《瞭望》文章:
2009年1月9日,一年一度的国家科技奖励大会在北京人民大会堂隆重召开。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛为获得2008年度国家最高科学技术奖的中国工程院院士王忠诚、中国科学院院士徐光宪颁发奖励证书。
徐光宪:创造稀土业的“中国奇迹”
对他来说,不论是当年的毅然回国还是数次改变研究方向,“国家需要”始终是第一位的。
文/《瞭望》新闻周刊记者孙英兰
“天上有多少颗星星?人又有多少根头发?”八十多年前,在绍兴古镇的夏夜,一个举头遥望星空的男孩子发出呓语般的追问。
“黄种人有10万根头发,白种人12万根,黑种人14万根;银河系有1000亿颗像太阳一样的恒星,整个可见宇宙,大约有100亿个像‘银河系’那样的星系……”半个多世纪后,这个望星空的孩子已经找到了答案,只不过,当年的男孩已是满头白发的老人。他就是我国化学界德高望重的泰斗级人物,著名化学家和教育家、北京大学化学系教授徐光宪院士。
2009年新年伊始,在北京大学化学与分子工程学院,徐光宪接受了《瞭望》新闻周刊的采访。敏捷清晰的逻辑思维、准确的表述能力,使人很难把他和88岁高龄的老人联系到一起。徐光宪微笑着告诉记者,“我现在每天的有效工作时间在5个小时左右。我没有音乐细胞,不懂音乐。工作累了就散散步,或者翻翻金庸的武侠小说。”为了保证有充足的精力工作,一向喜欢围棋的他也“忍痛割爱”了。
徐光宪的学生、国家973计划首席科学家严纯华教授告诉本刊记者,徐光宪一直都在教学科研第一线,不仅亲自指导博士生和博士后开展研究工作,还密切关注新世纪的学科发展和规划,发表了一系列颇有见地和创新思维的论文报告。“先生亲赴内蒙古白云鄂博和四川攀西冕宁矿区考察,两次起草了向中央提出有关白云鄂博矿和钍资源可持续高效洁净利用方面的书面建议,得到温家宝总理的迅速批示,为我国稀土和钍资源的优化利用、环境安全和社会可持续发展提供了原则性指导意见”。
国家需要是第一位的
1920年11月出生的徐光宪,经历了家道中落、流落异乡的人生曲折,但他勤奋好学、执著追求的性格在岁月的磨练中却越发明显。1936年,16岁的徐光宪,为了能早日挣钱养家,考取了浙江大学附属的杭州高级工业职业学校,后因日本侵华,1939年转学至宁波高工学校。靠着勤奋刻苦,他硬是啃完了几厚本大学英文教材。高工学校毕业后,他在上海一边做工,一边利用闲暇时间去附近大学“蹭”课,并最终考取上海交通大学化学系。
1946年,徐光宪获得了公派自费留学美国的资格,1949年取得哥伦比亚大学理学硕士学位,1951年又获哥大哲学博士学位,而且当选为美国PhiLamdaUpsilon荣誉化学会会员和Sigi荣誉科学会会员,接连荣获两枚“开启科学大门”的金钥匙。
此时,抗美援朝开始了。有消息称:美国即将通过法案,禁止中国留学生回国。为了参与新中国建设,徐光宪和妻子高小霞谢绝了导师的挽留,冲破重重阻力,毅然归国。“当我们辗转到广州,看到五星红旗的那一刻,真是太激动了。”回想起50多年前的往事,语气平和的徐光宪掩饰不住内心的激动,提高了声音说道。
回国后,徐光宪夫妇双双到北京大学任教。当时科研和教学条件都很艰苦,但“那时,人心很团结,能在工作中体会到共同的乐趣。”徐光宪为学生们开设了量子化学课,培养了第一批放射化学人才。新北大成立后,他主讲新开的“物质结构”课。根据他的讲义整理修订并作为教材出版的《物质结构》(上、下册),自1959年出版以来,已教育和培养了我国几代化学工作者。1988年,这本出版和修订再版印刷了20余万册的“讲义”,获“全国高等学校优秀教材特等奖”,成为半个世纪以来,在化学领域惟一获此殊荣的教材。
“当时没教材,教育部指定唐敖庆、吴征铠、卢嘉锡,还有我四个人编写教材。那时,同行们都管他们三个叫‘糖葫芦’(谐音),所以我也常常说,我最好的朋友就是这串‘糖葫芦’。”四个人利用暑假夜以继日地工作,每人每天写一万余字。结果总字数超过了100万字,才写完原计划的一半!“教育部说,你们人多智慧多,教材装不下,这本只能作为参考书了。那时我讲物质结构已经5年了,有讲义,所以后来就把我的讲义整理修订,作为教材出版了。”说起尘封已久的往事,徐光宪的笑容如孩童般灿烂。
