本文是2023年由馬駿老師為慶祝物理化學(xué)家謝有暢先生九十華誕所撰寫(xiě)，原題為《冀以螢燭末光增輝日》，發(fā)布于北京大學(xué)“物理化學(xué)學(xué)報(bào)WHXB”公眾號(hào)。2024年4月20日北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院成功舉辦“北京大學(xué)暢英獎(jiǎng)學(xué)金捐贈(zèng)儀式暨催化學(xué)科發(fā)展論壇”，謹(jǐn)以此文再次回首先生的科學(xué)人生。 

謝有暢，YouchangXie，化學(xué)與分子工程學(xué)院教授，男，1934年生，廣東省廣州市人。1950年考入中山大學(xué)化學(xué)系，1953年被分配到北京大學(xué)化學(xué)系讀研，在徐光憲教授指導(dǎo)下從事物理化學(xué)研究，1957年畢業(yè)后留校在物理化學(xué)教研室任教，長(zhǎng)期從事物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)和固體表面化學(xué)的教學(xué)與研究工作。

上世紀(jì)80年代前后，謝有暢先生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)自發(fā)單層分散現(xiàn)象，總結(jié)出自發(fā)單層分散原理，隨后展開(kāi)研究，發(fā)表數(shù)十篇相關(guān)論文。1990年應(yīng)邀在Advances in Catalysis雜志上發(fā)表單層分散總結(jié)性論文，單篇被引用800多次。該項(xiàng)基礎(chǔ)研究成果獲1986年國(guó)家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。在此基礎(chǔ)上，謝有暢先生利用單層分散原理研發(fā)一氧化碳高效吸附劑，開(kāi)發(fā)變壓吸附分離一氧化碳技術(shù)，2006年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)；同年，“變壓吸附空分制氧”項(xiàng)目獲得教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。2021年10月，中國(guó)化學(xué)會(huì)催化委員會(huì)為謝有暢先生頒發(fā)了最高學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)——中國(guó)催化成就獎(jiǎng)。從基礎(chǔ)研究成果到工業(yè)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)三十多年的探索與努力，謝有暢先生的自發(fā)單層分散原理已成為催化材料制備普遍應(yīng)用的理論，利用自發(fā)單層分散原理形成的技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用到催化和吸附等多個(gè)領(lǐng)域，先生為我國(guó)表面科學(xué)和催化領(lǐng)域做出了杰出貢獻(xiàn)。

01/ 青青園中葵

（一）童年——惜取少年時(shí)

1934年4月20日謝有暢先生出生于廣州。那時(shí)節(jié)，南國(guó)的廣州城開(kāi)滿了絢爛的木棉花，正是盎然的春日。

謝氏是一個(gè)大家族，謝氏先祖重視教育，幾代子侄均讀書(shū)入仕，謝氏家族也因此名聲漸起。謝先生的父親謝子珍少時(shí)也極勤奮，年滿19歲時(shí)遭遇大清王朝廢除科舉制，一度彷徨迷茫。其后，先后進(jìn)入廣東政法學(xué)堂和建口粵軍講武堂學(xué)習(xí)，畢業(yè)后加入國(guó)民革命軍，在廣州追隨孫中山參加革命。謝先生的母親陳淑霞在廣州求學(xué)期間與謝子珍相識(shí)并結(jié)婚。1938年下半年，抗日戰(zhàn)爭(zhēng)波及到廣州，謝子珍夫婦攜子回家鄉(xiāng)合浦縣婆圍圩避難。返鄉(xiāng)后，謝子珍曾短期出任過(guò)南康鎮(zhèn)鎮(zhèn)長(zhǎng)和婆圍鄉(xiāng)副鄉(xiāng)長(zhǎng)，1942年后不再出任官職，靠祖上留下的田畝收取地租度日。

幼年時(shí)的謝有暢先生和父親謝子珍在廣州

夫妻兩人對(duì)年幼的謝先生頗是疼愛(ài)，父親為其啟蒙儒學(xué)經(jīng)典，傳授四書(shū)五經(jīng)，母親為其啟蒙算學(xué)，等到謝先生6歲進(jìn)入小學(xué)，老師在考核后根據(jù)他的能力讓他直接進(jìn)入小學(xué)三年級(jí)。四年后的1944年，10歲的謝先生小學(xué)畢業(yè)，進(jìn)入合浦縣南康中學(xué)。

南康中學(xué)與謝家有著很深的淵源。謝先生的父親謝子珍任南康鎮(zhèn)鎮(zhèn)長(zhǎng)期間力主興辦教育，倡導(dǎo)集資辦學(xué)，并以自己曾祖父謝善繼的名義捐資修建了南康中學(xué)主教學(xué)樓，這幢教學(xué)樓迄今仍是南康中學(xué)的主要建筑。1994年，謝有暢先生專程前往南康中學(xué)看望母校，南康中學(xué)仍是四十多年前他離開(kāi)時(shí)的樣子，校舍多經(jīng)修補(bǔ)，條件簡(jiǎn)陋，謝先生感觸頗多。他親自為在校的孩子們做報(bào)告，鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)科學(xué)，熱愛(ài)科學(xué)。之后又慷慨解囊，盡自己所能捐資一萬(wàn)元為母校創(chuàng)建了第一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。南康中學(xué)有史以來(lái)第一次有了屬于孩子們自己的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，孩子們欣喜非常。大家將建立起來(lái)的實(shí)驗(yàn)室命名為“有暢化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”，希望從南康中學(xué)走出來(lái)的謝有暢先生，以他的成就激勵(lì)孩子們努力學(xué)習(xí)。

2012年謝有暢先生重訪南康中學(xué)，參觀“有暢化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”

謝有暢先生在南康中學(xué)學(xué)習(xí)期間，是學(xué)校里的優(yōu)等生，文史和數(shù)理各科成績(jī)都非常好。高中階段謝先生遇到了他的化學(xué)老師羅紹周，羅老師畢業(yè)于中山大學(xué)化學(xué)系，化學(xué)功底極好，講課生動(dòng)透徹。跟著羅老師學(xué)習(xí)，謝先生漸漸癡迷上了化學(xué)。這份對(duì)化學(xué)的喜愛(ài)越來(lái)越深，1950年謝先生在報(bào)考大學(xué)時(shí)遂把化學(xué)專業(yè)作為了自己的第一選擇，又追隨羅老師報(bào)考了中山大學(xué)。

1999年，謝有暢先生和中學(xué)化學(xué)老師羅紹周一起重訪中山大學(xué)老校園

（二）求學(xué)——操千曲而后曉聲

1950年秋天，16歲的謝有暢先生帶著滿心的歡喜和對(duì)知識(shí)的渴望來(lái)到廣州。

進(jìn)入中山大學(xué)化學(xué)系，謝先生接觸到了更廣闊的天地，他像一塊海綿，貪婪地吸取著知識(shí)和營(yíng)養(yǎng)。然而，近乎有些殘忍的現(xiàn)實(shí)還是一步步滲透進(jìn)少年平靜的求學(xué)生活，帶來(lái)了學(xué)業(yè)之外無(wú)法擺脫的煩惱。

1950年，謝先生的父親被劃為地主，家中所有財(cái)產(chǎn)被沒(méi)收，謝先生沒(méi)有了經(jīng)濟(jì)來(lái)源。那以后，謝先生讀書(shū)所需的全部費(fèi)用都依賴于微薄的助學(xué)金，在這種情況下，他還要不時(shí)給父親一些生活費(fèi)。

倔強(qiáng)而又帶著骨子里的自信，謝先生不能讓自己被生活的困頓壓垮，開(kāi)始積極地尋求解決生活窘境的辦法。不久之后，他找到一份工作，每星期在公共汽車(chē)上賣(mài)一天車(chē)票。在那之后的日子里，謝先生抓緊所有可能的時(shí)間投入到學(xué)習(xí)中，一旦因外出工作耽誤了功課，總是第一時(shí)間通過(guò)自學(xué)和借閱同學(xué)筆記的方式及時(shí)補(bǔ)回來(lái)，因此，他一直緊跟課程的學(xué)習(xí)進(jìn)度并且學(xué)習(xí)成績(jī)名列前茅。

中山大學(xué)化學(xué)系畢業(yè)班合影(1953年夏)

大學(xué)期間是謝有暢先生認(rèn)識(shí)社會(huì)和人生的重要階段，經(jīng)濟(jì)上的困難還算容易克服，此外他還需要用全副身心應(yīng)對(duì)地主家庭帶給他的白眼和難堪。雖然有外界的各種干擾，但謝先生始終沒(méi)有放松對(duì)知識(shí)的渴求，三年的學(xué)習(xí)生涯，對(duì)化學(xué)這一中心學(xué)科領(lǐng)域的認(rèn)知和熱愛(ài)也日漸深入。畢業(yè)之時(shí)，謝先生因?qū)W業(yè)成績(jī)突出，被分配到北京大學(xué)讀研究生，也從此開(kāi)始了他與北京大學(xué)融為一處的人生。

1953年初秋，謝有暢先生來(lái)到了北京大學(xué)。

融入到燕園之中，謝先生仿若魚(yú)兒入水，在諸多教授的課堂上，他如饑似渴地學(xué)習(xí)。這期間，他深深地感受到了各位教授淵博的知識(shí)底蘊(yùn)，感受到他們知識(shí)體系的融會(huì)貫通，他們看待學(xué)術(shù)問(wèn)題的深入和透徹，這些都讓謝先生反思自己的學(xué)習(xí)和思維方式。在不斷調(diào)整和努力中，謝有暢先生的進(jìn)步飛快，在同學(xué)之中，他很快成為了佼佼者。

北京大學(xué)研究生入學(xué)照片(1953年秋)

謝先生喜歡思考，喜歡研究理論問(wèn)題。他按照自己的興趣，選擇物理化學(xué)作為自己的主修方向，并選擇師從徐光憲先生做研究。在徐光憲先生的指導(dǎo)下，謝先生的論文課題是淀粉團(tuán)與碘復(fù)合物的研究。

