南開大學校園里,有他騎車時留下的背影,那曾是南開師生們最為熟悉的一道風景。二十二歲風華正茂的年紀,他邂逅南開,初來乍到只拎著一個簡陋的行李箱。時光飛逝,歲月在他騎車穿行校園時往復,一晃就是六十八年。
他的一生有著太多的身份,是放棄國外優渥的生活條件、歷經艱難回歸祖國的新中國第一批“海歸”;是受命于國家困難時期,主動將自己的研究方向轉為農藥化學研究,化身與土地打交道的“農民”;是南開校園里親切的“001”號大先生;是中國綠色農藥的先驅者。
回到自己的祖國
李正名曾說,自己的人生中有兩件可以稱得上幸運的事,一件為家,一件為國。
1931年,李正名出生在上海市的一個知識分子家庭。其祖父李維格青年時期赴英國半工半讀,回國后與梁啟超共同主持湖南“時務學堂”,成為清末維新派的先驅之一,后投身于鋼鐵事業,成為我國冶金工業的奠基人。在祖父的影響下,家中兩代人里出了三位博士、兩位碩士。
20世紀30年代,李正名的父母留美歸來,后分別在東吳大學和復旦大學執教。在戰爭連綿、動亂不斷的年代,父母拉扯著家中的三個孩子已實屬不易,可盡管如此,他們對李正名及其弟弟妹妹的教育并沒有絲毫懈怠。嚴格的家風不僅要求孩子們好好讀書,力爭做一個對社會有貢獻的人,同時也傳授他們為人處世的道理。堅守信譽、做人正派、尊重他人、助人為樂,這些品格李正名始終都記在心上。
父輩學成歸來報效祖國的愛國情懷深深地影響著李正名,使他自小便把愛國之志種在了心里。嚴格的家風下,父母教育有方,李正名從小沒有染上任何不良習慣。這些成為了李正名所說的人生第一件幸運的事。
高中畢業后,李正名獲得了申請留學獎學金的機會,在經歷過面試后,他成功取得其中一個名額。1949年,李正名只身坐船赴美國埃斯金大學,攻讀他所喜愛的化學專業。
離開家鄉、飄洋過海赴美求學,這對于李正名來說,并不是一個挑戰。作為家中的長子,李正名自小便擔負起照顧弟弟妹妹的職責,中學時期他離開上海赴蘇州讀書,獨立自主的生活能力早就已經被鍛煉出來,再加之良好的英語基礎,李正名很快便適應了在國外的生活。
留學期間,李正名刻苦學習,在有機化學課程上的優異表現更是得到了系主任斯隆教授的賞識,斯隆教授表示在李正名完成大學學業后可以推薦其去南卡州立大學研究生院學習,還可以幫助他申請到全額獎學金。這對于李正名在化學領域的深造無疑是件好事,然而這時意外卻發生了。
1951年,世界并不太平,抗美援朝戰爭爆發,美國麥卡錫主義盛行。自小種在李正名心里的愛國之志在此刻發了芽,他毅然放棄在美國優越的生活和學習條件,決心回歸到祖國的懷抱。但此時回國之路的艱辛,遠遠超出了李正名的想象。
1951年10月,美國司法部移民歸化局正式頒布禁令,禁止學習理、工、農、醫科的中國留學生回到中國大陸,致使大批赴美留學生被迫滯留異國他鄉。隨后美國國會通過一個議案,表示美國政府可以承擔滯留在美的中國留學生的生活費,但前提是中國留學生要申請做難民。這一決議遭到了李正名的堅決抵制,“我是中國人,就一定要有中國人的志氣。”
回國簽證接連受阻,校園內一些學生并不友好的言語和行為也不斷影響著李正名的學習和生活,但他沒有放棄任何一絲回國的希望。李正名在寄給父母的家書中曾這樣寫道:“我特地要向母親說明的,就是我們不顧回國要吃任何苦,已決定了要回國。”后來,埃斯金大學校長給南卡羅來納州的參議員寫了一封信,信中堅決不同意美國移民局對李正名的禁令,這封信對李正名回國起了很大作用。
1952年底,在經歷了長達一年多的努力后,李正名終于獲得批準,成為當時第一批回歸祖國的留學生。
多年后回憶這段往事,李正名曾感慨地說:“我們這代人多數都懷著科學救國的理想。到美國去學習先進的科學技術,想的就是學成后報效祖國,我父母也一直教育我要拿到學位后回國作貢獻。我身邊有很多老一輩的科學家,他們都生在那個年代,都有著同樣的理想,個個都很有才華,最后都選擇回到自己的祖國。”
學成報效祖國,這種樸素而又誠摯的想法成為李正名日后工作的動力,而歷經艱難仍要堅持回到祖國的決定,則成為李正名所提及的人生第二件幸運之事。
抓住有機磷