“徐先生在‘文革’期间也受到打击,下放劳动,放过牛、烧过锅炉,但他在逆境中也不放弃对科研的追求。他常说,一个人的成功,有其机遇,也不否认有其天资,但更重要的是,70%要靠自身的勤奋努力。自己天资不如别人,就要靠勤奋补足。”
“徐先生把个人的生活完全融入到了科研工作当中,全身心地投入。我们跟着他工作,要‘小跑’才能跟上。徐先生四次变更科研方向,‘国家需要’是惟一的理由。最难能可贵的是,每次都能看准前沿,迅速取得累累硕果,一方面是由于他有为祖国科研事业作出贡献的强大精神驱动力,另一方面也由于他具有广博深厚的学科基础。”已是中国科学院院士的黎乐民、黄春辉两位教授,谈起自己的恩师感慨不已。
徐光宪的研究横跨物理化学、核燃料化学、配位化学、萃取化学、稀土化学等领域。不论是当年的回国,还是改变研究方向,“国家需要”始终是第一位的。
开创稀土工业奇迹
稀土元素,简称稀土,又称稀土金属,在诸多功能材料中扮演着无可替代的主角,有工业“维生素”之称。因此,被美、日等国列为21世纪的“战略元素”。据中国工程院组织的有关研究表明,每一万吨一氧化稀土可为功能材料和器件等高新技术产业增值240亿元人民币。
但由于稀土元素的结构相近、化学性质相似,分离十分困难。上世纪80年代中期以前,我国只能依赖于低价出口稀土矿物和混合物来获取蝇头小利。同时,我国还高价进口深加工产品,使我国长期处于有资源无利益的窘境。
1972年,北大化学系接受了一项军工任务——分离稀土元素镨钕,纯度要求很高。刚刚回到化学系的徐光宪,成了这一研究任务的领军人物。
“这两种元素比孪生兄弟还像,分离难度极大。”徐光宪带领他的团队查阅了大量资料,最终决定放弃国际通用的离子交换法,采用萃取法完成分离。
徐光宪发现了稀土溶剂萃取体系具有“恒定混合萃取比”基本规律,建立了具有普适性的自主创新的串级萃取理论,推导出100多个公式,并成功设计出了整套工艺流程,实现了稀土的回流串级萃取;他率先办起“全国串级萃取讲习班”,使新的理论和方法广泛用于实际生产,大大提高了中国稀土工业的竞争力;在他带领下创建的“稀土萃取分离工艺的一步放大”技术,使原本繁难的稀土生产工艺简便化,可以直接放大到实际生产中,使我国实现了从稀土资源大国到生产和应用大国的飞跃……
串级萃取理论的全面应用,使我国稀土分离成本大幅下降、产量和质量快速提高。中国高纯度稀土的大量出口,使国际单一稀土价格下降了30%-40%。现在,中国生产的单一高纯度稀土已占世界产量的80%以上,打破了美、法、日等发达国家控制国际稀土市场的格局,并迫使国际最重要企业减产、转产甚至停产,主动与我国合作开发新材料,推动和促进了我国稀土科学和技术的全面发展。国际同行将其称为“来自中国的冲击(ChinaImpact)”,影响十分深远。
谈起这段改变行业历史的激情岁月,徐光宪反复强调,这些成绩的取得是集体的力量,“值得高兴的是,我们有了一支稀土萃取研究的团队。”
在徐光宪心中,最令他自豪的是培养了一批好学生,“他们今天的成就早已超过了我。不过,学生如果不能超过先生,中国就不能进步了。”现在,徐光宪的学生遍布国内外,不少人已成为我国教育、科技战线的骨干力量。在他培养的近百名硕士、博士生中,很多已成为院士、长江学者特聘教授或学科带头人。
王忠诚:“万颅之魂”的情怀
王忠诚至今已完成开颅手术逾万例,被誉为“万颅之魂”。他把我国神经外科整体带入到世界先进行列。
文/《瞭望》新闻周刊记者孙英兰
在医学界,北京天坛医院被看作是中国神经外科的“黄埔军校”,它的创建者就是中国神经外科事业的创始人之一、国际著名神经外科专家、中国工程院院士王忠诚。在他的带领下,以神经外科为重点的北京天坛医院目前已发展成为世界三大神经外科研究中心之一和亚洲最大的神经外科临床、科研和教学基地。
2009年元旦刚过,在北京天坛医院神经外科研究所,王忠诚——这位创造了世界神经外科手术史上5项世界纪录并保持至今的医学大师接受了《瞭望》新闻周刊的采访。回望从医60年的经历,这位83岁的老人说出了他的心愿:“我愿意在有限的时间里,再为人民多解决一些神经外科的难题,为神经外科培养更多的高级人才,特别是培养领军人才。”
