张大煜（1906－1989）

　　张大煜（1906－1989），著名物理化学家，中国催化科学的主要奠基人之一，中国科学院学部委员（院士），一级研究员。字任宇。1906年2月15日出生于江苏省江阴县长泾镇。 

　　张大煜从小酷爱读书，学习成绩优异。中学毕业以后，考入南开大学，后转清华大学。1926年与清华大学、中央大学、交通大学等校学生共同发起组成大地社，该社由翟凤阳负责，成员有葛春林、袁翰青、张大煜等十余人，他们经常探讨如何“工业救国”和“科学救国”，并多次参加学生运动，为清华脱离外交部管辖，从留美预备学校转为正式大学起到了一定作用。  

　　1929年，张大煜于清华大学毕业，同年考取了公费留学德国和美国，他把留学美国的名额让给了同学，自己赴德国德累斯顿大学学习胶体与表面化学，1933年获工学博士学位。回国以后在清华大学任教，历任讲师、教授。  

　　抗日战争爆发，张大煜从北平到长沙，又从长沙辗转到昆明在西南联大任教并兼任中央研究院化学所研究员。从基础研究转向石油、煤炭方面的技术科学研究，以期为抗日胜利贡献力量，当时曾尝试过从植物油制造重要国防物资并开展了将煤炼制成汽油的方法。他利用云南丰产的褐煤，在昆明附近宜良滇越线上建立了一个从褐煤低温干馏提炼汽油的小型实验工厂（利滇化工厂），边实验边生产，历尽千辛万苦炼出了油。后由于在人力、物力、设备和经费等方面困难重重，终于被迫停办。张大煜“工业救国”的尝试遭到了挫折，但为他后来创建我国第一个石油煤炭化学研究基地提供了最初的经验。抗日战争胜利后，张大煜从昆明到上海，任交通大学教授兼北京清华大学化工系主任，讲授工业化学和胶体化学，在极端困难的条件下，还开展了一些研究工作。留学回国十余载的经历，使他深刻认识到知识分子在旧中国不可能实现富国强民的理想，1948年底经上海地下党负责人介绍毅然离开上海，绕道香港和朝鲜，于1949年初到达大连。  

　　1949年大连大学创办初期，他任化工系教授、系主任，同时担任大连大学科学研究所（后改名为东北科学研究所大连分所）研究员、副所长。1952年该所划归中国科学院领导，并先后更名为工业化学研究所、石油研究所、大连化学物理研究所，他长期担任所长职务。  

　　50年代初期，张大煜紧密围绕国民经济恢复和建设需要的重大课题开展工作，在我国天然石油资源尚未开发的情况下，组织和发展了我国水煤气合成液体燃料、页岩油加氢、汽油馏分环化制甲苯等研究，取得杰出成绩，有些成果达到当时的世界先进水平。1953年，张大煜任国家液体燃料研究委员会主任。  

　　随着国家建设对科学事业发展的需要，张大煜在研究所的布局和发展上，及时提出了建议。经中国科学院批准，先后于1958年和1960年从石油研究所抽调科技力量，建立了兰州石油研究所和太原煤炭化学研究所，他兼任这两个所的所长，为促进内地科学事业的发展作出了贡献。在此期间，他领导上述两所，攻克了两弹引爆中的三大技术难关之一，为“两弹一星”做出了卓越的贡献。 

　　1962年，中国科学院石油研究所改名为大连化学物理研究所。张大煜在担任大连化学物理所所长期间，跟踪国外同学科的发展趋向，及时提供最新信息。他查阅大量文献，经常到实验室参加研究工作。他特别关心培养新生力量，对青年循循善诱、严格要求，不断提高他们的学术研究水平，使研究室成为学术空气浓厚、工作勤奋的研究集体。 在此期间，他还曾兼任国防科委16院副院长职务，为国防科研做出了贡献。 

　　1977年，张大煜调任中国科学院感光化学所任顾问兼第一届学术委员会主任，同时兼任大连化学物理研究所顾问。他培植了严谨的优良学风，并为创建界面与光催化研究室，强化采油界面现象研究等新学科领域的开拓做出了贡献。  

　　张大煜学识渊博、治学严谨，谦虚和蔼，待人宽厚，善于发挥他人之长，深受同行们的崇敬，在学术界享有很高的威望。他在组织和发展我国的人造石油、石油炼制、催化科学、化肥工业、化学工程、色谱、激光和相应的理论研究等方面都有贡献。在胶体化学、吸附和催化作用、催化剂研究、水煤气合成、表面化学研究等方面发表过学术论文30余篇。  