這是謝先生第一次把課本中的理論知識(shí)和具體實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，對(duì)其后續(xù)的科研思路和科研方法有很重要的啟迪意義。三年的工作中，謝先生通過(guò)電流滴定和光度滴定方法對(duì)淀粉團(tuán)-碘復(fù)合物體系進(jìn)行探索，又研究了紫外和可見(jiàn)光區(qū)的全部吸收光譜。理論方面，謝先生用多原子π鍵的形成和σ鍵的消失解釋復(fù)合物中碘鏈的穩(wěn)定性、反磁性、原子間等距排列和碘離子參與碘鏈等事實(shí)，用量子力學(xué)的圓柱體自由電子為模型，通過(guò)大量計(jì)算研究了共軛碘鏈的能級(jí)，這些理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合得非常好。

讀研究生期間，徐光憲先生研究組師生游頤和園(1955年夏)

三年半的研究生求學(xué)生活，謝先生在理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能上都有了長(zhǎng)足進(jìn)步。1957年1月，謝先生順利畢業(yè)，留在北京大學(xué)化學(xué)系，在物理化學(xué)教研室任教。至1957年6月，謝先生將讀研究生期間三年半的工作整理成畢業(yè)論文，又進(jìn)一步寫(xiě)成文章《淀粉團(tuán)—碘復(fù)合物的吸收光譜與圓柱體自由電子模型》，于1958年4月在《科學(xué)通報(bào)》上發(fā)表1。

02/ 白日不到處，青春恰自來(lái)

（一）情不知所起，一往而深

燕園的日子幽靜綿長(zhǎng)。

謝有暢先生和楊駿英女士是研究生同班同學(xué)。1953年入學(xué)的化學(xué)系研究生班是一群充滿朝氣的青年人，讀書(shū)，做科研，忙碌在教室—實(shí)驗(yàn)室—圖書(shū)館之間，閑暇里也在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上奔跑鍛煉，一起游遍北京的知名景點(diǎn)。年輕又在求學(xué)之中，是生命中最美好的時(shí)光。

謝先生喜歡上了楊駿英，情不知所起，一往而深。

謝先生的聰慧和勤勉打動(dòng)了楊駿英，贏得了她的芳心。

楊駿英女士，1932年10月出生在湖北武昌，父親楊骙是華西大學(xué)留美建筑工程師，母親旋惠蘭是華西大學(xué)副教授。楊駿英在這樣的家庭中長(zhǎng)大，除了常規(guī)學(xué)業(yè)，還很喜歡欣賞古典音樂(lè)和彈奏鋼琴，如今楊駿英女士已九十高齡，這些愛(ài)好依舊是她閑暇時(shí)間里最喜歡的陪伴。

1950年高中畢業(yè)后，楊駿英女士獨(dú)自一人離家赴上海，考入上海滬江大學(xué)化學(xué)系，1952年在院系調(diào)整中又轉(zhuǎn)入復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)。1953年7月，楊駿英女士從復(fù)旦大學(xué)畢業(yè)，被分配到北京大學(xué)化學(xué)系讀研究生，也因此和謝有暢先生成為研究生同班同學(xué)。

謝有暢先生和楊駿英女士游頤和園(1957年)

1956年7月，楊駿英女士研究生畢業(yè)，留在北京大學(xué)化學(xué)系工作，參加全系無(wú)機(jī)基礎(chǔ)課教學(xué)。1959年8月20日，兩人結(jié)為伉儷，在未名湖畔的朗潤(rùn)園九號(hào)公寓中有了自己的小家，開(kāi)始了新的生活。

晚年時(shí)，謝先生回想自己終年忙碌于工作，感念妻子對(duì)自己的支持，曾深情地對(duì)妻子說(shuō)：

這輩子我幸虧娶了你，這個(gè)家全靠你！

（二）小荷才露尖尖角

1957年1月謝有暢先生畢業(yè)后留校工作。當(dāng)年春天開(kāi)始，謝先生承擔(dān)了為地質(zhì)系講授物理化學(xué)課程的教學(xué)任務(wù)，依靠自身扎實(shí)的理論功底，謝先生一邊寫(xiě)講義一邊授課，順利完成了第一次的獨(dú)立教學(xué)工作。同時(shí)，謝先生也參加實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，并指導(dǎo)化學(xué)系學(xué)生的畢業(yè)論文工作。

1958年夏天，大躍進(jìn)開(kāi)始，謝先生被調(diào)到無(wú)機(jī)化學(xué)教研室，在校辦工廠從事與原子能工業(yè)有關(guān)的稀有元素鋯和鉿的分離工作。

鋯具有很小的熱中子俘獲面，可以阻止鈾輻射泄漏；鉿具有較大的熱中子俘獲面，常用作核反應(yīng)堆的熱中子吸收材料，控制核反應(yīng)堆的反應(yīng)速度。鑒于二者在核反應(yīng)中的不同性能，用于核反應(yīng)堆中的核級(jí)鋯要求含有盡可能低的鉿以降低其對(duì)中子的吸收系數(shù)。但由于鋯和鉿的化學(xué)性質(zhì)非常相似，分離很困難。因此，鋯鉿分離是制備核級(jí)鋯和核級(jí)鉿的關(guān)鍵，是核工業(yè)領(lǐng)域的重要研究課題。

謝先生在參加鋯鉿分離的工作中，結(jié)合自己已有的專業(yè)知識(shí)，又查閱了大量資料，設(shè)計(jì)多種方案方法，反復(fù)思考對(duì)比，于實(shí)驗(yàn)中求證，最后成功運(yùn)用多級(jí)分級(jí)結(jié)晶方法和離子交換方法分離得到光譜純的鋯和鉿。

（三）長(zhǎng)松臥壑

1960年春，謝有暢先生被列入北京大學(xué)第三批下放干部名單，于這年3月來(lái)到北京門(mén)頭溝區(qū)齋堂公社馬蘭村，開(kāi)始為期一年的勞動(dòng)鍛煉。

來(lái)到齋堂公社，謝先生和另外一位同事被分配到養(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)豬。冬天里，因謝先生從小生活在南方，不會(huì)給北方的爐灶生火，結(jié)果一年里發(fā)生了兩次煤氣中毒事件。1960年，正處在“三年困難時(shí)期”，下放干部那時(shí)的口糧嚴(yán)重缺少，大家饑餓難耐，將玉米棒芯粉碎后充饑。玉米棒芯沒(méi)有任何營(yíng)養(yǎng)，只是暫時(shí)降低了大家的饑餓感，卻導(dǎo)致腸道問(wèn)題，生活非常艱難。

北京大學(xué)化學(xué)系教師在京郊齋堂公社馬蘭村下放勞動(dòng)鍛煉時(shí)與老鄉(xiāng)的合影(1960年)

(后排中間的高個(gè)子是謝有暢先生，前排右邊第一個(gè)是楊駿英女士)

1961年1月，謝先生結(jié)束下放勞動(dòng)，回到北京大學(xué)，再次回到物理化學(xué)教研室，開(kāi)始承擔(dān)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”和“結(jié)晶化學(xué)”兩門(mén)課程的教學(xué)輔導(dǎo)工作，他一邊悉心輔導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)，一邊在教學(xué)中努力提高自己的理論功底和能力。兩年后的1963年，謝先生從助教崗位走上了講臺(tái)，開(kāi)始主講“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”。

1964年，全國(guó)開(kāi)展“農(nóng)村社會(huì)主義教育運(yùn)動(dòng)”，剛剛安頓下來(lái)的教學(xué)和科研工作再次被打斷。這年秋末，謝先生被派到湖北江陵縣灘橋區(qū)耀新公社同興大隊(duì)參加為期一年的社教活動(dòng)，至1965年秋，回到北京大學(xué)。

從1957年畢業(yè)到這時(shí)，謝先生有兩年的獨(dú)立教學(xué)經(jīng)歷，分別講授“物理化學(xué)”和“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”。教學(xué)相長(zhǎng)，1965年返回學(xué)校后，謝先生再次投入到教學(xué)工作中，這期間又受到高教部委托，開(kāi)始著手編寫(xiě)“結(jié)構(gòu)化學(xué)”教材。遺憾的是，僅僅幾個(gè)月后，1966年5月，文化大革命開(kāi)始了，教材的編寫(xiě)工作被迫停了下來(lái)。文革期間，批判“反動(dòng)學(xué)術(shù)權(quán)威”，進(jìn)行“革命大串聯(lián)”，學(xué)生上山下鄉(xiāng)等等，正常的教學(xué)和科研工作都處于停滯狀態(tài)。1969年冬天，謝先生又被派往江西到五七干校進(jìn)行勞動(dòng)鍛煉。

在江西謝先生被分派到德安參加化肥廠的建設(shè)，做泥瓦工，每天和泥巴鏟刀打交道，參加住房和廠房的建筑。他并不嫌棄做泥瓦匠，反而非常認(rèn)真地跟著師傅學(xué)習(xí)各項(xiàng)技術(shù)，同時(shí)還琢磨各道工藝的原理，設(shè)計(jì)和發(fā)明一些輔助工具，不久之后，師傅們夸贊謝先生，說(shuō)他的手藝已達(dá)到了泥瓦匠的最高級(jí)。廠房建造好后，謝先生又被派去浙江安吉化肥廠學(xué)習(xí)取經(jīng)。藝多不壓身，謝有暢先生凡事喜歡專研的習(xí)慣讓這些看似平淡無(wú)趣的日子都變得有了意義，而這些看似沒(méi)有用處的技能很多年后在科研成果轉(zhuǎn)化工業(yè)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中都派上了用場(chǎng)，謝有暢先生親自設(shè)計(jì)并動(dòng)手砌造工業(yè)窯爐，使工業(yè)開(kāi)發(fā)過(guò)程少走了很多彎路，也啟發(fā)了后輩學(xué)子。

1971年冬謝有暢先生結(jié)束在五七干校的勞動(dòng)鍛煉，返回北京大學(xué)。

在江西德安做泥瓦匠時(shí)，在建設(shè)中的化肥廠前留影(1969年)

在江西五七干校期間，被派到浙江安吉化肥廠實(shí)習(xí)培訓(xùn)時(shí)留影(1970年)

（四）與自發(fā)單層分散原理最初的邂逅

到了1973年，謝有暢先生遇到了一個(gè)難得的機(jī)會(huì)，在唐有祺教授帶領(lǐng)下到北京化工研究院參加合作研究項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)聚乙烯高效催化劑。