因贫寒“误入”医途
1925年12月出生于山东烟台的王忠诚,并非从小立志学医。“家里人口多,兄弟姐妹9口人,当时连吃饭都成问题。”那时候,他的志向是学工,因为觉得国家的建设要靠工业。然而,“家里条件不好,考大学时,赶上北大医学院不收学费,其他学校都要收钱,就这么学了医。完全是为了自谋生路,能活下去。”王忠诚追忆道。
1944年,王忠诚进入北大医学院医学系学习。1950年毕业后被分配到天津市立医院任普外科大夫。1951年,王忠诚参加抗美援朝医疗队。正是这次经历,让王忠诚从普通外科转向神经外科领域。
当时,许多伤员从前线被抬回来,最多的是脑外伤。王忠诚一下子急上心头:“我只是学过普通外科、胸科、骨科、泌尿科,这些我都有办法处理,但对脑外伤我一点儿不懂啊。”“我们的战士非常勇敢,昏迷中还喊着冲啊、冲啊!他们保家卫国,是‘最可爱的人’,可是我们没有办法,所以感到很内疚,那时候如果懂得脑外科知识,就能抢救很多生命。”从那时起,王忠诚就下定决心:“如果有机会我一定要学神经外科。”
1952年卫生部在天津组织神经外科学习班,王忠诚第一个报名参加。不久,我国第一个神经外科在北京筹建,王忠诚也随之调到北京,开始了神经外科的创立。
上世纪五六十年代,神经外科最大的难题就是诊断。“当时国外早已经有了脑血管造影了。但西方国家对我们进行知识封锁,那时候非常困难,什么东西也没有。书,就有那么一本,是英文的。”回忆起当年的情景,王忠诚面色凝重。
据王忠诚的学生、北京神经外科研究所副所长张亚卓介绍,脑血管造影是脑肿瘤的一种检查方法,上世纪五六十年代,中国只有“气脑造影”,方法是往脑子里打气,虽然简单,但剧烈的头痛使病人直往墙上撞,而且这种方法危险性很大。所谓危险性,一个是残废,一个是死亡,这种创伤性检查死亡率高(有2%~3%的危险性),诊断的准确率也很低。比较而言,血管造影的危险性只有千分之二、千分之三,准确率很高。“因为封锁,这种检查方法我们不掌握,在缺少资料和设备的情况下,王先生他们只能靠自己摸索。”
为了掌握当时国际先进的“脑血管造影”技术,在同仁医院一间没有通风设备的房屋里,王忠诚和同事一起,与尸体打了整整一个夏季的交道。他们在尸体上穿刺,然后照相,不断地检查,反复地试验,在放射线的直接照射下,一干就是几个月。
就这样,耗费10年心血,王忠诚积累了2500余份脑血管造影资料,并对照手术发现进行分析归纳,在1965年编写出版了我国第一部《脑血管造影术》。这部专著被学术界称为“在神经外科诊断方面具有划阶段的意义”,并获1978年全国科技大会奖。
脑血管造影术的普及,缩短了我国神经外科诊断水平与西方发达国家近30年的差距。这项技术一直使用到上世纪70年代末CT技术引进中国。
攻克神经外科手术禁区
重量只有1000多克的大脑,神经众多,每个部位都与人体各器官神秘地联系着,是人体中最脆弱的部分。神经外科就是在这样的刀尖上行走,每一个动作都关系到人的生死存亡。而传统知识认为,作为生命中枢的脑干不具备可塑性,脑干肿瘤更是不治之症。
“因为动脉瘤是很容易出血的,出一次血死亡概率是30%,出血两次就是60%,每一次破裂死亡率都成倍增长。如果三次破裂,死亡率几乎就是百分百,所以脑动脉瘤的手术是危险性很大的手术。”王忠诚告诉本刊记者。
1980年6月的一天,王忠诚收下了一个脑中长有巨大动脉瘤的病人。就在术前麻醉时,病人的呼吸突然停止,血压也测不到了。他断定,病人一定是脑内大出血了。按惯例,遇到这种情况就要放弃手术。“但是我想,病人把生命交给我们,我们不能就此罢休,如果我抢救一下,是不是也有百分之一的可能让他活?抱着这种心理,我就开(颅)了”。
正如王忠诚所推断的那样:病人脑动脉大出血。情急之下,“我是用手指头把血管破的地方给它压住。这个是不允许的,一般是不允许的。用另外一只手操作,慢慢地把动脉瘤剥离出来,切掉。”对于20多年前的往事,王忠诚记忆犹新。病人被抢救过来了,他切除的这个直径为9厘米的巨大动脉瘤,至今尚为世界首例。
