这个青年访问学者就是来自西北农林科技大学的傅建熙。因为这个世界“第一个”的发现本应属于傅建熙，却遗憾地变成了“第二个”。傅建熙为与这个科学重大发现擦肩而过而感到伤心和遗憾，因为科学创新成果的价值在于首创，第二及以后的发现只能是重复和验证第一次创新的结果，仅属于一种重复性的科学劳动。

屈居世界第二 当今天这位年近七旬的博士生导师回想起1982年4月初到德国多特蒙德大学作为访问学者时的情景，仍然感慨万千。但由于他孜孜不倦的追求，艰苦卓绝的奋斗，终于在另外的方面取得了一些成就。

 

1982年4月，傅建熙作为访问学者，将赴德国进修。首先来函愿意接收他的是德国多特蒙德大学诺依曼(Neumann W.P)教授，鉴于礼遇，傅建熙就决定选择诺依曼作为自己的导师，诺依曼是世界著名的金属有机化学家、诺贝尔奖金获得者蔡格勒(Ziegler E)的学生。

 

 

物质间的千差万别在于不同元素的结合及其结构形式的微妙变化。碳、硅、锗、锡、铅同属周期表的第四主族元素，最外层的电子构型是相似的，因此在形成化合物和某些性质上应该也有相似点。三员碳环化合物很早就被人们发现，环丙烷和它的衍生物现在已是常见的物种，随后科学家们又相继发现了硅和锗的三员小环化合物，据此，人们猜测：锡是不是也能形成三员小锡环化合物呢？如果能，是有重要理论意义的，但是锡的三员环状化合物迟迟没能发现。

 

傅建熙来到多特蒙德大学后，诺依曼首先给傅建熙一篇关于二苯锡的论文，要他按照论文做实验。他看完论文后怔住了，他对诺依曼说：“这个题目不是已经被您的学生做过了吗?”诺依曼却说：“是的，但对你来讲更应从重复这个实验开始！”诺依曼怀疑中国人的研究能力，当然也是一种轻视。傅建熙不得不做这个别人做过的实验，以通过导师的初试关。诺依曼的研究生用3年做的课题，傅建熙从准备仪器到完成实验仅用了原来实验的十分之一的时间。诺依曼对傅建熙的研究能力有了些了解后，就叫他重新研究“二（9-菲基）锡”。二（9-菲基）锡是蔡格勒在19世纪合成的一个金属有机化合物，由于当时分离方法和分析手段的限制，蔡格勒分析证明，这个化合物是一个纯的“二（9-菲基）锡”。到了20世纪，各种先进的和精确的分析手段相继出现，对蔡格勒合成的“二（9-菲基）锡”作了不同方法的分析鉴定，结果各持己见，结论不一。

 

当接到研究课题后，傅建熙就如饥似渴地工作起来。早上，他总是第一个来到实验室，晚上往往是最后一个离开实验室的人。他觉得这是他一生来之不易的学习和研究机会。他牺牲了去柏林、波恩等地观光旅游的良机，倾心研究。星期六、星期日绝大部分时间是在实验室里度过的。在欧洲人举国欢度圣诞节的时刻，他却在实验室里紧张地设计新的合成实验，分离新的化合物，追寻着新化合物的形成机理。在查阅各种文献资料的基础上，他对前人的工作作了总结分析后认为，前人工作中存在一个很大的缺欠：他们都没做系统的和细致的分离实验，是用一个混合物做分析鉴定；由于混合物成分的不固定性，导致分析结论不同。于是，他首先用蔡格勒采用的方法合成了“二（9-菲基）锡”，然后用多种层析方法从这个混合物中分离出了7种化合物，由于分离出的第一个化合物见光分解很快无法分析、第七个物质分子量很大没有分析外，鉴定了其他5种化合物的结构。至此，证明了国际上有争议的“二（9-菲基）锡”是一个混合物，否定了蔡格勒原来的结论。

 