　　张大煜于1960年加入中国共产党。曾当选为第一、二、三届全国人大代表，第五届全国政协委员，中国民主同盟中央委员以及中国化学会第二十届理事会副理事长。  

　　张大煜是我国第一个石油化学和煤炭研究基地的主要奠基人。1948年初，张大煜由上海来到东北后，不久，即被聘为大连大学化工系主任兼科学研究所副所长。这个所始建于1908年，其前身为日本“南满洲铁路株式会社中央试验所”，是日本帝国主义为掠夺我东北资源进行调查和科研而设置的，盛时日本职工曾达600人，中国工人100人（全部为体力劳动工人和勤杂工）。日本投降后，隶属中苏合营的中国长春铁路管理局，1948年底到1949年初，苏方移交该所，隶属于大连大学，由屈伯川兼任所长。张大煜到所后，全力以赴地投入接收和改组工作中。1952年，该所更名为“中国科学院工业化学研究所”（农化室迁往长春综合研究所，窑业室迁往沈阳金属所）。1953年，在张大煜和燃料工业部的积极倡议下，成立了液体研究委员会，张大煜任主任委员，侯祥麟任副主任委员，委员有赵宗燠、张定一、刘放、顾敬心、曹本熹等，定期地对研究所的计划和工作进展情况进行审查评议，这对加强研究所与生产部门的协作联系起了很大作用。1954年，工业化学研究所再次更名为“中国科学院石油研究所”，同时成立“中国科学院煤炭研究室”，由苏恒任书记，张大煜任所长兼煤炭室主任。在重新制订研究合成燃料油等课题规划时，他坚持将石油化学作为研究所的主要研究方向，并提出使之逐步形成我国第一个石油煤炭化学的研究基地的发展思路。在我国天然石油资源尚未发现之前，合成燃料是急需的研究课题，因此他选择了页岩油高压加氢和水煤气合成人造石油两大研究课题。此外，根据抗美援朝战争对于炸药的急需，选择了直链烷烃芳构化制甲苯的研究课题。由于全所研究人员的共同努力，这些研究课题都取得了很好的成果，其中“七碳馏分芳烃化合成甲苯”以及“熔铁催化剂用于流化床合成液体燃料的研究”曾获1956年国家科学三等奖。在完成任务的同时，也为石油工业部门培养了大批科学技术研究人员。  

　　在建所之初，张大煜同时抓了仪器厂的建设和研究室的装备工作（1962年正式成立技术装备研究室）。实践证明，新型仪器的研制对科研成果的取得、推广和放大均具有十分重要的作用，该所是在科学院最早采取这种有效措施的单位之一。  

　　张大煜从实践中认识到，一个研究所必需具有良好的学风，才有生命力，尤其是要有民主的学术气氛。作为所长，必须能容纳不同意见，支持新生事物，才能发挥大家的积极性和创造性。  

　　为了发挥集体智慧，形成学术领导中心，大连石油所于1955年9月在中国科学院第一个成立了所“学术委员会”。经过10年的发展，建成了包括催化、近代分析、化工等学科的近千人的大型研究所，成为我国第一个石油化学和煤炭化学的研究基地。 

　　张大煜是多相催化研究中的表面键理论的开创者。 自19世纪20年代起各国催化研究工作者围绕预见催化剂活性、探讨催化作用本质等问题开展了大量的研究工作，各国学者纷纷提出各种催化理论或见解。人们将催化剂比喻为化学变化中的“点金石”，而催化理论是寻找“点金石”的“魔棒”。在石油炼制、人造燃料等大量的实践基础上，1960年张大煜在上海召开的中国科学院学部大会上作了《多相催化研究中的表面键理论研究》的学术报告。而国际上表面键理论直到20世纪70年代随着新的表面物理实验方法在催化研究中的应用才逐步形成。  

　　在国民经济恢复时期，石油研究所内主要接受应急任务，基础工作还相当薄弱。他当时亲自兼任一个课题组长，从物理吸附开始逐步开展有关催化基础研究，首先利用日本人留下的一些玻璃活塞和真空泵，建立了国内最早的两套BET真空吸附装置，又专门请玻璃吹制技术专家来所工作。在国内首先试制成功了真空活塞、石英弹簧以及高真空扩散泵。1955年制成压入水银测孔仪，配合其它大型仪器的建立，初步具备了催化基础研究条件。1953年开始催化剂物性的测定，以后又进一步开展了催化反应机理和动力学的研究，在工业催化剂载体的物理化学结构对催化剂活性关系研究中发现载体（如硅胶、氧化铝、活性碳、硅藻土等）对催化剂有重要影响。1955年，在钴催化剂制备中发现钴硅复合物含量不同时会强烈地影响催化剂的还原和空隙结构。由于水煤气合成反应受扩散控制，因而孔结构会强烈影响催化剂的活性、热稳定性和寿命，从而提出了催化剂制备时对孔隙结构的控制问题。在此基础上还研究了水煤气合成熔铁催化剂的还原和生成孔隙结构问题，1957年开始化学吸咐的研究，在上述钴催化剂上阐明了氢气、一氧化碳吸附与反应性能间的关系。此外还从化学吸附等压线等实验事实出发归为甲、乙、丙三种吸附类型，讨论了表面不均一性所产生的能量图谱，并推论丙型吸附可能与反应活性的关系密切，加上以后大量催化实验事实的积累和对文献中日益增多的数据的总结，逐渐形成“表面键”理论。  