當(dāng)時(shí)的聚乙烯高效催化劑由TiCl4和MgCl2經(jīng)振動(dòng)研磨數(shù)小時(shí)后制得。其活性組分依舊是鈦，但活性卻是之前工業(yè)用四氯化鈦和三乙基鋁雙組份催化劑的數(shù)十倍。有人質(zhì)疑這樣的高活性是否可靠，唐有祺教授經(jīng)估算后回答說(shuō)，如果活性組分單層分散在載體表面，這樣的高活性是有可能的。唐有祺教授的推測(cè)啟發(fā)了謝有暢先生，謝先生開(kāi)始了關(guān)于這一問(wèn)題的深入思考：前人的工作已表明，過(guò)渡金屬鈦是催化活性中心，同樣鈦含量的催化劑，活性卻高出數(shù)十倍，究其原因，很可能是催化劑中的每一個(gè)鈦原子都發(fā)揮了催化作用，那就需要每一個(gè)鈦原子都暴露在催化劑表面，即TiCl4在MgCl2表面以單分子層方式分散。

如果讓鈦原子全部分散在載體表面，作為載體的MgCl2就需要有較大的表面積。有了這一思路，謝先生立刻動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證實(shí)，當(dāng)載體的表面積增大到足以使TiCl4覆滿表面一個(gè)單分子層，所有的鈦原子均在催化劑表面后，再增加載體表面積，催化劑活性不再增加。這是一個(gè)非常重要的結(jié)果，初步證實(shí)了謝先生關(guān)于“TiCl4在MgCl2表面以單分子層方式分散”的大膽設(shè)想。

正所謂大膽假設(shè)，小心求證。

那一刻，仿若一顆火花在頭腦中迸發(fā)出絢爛的焰火，謝先生高屋建瓴，又大膽提出了進(jìn)一步設(shè)想：

我們從研磨法高效催化劑的研究得到的“高效機(jī)理”，即活性組分在載體上基本上達(dá)到單分子層分散，而且?guī)缀趺總€(gè)過(guò)渡金屬原子都可起活性中心作用。我們不妨設(shè)想在其他載體型固相催化劑中，特別是以形成過(guò)渡金屬絡(luò)合物為特性的載體型催化劑中，可能也有不少是活性組分以單分子層分散，基本上每個(gè)活性組分原子都在起活性中心作用2。

這是“單層分散原理”最初的雛形，一個(gè)科學(xué)原理最初的萌芽。

畢業(yè)后一直處在顛沛坎坷中的謝有暢先生終于找到了前路的光亮，心中一直保有的科學(xué)探索精神讓他順著這最初的萌芽大膽地深入下去。

機(jī)遇永遠(yuǎn)留給有準(zhǔn)備的人。

不要讓機(jī)遇擦肩而過(guò)。發(fā)現(xiàn)一個(gè)高活性的催化劑在催化領(lǐng)域并不少見(jiàn)，謝先生能敏銳地抓住催化劑在活性上質(zhì)的飛躍并意識(shí)到這其中蘊(yùn)含完全不同的作用機(jī)理，是發(fā)現(xiàn)單層分散原理的關(guān)鍵。

（五）乙烯氧氯化催化劑研制中的收獲

1974年，謝先生與一批教師和工農(nóng)兵學(xué)員來(lái)到北京化工研究院，這里剛剛引進(jìn)了大型流化床裝置，雙方合作項(xiàng)目是研制適用于這一流化床裝置的乙烯氧氯化催化劑。

這是謝有暢先生第一次參與大型工業(yè)化規(guī)模裝置的實(shí)際運(yùn)作，他勤于思考和認(rèn)真細(xì)致的工作風(fēng)格為他積累了大量的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，為其后來(lái)工作的開(kāi)展打下了非常好的基礎(chǔ)。

當(dāng)時(shí)，科研團(tuán)隊(duì)已研制出一種催化劑，催化活性比進(jìn)口催化劑高很多。人們期望將這一催化劑應(yīng)用到大型流化床裝置中，以獲得更大的效益。這一設(shè)想是否可行，綜合考慮的結(jié)果是先期進(jìn)行中試。

中試的操作很復(fù)雜，研究團(tuán)隊(duì)數(shù)十人輪流倒班進(jìn)行流化床中試，付出了大量勞動(dòng)，得到的結(jié)論卻并沒(méi)有很大的幫助，原因是中試的規(guī)模還不足夠大，可以對(duì)溫度、壓力、原料氣組成進(jìn)行生產(chǎn)裝置模擬，但線速和空速不能模擬生產(chǎn)裝置。

面對(duì)繁雜的工作，大家全力付出卻沒(méi)有結(jié)果，謝先生心中那股自信和不服輸?shù)膭蓬^又出來(lái)了。他開(kāi)始借助書(shū)籍鉆研相關(guān)化工知識(shí)，初步掌握了工廠反應(yīng)器、生產(chǎn)流程等基本問(wèn)題和對(duì)催化劑的相應(yīng)需求，同時(shí)借鑒國(guó)外專利資料，最后很自信地提出了解決方案。

當(dāng)時(shí)謝有暢先生建議，應(yīng)當(dāng)減少或取消流化床中試，工作重點(diǎn)放在催化劑動(dòng)力學(xué)性能小試和催化劑制備的中試放大上。謝先生認(rèn)為，要改進(jìn)目前的催化劑，使其活性和引進(jìn)的催化劑相當(dāng)，活性不應(yīng)過(guò)高也不能過(guò)低。催化劑活性過(guò)高會(huì)產(chǎn)生過(guò)多反應(yīng)熱使床溫過(guò)高，導(dǎo)致副反應(yīng)增大；活性過(guò)低則原料轉(zhuǎn)化率不夠3。

實(shí)踐證明謝先生提出的這條路線是正確的，研究團(tuán)隊(duì)成功制得了活性適當(dāng)?shù)难趼然呋瘎?，并在引進(jìn)的流化床裝置中獲得了成功。

作為一名物理化學(xué)家，在解決乙烯氧氯化催化的流化床裝置問(wèn)題期間，謝有暢先生沒(méi)有放過(guò)實(shí)驗(yàn)中遇到的理論問(wèn)題。這段在化工廠的工作經(jīng)歷讓謝先生意識(shí)到，空速對(duì)催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征及催化反應(yīng)機(jī)理有很大影響。針對(duì)這一問(wèn)題，他設(shè)計(jì)出完整的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行了系統(tǒng)的相關(guān)動(dòng)力學(xué)研究，研究結(jié)果整理成論文后于1980年發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)》上³。

03 / 基礎(chǔ)研究——積跬步以至千里

（一）悟已往之不諫，知來(lái)者之可追

1977年，教學(xué)和科研工作回歸正軌，這時(shí)的謝有暢先生已經(jīng)43歲了。

回顧1957年研究生畢業(yè)后二十年蹉跎歲月，謝先生頗為感慨：

1957年春，我研究生畢業(yè)并留校工作。開(kāi)始時(shí)我承擔(dān)地質(zhì)系物理化學(xué)課的教學(xué)，但不久就開(kāi)始了反右派運(yùn)動(dòng)，接著是1958年的大躍進(jìn)，1959年又開(kāi)始反右傾。1966年文化大革命又開(kāi)始了，運(yùn)動(dòng)一個(gè)連著一個(gè)。國(guó)家折騰長(zhǎng)達(dá)20年，學(xué)校進(jìn)行正常教學(xué)和研究的時(shí)間很少，我們寶貴的青春年華也因此浪費(fèi)了。

二十年風(fēng)風(fēng)雨雨。

謝有暢先生的父親是地主，他因此經(jīng)常受到各種打擊和排擠，多次受到政治風(fēng)波的波及。“文革”期間，由于其特殊的家庭出身，還被無(wú)端陷害、扣上“現(xiàn)行反革命”的帽子，受到全系批斗。政治風(fēng)波中的起起落落不曾影響先生對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)和執(zhí)著，在科學(xué)的世界里體現(xiàn)生命的價(jià)值反而成為了先生畢生的追求。

教學(xué)回歸之后，謝有暢先生一度擔(dān)任化學(xué)系結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的教學(xué)工作。1977年10月，受教育部委托，重新開(kāi)始結(jié)構(gòu)化學(xué)教材的編寫(xiě)。1979年2月定稿，4月出版，第一次就發(fā)行五萬(wàn)冊(cè)?！督Y(jié)構(gòu)化學(xué)》共14章，其中5–8章由邵美成先生編寫(xiě)，其余十章均由謝有暢先生執(zhí)筆。

那段時(shí)間，可以安下心來(lái)做學(xué)問(wèn)，讓謝先生非常欣慰。他從紛雜的世界中脫身出來(lái)，成為一位真正的學(xué)者。他沉浸在科學(xué)的世界中思考，他在思考時(shí)眼中閃爍著熠熠光亮，這些都反映出他徜徉在科學(xué)世界中內(nèi)心的愉悅。為此，謝先生專門(mén)請(qǐng)前輩書(shū)法家趙廷芳題寫(xiě)了“澹泊明志，寧?kù)o致遠(yuǎn)”八個(gè)字，作為座右銘掛在自己的書(shū)房之中。

謝有暢先生家中前輩趙廷芳專門(mén)為其題寫(xiě)的“澹泊明志，寧?kù)o致遠(yuǎn)”

編寫(xiě)《結(jié)構(gòu)化學(xué)》教材時(shí)，文化大革命剛剛結(jié)束不久，國(guó)內(nèi)可供參考的資料很少。涉及到一些難點(diǎn)疑點(diǎn)時(shí)，沒(méi)有資料解答，謝先生就非常認(rèn)真地深入思考，直到弄得清楚明白，很多時(shí)候，一想就是幾天。教材寫(xiě)到原子結(jié)構(gòu)時(shí)，謝先生注意到元素周期表中原子的電子排布會(huì)出現(xiàn)“軌道次序顛倒”亦即過(guò)渡元素“延遲”出現(xiàn)的情況，他查閱手邊能夠找到的資料，在涉及原子結(jié)構(gòu)的研究中，資料中只注重屏蔽效應(yīng)，強(qiáng)調(diào)軌道角度分布不同，因而軌道重疊不同引起的能量效應(yīng)。謝先生覺(jué)得這些并不能解釋前面的問(wèn)題。問(wèn)題的關(guān)鍵是什么？隨著思考的深入，他的思路逐漸清明起來(lái)：電子云徑向分布不同，也會(huì)引起能量效應(yīng)，謝先生把它稱為“鉆穿效應(yīng)”。