1982年11月，傅建熙在分析鉴定“二（9-菲基）锡”时发现了世界上第一个三员小锡环化合物——六（9-菲基）环丙锡烷和一个新的四员小锡环化合物——八（9-菲基）环丁锡烷，并分析鉴定了它们的结构，这是一个重大的科学发现。为了慎重起见，他用不同的分析方法反复验证，结果确凿无疑。当他兴奋地把研究结果告诉导师诺依曼时，诺依曼却以不信任的口吻说：“你必须再重复做一次实验，并且要用119Sn核磁共振证明。”同时，一双蓝眼睛透过无色镜片射出了怀疑的眼光。因为在此之前，两个苏联人在他的实验室里没有取得任何成果，所以他推测这个中国年轻人的研究水平不可能比苏联人高，获得这种新的发现是不可能的。

 

虽然这位德国导师对傅建熙无论在生活上还是在学习上都关怀有加，但面对着一个外国人对中国人科学研究结果的疑惑和轻视，有损于他的自尊心，傅建熙内心十分愤慨，甚至难于容忍。他想，在真理面前决不能退却。此刻，他什么也没说，默默地向实验室走去，因为傅建熙对自己在有机化学领域的研究能力和实验事实充满自信，对赢得中国人应有的尊严充满自信。他要用实验结果说明一切！他又苦战了5个月，于1983年4月再次合成出三员小锡环化合物——六（9-菲基）环丙锡烷，并用119Sn核磁共振等方法作出了无可辩驳的证明。但是，比玛扎姆发表的论文，已经迟了一个月。从世界“第一个”发现，遗憾地变成了“第二个”。

 

 

合成出了三员小锡环，但是三员小锡环是如何形成的呢？这是一个解释实验结果的理论问题，那时在国际金属有机化学界还没有人能解答。傅建熙说，他根据不同原料可能的反应途径和分离的第一个化合物的不稳定性以及生成的各种不同产物方面的思路，提出了三员小锡环形成的机理，论文发表在1984年国际《金属有机化学杂志》上。这个理论现在已被世界著名的金属有机化学家玛扎姆等多人采用。在此期间，他还设计出了4种方法合成六环丙锡烷，从合成上再次证明了三员小锡环的存在。与此同时，又合成出了二氢二（9-菲基）锡、四（9-菲基）锡和二氯二（9-菲基）锡3个新的金属有机化合物。他的研究成果在《金属有机化学杂志》上发表后受到国外同行专家的高度评价。

 

访问学者的经历使傅建熙深刻地认识到：只有回到祖国，发奋图强，才能做出属于中国人自己的国际性研究成果，赢得国际化学界对中国人的尊敬。   创建了“有机化合物构性相关理论”  有机化合物的结构和性质之间的关系是有机化学中的核心问题，是国内外有机化学家长期探讨的课题，也是傅建熙20余年来一直孜孜不倦的研究课题。两年德国多特蒙德大学的研究和学习，使傅建熙在有机化学研究领域的认知有了更高、更深刻的理解。1984年留学回国后，他除了从事花粉综合开发利用研究外，毅然决定在以前研究的基础上重新对有机化合物的构性关系立题研究。

 

傅建熙1938年出生于崇山峻岭中的湖北房县。1949年升入初中那年冬天，右脚生冻疮，因无钱医治，化脓溃烂，几乎瘫痪，休学一年半。1951年秋复学后，他每天黎明上路，瘸着腿，一步一挪，艰难地行走七八里赶去上学，午饭往往是喝一碗白开水，晚上也总是月亮伴他回家。

 

1954年考入郧阳中学，成绩突飞猛进。他偏爱数学，一心想上北京大学数学系或清华大学工程物理系。但高考时他的强项数学成绩不理想，而相对较弱的化学却出奇地好，1957年考入西北大学化学系。大学时代，傅建熙最不喜欢有机化学中一切要靠死记硬背才能掌握的那数不清的结构式及繁杂无序的性质，而喜欢学习依靠演绎推理的物理化学。但他又偏偏被分配到有机合成专业，情绪十分沮丧。当时，他的有机化学老师杨韵娜先生几次耐心地教诲他：有机化学是一门对国民经济发展可起到重要贡献的学科，南开大学的学生都争先恐后地要学习有机化学，你怎么会不喜欢这个学科呢？要安心学习有机化学，学好了一定会有贡献的。老师循循善诱地劝导，才使得傅建熙下决心奋发学习有机化学，他终于走进了一生为之苦苦求索的殿堂。