　　如何得到表面键谱图以预言催化剂活性，这是表面键理论要解决的关键问题。1962年组织开展这一工作时，微观的表面测试工具，有的尚在初期应用阶段（如红外光谱），有的仍在研制（如各种能谱仪），因而测量表面键谱尚有困难。当时，张大煜带领科研人员一方面从表面振子模型出发，从理论上分析表面覆盖度对催化反应的影响，同时测量在反应条件下表面的真正覆盖度，从而设法求得在这种覆盖度下表面键能；另一方面研究吸附等压线的规律，试图以等压线的某些特征判断表面覆盖度与反应之间的关联，研究吸附热与表面键的联系。他们从表面振子模型出发，推出了吸附等压线上极大处温度与催化剂德拜温度接近。在实验上进行了铁、镍等催化剂的一系列等压线的测定，包括与吸附和混合吸附等压线；第三方面是反应机理的研究，如甲酸分解机理随表面键强弱的变化而不同。在镍催化剂上乙烯加氢机理研究中，探讨预吸附氧对表面键的影响。当时还进行了铂、镍催化剂上吸附一氧化碳的红外光谱研究，以期从微观角度接近表面键问题，1964年后他又提出了表面振子模型如何发展，覆盖度与表面键有什么规律，如何沟通催化剂微观和宏观的表征参数等比较深入和具有吸引力的研究课题。  

　　张大煜十分重视从实际中提出应用性很强的课题，也安排必要和可能的基础研究。在集中力量开展石油化学的研究中带动了催化和色谱两门学科的发展，并在国内形成了自己的特色，为后来的发展奠定了良好基础。1957年科学院党组书记张劲夫去该所检查工作，总结了“任务带学科”的经验并在全院推广。  

　　1961年11月，大连石油研究所正酝酿改名为化学物理所时，所内一度思想比较混乱。张大煜和当时的所党委书记白介夫一起，在发扬民主、集思广益的基础上，明确了化学物理所的方向和任务、主要发展的科学领域（催化、色谱、燃烧和动力学，金属有机、化工和物质结构组成综合的研究力量和建立强有力的技术系统），并制定出化物所的长远规划，这对化物所成立后的建设和发展起了十分重要的作用。在此期间，张大煜总结出科学组织工作中的６大关系：一是处理任务和学科的关系，以任务带学科，学科的发展促使为国家解决更多更大的任务；二是挑选任务和课题应以国家“最重要”的为前提，本着我们“最合适”的尺度，严肃灵活地挑选；三是“赶与超”、“远与近”、大与小”等关系；四是集中与分散的关系；五是学术民主与学术领导两方面的统一关系，就是领导、专家、群众三结合；六是处理专业研究和设计、生产单位的关系。  

　　为了解决我国化肥工业生产的迫切需要，从1964年开始，张大煜承担了合成氨原料气净化新流程3个催化剂攻关任务并任组长，经过研究所和化工设计、生产部门的大力协作，发挥催化基础积累的作用，不到一年，就研制成功了3个高效催化剂并在工业上迅速推广，为我国合成氨工业的技术改造做出了重大贡献，被国家经委、科委誉为协作攻关成功的典范。   

　　正当张大煜带领化物所全体职工奋发图强，攀登科学高峰之时，“文化大革命”开始了，科研人员受到了摧残，科研工作受到了破坏。张大煜被迫停止参加科研工作。1972年，他获得“解放”。当时，他获悉美国科学家发明了丙烯氨氧化催化剂，在此启发下，1973年他提出了建立“催化剂库”的建议，组织力量对国内外各种类型的工业催化剂开展规律性的研究。这个建议得到研究人员和中国科学院领导的支持。他还写成国外工业催化剂的研制中“理论走在前头”的成功的10例提纲，意在科研人员中引起学术讨论，以改变当时科研工作的混乱局面，加强学科建设和基础研究。1973年，他又受到“四人帮”的反复批判，身心受到了严重的摧残，“催化剂库”的设想也随之夭折。  

　　1976年10月，“四人帮”打倒以后。张大煜以十分欣喜的心情迎接新的工作，他回忆道：“我深深庆幸这是中国人民的第二次解放，我们要以春蚕吐丝的精神，有一分热发一分光，在有生之年为党为人民多做一点力所能及的事情，为祖国的现代化贡献力量。”  

　　张大煜晚年还热情支持开展新的科学领域的研究，如磁场对化学反应影响等基础研究，他看到胶体界面科学在三次采油中的重要作用，热情关心并支持强化采油中界面现象这一新的研究领域的开拓，直到他病逝之前，仍然为恢复和发展表面键的研究而呕心沥血。 

　　（俞稼镛 秦今哲）