新中國建立之前，我國已有一些科學(xué)家從事過原子光譜分析的教學(xué)、研究、和應(yīng)用的工作[1]，它作為一種元素分析方法在我國得到廣泛應(yīng)用，以及在理論、方法、儀器裝置等方面的迅速發(fā)展，當(dāng)自20世紀(jì)50年代始[2],[3],[4]，這一方面是由于國家建設(shè)的需求，另一方面也與國家引進(jìn)大量“蘇新國家”的光譜儀器，不少重要的(特別是前蘇聯(lián)援建的)廠礦都設(shè)有光譜分析實驗室有關(guān)。為了要解決有關(guān)廠礦迫切需要的光譜分析技術(shù)人員的培訓(xùn)問題，一些訓(xùn)練班便應(yīng)運而生。 《光譜學(xué)與光譜分析》期刊孟廣政先生邀我將我國早期在這方面的情況回憶一下，寫點東西記錄下來，以饗讀者。本文就是根據(jù)我所記得的事情，以及我所能收集到的資料，和有關(guān)人士的回憶，拉拉雜雜寫成。內(nèi)容主要是在原子光譜分析方面。由于年事已高，記憶力衰退，錯漏之處，在所難免；還望知情同行不吝賜教、補充! 我國解放前的光譜分析 饒毓泰、葉企孫、鄭華熾、趙廣增、吳學(xué)周等都是我國早期從事光譜研究和(或)教學(xué)的先驅(qū)?？谷諔?zhàn)爭前，饒毓泰積極購置和安裝大型光譜儀器(色散較大的Steinheil型攝譜儀以及分辨率高達(dá)180000的8米凹面光柵)1，8米光柵光譜儀是據(jù)我所知的我國最大型的光譜儀。新中國成立以前，真正從事過光譜分析(原子發(fā)射)的人屈指可數(shù)，計有葛庭燧(金屬學(xué)家，二戰(zhàn)期間在美國參與Manhattan計劃工作時使用過該法；1950年我還在北京拜訪過剛回國的他，請教有關(guān)光譜分析的問題，還承蒙他借給我一本他在美國閱讀過的、里面不少頁邊有他手寫的批語甚至打×的英文專著), 江安才(二戰(zhàn)時在美國某鋼廠)，和張定釗(見后)等。這種狀況的形成，主要是因為我國在1949以前，重工業(yè)、地質(zhì)勘探等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，環(huán)保、食品安全、等等尚未得到重視，光譜分析無用武之地。 第一機(jī)械工業(yè)部光譜訓(xùn)練班 上世紀(jì)50年代初一機(jī)部曾請前蘇聯(lián)派光譜分析專家來華辦訓(xùn)練班，當(dāng)時長春應(yīng)化所派時任原子光譜組副組長吳欽義先生(1922-2008)參加。他原意是去參加學(xué)習(xí)的，到那里一看才知道這個班是培訓(xùn)具體做分析的，學(xué)員不少是中學(xué)生或中專生。1946年畢業(yè)于廈門大學(xué)物理系的高材生吳欽義就成了前蘇聯(lián)光譜分析專家的得力“助教”，他甚至還和當(dāng)時在訓(xùn)練班當(dāng)俄語翻譯的方宗遠(yuǎn)合譯了普羅闊菲也夫編著的《金屬與合金的光譜定量分析》下冊(方法篇)[5]。這本中譯本在當(dāng)時原子發(fā)射光譜分析中文資料匱乏的情況下，起了在這個領(lǐng)域內(nèi)的啟蒙課本的作用。 方吳譯校一事，真可以說是天作之合：方精通俄語，吳光譜物理根底深厚。這使我想起了清末民初的“翻譯家”林紓(琴南)。光緒舉人林紓不懂外語，但對西洋文學(xué)感興趣；于是借助他人口譯，以古文“翻譯”歐美小說如《巴黎茶花女遺事》(Traviata)、《撒克遜劫后英雄略》(Ivanhoe)等百余種，譯文優(yōu)美流暢，頗受歡迎。胡適、魯迅、鄭振鐸等對之均有關(guān)注。題外之語，就此“打住”。 長春應(yīng)用化學(xué)研究所光譜學(xué)習(xí)會 前述一機(jī)部舉辦的培訓(xùn)班是我國第一個光譜分析培訓(xùn)班。參與其中的吳欽義有感于當(dāng)時國內(nèi)光譜分析推廣、研發(fā)和人員培訓(xùn)等方面的工作，尚欠缺針對較高層次的科、教、技人員的培養(yǎng)，便大膽地提出要搞一個“高級”學(xué)習(xí)會，邀集國內(nèi)高校、科研單位、產(chǎn)業(yè)部門內(nèi)對此感興趣的人員參加，一起“學(xué)習(xí)”光譜分析(當(dāng)時實際上就是指原子發(fā)射光譜分析)的原理、儀器裝置、技術(shù)和方法。這個倡議得到應(yīng)化所所長、分子光譜學(xué)家吳學(xué)周先生的認(rèn)可和大力支持。