進(jìn)行研究,找出共軛效應的結合規律。通過(guò)實(shí)驗,不僅驗證了同系線(xiàn)性規律的普遍性、精確性和專(zhuān)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(gè)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(lài)于一定的分子結構條件,而且是有一定的結合規律的。他還發(fā)現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(shí)驗表明:當共軛基團以上述幾種方式結合時(shí),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,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(lèi)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;為研究復雜共軛化合物結構性能關(guān)系提出一種新途徑。近十年內發(fā)表研究論文二十余篇,1987年出版了專(zhuān)著(zhù)《共軛基團結合效應》 ,1990年獲中國科學(xué)院自然科學(xué)二等獎。
為了闡明上述規律的由來(lái),蔣明謙提出了“共軛環(huán)節”的概念,認為復雜共軛體系是由若干環(huán)節組成,每個(gè)環(huán)節包括一個(gè)貫通的共軛極化體系,環(huán)節之間是以一個(gè)不能通過(guò)共軛極化效應的原子或基團連結起來(lái)的。他提出的這個(gè)新概念已初步經(jīng)過(guò)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(zhuān)著(zhù)4種,這些著(zhù)作至今仍為國內外廣泛引用,并獲較高評價(jià)。
蔣明謙在學(xué)術(shù)上取得這些令人矚目的成就決不是偶然的,早在學(xué)生時(shí)代就養成了獨立思考的習慣,培養了善于分析問(wèn)題的能力及刻苦、嚴謹的工作作風(fēng)。他非常重視理論有機的歷史發(fā)展,以及當代化學(xué)的發(fā)展趨勢,他較早地認識到整個(gè)化學(xué)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(guān)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(xué)生和培養中青年教師以及科學(xué)工作者的事跡(1963年5月8日)。蔣明謙常說(shuō):“要學(xué)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(xué)生坦誠地講述他走過(guò)的彎路和失誤,講述他的新觀(guān)念孕育和形成的過(guò)程,使他們受到教益。他執教多年,桃李滿(mǎn)園,如今不少已是各自領(lǐng)域中的專(zhuān)家和學(xué)術(shù)帶頭人,這是他在培養人才方面的貢獻。蔣明謙將畢生精力奉獻給祖國的科學(xué)事業(yè)。
主要論著(zhù)
1 蔣明謙.高等藥物化學(xué).北京:科學(xué)出版社,1958.
2 蔣明謙,戴萃辰.誘導效應指數.北京:科學(xué)出版社,1963.
3 蔣明謙.分子結構與化學(xué)活性間的定量關(guān)系V.反應百分率與S曲線(xiàn)的方程式.分子科學(xué)與化學(xué)研究,1982(2),1—14.
4 蔣明謙.分子結構與物理化學(xué)性能間的定量關(guān)系——同系線(xiàn)性規律.化學(xué)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(xiàn)性規律.化學(xué)學(xué)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(xiàn)性規律.化學(xué)學(xué)報,1980,38(1):18—40.
7 蔣明謙.有機化合物的同系線(xiàn)性規律.北京:科學(xué)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(xué)自然科學(xué)學(xué)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(xué)學(xué)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(guān)系的研究.化學(xué)學(xué)報,1983,41(1):26—40.
11 蔣明謙,虞忠衡.呋喃多烯酸酯類(lèi)三岔共軛體系結構性能定量關(guān)系.結構化學(xué),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(xué)學(xué)報,1987,45,829—835.
13 蔣明謙.共軛基團結合效應.北京:科學(xué)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(xué)學(xué)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(xué)B輯,1991(5),449—457.