這讓他有一種成功的喜悅和興奮，很有些躍躍欲試。他解釋道：

在研究多電子原子的能量問(wèn)題時(shí)，將鉆穿效應(yīng)適當(dāng)強(qiáng)調(diào)，把它看作是和屏蔽效應(yīng)、主量子數(shù)、核電荷、自旋配對(duì)能、交換作用、自旋軌道相互作用、自旋自旋相互作用，軌道軌道相互作用等等一樣，是影響原子能量的一個(gè)重要因素，這對(duì)研究原子分子結(jié)構(gòu)問(wèn)題是大有幫助的，對(duì)于更深入細(xì)致更全面地解釋原子分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系顯然會(huì)起重要作用。把鉆穿效應(yīng)進(jìn)一步定量化或半定量化，應(yīng)用于改進(jìn)Slater函數(shù)、改進(jìn)量子化學(xué)計(jì)算等方面也可能是有幫助的。

隨后，謝有暢先生將這一研究成果寫(xiě)成研究性論文于1979年發(fā)表在《化學(xué)通報(bào)》上4。在這之后，先生在科學(xué)研究中一直非常注重物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，其諸多科研成果也因此均具有深厚的理論基礎(chǔ)。

謝有暢先生的這段經(jīng)歷，給少年時(shí)代的謝曉亮留下了深刻印象。謝曉亮院士說(shuō)道：

父親對(duì)我的影響是潛移默化的。他以原創(chuàng)性研究作為自己的目標(biāo)，為我做出了最好的表率。從他身上，我耳濡目染了一位科學(xué)家沉浸在科研創(chuàng)意時(shí)所感受到的樂(lè)趣與興奮，甚至每天早上，他會(huì)一早就盯著天花板，瞪著雙眼進(jìn)行思考。偶爾他也會(huì)對(duì)我說(shuō)起他的新發(fā)現(xiàn)，雖然那時(shí)候太小，未必能聽(tīng)懂他的講解，但是那種發(fā)自內(nèi)心的興奮和愉悅，是我后來(lái)從事科研后，每每獲得意想不到的驚喜時(shí)，真正能夠理解和感同身受的。這是父親給我的最寶貴的財(cái)富。

（二）自發(fā)單層分散原理的發(fā)現(xiàn)

早在1973年謝有暢先生就發(fā)現(xiàn)了四氯化鈦在氯化鎂上以單分子層分散的現(xiàn)象。那時(shí)，自發(fā)單層分散原理僅僅是一個(gè)大膽的設(shè)想和猜測(cè)。要想驗(yàn)證這一設(shè)想，還需要小心求證。

路漫漫其修遠(yuǎn)兮。然上天總是眷顧那些勤勉的人。

1974年，謝有暢先生在參與研制乙烯氧氯化催化劑項(xiàng)目時(shí)注意到，乙烯氧氯化催化劑是氯化銅負(fù)載在氧化鋁上，含銅量約為5%，卻具有很高的催化活性。謝先生猜測(cè)：氯化銅是以單分子層形式分散在氧化鋁表面。為此，他對(duì)CuCl2/g-Al2O3催化劑進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明在Cu含量高達(dá)5%的催化劑中，活性組分氯化銅是以單分子層分散狀態(tài)存在的。

那一刻，謝先生又一次感受到了自己的科學(xué)設(shè)想被證實(shí)時(shí)內(nèi)心的欣喜和雀躍。

至此，謝有暢先生更堅(jiān)定了自己之前的設(shè)想：?jiǎn)螌臃稚F(xiàn)象很可能是一種普遍存在的現(xiàn)象，且這種現(xiàn)象可以自發(fā)存在，其背后應(yīng)該有理論依據(jù)。

這時(shí)是1975年前后。為了驗(yàn)證這一設(shè)想，謝先生開(kāi)始了不懈的努力。一方面，謝先生推測(cè)，如果單層分散是一個(gè)普遍現(xiàn)象，很可能前人的工作中也會(huì)觀察到。他果然在1946年和1969年的兩篇國(guó)外文獻(xiàn)中看到了對(duì)MoO3以單分子層的形式分布在載體表面的報(bào)道，只是這些科學(xué)研究人員在具體的體系中發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，僅僅把這一現(xiàn)象歸結(jié)為這一體系的性質(zhì)，而沒(méi)有從理論的角度深入思考。從這個(gè)角度看，面對(duì)同樣的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，科學(xué)家內(nèi)在的科學(xué)素養(yǎng)會(huì)導(dǎo)致不同層次的科學(xué)結(jié)論。

第二方面，謝有暢先生開(kāi)始系統(tǒng)地從實(shí)驗(yàn)上針對(duì)不同的負(fù)載型催化劑驗(yàn)證單層分散理論。先后系統(tǒng)考察了過(guò)渡金屬氯化物、過(guò)渡金屬硝酸鹽、過(guò)渡金屬氧化物以及有機(jī)物等在γ-Al2O3、硅膠和活性炭等表面的分散情況，均發(fā)現(xiàn)了單層分散現(xiàn)象。到這里，謝先生已確定了自己最初的設(shè)想，即自發(fā)單層分散是一個(gè)普遍存在的現(xiàn)象。

80年代初固體表面化學(xué)組教師合影

(自左至右:卜乃瑜、郭沁林、趙璧英、黃惠忠、桂琳琳、謝有暢、楊乃芳、蔡小海、吳念祖)

然而，作為一個(gè)科學(xué)原理，僅僅有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。謝先生在上述工作的同時(shí)也開(kāi)展了理論層次的思考和探討。

單層分散是自發(fā)現(xiàn)象，可以從熱力學(xué)第二定律的角度進(jìn)行分析詮釋?；钚越M分在載體表面自發(fā)分散，晶體物質(zhì)由三維有序結(jié)構(gòu)變?yōu)橄鄬?duì)無(wú)序的二維單分子層表面結(jié)構(gòu)時(shí)，是一個(gè)熵增加的過(guò)程，ΔS> 0。從吸附熱分析，分散過(guò)程生成表面鍵，其強(qiáng)度和分散前原有的鍵強(qiáng)度基本相當(dāng)或變化較小，可以近似認(rèn)為等壓吸附熱ΔH ≈ 0。分散過(guò)程在焙燒時(shí)發(fā)生，在等溫等壓下有ΔG = ΔH ? TΔS < 0，體系的Gibbs自由能降低，可得出單層分散是熱力學(xué)自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程。

另一方面，載體物質(zhì)有一定的表面積，當(dāng)活性組分在載體表面鋪滿一個(gè)單層時(shí)，理論上應(yīng)該有一個(gè)單層分散的臨界值。超過(guò)這個(gè)臨界值，不可避免的會(huì)形成多層結(jié)構(gòu)。用X光衍射相定量參比法，通過(guò)衍射信號(hào)強(qiáng)度與組分含量的關(guān)系，可求出這一數(shù)值，稱為物質(zhì)在載體表面的“單層分散閾值”。

至此，謝有暢先生完善了發(fā)現(xiàn)自發(fā)單層分散原理的基礎(chǔ)工作，將這一重大發(fā)現(xiàn)整理成文，于1982年發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)》上5。這是自發(fā)單層分散原理的第一次亮相，但語(yǔ)言問(wèn)題限制了讀者范圍，在開(kāi)始階段僅僅受到了國(guó)內(nèi)催化界的關(guān)注。

（三）不斷深入發(fā)展和完善的自發(fā)單層分散原理

從1973年在偶然機(jī)會(huì)中與自發(fā)單層分散現(xiàn)象第一次相遇，到其后的相識(shí)，相交，相知，謝有暢先生對(duì)這一原理的探究層層深入。

謝有暢先生分析，通常鹽類和氧化物以晶體顆粒存在，具有物質(zhì)自身的物理化學(xué)性質(zhì)。當(dāng)它們以單分子層形式在載體表面分散，因不再具有晶體結(jié)構(gòu)，其本身的很多物理化學(xué)性質(zhì)都將發(fā)生改變。某一種性質(zhì)發(fā)生改變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，理論上也應(yīng)該對(duì)應(yīng)其單層分散閾值，謝先生將這一現(xiàn)象稱為“閾值效應(yīng)”。謝先生拓寬單層分散現(xiàn)象的檢測(cè)方法，研究單層分散現(xiàn)象帶來(lái)的物質(zhì)性質(zhì)的變化，又針對(duì)這些變化開(kāi)展相應(yīng)的應(yīng)用研究。

固體表面化學(xué)組部分師生合影(1987)

當(dāng)時(shí)，北京大學(xué)化學(xué)系剛剛購(gòu)進(jìn)了X光電子能譜儀和俄歇電子能譜儀，謝先生首先利用這些儀器對(duì)已有完善實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的MoO3/TiO2體系和MoO3/γ-Al2O3體系進(jìn)行了測(cè)試，果然顯示出活性物種在單層分散前后不同的電子結(jié)合能規(guī)律，且數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)單層分散閾值，與X射線衍射方法的測(cè)試結(jié)果吻合得很好。這給了謝先生很大的信心。

接下來(lái)的幾年里，謝先生又借助各種儀器設(shè)備，對(duì)單層分散現(xiàn)象進(jìn)行了深入探索，如紫外光電子能譜，二次離子質(zhì)譜，離子散射譜、激光拉曼光譜、紅外光譜、紫外漫反射光譜、核磁共振、電子順磁共振、X射線外延吸收邊精細(xì)結(jié)構(gòu)譜、掃描隧道顯微鏡等等。諸多實(shí)驗(yàn)手段給出的研究結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了自發(fā)單層分散原理的可靠性，極大地拓寬了單層分散現(xiàn)象所影響的領(lǐng)域和范圍，也讓自發(fā)單層分散原理更加完善，形成了一整套完整的理論。