當(dāng)時(1954)我們應(yīng)化所光譜組的“老本”是做了三四年的多種樣品的光譜定性、定量分析，張定釗有較豐富的礦石地質(zhì)樣品分析經(jīng)驗(例如見“張定釗1934年用分光分析法鑒定贛南鎢、錫、鉍、鉬等礦中含有鈾元素”6)；還有就是吳欽義、顧國英(到撫鋼)，盧云錦(到鞍鋼)和本文作者(到遼寧某廠、長春某廠)等具有下廠推廣、協(xié)助建立光譜分析實驗室的經(jīng)驗。除張定釗先生是研究員外，其他均無高級職稱?？傊孀硬缓?，底子較薄。因此我覺得當(dāng)時名之曰“學(xué)習(xí)會”，取大家聚在一起“互相學(xué)習(xí)，共同提高”之意，是較為恰當(dāng)?shù)摹? 令我們興奮的是，參加學(xué)習(xí)會的人數(shù)竟有六十余人(圖1)。我現(xiàn)在還記得其中有來自高等院校的程傅、高小霞、鄆婉(?)、馮傳海、查全性、唐光海、龐文琴、壽曼麗等老師，他們主要是準(zhǔn)備要開有關(guān)課程的；來自工業(yè)部門的有陳學(xué)印、陶汝霖、許國敷，地質(zhì)部門有郭小偉、張士通，科研部門(包括中科院所屬)有曹思啟、鄭德清、張佩環(huán)等。 當(dāng)時我們分工合作編寫了三大本油印材料(講義)，我負(fù)責(zé)編寫照相(感光)材料測光部分。當(dāng)時光譜分析用的絕大多數(shù)是攝譜儀(spectrograph)，定量分析是通過測量感光板記錄下來的光譜中分析元素和內(nèi)標(biāo)元素的譜線的“黑度”(即光密度optical density)，利用感光板的乳劑特性曲線(characteristic curve)找到該對譜線的強(qiáng)度比、再通過工作曲線(定標(biāo)曲線 calibration curve)來求得分析元素的含量的。為了要簡化這些手續(xù)，德國人先后提出了用譜線的“黑度差”△S，黑度換值差△W或△P，來代替強(qiáng)度比。像這些復(fù)雜的手續(xù)，對當(dāng)時一般的分析化學(xué)家來說是會比較陌生的。因此在我們在講義中除了詳述照相測光(photographic photometry)的原理外，還對如何在攝譜儀上如何進(jìn)行定量分析做了充分交待，包括感光板的暗室處理。遺憾的是，經(jīng)過半個世紀(jì)的歲月，又經(jīng)過幾度搬遷，我手頭上已經(jīng)沒有這三部材料了。 學(xué)習(xí)會除了“理論課”外，非常重視實驗課。當(dāng)時位于長春的東北人民大學(xué)(吉林大學(xué)前身)非常支持我們，借了好些光譜儀器給我們做實驗。該校也派了幾位老師來參加學(xué)習(xí)會。 這次學(xué)習(xí)會為期4個月，可以說是比較長的，有些有教學(xué)任務(wù)的老師不可能堅持到底；不過大多數(shù)的參與者還是“堅持到最后一分鐘”的。 我覺得這個學(xué)習(xí)會的參與者就好比是我國光譜分析事業(yè)的火種，對其后的發(fā)展起了巨大的作用。太原重型機(jī)械廠陶汝霖先生后來笑稱“我們是光譜分析的‘黃埔一期’?！? 圖1. 長春應(yīng)化所有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及工作人員和光譜分析學(xué)習(xí)會參加人員合影(1954) 圖2. 光譜分析學(xué)習(xí)會青年團(tuán)活動(1954年長春市人民廣場蘇軍紀(jì)念碑前) 圖3. 吳欽義在講課 圖4. 測微光度計實驗課 前面一臺是前蘇聯(lián)的МФ–2型，后面兩臺是前民德Carl Zeiss Jena 的二戰(zhàn)后新產(chǎn)品 圖5. 1954年光譜組獲長春應(yīng)化所先進(jìn)小組稱號 中為組長張定釗博士研究員，右2為副組長吳欽義 據(jù)我所知已仙逝的有：前排左3何澤人，左5麥振夏，左6 吳欽義；后排左2劉寶善，左3沈聯(lián)芳。 懷念你們，安息吧，伙計們! 中國科學(xué)院光譜物理訓(xùn)練班(1960-1963) 這可能是國內(nèi)“培訓(xùn)”時間最長的“訓(xùn)練班”, 全稱大概是“中國科學(xué)院物理訓(xùn)練班光譜專業(yè)”。學(xué)員們最終拿到了大學(xué)文憑。建立這個物理訓(xùn)練班的背景是1960年蘇聯(lián)單方面決定全部撤離在華專家，我國急需培養(yǎng)理科人才。按高教部文件，一些工科學(xué)校要抽調(diào)部分學(xué)生由改學(xué)理科。中科院相應(yīng)辦了一個物理訓(xùn)練班系列，下分好幾個專業(yè)，如電子學(xué)物理、高分子物理、光譜物理等等。當(dāng)時長春應(yīng)化所就承辦了光譜物理訓(xùn)練班。 光譜班下面又分四個專業(yè)：原子光譜、分子光譜、核磁共振、X射線-衍射。