 

 

1961年毕业后，他被分配到当时的西北农学院从事有机化学的教学工作。教了一年有机化学后，感到一百多年来国内外的有机化学教学基本上都是老师照本宣科，习惯于摆事实，学生只能一味死记硬背，教学完全是“填鸭式”的，有机化学的学习枯燥无味。当然，这也难怪教师，因为世界上有机化合物数量庞大、种类繁多、结构复杂、性质千变万化，因此国内外的有机化学教学几乎都采用了相同的“注入式”，缺乏演绎推理，所以人们在研究和学习有机化学的时候，总是感到需要理解的内容少，死记硬背的材料多。为了改变教师难教、学生难学的局面，国内外化学家作了许多探索和提出了许多设想，例如1959年中国化学化工学会在西安开会时，有人提出了“以结构为纲编写教材和组织教学”，也有人提出“以反应为纲编写教材和组织教学”。但是在那个时候，一方面由于没有形成改革的共识，难于组织统一的改革行为；另一方面缺乏一个可遵循的理论和一套切实可行的改革方案；第三，也是最重要的一个因素，当时还缺乏一个真正能进行百花齐放的改革开放条件。因此，一切改革方案和设想只能是空口说说而已，有机化学教学以及教材中存在的问题依然如故。

 

血气方刚的年轻教师傅建熙思索：既然俄国化学家布特列洛夫（Butlerov A）认为由物质的性质可以推测物质的结构，那么为什么不能从解析物质的结构来推导出物质的性质来呢？知识在于积累，科学在于创新，他决心在这个布满棘刺而又充满诱惑的茂密森林里探索一条路来。他一头扎进书海，夜以继日地阅览、思索。他几乎读完了西北农学院图书馆中所有中文和外文版的有机化学专著，用一切知识来充实自己，不断选择性地拾起前人思想的“碎片”，去黏接和综合，寻觅着打开有机化合物构性关系大门的那把金钥匙。他每天早上总是6点起床，晚上两点以后才休息。一本本稿纸画满了结构式，一支支钢笔尖磨秃了。在有机化学结构理论的基础上，他从各类化合物的内在联系出发，对其构性关系进行了反复分析与研究，甚至在“文革”的非常年代里也没有放弃过思考、研究，白天参加政治学习，晚上继续钻研。在对前人经验和论述进行分析、综合的同时，一次又一次地对各类有机化合物的结构进行解析，他推理、演绎的草稿纸堆起来已有1米多高，同时他把自己归纳出来的结论在教学中反复实践、验证。终于，在1973年归纳总结出了“有机化合物的性质推断法则”，这是有机化合物构性相关理论的雏形，正当需要进行更加深入研究的时候，遗憾的是“文革”不时地冲击着他的这种探索研究，他也只好偃旗息鼓坐等时机。

 

从德国留学回国后的第二年，1985年傅建熙又开始立项研究。经过三年的细心研究和教学实践，他终于把经典结构理论和现代电子理论相结合，总结归纳出来了“有机化合物的结构和性质相关规则”，并且构建了有机化合物构性相关分析的一套解析程序。又经过四年多的教学实践检验后，他终于创造性地提出了系统的“有机化合物构性相关理论”，并于1993年发表了该项成果。至此，人们可以根据“构性相关理论”很简便地对任何一类有机化合物进行构性相关分析，从结构推导出它们的性质来。

 

据成果资料介绍，“有机化合物构性相关理论”（以下简称“相关理论”）是阐明有机化合物的结构和性质之间因果关系规律的理论，其内容由两部分组成：

 