回國后,李正名來到教育部報到。面對領導對自己未來規劃的詢問,李正名直言自己想去一所有機化學專業比較好的學校,他想繼續從事自己所熱愛的化學專業。
1953年,初到南開大學的李正名二十二歲。彼時的他大概不會想到自己將把后面大半生所有的心血都播撒在這個校園里。
在南開大學期間,李正名被安排為校長楊石先的科研助手,后隨著國內開始試行高校研究生教育制度,李正名成為當時楊石先手下唯一的研究生。
彼時新中國成立不久,各項建設事業剛剛起步、百廢待興。我國作為農業大國,可對于農藥的研究和生產技術卻處于空白階段。在當時,農藥主要依賴于進口,價格十分昂貴。周恩來總理明確提出了“要開展農藥研究”的指示要求,這份艱巨的任務落在了南開大學的肩上。
1956年,楊石先參與制定了新中國第一個發展科學技術的長遠規劃,遵照周總理指示,帶領南開大學的科研人員開展農藥化學研究。彼時,李正名已順利獲得碩士學位,聰明、勤奮、肯吃苦的優良品質使其得到了楊石先的賞識,因而獲得了參與農藥化學研究的機會。
李正名深知,科研工作者個人的研究方向和專業選擇是與國家需要緊緊聯系在一起的,更何況當時國內急需農藥研究方面的專業人才。于是他做了個大膽的決定,將自己的研究方向由元素有機化學轉向了農藥研究。
作為當時開展農藥化學研究的領頭人,楊石先在農藥化學領域有著一定的知識積累,他提出“一定要抓住有機磷的研究,這是農藥發展的方向。”
有機磷曾作為化學武器被研發出來,后被發現其作為殺蟲劑效果十分突出。然而在西方國家對我國實行技術封鎖的背景下,獲取到相關文獻資料、設備的希望十分渺茫。而有機磷在空氣中加熱會很快分解,想要提純是一件技術含量很高的事情,這無疑使科研過程難上加難。
明知前路布滿荊棘,李正名還是倔強地加入到這場攻堅戰中。在楊石先的帶領下,李正名同研究團隊幾名年輕的教師在實驗室里“安營扎寨”,吃住都在實驗室里。功夫不負有心人,1958年,廢寢忘食近40個日夜后,李正名等人愣是把關鍵技術難點攻克下來,有機磷的合成工藝、分離提純、分析鑒定、熱穩定性等問題陸續得以解決,我國第一個有機磷殺蟲劑“對硫磷”被成功研制出來。
彼時,天津農藥廠正處于籌建階段,李正名等人將開發出來的對硫磷交給天津農藥廠投入生產,由此實現了我國有機磷殺蟲劑生產“零”的突破,填補了我國有機磷農藥的空白。天津農藥廠也因此一躍成為我國最大的有機磷農藥生產工廠,為新中國的農業生產做出了貢獻。
1962年,高等學校第一個化學研究的專業機構——南開大學元素有機化學研究所建立,李正名成為研究所建所第一批科技骨干之一。在這期間,李正名被分配在有機磷研究室,進一步開展有機磷殺蟲劑研制和有機磷化學反應的研究。
▲資料圖。
在當時,實驗手段仍然落后,實驗室內高高掛起的鳥籠成為監測實驗過程中有機磷化學品毒性的唯一憑證,一旦籠中的小鳥發生異常,李正名等人便立即采取措施防護。可鳥兒的警示作用畢竟有限,苦心研究有機磷的過程中,因防御措施不到位而中毒的事情時有發生,可這些都沒能阻擋李正名等人開展有機磷研究的腳步。
在一次次的磨煉中,李正名逐漸掌握了合成有機磷化學品的基本規律,后參與到楊石先領導的中蘇科技合作項目“磷32、磷47新殺蟲劑”的研制,并榮獲1978年全國科學大會獎。
做老百姓用得起的農藥
李正名曾對人談起自己下鄉的經歷,感觸頗深。“對于我來講,這是了解國情、直接了解工農大眾的大好機會。”這是李正名的真實想法,也是與他下鄉初期完全背道而馳的想法。
1967年,為更好地開展農藥化學研究,元素有機化學研究所頻頻組織科研人員下鄉鍛煉。要下鄉,就意味著要中斷科研,而對于科研來說最寶貴的就是時間。因而最初下鄉時,李正名無不帶著對科研時間無法好好把握的惋惜。
在經濟困難時期,李正名曾去過寶坻、滄州、吳橋等地。住在貧困的農戶家里,睡著簡陋的床鋪,吃著窩窩頭,這讓自小就在大城市里長大的李正名有點難以適應。
在河北滄州市后史樓村大隊蹲點時,生產隊長每次做飯前都要到鄰居家用麥秸引火,李正名見狀忙提醒:“隊長,你去供銷社買盒火柴多好,才一分錢一盒。”隊長聽后說:“老師啊,我跟你說,我家口糧都是隊里發的,每年還欠隊上好多錢,沒有現錢呀!”