王忠诚完成的另一例脊髓内肿瘤手术,属世界上成功切除的最大的脊髓内肿瘤,无论是手术难度和病人术后结果都达到了世界先进水平,被国外专家誉为“惊动世界的世纪之作”。他还成功切除了至今世界上最长的延髓至胸髓的22厘米的室管膜瘤;一次成功切除脑干和脊髓内10个血管母细胞瘤,这个数量至今在世界上是最多的。
在神经外科领域,王忠诚不断地探索。他率先提出“脑干和脊髓具有可塑性”的观点,对脑和脊髓手术禁区的突破起到了决定性的作用。在这一理论指导下,从1980年至2008年底,已实施脑干肿瘤手术1100余例,死亡率不到1%,手术质量和数量均领先世界。王忠诚通过总结多年临床实践提出的血管母细胞瘤正常灌注压突破的观点,为降低术后死亡率提供了重要理论依据,使手术死亡率降至4.3%,并极大地降低了手术致残率,而该项手术死亡率国际综合组报道高达24%。迄今,王忠诚带领他的团队已实施脊髓髓内肿瘤手术840余例,无一例死亡和手术致残,治疗水平居世界领先。他提出的“脊髓缺血预适应”的观点,对防止脊髓内肿瘤手术后的瘫痪起到了关键作用,使病人的生存质量得到很大提高。
王忠诚解决了一系列神经外科领域世界公认的医学难题,把我国神经外科整体带入到世界先进行列。“今天可以说,国外能做的先进外科手术,我们都能完成,做的效果不比国外差,或者说更有经验;国外做不了的或者做坏了的病人,找到我们这儿,我们还能做,并且做成功了,效果很好。”王忠诚不无自豪地说道。
“必须医德为先”
作为常年在刀尖上行走的神经外科医生,王忠诚深知医生的辛劳。他告诉本刊记者,上世纪七八十年代,他曾做过一例持续26小时的手术,只为救一个病人。
“这个病人是血管母细胞瘤,就是血管构成的一个肿瘤,这种手术很难做。手术做了26个小时,我的助手都换了两遍,但是主刀不能换,因为病人处于危险状态,你不可能休息,必须坚持。最后血止住了,但是病人还是没有抢救过来。”惋惜之余,王忠诚说,这个病例对医生来说消耗很大,26个小时不吃不喝,不能排尿,“医学上讲,24小时必须有500毫升以上的尿,才能解毒。为什么没尿啊,病人的手术出血很厉害,他每出一次血我就全身冒汗,非常紧张,当然没有尿,都出汗了。结果休息了一个月才恢复。”
近几年由于年事已高,王忠诚渐渐远离了手术刀。但他对自己学生、弟子的要求丝毫没有降低,他的医风医德一直在影响、激励着后来者。在接受采访时,王忠诚反复强调,“作为医生,必须医德为先,必须要有医德。光是技术好还不行,必须医德也好,艺德双馨才行。‘无德不为医’。”
他说,医生也有许多困难,比如神经外科,手术一做就是十几个钟头,是常见的。你从早晨一做做到下午,中午也不能吃饭,非常疲乏。如果做到一半,你想休息了,瘤子没有做完,将来就会复发,这就是“德”的问题。半夜里病人情况不好了,叫医生来,而他不来,这也是“德”的问题。所以,“作为医生,一方面要技术精湛,一方面要有高尚的医德。考虑的不是个人,做手术完全是为给病人解除痛苦,挽救他的生命,这样才能有耐心去做手术。”
王忠诚至今已完成开颅手术逾万例,被誉为“万颅之魂”。2001年世界卫生组织权威的学术机构——世界神经外科联合会将新世纪第一枚世界神经外科“最高荣誉奖章”授予了王忠诚。对他一生对世界神经外科所作的贡献予以充分肯定。在2006年“亚大颅底神经外科大会”上,王忠诚荣获“领导促进颅底外科贡献奖”。
如今,在国内近万名的神经外科医生中,有1/3是从他领导的神经外科培养出来的,其中许多人已成为当地的学科带头人或知名专家。他亲自培养的70余名硕士、博士研究生,已成为神经外科专家群体中的重要力量。
耄耋之年的王忠诚还有一个心愿,那就是建一所更大的医院,收纳更多的病人,解决更多病人的疾苦。“我们现在这儿有400张病床,但还有更多的病人等待救治。全国有13亿人,只有1万多名神经外科大夫,其中还有一半是没有经过正规培训的。而日本有4000名经过正规培训的神经外科医生。我们有能力培养出中国的神经外科医生的后备队伍。”
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