（四）自發(fā)單層分散原理在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用

彼時(shí)自發(fā)單層分散原理得到廣泛認(rèn)可，那一段時(shí)間可謂贊譽(yù)不斷。

然理無(wú)專在，而學(xué)無(wú)止境。

謝有暢先生面對(duì)贊譽(yù)心靜如水，所有思緒和眼光都投在科學(xué)原理的探索之上。他從表面科學(xué)的應(yīng)用角度拓寬思路，開(kāi)始涉獵一些相對(duì)陌生的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，繼而將自發(fā)單層分散原理的應(yīng)用范圍拓展開(kāi)來(lái)，使這一科學(xué)原理又煥發(fā)出無(wú)限生機(jī)。

?對(duì)氧化物載體表面的改性

單層分散原理最初應(yīng)用于負(fù)載型催化劑中活性組分在載體表面的單分子層分散，謝有暢先生將這一思路轉(zhuǎn)換，當(dāng)鹽類和氧化物在載體表面單層分散時(shí)，也改變了載體的表面狀態(tài)，可以用這一現(xiàn)象將載體改性，改變其表面性質(zhì)，使其更適合應(yīng)用需求，改進(jìn)催化劑制備。

?由單層分散氧化物制備負(fù)載納米金屬顆粒

由于金屬內(nèi)部有較強(qiáng)的金屬鍵，與一般載體的相互作用力比較弱，因此一般金屬在載體表面以微晶顆粒存在，在高溫反應(yīng)中極易燒結(jié)聚集為大顆粒，使催化劑性能下降。針對(duì)這一現(xiàn)象，謝有暢先生另辟蹊徑，金屬不能夠呈單分子層分散，但其氧化物可以在載體表面單層分散，在其分散后再將氧化物還原，所得的金屬微晶顆粒尺寸很??；將已燒結(jié)聚集的金屬顆粒氧化后單層分散再還原，可以將失去活性的金屬催化劑再生。

? 修飾分子篩內(nèi)表面用于擇形催化

擇形催化是利用催化劑特殊的幾何構(gòu)型所產(chǎn)生的對(duì)分子擴(kuò)散的影響，起到控制反應(yīng)方向的作用。謝先生因此想到，當(dāng)現(xiàn)有分子篩孔徑不能很好地起到擇形效果時(shí)，單層分散可以通過(guò)修飾分子篩孔道內(nèi)表面達(dá)到調(diào)整孔徑尺寸的效果。這一設(shè)想在分子篩HZSM-5催化甲醇與甲苯反應(yīng)生成對(duì)二甲苯的體系中得到了印證。

? 氧化物在載體表面單層分散后的表面酸性

針對(duì)某些沒(méi)有酸性或酸性很弱的氧化物負(fù)載到載體上后表現(xiàn)出較強(qiáng)酸性這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，謝有暢先生分析其很可能與氧化物在載體表面的單層分散有關(guān)。純MoO3的比表面很小，表面暴露的分子比例很少，因而單位質(zhì)量對(duì)應(yīng)的酸量也很小。當(dāng)MoO3分散到大比表面的載體上時(shí)，其全部原子都暴露在表面，酸位數(shù)與MoO3分子數(shù)之比接近于1。

? 單層分散對(duì)微晶的保護(hù)作用

單層分散原理的發(fā)現(xiàn)，源自催化劑中活性組分的高效利用，謝有暢先生反向思考被單層分散組分所覆蓋的載體，推測(cè)其晶粒聚集或燒結(jié)的可能性可以大幅度降低。這一科學(xué)推測(cè)在三氧化鎢改性硫酸氧化鋯的實(shí)驗(yàn)中得到印證。三氧化鎢分散在氧化鋯表面，通過(guò)阻礙顆粒團(tuán)聚來(lái)延遲氧化鋯的結(jié)晶。

? 運(yùn)用離子化合物在載體表面的單層分散制備離子導(dǎo)體

謝有暢先生發(fā)現(xiàn)許多離子化合物可在載體表面自發(fā)單層分散。他由此聯(lián)想到，如果把一些低熔點(diǎn)的離子化合物分散到一些合適的高比表面載體上可望制成導(dǎo)電性能良好的離子導(dǎo)體。事實(shí)證明，將離子化合物L(fēng)iCl、LiI等在高比表面載體上分散，可以制得較高導(dǎo)電性的離子導(dǎo)體。

? 固態(tài)有機(jī)物分子晶體在氧化物載體表面的自發(fā)單層分散

常溫常壓下以固體形式存在的有機(jī)物大多是分子晶體，因其表面能顯著低于作為載體的氧化物，它們分散到載體表面能量上是一個(gè)很有利的因素。謝先生的課題組研究了有機(jī)物如苯甲酸、水楊酸、鄰苯二甲酸和萘等在g-Al2O3、SiO2及非極性載體表面的分散，證實(shí)有機(jī)物在載體表面的自發(fā)單層分散也是一個(gè)普遍現(xiàn)象，分散條件一般比較溫和。

? 有機(jī)物單層分散在相關(guān)材料制備中的應(yīng)用

單層分散的有機(jī)物熱分解后可在載體表面形成均勻的薄碳層，以無(wú)機(jī)多孔氧化物為載體可制備出包覆均勻碳薄層的碳/氧化物復(fù)合物，這種碳/氧化物復(fù)合物在染料吸附、催化劑載體和光催化方面顯現(xiàn)出很好的性能。包覆均勻碳薄層的氧化物載體對(duì)碳起支撐作用；將氧化物溶解去除后，可便捷制得高比表面、大孔容、高中孔率的薄壁中孔碳材料。

? 氧化物在載體Al2O3和SiO2薄膜上的分散

自發(fā)單層分散原理因載體表面的復(fù)雜性，很難觀測(cè)到實(shí)際的微觀分散過(guò)程。謝有暢先生思索后提出，可以將氧化物在薄膜載體上單層分散。這樣，可以通過(guò)拉曼光譜、掃描隧道顯微鏡等測(cè)試手段觀測(cè)自發(fā)單層分散的擴(kuò)散過(guò)程，進(jìn)行相關(guān)動(dòng)力學(xué)研究。

? 自發(fā)單層分散原理的動(dòng)力學(xué)探討

一個(gè)原理的發(fā)現(xiàn)和完善離不開(kāi)理論支撐，謝有暢先生課題組運(yùn)用程序升溫高溫X射線衍射儀對(duì)若干鹽類在不同載體表面上自發(fā)分散的動(dòng)力學(xué)規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)鹽類的分散存在一個(gè)特定的溫度，稱為臨界分散溫度。被分散組分在載體表面的分散過(guò)程分為兩步，二者在動(dòng)力學(xué)上屬競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，具體體系隨自身性質(zhì)有不同的速控步驟。

……

自發(fā)單層分散原理在謝有暢先生不拘一格的科學(xué)思維中在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，謝先生在這些科研成果中最大的感悟是科學(xué)研究要從理論出發(fā)，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)入手對(duì)性能進(jìn)行調(diào)控，即“構(gòu)效關(guān)系”，這也是先生一生學(xué)術(shù)之感悟。

自1973年與單層分散初次相遇，直至謝有暢先生退休，先生關(guān)于自發(fā)單層分散原理的研究和探索從未間斷，其研究團(tuán)隊(duì)先后共發(fā)表有關(guān)自發(fā)單層分散原理的相關(guān)論文150多篇，謝有暢先生應(yīng)邀訪問(wèn)過(guò)歐美日等國(guó)家的16所著名大學(xué)和14個(gè)著名公司，并受邀做學(xué)術(shù)報(bào)告專門(mén)介紹自發(fā)單層分散原理，獲得同行的高度評(píng)價(jià)并產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

90年代末固體表面化學(xué)組師生合影

04/ 學(xué)術(shù)交流——只留清氣滿乾坤

（一）走出國(guó)門(mén)，登上國(guó)際舞臺(tái)

1984年，第八屆國(guó)際催化大會(huì)即將在當(dāng)時(shí)的西德召開(kāi)，這是一個(gè)將自發(fā)單層分散原理在國(guó)際上發(fā)表的良好契機(jī)，謝有暢先生將論文投給了大會(huì)組委會(huì)。大會(huì)接受來(lái)自中國(guó)大陸的學(xué)術(shù)論文共十篇，唯一一篇在會(huì)議上宣讀的就是謝先生的論文“Spontaneous Monolayer Dispersion of Oxides and Salts onto the Surface of Carriers and Its Application to Heterogeneous Catalysis”。謝先生的報(bào)告第一次將自發(fā)單層分散原理在國(guó)際舞臺(tái)上公之于眾，其獨(dú)到的科學(xué)視角和重要的科學(xué)價(jià)值立刻得到了與會(huì)專家和學(xué)者的廣泛認(rèn)可，反響熱烈。

報(bào)告結(jié)束后，第八屆國(guó)際催化大會(huì)主席諾貝爾獎(jiǎng)得主G. Ertl教授專門(mén)找到謝有暢先生，盛情邀請(qǐng)謝先生前往慕尼黑大學(xué)物理化學(xué)研究所進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問(wèn)，訪問(wèn)期間，謝先生應(yīng)邀做了學(xué)術(shù)報(bào)告《固-固吸附及其在多相催化研究中的應(yīng)用》。

此次來(lái)德國(guó)參加會(huì)議，謝有暢先生的學(xué)術(shù)報(bào)告將他從一個(gè)默默無(wú)聞的普通與會(huì)者變成了會(huì)議期間的焦點(diǎn)人物之一，國(guó)際催化雜志主編美國(guó)Hall教授以卓絕的眼光看到了謝先生這一科研工作的潛在應(yīng)用價(jià)值，將謝先生的論文推薦給了美國(guó)EXXON研究和工程公司。1985年上半年，EXXON公司向謝有暢先生發(fā)出了邀請(qǐng)，請(qǐng)謝先生前來(lái)公司訪問(wèn)并做學(xué)術(shù)報(bào)告。