當(dāng)時的學(xué)生從全國六所工科院校抽調(diào)來的，據(jù)說當(dāng)時上海有關(guān)學(xué)校還要學(xué)生表決心，堅決服從祖國的需要......學(xué)生多是讀完大二，在光譜班繼續(xù)學(xué)習(xí)三年(1960年11月—1963年7月)，最后完成了畢業(yè)論文的實驗、編寫和答辯，達(dá)到相當(dāng)于綜合性大學(xué)五年制物理系光譜專業(yè)的畢業(yè)水平。也有參加光譜班前只讀完大一的部分同學(xué)拿的是四年制大學(xué)文憑。畢業(yè)文憑，經(jīng)教育部批準(zhǔn)，由長春化學(xué)學(xué)院頒發(fā)。 光譜班的學(xué)生畢業(yè)后主要分配到中科院所屬各有關(guān)研究所，后來不少都成了科研骨干；也有分配到國內(nèi)其他部門所屬單位，也多成為骨干或領(lǐng)導(dǎo)。 圖6. 光譜物理班全體學(xué)生和老師合影(1962.6.6) 第二排(坐)為老師及干部，左8穿淺色上衣者為應(yīng)化所所長、中科院學(xué)部委員(現(xiàn)稱院士)吳學(xué)周先生 圖7. 光譜物理班原子光譜專業(yè)畢業(yè)生和老師合影(1963.7.15) 頭排(坐)為老師、工作人員及班干部。中坐長者為張定釗研究員 其他稍晚的訓(xùn)練班 “北京鋼鐵學(xué)院等單位于1977年舉辦的第一屆和1979年舉辦的第二屆光電直讀光譜分析訓(xùn)練班，軍工部門舉辦的光譜分析、看譜鏡訓(xùn)練班等。”具體情況不詳。 結(jié)語 縱觀我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，離不開分析測試技術(shù)。有人說“分析化學(xué)”(或“分析科學(xué)”)是眼睛，這話不無道理。澳大利亞皇家化學(xué)會 (RACI) 的會徽就是一個異化的燒瓶中有一只眼睛(圖8)，2004年在香港召開的第七屆亞洲分析科學(xué)會議的會徽也是一只眼睛(圖9)。光譜分析是分析化學(xué)的一個重要組成部分，當(dāng)然也是一只眼睛。有人會說現(xiàn)在都是“-omics”時代了，講的起碼是分子，更不用說生物大分子和細(xì)胞、組織了；你還在講原子、講原子光譜分析；是不是“out”了!? 不錯，老朽現(xiàn)在已過“米壽”，不“out”才怪!不過原子光譜分析(atomic spectroscopic analysis，or analytical atomic spectrometry)與此一點關(guān)系都沒有。后者雖早已年過百歲，但肯定沒有過時，也不會出局；而且它現(xiàn)在還涵括可以測定單個或多個元素含量的光學(xué)光譜、X-射線熒光譜和元素質(zhì)譜。大家都知道，在生命科學(xué)中，金屬組學(xué)(metallomics)就是研究金屬、非金屬和微量元素的作用的學(xué)科，而原子光譜分析(也有人稱之為原子譜學(xué)分析)與其它技術(shù)聯(lián)用則是這門學(xué)科的一個重要工具。另外，原子光譜分析在其它許多領(lǐng)域(包括航天)中至今都是很重要的檢測技術(shù)。寫這篇東西，一方面是試圖記下這段歷史，另一方面也是給大家提個醒：原子光譜(譜學(xué))分析沒有過時，猶如比它老得好多的我們的筷子，至今還在很好地為我們服務(wù)一樣；但它又和筷子不一樣，它還在不斷發(fā)展! 致謝 本文得到中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所檔案室、廈門大學(xué)林峻越老師、原中科院光譜物理班畢業(yè)生和其他一些相關(guān)人士在提供素材、照片等方面的大力支持和幫助，特此致謝! [1]北大名師尋訪：饒毓泰，2008年04月21日新浪文化， [2] 中國科學(xué)院編譯出版委員會主編，《十年來的中國科學(xué)》，化學(xué)，科學(xué)出版社(1963)，645頁；《十年來的中國科學(xué)》，物理學(xué)，11頁，76頁，科學(xué)出版社(1966) [3] 王竹溪，王守武，吳有訓(xùn)，施汝為，馬大猷，黃昆，錢臨照，張志三，物理學(xué)報，15，507 (1959) [4] 黃本立，吳廷照，嚴(yán)慰章，劉紀(jì)琳，馬光祖，分析化學(xué)，7(5)，378(1979) [5] 方宗遠(yuǎn)，吳欽義譯校，普羅闊夫也夫原著《金屬與合金的光譜定量分析》下冊(方法篇)，商務(wù)印書館(1954) 6 紅山戰(zhàn)友博客，核彈本記(一)，2011-10-03,