隊長的一番話,瞬間讓李正名羞紅了臉。他原以為巨大的城鄉差別在解放后已有很大改善,不曾想有些地區農村的經濟水平仍大大落后于城市。李正名突然想起每逢吃飯時老鄉都會遞給自己窩窩頭,在他看來難以下咽的粗糧卻是老鄉們用來招待自己最好的吃食。在自己還并不習慣吃粗糧時,農民們卻只能喝稀粥裹腹。這讓李正名幡然醒悟:自己對于農村、對于農民的了解實在是太少了!做不到了解農村的實際情況,又怎能做好與農村密切相關的農藥研究呢?
自此之后,李正名對于下鄉的看法發生了巨大的改變。
1980年,李正名在楊石先的引薦以及教育部的支持下,前往美國聯邦政府的國家農業研究中心進修。兩年里,李正名潛心學習先進的農藥生產技術,并對澳大利亞原始小蜂的昆蟲信息素超微量活性物質進行研究。
1982年回國后,李正名迫不及待地投身于防治茶葉害蟲的性信息素研制。因為當時使用的某些農藥殘留高,嚴重影響到茶葉的出口,李正名非常想改變這一局面。
可當防治茶葉害蟲的茶尺韄性信息素研發出來后,李正名卻發現由于生產成本太高,農民根本就用不起。李正名以此為教訓,主動下鄉考察實際情況,并明確農藥研究必須與國情相符合的道理。“在不了解國情的情況下搞科研,科研可以搞得非常好,文章也寫得很有水平,但仍舊不能解決基層的實際問題。”李正名說。
青年時期留美讀書,歸國后的想法是用畢生所學報效祖國。中年時期赴美進修,歸國后的念想是研制出老百姓都能用得起的農藥。不管身處哪個階段,李正名的志向從來都是樸素且真誠的,都與自己的祖國相關,與熱愛的農藥化學研究相關。
20世紀80年代初,一場小麥銹病在我國西北地區爆發并迅速向全國蔓延。其實在早些年間,我國糧食作物因病害流行而蒙受損失的情況便屢屢發生。1950年及1964年,北方地區因小麥條銹病大流行損失糧食數量巨大。
然而,20世紀六七十年代防治小麥銹病的藥劑只有石硫合劑、氟硅酸鈉、敵銹鈉、敵銹酯等數種,藥源不足,效果也不十分理想。在當時,能夠針對小麥銹病起作用的農藥面臨著被外國壟斷的局面,農民買不起、用不起,只能眼睜睜地看著田里的莊稼減產。
為解百姓之苦,中央要求原化工部組織“高效殺菌劑FXN新工藝研究”全國聯合攻關,李正名臨危受命,成為全國攻關組負責人之一。
▲李正名工作照。
此時的李正名已接過楊石先手中的“接力棒”,成為南開大學元素有機化學研究所的所長。正所謂“能力越大、責任越大”,成為所長后,李正名在進行科研工作的同時還要承擔很多行政工作。
那段時間,于別人而言用來放松娛樂的節假日,則成為李正名進行科研工作寶貴的機會。夜深人靜的晚上、周末時間都被李正名“充公”,用來爭分奪秒地開展農藥研究。
就是在這樣的條件下,李正名帶領科研團隊,在上海、南京參加科技攻關單位的密切協作下,歷時四年攻克了技術難點,在投放市場后,產品質量和使用效果均優于國際標準。最值得關注的是,此項技術的成本僅為進口農藥的四分之一,因而成為當時農藥學科中唯一獲得國家科技進步一等獎的科技成果。
而對于李正名來說,他終于讓“做老百姓用得起的農藥”這個心愿得以初步實現。
最好的實驗室在田間地頭
1995年,因其在農藥研究領域的杰出成就,李正名當選為中國工程院院士。也是在這一年,由李正名帶頭籌建的南開大學國家農藥工程研究中心獲得批準。
2002年參加北京香山科學會議時,李正名已是71歲高齡,但他并沒有停止對農藥研究領域的思考。作為綠色農藥的主要倡導者,李正名在共同主持的第188次學術討論會上提出“綠色農藥創制”的思想。
在農業生產中,各類雜草群的存在始終是農作物生長過程中最大的威脅。雜草與農作物會對水分、陽光、土壤里的營養展開激烈的競爭,雜草危害造成的糧食損失可達10%-40%,嚴重情況下甚至造成絕收,而除防雜草始終是一項重大的技術難題。
新中國成立以來,我國農藥生產水平不斷提升,但創制能力卻很薄弱。發達國家的農業生產中普及使用除草劑時,我國的農藥產品卻因為曾大量仿制工藝簡單、成本低廉的高毒農藥面臨造成農藥殘留、環境污染以及農藥中毒等問題。正是在這樣的形勢下,李正名毅然決定將研究重心轉移到自主創制對環境生態友好的新型綠色除草劑上,以此打破我國除草劑長期依靠進口和仿制生產的尷尬局面。