事實(shí)上，自西柏林國(guó)際催化大會(huì)后，謝有暢先生的自發(fā)單層分散原理日益受到催化界的關(guān)注。其后的一年時(shí)間里，謝先生先后應(yīng)邀訪問(wèn)多所大學(xué)，多次做學(xué)術(shù)報(bào)告介紹自發(fā)單層分散原理，受到各大學(xué)相關(guān)領(lǐng)域師生的熱烈歡迎。至1985年秋，自發(fā)單層分散原理已得到了學(xué)術(shù)界的認(rèn)可并被廣泛接受，謝先生也因此在國(guó)際催化界名聲鵲起。

應(yīng)第八屆國(guó)際催化大會(huì)主席諾貝爾獎(jiǎng)得主G. Ertl教授邀請(qǐng)謝有暢先生訪問(wèn)慕尼黑大學(xué)，兩人的合影；

1984年在柏林第八屆國(guó)際催化大會(huì)上謝有暢先生正在做學(xué)術(shù)報(bào)告

（二）負(fù)笈之時(shí)難忘家國(guó)

這期間，1984年5月，謝有暢先生得到出國(guó)進(jìn)修的機(jī)會(huì)，前往美國(guó)加州大學(xué)伯克利分?；瘜W(xué)系和洛倫茲實(shí)驗(yàn)室做客座教授，與著名物理化學(xué)家G. Somorjai教授合作從事表面科學(xué)和催化研究。

謝有暢先生來(lái)到美國(guó)加州，有了與國(guó)際知名學(xué)者和科學(xué)家交流切磋的機(jī)會(huì)，他虛心好學(xué)，又不妄自菲薄。他的眼界更加開(kāi)闊，專業(yè)知識(shí)更加廣博。在美國(guó)工作的一年多時(shí)間，謝有暢先生的科研能力和科研成果得到了Somorjai教授的充分肯定，1985年秋天，謝有暢先生即將結(jié)束在伯克利的工作返回中國(guó)，Somorjai教授盛情挽留，提出要資助謝有暢先生在伯克利繼續(xù)研究工作一年?？紤]到國(guó)內(nèi)的教學(xué)和科研工作，謝先生認(rèn)為已沒(méi)有繼續(xù)留在伯克利的必要，因此婉言謝絕了Somorjai教授的挽留。

1984年，在G. Somorjai教授家里做客

謝有暢先生在美國(guó)期間，他在美國(guó)定居的岳父岳母也曾多次來(lái)看望他，希望能說(shuō)服他放棄回國(guó)，和妻子楊駿英女士來(lái)美國(guó)定居。這在當(dāng)時(shí)是一個(gè)極好的留在美國(guó)的機(jī)會(huì)，但謝先生謝絕了，這是他與妻子楊駿英女士早已做出的決定，他們希望能在自己的國(guó)家，以主人的身份從事科學(xué)研究，為自己的祖國(guó)，為北京大學(xué)做些有意義的事情。

經(jīng)歷過(guò)反右、大躍進(jìn)、文革中的批斗和多次的下放，這是那個(gè)時(shí)代帶給個(gè)人的荒謬和委屈。然而在1985年，那個(gè)改革開(kāi)放初期的年代，謝有暢先生看到了祖國(guó)充滿希望的未來(lái)，他選擇回到祖國(guó)的懷抱。這個(gè)決定，直到今天，都是先生引以自豪的選擇。

（三）其葉蓁蓁

自1984年自發(fā)單層分散原理在國(guó)際上發(fā)表后，國(guó)外諸多專家學(xué)者在其后的幾年里連續(xù)關(guān)注著這一理論的發(fā)展，越來(lái)越多的科研工作者將這一原理運(yùn)用到他們各自的科學(xué)研究中并取得了很好的科研成果，自發(fā)單層分散原理已成為表面科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。

1986年，國(guó)家教委根據(jù)自發(fā)單層分散原理在表面科學(xué)領(lǐng)域的重要科學(xué)價(jià)值，為該項(xiàng)基礎(chǔ)研究成果頒發(fā)了科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，可謂實(shí)至名歸。

到了1989年下半年，鑒于國(guó)際上各國(guó)專家學(xué)者對(duì)自發(fā)單層分散原理的濃厚興趣以及自發(fā)單層分散原理的重要科學(xué)價(jià)值，Advances in Catalysis雜志向謝有暢先生發(fā)出邀請(qǐng)，請(qǐng)其專門(mén)撰寫(xiě)一篇關(guān)于多年來(lái)自發(fā)單層分散原理發(fā)展情況的綜述性論文，以慰廣大讀者。

謝有暢先生全面總結(jié)了過(guò)去16年里關(guān)于自發(fā)單層分散原理的相關(guān)工作，分別闡述了自發(fā)單層分散現(xiàn)象的性質(zhì)、效應(yīng)及其應(yīng)用，也將來(lái)自世界上其他實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)科研數(shù)據(jù)和結(jié)果列入討論，形成了一篇完整論述自發(fā)單層分散原理的總結(jié)性論文，于1990年在Advances in Catalysis雜志第37卷上發(fā)表，隨后受到催化界的持續(xù)關(guān)注，至今單篇被引用800多次，也由此奠定了自發(fā)單層分散原理在表面科學(xué)和催化領(lǐng)域的地位。

1990年，鑒于謝先生在表面科學(xué)和催化領(lǐng)域取得的成就，中華人民共和國(guó)人事部授予謝有暢先生“1990年度有突出貢獻(xiàn)的中青年專家”稱號(hào)。

05/ 冀以螢燭末光增輝日月

（一）投我以木桃，報(bào)之以瓊瑤

所謂處處留心皆學(xué)問(wèn)，先賢誠(chéng)不欺后人。

1969年謝有暢先生到江西五七干校接受再教育期間，曾被派去浙江安吉化肥廠學(xué)習(xí)取經(jīng)。在安吉的時(shí)候，謝先生就留心到化工和化學(xué)的不同，他不放過(guò)任何細(xì)節(jié)，將化肥廠中的諸多生產(chǎn)工序都熟記在心里。

到了1981年，自發(fā)單層分散原理在經(jīng)過(guò)對(duì)多種體系的具體研究后日漸成熟，謝先生靈活的頭腦又轉(zhuǎn)了起來(lái)：

自發(fā)單層分散現(xiàn)象和原理被發(fā)現(xiàn)后，我想到了在催化劑和吸附劑方面肯定會(huì)很有用。

想到吸附劑的應(yīng)用，謝先生推測(cè)可以在一氧化碳的吸附上做些探索，因?yàn)樗肫甬?dāng)年在化肥廠時(shí)他接觸過(guò)一道工序叫“銅洗”，是用氯化亞銅溶液吸收CO，其原理是一價(jià)銅離子可以和一氧化碳生成配位絡(luò)合物。謝先生由此聯(lián)想到，如果將亞銅鹽單層分散在高比表面的分子篩上，就有可能選擇性地吸附CO。

謝先生的課題組很快展開(kāi)了相關(guān)探索，經(jīng)過(guò)篩選，用CuCl分散在分子篩內(nèi)表面，制備得到的吸附劑樣品對(duì)一氧化碳有很高的吸附容量和很高的選擇性，其性能在國(guó)際上處于領(lǐng)先水平。這一成果先后獲得了中國(guó)、美國(guó)和加拿大等國(guó)專利，接下來(lái)謝先生開(kāi)始考慮要將這一性能極好的新型吸附劑推向工業(yè)應(yīng)用。

（二）以塵霧之微補(bǔ)益山海

在謝有暢先生的內(nèi)心深處，一直保有對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)和執(zhí)著。然個(gè)人的熱愛(ài)和興趣對(duì)謝先生而言并不是全部，他更有一個(gè)愿望，就是自己的工作一定要服務(wù)于社會(huì)，于社會(huì)有益。

對(duì)此深有感觸的謝曉亮院士說(shuō)道：

父親絕對(duì)不是一個(gè)待在象牙塔里憑著興趣做研究的一介書(shū)生，他一直強(qiáng)調(diào)科研成果要真正服務(wù)社會(huì)、造福人民。這是他的信條，而他也是這樣去求索、去實(shí)現(xiàn)的。他投身科研、報(bào)效祖國(guó)的赤子之心，是我由衷欽佩的。

從最初做“單層分散”開(kāi)始，幾十年來(lái)，他一直將“經(jīng)世致用”作為驗(yàn)證工作成果的標(biāo)準(zhǔn)；而在此過(guò)程中，他堅(jiān)持剛正不阿的學(xué)術(shù)原則，寧可承受一些不為人知的非難，也要保留知識(shí)分子的骨氣。今天看來(lái)，彌足珍貴。

1984年下半年，謝有暢先生開(kāi)始了一氧化碳高效吸附劑的應(yīng)用研究，探索工作很快進(jìn)入到小試階段。

小試工作與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的工作完全不同，首先涉及到催化劑成型問(wèn)題，需要將CuCl粉末和分子篩按比例混合后加入粘結(jié)劑和適量水，然后進(jìn)行擠條和球磨，再焙燒數(shù)小時(shí)方可成型。這些全部的工藝和流程都是在謝先生親自設(shè)計(jì)和指導(dǎo)下完成的，之前幾次在化工廠的經(jīng)歷讓謝先生積累了很多經(jīng)驗(yàn)。

1987年，謝先生和助手童顯忠老師開(kāi)始與化工廠聯(lián)系進(jìn)行中試。先是在四川眉山氮肥廠進(jìn)行變溫吸附分離中試。氮肥廠合成氨的合成氣中含有CO，希望能夠凈化除去。在眉山的中試很成功，經(jīng)吸附劑吸附凈化后的合成氣可完全滿足生產(chǎn)要求。1988年，謝先生又與西南化工研究設(shè)計(jì)院合作，進(jìn)行變壓吸附分離小試。那段時(shí)間很艱苦，當(dāng)時(shí)的西南化工院在瀘州納溪，從眉山到西南化工院，全是山路，謝先生坐在一個(gè)四面漏風(fēng)的吉普車(chē)?yán)?，在山路上顛簸了一天，下?chē)時(shí)整件白襯衫變成了塵土色，嘴里和鼻子里全是土。有一次謝先生帶著學(xué)生由納溪回來(lái)晚了，廠里大鐵門(mén)關(guān)了，大家只好爬鐵門(mén)回宿舍樓，謝先生也跟著大家一起爬，且極其自然，不覺(jué)辛苦。