第一部分，《有机化合物的结构和性质相关规则》。其内容有三点：1.物质的性质是由其结构决定的，而物质分子中官能团又决定着此类物质的主要性质；2.化学反应的实质就是在反应过程中反应物分子中的某些化学键发生断裂，组成反应物分子的原子或原子团又重新形成另一类化学键的过程。化学键不同，其断裂方式和断裂的难易程度也不同；3.物质的分子是一个有机整体，所以组成分子的各部分之间必定相互制约和影响。产生这些制约和影响的微观因素主要是分子内的电效应。其宏观表现主要是分子内的各结构单元可以共同参与反应和同类物质中每个化合物都具有自己的独特性。

 

第二部分，根据《相关规则》构建了有机化合物构性相关分析的解析程序。其内容有五点：1.根据结构决定性质的原则写出化合物的靶结构式；2.找出靶结构式中的官能团，分别考察官能团和烃基的结构情况；3.用化学键理论由简单到复杂逐步解析官能团和烃基中各种键的属性和可能发生的断裂情况；4.利用电效应分析官能团和烃基之间的相互影响，全面考察整体分子的性能；5.分类总结出解析的结论。

 

 

“相关理论”自1992年到现在，经过全国十几所高等院校、200位化学教师和超过5万多名学生系统实践后反映，这一理论不但增强了有机化学的规律性、科学性，把对有机化合物反应性能的认识和研究提高到了理性阶段，而且它有助于克服学生长期以来学习有机化学时的死记硬背的学习方式，对提高学生学习和应用有机化学知识的能力、分析和理解问题的能力及全面素质十分有效。同时，它也有利于教师改变传统的有机化学“摆事实”和“注入式”的教学方法，能达到事半功倍的效果。中国科学院院士、北京大学王夔教授评论说，这一理论“阐述了统帅有机化合物结构和性质关系的最基本原则”，读者能“用这些规则去解释和预测各种化合物的性质”。西北大学王建华教授评论说：“傅建熙先生对《有机化学的结构和性质相关规则》描述得简明扼要，确切易懂，解析程序的五点提纲具体全面，易于操作，对其应用举例典型而具有代表性，对官能团分步解析到相互影响得出整体概念，这种环环相扣的方式有利于启迪学生积极思维，触类旁通，也有利于提高学生分析问题和解决问题的能力，是学生尽快掌握有机化学基本理论和基础知识的捷径，对学生业务素质的培养起着举足轻重的作用。”福建农林大学陈君月教授评论说：“用此教材，我校有一个学生期末有机化学考试考了100分，这是我们学校成立以来有机化学第一次考满分的。”学生也反映，该课程学习起来轻松，易理解、易记忆。西北农业大学园艺系92级学生王玉波反映说：“学习了结构和性质相关分析，提高了对有机化合物的认识，减少了死记硬背，使难学难记的有机化学变得很容易了。”原西北林学院教授吴中禄老先生认为：“‘有机化合物的结构和性质相关规则及其应用’是在有机化学经典结构理论和现代化学键理论的基础上归纳总结的成果，它把有机化学结构理论在有机化学中的指导作用和应用提高到一个新水平，具有广泛的应用前景，对有机化学的发展必将起到一定的推动作用。”

 

“有机化合物构性相关理论”在有机化学发展中的价值在于：

 

一、在有机化学中它首次系统地阐明了有机化合物结构和性质之间的因果关系规律，把人们对有机化合物性能的认知从死记硬背的感性认识阶段提高到了以解析结构为基础的理性认识阶段，推进了人们对有机化合物构性关系的深入认识。

 

二、它提出了构性相关分析的解析程序，首次把“结构决定性质”的思想变成了可操作的实际步骤，使人们在认识有机化合物性质的时候有所遵循地、有规律地、一步一步地从结构推断出性质来，“把有机化学结构理论在有机化学中的指导作用和应用提高到一个新水平”。

 

三、它在有机化合物性能研究中的应用，将有机化合物的化学性质归纳总结为三大类：官能团的反应；烃基的反应；官能团与烃基共同参与的反应，同时对每一个具体化学性质又给出了有序的位置。增强了有机化学的科学性、规律性和系统性。

 

四、它在有机化学教材中的应用变革了几百年来传统的有机化学教材编写的指导思想，首次建立起了以培养能力为中心和以解析化学结构为基础的有机化学课程新体系。

 