早在20世紀90年代初,李正名便帶領團隊對磺酰脲類除草劑進行系統的基礎研究。與之前所進行的科研工作不同的是,這一次李正名將實驗室搬到了田間地頭。白發蒼蒼的他彎下腰來與鄉親們一起蹲在農田里,查看土壤水源,了解雜草生長情況,觀察實驗效果。
▲李正名在田間。
新農藥創制工作難度大,這在國際上都是公認的。而面對這項投資大、耗時長、路徑復雜的工作,李正名選擇迎難而上。自主創制除草劑,意味著一切從頭開始,李正名帶領課題組從源頭創新的基礎理論研究開始,跳出國外大量專利所覆蓋的保護范圍,努力摸索著可以合成的新的結構分子。而這僅僅只是一個開始。后續大量的田間藥效試驗、毒性試驗和環境評價試驗,都將整個創制周期無限拉長,沒有人知道這項工作會在什么時候迎來曙光。
初創時期答應合作的企業,在得知創制周期如此之長,且后續會面臨繁瑣的審查程序時,擔心承擔不了巨大的風險而中途終止了合作,致使研究瀕臨絕境。研究團隊里的一些參與者也在前途渺茫的形勢下紛紛選擇退出,最難的時期整個研究隊伍里只剩下兩名科研人員。
在李正名的不懈努力下,經過持續的生物活性篩選和不斷地總結構效規律,設計合成近千個新型單取代磺酰脲類,并從中篩選出具有自主知識產權的新型除草劑——單嘧磺隆。
單嘧磺隆研發出來后,李正名將其帶到天津郊區進行農田藥效試驗。試驗結果是讓人歡喜的,既保證了小麥的安全,同時使農作物周圍的雜草紛紛凋亡,然而一種叫狗尾草的雜草卻頑強地生存下來。
倔強生長的狗尾草引起了李正名的注意,并對此類雜草展開了調研,結果發現我國北方的重要抗旱作物谷子和狗尾草族有著親緣聯系。李正名突發奇想,如果把單嘧磺隆放到谷子地里試驗會如何呢?或許能夠找到對谷子十分安全而對其他雜草防效很好的新藥呢?
湊巧的是當時李正名手下的一個博士生家中就種谷子,他便讓學生把除草劑用在自家的田地里。除草劑灑在地里的第二年,這名學生的父親便興奮地給自己孩子傳來了消息:“你趕緊跟你老師說,這個新除草劑特別有效!我用了一次,收成比鄰居都高了很多,另外我再也不需要去人工拔草了!”就這樣,李正名采用“逆向思維”,將單嘧磺隆本來治不了一種雜草的缺點轉化為對谷苗十分安全的優勢,填補了國內外多年沒有解決的谷田除草的技術空白。
從基礎研究、專利申請、技術開發、質控檢測、工藝開發、中試驗收到最后階段已耗時十幾年。2007年,單嘧磺隆通過原農業部新農藥正式登記的審批,這是我國第一個獲得新農藥正式登記的創制除草劑品種,它還有一個被世人所熟知的名字——谷友。
單嘧磺隆的使用實現了糧食增產、節省了勞動力,毒性比牙膏毒性低50倍,更為重要的是它價格低廉,李正名再次履行了“做老百姓用得起的農藥”的承諾。
回憶創制農藥的歷程,李正名說:“這個過程拉得太長了,我想,也是依靠自己堅定的信念才能堅持到最后吧。”
2021年10月4日,李正名因病于天津逝世,享年90歲。李正名生前最后一次為南開大學本科新生寫信時,他說:“年輕的小友們,真誠希望你們能夠將南開大學的優良傳統秉承發揚。在這渤海之濱浸潤學術思想,在這北辰學府磨礪奮斗精神,繼續推動中國的原始創新和社會進步。”在寫給兒子的家書中,他作為長輩再三叮囑著對孫子的教育:“請千萬不要割斷他和中華文化之間的血肉關系,將來若到外國居住,也不要忘本、忘記祖國。”
心系祖國、情系三農,埋頭科研六十八載,他用自己的一生做到了為中國農藥事業“正名”。
(感謝南開大學吳軍輝、計景成、許麗萍、許寒、藍芳老師以及李正名家屬對本文采寫的大力支持。)
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2024年1月31日第8版
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