這兩次試驗(yàn)的成功展現(xiàn)出CuCl/分子篩CO吸附劑極好的應(yīng)用前景，也讓謝先生在“科學(xué)服務(wù)于社會(huì)”的大路上邁出了最關(guān)鍵的一步。

 在四川嵋山氮肥廠中試(1987年)

（三）亦余心之所善兮，雖九死其猶未悔

CO吸附劑的工業(yè)開(kāi)發(fā)之路可謂坎坷波折。

1988年春，美國(guó)聯(lián)碳公司獲悉了謝先生團(tuán)隊(duì)的CO吸附劑相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果，發(fā)來(lái)邀請(qǐng)表達(dá)合作意愿。謝有暢先生率團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀到美國(guó)聯(lián)碳公司訪問(wèn)，之后聯(lián)碳公司提出可出價(jià)20萬(wàn)美元購(gòu)買(mǎi)吸附劑制造技術(shù)，但卻不愿意信任中國(guó)人，要求先拿到生產(chǎn)方法和一些樣品，最后雙方不歡而散。

這年秋天，中日美吸附會(huì)議在中國(guó)浙江舉行。謝有暢先生親赴杭州，首次將CO吸附劑在國(guó)際大會(huì)上作了介紹，引起強(qiáng)烈反響。美國(guó)空氣產(chǎn)品公司、英國(guó)氧氣公司和德國(guó)林德公司等外國(guó)公司都表示出對(duì)CO吸附劑的極大興趣。

1989年初應(yīng)美國(guó)空氣產(chǎn)品公司邀請(qǐng)?jiān)L美，介紹CO吸附劑

1989年，美國(guó)空氣產(chǎn)品公司邀請(qǐng)謝先生科研團(tuán)隊(duì)帶著吸附劑樣品前往美國(guó)進(jìn)行中試合作。謝先生帶領(lǐng)大家于1990年初抵達(dá)美國(guó)后合作進(jìn)行中試，吸附劑出色的性能令美方非常滿意，他們希望進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化，欲以10萬(wàn)美元訂購(gòu)10噸吸附劑，緊接著就開(kāi)始商談后續(xù)由中方生產(chǎn)供貨事宜。因當(dāng)時(shí)北京大學(xué)沒(méi)有產(chǎn)品出口權(quán)，需要委托外貿(mào)公司談判，過(guò)程中因各種原因，談判持續(xù)了10個(gè)月仍未達(dá)成一致。在此期間空氣產(chǎn)品公司吸取謝先生團(tuán)隊(duì)吸附劑的經(jīng)驗(yàn)，制得類似的吸附劑，不再購(gòu)買(mǎi)先前訂購(gòu)的10噸吸附劑產(chǎn)品。

而在這之前為了應(yīng)對(duì)美方10噸吸附劑的需求，團(tuán)隊(duì)已向?qū)W校借了近百萬(wàn)元建車(chē)間并購(gòu)買(mǎi)了大型設(shè)備準(zhǔn)備大規(guī)模生產(chǎn)吸附劑?？諝猱a(chǎn)品公司的反悔令謝先生團(tuán)隊(duì)陷入了被動(dòng)，那時(shí)是1991年，謝先生團(tuán)隊(duì)背上了近百萬(wàn)元的債務(wù)，幾乎是一個(gè)天文數(shù)字。

那段時(shí)間是一個(gè)低谷，謝先生作為團(tuán)隊(duì)的帶頭人，壓力很大?；叵胱约旱某踔?，是想為學(xué)校和社會(huì)做些事情，如今面對(duì)學(xué)校對(duì)自己的信任和支持，謝先生內(nèi)心是愧疚和自責(zé)的。那時(shí)他常常在月夜里失眠，陷入深深的沉思之中，他要積極地想辦法找方案，而不是被困難擊垮。

一方面，謝先生積極尋求合作機(jī)會(huì)。不久后美國(guó)空氣產(chǎn)品公司因自己研發(fā)的吸附劑產(chǎn)品性能不夠理想，又聯(lián)系謝有暢先生，承諾每年撥給研究經(jīng)費(fèi)2萬(wàn)美元，換取有關(guān)吸附劑進(jìn)展的工作報(bào)告。另一方面，謝先生開(kāi)始研發(fā)乙烯吸附劑，中國(guó)石化集團(tuán)對(duì)此比較感興趣，課題組在南京煉油廠做了小試，又在濟(jì)南煉油廠做了中試。

其后，西南化工院訂購(gòu)了CO吸附劑20噸，1996年英國(guó)氧氣公司又訂購(gòu)了10噸吸附劑。直到這時(shí)，在勉強(qiáng)維持研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下謝先生逐步還清了百萬(wàn)債務(wù)。

夜色中，望著清冷的月光，謝有暢先生深嘆世事艱難。債務(wù)是還清了，可回想起來(lái)，從1981年開(kāi)始研制CO吸附劑算起，到1996年，十五年光陰過(guò)去，仿佛又回到了原點(diǎn)。團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的CO吸附劑性能優(yōu)異，性價(jià)比上也很有優(yōu)勢(shì)，但是工廠若要使用這一產(chǎn)品，需要有充足的資金重新購(gòu)進(jìn)相應(yīng)的生產(chǎn)裝置，成本高而風(fēng)險(xiǎn)大，基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化工業(yè)開(kāi)發(fā)，路漫漫其修遠(yuǎn)兮。

（四）從未停歇的腳步——空氣分離制氧吸附劑的研究與開(kāi)發(fā)

在CO吸附劑的工業(yè)推廣遇到瓶頸的時(shí)候，謝有暢先生并未停下思考，他注意到氧氣作為一種重要的工業(yè)氣體，用途的廣泛性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CO，而當(dāng)時(shí)應(yīng)用的制氧產(chǎn)品有較大的提升空間。大約在1995年，謝先生開(kāi)始空氣分離制氧吸附劑的研制工作。

當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外的制氧吸附劑，其中X型分子篩LSX的鋰離子交換需要在100 °C下進(jìn)行五次，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的鋰離子交換廢液，成本極高。團(tuán)隊(duì)開(kāi)展LSX的鋰交換研究不久，謝先生再次開(kāi)動(dòng)腦筋，獨(dú)創(chuàng)一種高效離子交換工藝，使鋰的交換度很容易達(dá)到99%以上，而鋰的利用率可達(dá)90%以上。謝先生又根據(jù)過(guò)去研究鹽類可在載體表面自發(fā)單層分散的經(jīng)驗(yàn)，不用溶液而改用干燥的固體鋰鹽粉末和LSX粉末混合在適當(dāng)?shù)臏囟认录訜?，鋰鹽會(huì)擴(kuò)散到分子篩內(nèi)孔中發(fā)生固態(tài)離子交換。

當(dāng)時(shí)有三大關(guān)鍵難點(diǎn)，一是離子交換工藝，二是原料分子篩的合成，三是焙燒工藝。三大難點(diǎn)，謝有暢先生帶領(lǐng)大家一起努力，常常是謝先生想出辦法，然后大家去嘗試，就這樣，三大難點(diǎn)都一一解決了。這里面有理論有工藝，卻都難不倒謝先生，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的成員由衷稱贊道：“謝先生開(kāi)發(fā)生產(chǎn)制造工藝也是國(guó)際獨(dú)一份！”

制氧吸附劑的研制和工藝問(wèn)題都解決了，而且性能上國(guó)際領(lǐng)先，但沒(méi)有人愿意嘗試，團(tuán)隊(duì)依舊陷在困窘之中。

（五）衣帶漸寬終不悔

從1991年研發(fā)團(tuán)隊(duì)陷入困境后，陸續(xù)有人離開(kāi)，到了1998年底，團(tuán)隊(duì)中年輕人只剩下謝先生的兩位弟子張佳平和唐偉，有失望，也有不甘，但謝先生還在努力，因?yàn)閮?nèi)心中沒(méi)有放棄希望。

多年摸索后大家意識(shí)到，要完成整個(gè)工程化的應(yīng)用，以校辦工廠為平臺(tái)和機(jī)制，并不具備條件。機(jī)緣巧合，1999年國(guó)家提出要促進(jìn)高技術(shù)研究成果的商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。在此背景下，1999年10月，北京大學(xué)資源集團(tuán)下屬的北大資源科技和北京大學(xué)科技開(kāi)發(fā)部決定支持謝有暢先生的項(xiàng)目，提供注冊(cè)資金1000萬(wàn)成立了北大先鋒公司。有了這個(gè)公司，首先有了資本的投入；其次有了可以面向市場(chǎng)的平臺(tái)；第三，可以改變業(yè)務(wù)模式，打造隊(duì)伍，公司很快聘請(qǐng)了化工和工程方面的專業(yè)人才。接著，在密云建立起擁有5000平方米廠房的第一個(gè)大規(guī)模生產(chǎn)工廠。這一際遇讓大家看到了曙光。

（六）絕知此事要躬行

從科研到開(kāi)發(fā)，謝先生心中一直堅(jiān)守“服務(wù)于社會(huì)”的理想，他不畏懼新鮮事物，一直在學(xué)習(xí)中摸索。2002年，第一套大型變壓吸附空氣分離制氧裝置開(kāi)車(chē)，卻沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，用戶生產(chǎn)急需氧，局勢(shì)陷入被動(dòng)。分析后發(fā)現(xiàn)是分布器的問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)專家想到的處理方案至少有五六種，都沒(méi)有解決問(wèn)題。謝先生聞聽(tīng)后親自出馬，從現(xiàn)象找原因，再針對(duì)原因想辦法，他在軸向床上設(shè)計(jì)了一個(gè)分型結(jié)構(gòu)的氣流分布器，從原理上把這個(gè)問(wèn)題徹底解決了。這一點(diǎn)是這項(xiàng)技術(shù)能夠走向市場(chǎng)的關(guān)鍵，謝先生解決了一個(gè)根本性問(wèn)題。

整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，謝先生理科出身，卻幾次現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)動(dòng)腦筋想辦法解決了工程中的關(guān)鍵問(wèn)題，大家都特別佩服謝先生的聰慧才智，私下里稱先生為“謝高明”。