以此理论为主线编写的有机化学教材，是教育科学“十五”国家规划课题研究成果和“面向21世纪课程教材”，被评为“十一五”国家级教材，获陕西省优秀教材一等奖。

 

五、这一理论在教学上的应用变革了以知识传授型为主的有机化学教学方法，开创了解析物质化学结构为主的教学新方法，有利于教师进行启发式教学，有利于培养学生的科学思维能力、理解能力、分析问题和解决问题的能力及创新能力。在教学上的应用获陕西省教学成果一等奖。  应用创新理论于生产实践结出累累硕果  傅建熙教授深知，在有机化学学科中的创新理论和创新思想，也必然能运用到生产实践中去。为此，他在农副产品加工及植物化工产品的开发利用研究中，把“构性相关”的思想演化成“物质的化学成分决定物质的生理效应”这一原则。正是在这一原则的指导下，他对花粉、沙棘及其他十几种动植物物进行了开发利用研究，获得了50多项创新成果。

 

在花粉开发利用上，他解决了大规模开发利用花粉的关键技术——花粉精提取分离技术；发明了多种花粉精的制造方法；设计了各种花粉精生产工艺；研究出26种花粉高新技术产品，实现了花粉综合利用。1988年他领导建成西北农业大学第一家拥有自己独立知识产权的工厂，成为国内外第一个用花粉生产多种高科技产品的新型产业，使我国在花粉研究和产业化上居国际领先地位。花粉产业促进了陕西农业增产和农民增收,陕西省政府在1994年把花粉产业定为陕西省农村新兴支柱产业。蜂花粉系列产品开发获陕西省科技进步奖一等奖。花粉精提取分离技术获农业部科技进步奖二等奖。

 

在沙棘开发利用研究上，发明了三溶剂体系提取沙棘果总黄酮的方法，淘汰了易燃、易爆和有毒的溶剂，将沙棘黄酮提取率提高到99%以上、纯度提高到83%。“复方牙痛宁”和“醋柳黄酮片”被批准为国家新药。完成了“沙棘资源无废弃物综合利用及系列产品开发研究”项目，解决了沙棘资源无废弃物综合利用的技术路线和关键技术，创建了沙棘资源无废弃物综合利用的模式和综合加工利用的工艺路线，节省了沙棘资源、延长了沙棘产业链、提高了沙棘的附加值。专家鉴定意见：项目“总体技术达到国际先进水平，其中‘醋柳黄酮片’和‘复方牙痛宁’两个新药属国内首创，‘三溶剂提取沙棘果总黄酮的研究’技术处于国际领先水平”。

 

此外，傅建熙已获得8项专利、研究出18种天然药品、26种天然保健食品。同时还发明了虹吸式多功能提取罐和循环式多功能提取浓缩机组等大型林产化学加工设备。

 

傅建熙教授依靠创新理论，不但对农副产品和林产化学加工产品进行高科技开发利用研究，而且还积极推进研究成果的转化，他亲自参与设计筹建了辽宁东宁药业有限公司、西安灵丹制药有限公司、陕西全昌荣生物科技有限公司等7家公司，30多项研究成果在这些公司成功地实现了转化，产值达2亿多元，为社会提供了2000多个就业岗位。

 

人生天地之间，若白驹过隙。傅建熙教授探索有机化合物构性相关理论及其应用的创新研究已近50年，然而他仍痴心不改，除了忙碌于撰写《构性相关理论》和沙棘的专著外，还常常为农林产品加工的新课题研究和工厂企业的科技求助忙得废寝忘食。妻子王崇梅教授时常深情地责备他是工作狂、不要命，但他却从创新探索中体会到了极大的乐趣，特别是看到自己的成果实现了转化，能造福千家万户时，即使自己没得到一分钱，心里也得到了极大的满足。

 

他对记者表示，他的最大心愿是将创立的理论与研发的成果得到更广泛的应用，还计划对秦巴山区上千种药用植物资源进行筛选并加以开发，为山区群众脱贫致富尽点力。

 

《科学时报》 (2008-9-24 专题)