“空氣分離制氧”項(xiàng)目裝置質(zhì)量不遜于進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格卻便宜得多，很快將外國(guó)公司擠出了中國(guó)市場(chǎng)，2006年獲教育部提名國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。到2022年，“空氣分離制氧”項(xiàng)目已在國(guó)內(nèi)建造近300套大型變壓吸附空氣分離制氧裝置，出口國(guó)外30多套，截止到2022年底累計(jì)總產(chǎn)氧量每小時(shí)超200萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米。據(jù)中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)，2016–2021年，我國(guó)產(chǎn)量在每小時(shí)1000標(biāo)準(zhǔn)立方米以上的中大型變壓吸附制氧市場(chǎng)，北大先鋒業(yè)績(jī)總量占比超60%。這一成果在我國(guó)乃至世界范圍的變壓吸附領(lǐng)域也屬前所未有，為鋼鐵、有色、玻璃玻纖等富氧熔煉和助燃提供了經(jīng)濟(jì)可靠的用氧工藝，創(chuàng)造間接經(jīng)濟(jì)效益數(shù)百億元。

這期間，謝先生團(tuán)隊(duì)的CO吸附劑也形成了一套比較完整的工藝流程。2001年，江蘇省丹陽(yáng)化工集團(tuán)要改產(chǎn)醋酐，他們需要將廠里的半水煤氣分離出CO作原料，因半水煤氣含氮量高，國(guó)內(nèi)外都找不到合適的分離CO技術(shù)。丹陽(yáng)化工的代表與謝有暢先生商談不足兩個(gè)小時(shí)就簽訂了合同，建設(shè)一套每小時(shí)產(chǎn)一氧化碳1700立方米的大型變壓吸附分離裝置。2003年，第一套大型變壓吸附分離CO裝置開(kāi)車(chē)，一次成功。

2003年在江蘇丹陽(yáng)第一套大型變壓吸附分離CO裝置開(kāi)車(chē)成功

2003年，謝先生和耿云峰、張佳平在第一套變壓吸附分離CO裝置吸附塔塔頂

“使用單層分散型CuCl/分子篩吸附劑分離一氧化碳技術(shù)”2005年被評(píng)為教育部提名國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，入選2005年度高等學(xué)校十大科技進(jìn)展，2006年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。目前已建造了70多套大型變壓吸附分離一氧化碳裝置，累計(jì)總產(chǎn)氣量每小時(shí)超50萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米，2022年實(shí)現(xiàn)首次出口。該裝置從高爐氣、轉(zhuǎn)爐氣、電石尾氣、水煤氣等工業(yè)氣體中分離得到高純度的一氧化碳產(chǎn)品，用于合成乙二醇、乙酸、TDI等化工產(chǎn)品。裝置工藝指標(biāo)與同類技術(shù)相比，在相同工況下，一氧化碳收率更高、純度更高、效率更高，優(yōu)勢(shì)極為顯著，得到行業(yè)的普遍認(rèn)可，獲得了巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。

北大先鋒建造的全國(guó)規(guī)模最大的變壓吸附制氧設(shè)備

北大先鋒建造的我國(guó)首個(gè)應(yīng)用到煤制乙二醇生產(chǎn)線的變壓吸附分離CO裝置

06/ 待到山花爛漫時(shí)

（一）以寸草之心報(bào)三春德澤

一路走來(lái)，歷經(jīng)二十多年坎坷，付出終得回報(bào)，謝有暢先生這時(shí)想到的是沿途給過(guò)他支持和幫助的人。昔日的北京大學(xué)化學(xué)系，今日的化學(xué)與分子工程學(xué)院，一直是他的堅(jiān)實(shí)后盾與依靠，從八齋最初的嘗試，到十三陵校區(qū)的廠房，從初時(shí)的出資購(gòu)建設(shè)備，到后期的鼎力支持，謝先生的成就給化學(xué)學(xué)院帶來(lái)了榮耀，謝先生的內(nèi)心更對(duì)化學(xué)學(xué)院充滿感激。

如今，北京大學(xué)先鋒科技有限公司蒸蒸日上，在快速發(fā)展壯大，每年都回饋化學(xué)學(xué)院兩三千萬(wàn)的收益，為教師的提升和學(xué)生的成長(zhǎng)貢獻(xiàn)力量。同時(shí)，為了傳承科學(xué)與文明，激勵(lì)后輩學(xué)子，從2012年起，由北大先鋒科技有限公司在北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院設(shè)立“北大先鋒獎(jiǎng)學(xué)金”、“北大先鋒物理化學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金”項(xiàng)目，持續(xù)資助化學(xué)學(xué)院的人才培養(yǎng)。2018年，在北京大學(xué)建校120周年之際，先鋒公司再次與北大教育基金會(huì)簽訂捐贈(zèng)協(xié)議，向化學(xué)學(xué)院一次性捐贈(zèng)先鋒獎(jiǎng)教金和獎(jiǎng)學(xué)金共計(jì)人民幣500萬(wàn)元整，用于獎(jiǎng)勵(lì)化學(xué)學(xué)院的優(yōu)秀教師和品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生。

“欣看后生建功業(yè)”，這是謝先生的愿望。知識(shí)是人類進(jìn)步的火種，需要傳承，能以教師為一生的職業(yè)，為北京大學(xué)的教育事業(yè)再盡一份心意，謝先生非常欣慰。

謝有暢先生參加北京大學(xué)先鋒獎(jiǎng)教金和獎(jiǎng)學(xué)金捐贈(zèng)儀式

（二）滋蘭九畹，樹(shù)蕙百畝

謝有暢先生從基礎(chǔ)研究走向產(chǎn)業(yè)化，繪出一副瑰麗的圖畫(huà)，然這些并不是全部。謝先生在繁忙之中從未間斷過(guò)對(duì)科學(xué)理論的探索，對(duì)教學(xué)工作的投入以及對(duì)后繼人才的培養(yǎng)。先生在多年的教育工作中共培養(yǎng)碩士研究生二十多人，博士研究生近三十人，博士后九人，桃李滿天下。眾多弟子中，有高等院校的教學(xué)和科研工作者，有大型科研院所的領(lǐng)軍人物，有國(guó)際大公司的尖端產(chǎn)品研發(fā)人員，也有跟著謝先生一直從事產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的拼搏者，在各自的崗位上用自己的力量為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。

謝先生為人淡泊名利，出淤泥而不染，在追求科學(xué)真理上鍥而不舍，不輕言放棄，這些品格是眾多弟子受益一生的財(cái)富。先生獨(dú)特的科學(xué)思維也在潛移默化中影響著周?chē)娜耍园l(fā)單層分散原理更是深入到每一位學(xué)生的科研工作中，累計(jì)發(fā)表學(xué)術(shù)論文270多篇，發(fā)明專利20項(xiàng)，研究方向更是涉及催化化學(xué)、表面科學(xué)、材料科學(xué)、電化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，謝先生團(tuán)隊(duì)用這些科研成果對(duì)自發(fā)單層分散原理給出了完美詮釋。

（三）情疏跡遠(yuǎn)只香留

2021年10月，中國(guó)化學(xué)會(huì)催化委員會(huì)為謝有暢先生頒發(fā)了最高學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)——中國(guó)催化成就獎(jiǎng)，以嘉獎(jiǎng)和肯定先生為我國(guó)表面科學(xué)和催化領(lǐng)域做出的杰出貢獻(xiàn)。

2021年謝有暢先生參加第二十屆全國(guó)催化大會(huì)，作大會(huì)報(bào)告，參加頒獎(jiǎng)禮

“這是一個(gè)把論文寫(xiě)在大地上的典型例子。很欣慰，中國(guó)催化界沒(méi)有遺忘謝先生的貢獻(xiàn)，這個(gè)遲到的榮譽(yù)也彌補(bǔ)了中國(guó)催化界的一個(gè)缺憾?！边@是中國(guó)化學(xué)會(huì)催化委員會(huì)主任李燦院士給予謝有暢先生的高度評(píng)價(jià)。

謝先生的故事令后輩仰望，先生在將基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化為工業(yè)應(yīng)用的過(guò)程中堅(jiān)守初心二十多年，歷經(jīng)無(wú)數(shù)曲折和坎坷，不斷摸索、學(xué)習(xí)、創(chuàng)新，終獲成功。

謝曉亮院士談到父親時(shí)說(shuō)道：

父親每每有了一個(gè)思路，他的執(zhí)行力會(huì)很強(qiáng)，或者說(shuō)是攻堅(jiān)的專注程度相當(dāng)高。他作為一個(gè)科學(xué)家，有三點(diǎn)我還是蠻佩服他的，一是他的原創(chuàng)性，善于思考；第二，我覺(jué)得他很善于也很愿意學(xué)新的東西。第三，是他對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)，他希望他的工作能夠服務(wù)社會(huì)、有社會(huì)效益。

冀以塵霧之微補(bǔ)益山海，螢燭末光增輝日月。

作為一名科學(xué)家，這是謝有暢先生的心愿。

從2003年產(chǎn)業(yè)化成功，到十八年后2021年的頒獎(jiǎng)，這份對(duì)謝有暢先生卓絕貢獻(xiàn)的肯定姍姍來(lái)遲，然而謝先生對(duì)此卻從未在意。

蘭葉春葳蕤，桂華秋皎潔。

欣欣此生意，自爾為佳節(jié)。

誰(shuí)知林棲者，聞風(fēng)坐相悅。

草木有本心，何求美人折！

先生是一位純粹的科學(xué)家，他喜歡沉浸在學(xué)術(shù)思考中的那種享受和樂(lè)趣，看到自發(fā)單層分散原理能在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮作用，他欣然微笑，欣慰自己能為科學(xué)、為國(guó)家有所貢獻(xiàn)。他只遵從內(nèi)心對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)，有自己的修養(yǎng)，自己的格局。

“澹泊明志，寧?kù)o致遠(yuǎn)”，是先生最喜歡的座右銘，也是先生品格的寫(xiě)照。

踏著晨輝和清露，走過(guò)燕園的荷塘和草坪，謝先生真正做到了云淡風(fēng)輕。

謹(jǐn)以此文，祝賀先生九十華誕，生辰快樂(lè)！