物理化学杂志创办人

化学物理学是在量子力学问世后不久诞生的，这门交叉学的创立是以1933年在美国创刊的《化学物理杂志》为其重要标志。为此，我们不妨在今天对这个刊物作为历史性调研，以期求得对化学物理学的起源、发展及其研究意义有一个比较正确的认识。《化学物理杂志》创刊第一期有一段署名为尤里写的编者的话。其大意是：《化学物理杂志》的出版是化学和物理学近期发展的自然结果，这是因为，它们发展至今其界限已经完全被沟通。根据训练及所在的研究单位，必须把他划为物理学家的一些人，他们正在传统的化学问题上作工作；同样，必须把他划为化学家的一些人，他们的工作领域又必须认为是物理。这些人有两门科学的广泛知识，他们的工作在同行里都受到赞赏和尊重。就其研究方法来说，他们大都采用的不是传统的化学研究方法；就其工作范围内说，他们的工作也不是正统物理学家感兴趣的所在……。《化学物理杂志》主是为在这个边缘领域工作的人创办的刊物。《化学物理杂志》在介绍了创刊的起源之后还追求了与化学物理学发展有关的历史情况：“在19世纪，原子和分子只是化学家的一种特殊工作概念。到了20世纪，化学家和物理学家一样认真地研究原子、分子及组成它们的粒子。但是，对组成宏观物质的这些基本单元的研究方法主要是在物理学的发现中发展起来的。然而，当时这些新方法还未对古老化学及时地显示出其重要性。以后，情况发生了变化，放射性发现对原子结构的认识有很大贡献；数学、物理对许多经典问题（如溶液性质、反应动力学的统计解释等）取得了成功；新实验方法的发现及其进展，使以前难为掌握的知识现在成为可能；特别重要的是，与量子论相联系的实验和理论对化学和物理学的发展都有其深远的影响。近年来化学和物理的发展证明，把数学的严格逻辑方法用到化学问题上，其结果与应用到物理的问题上同样有效。”过了50年，也就是到1983年，由于编辑部的人事更替，在《化学物理杂志》1983年第1期上刊载了几段编者的话，其中有来自美国物理学会化学物理学部的一段，这正好补充了杂志1933年创刊时期的一些背景情况，其大意是：1933年化学和物理学边缘领域正处在定量描述的革命时期，那时量子力学已经成为分子光谱和分子结构的理论基础；统计力学已经成为复杂系统在微观层次上的处理方法，而量子统计这时开始把原子、分子系统的量子力学描述和宏观系统的热力学描述沟通起来。然而，这个转变并没有得到当时物理化学界科学家们的普遍重视，这样他们中有的人就感到需要办一个比《物理化学杂志》更倾向于物理和数学的杂志，于是，《化学物理杂志》便应用而生了，它的诞生正好把《物理杂志》和《化学杂志》的中间缺口衔接起来。”在这里顺便指出，《物理化学杂志》是在建立了热力学分子论以后，在量子力学开创之前的1896年创刊的。

在1752年，“物理化学”这个概念被俄国科学家罗蒙索诺夫在圣彼得堡大学的一堂课程（A Course in True Physical Chemistry）上首次提出。一般认为，物理化学作为一门学科的正式形成，是从1877年德国化学家奥斯特瓦尔德和荷兰化学家范托夫创刊的《物理化学杂志》开始的。从这一时期到20世纪初，物理化学以化学热力学的蓬勃发展为其特征。热力学第一定律和热力学第二定律被广泛应用于各种化学体系，特别是溶液体系的研究。吉布斯对多相平衡体系的研究和范托夫对化学平衡的研究，阿伦尼乌斯提出电离学说，能斯特发现热定理都是对化学热力学的重要贡献。当1906年路易斯提出处理非理想体系的逸度和活度概念，以及它们的测定方法之后，化学热力学的全部基础已经具备。劳厄和布喇格对X射线晶体结构分析的创造性研究，为经典的晶体学向近代结晶化学的发展奠定了基础。阿伦尼乌斯关于化学反应活化能的概念，以及博登施坦和能斯脱关于链反应的概念，对后来化学动力学的发展也都作出了重要贡献。20世纪20～40年代是结构化学领先发展的时期，这时的物理化学研究已深入到微观的原子和分子世界，改变了对分子内部结构的复杂性茫然无知的状况。1926年，量子力学研究的兴起，不但在物理学中掀起了高潮，对物理化学研究也给以很大的冲击。尤其是在1927年，海特勒和伦敦对氢分子问题的量子力学处理，为1916年路易斯提出的共享电子对的共价键概念提供了理论基础。1931年鲍林和斯莱特把这种处理方法推广到其他双原子分子和多原子分子，形成了化学键的价键方法。1932年，马利肯和洪德在处理氢分子的问题时根据不同的物理模型，采用不同的试探波函数，从而发展了分子轨道方法。价键法和分子轨道法已成为近代化学键理论的基础。鲍林等提出的轨道杂化法以及氢键和电负性等概念对结构化学的发展也起了重要作用。在这个时期，物理化学的其他分支也都或多或少地带有微观的色彩，例如由欣谢尔伍德和谢苗诺夫两个学派所发展的自由基链式反应动力学，德拜和休克尔的强电解质离子的互吸理论，以及电化学中电极过程研究的进展——氢超电压理论。第二次世界大战后到60年代期间，物理化学以实验研究手段和测量技术，特别是各种谱学技术的飞跃发展和由此而产生的丰硕成果为其特点。电子学、高真空和计算机技术的突飞猛进，不但使物理化学的传统实验方法和测量技术的准确度、精密度和时间分辨率有很大提高，而且还出现了许多新的谱学技术。光谱学和其他谱学的时间分辨率和自控、记录手段的不断提高，使物理化学的研究对象超出了基态稳定分子而开始进入各种激发态的研究领域。光化学首先获得了长足的进步，因为光谱的研究弄清楚了光化学初步过程的实质，促进了对各种化学反应机理的研究。这些快速灵敏的检测手段能够发现反应过程中出现的暂态中间产物，使反应机理不再只是从反应速率方程凭猜测而得出的结论。这些检测手段对化学动力学的发展也有很大的推动作用。先进的仪器设备和检测手段也大大缩短了测定结构的时间，使结晶化学在测定复杂的生物大分子晶体结构方面有了重大突破，青霉素、维生素B12、蛋白质、胰岛素的结构测定和脱氧核糖核酸的螺旋体构型的测定都获得成功。电子能谱的出现更使结构化学研究能够从物体的体相转到表面相，对于固体表面和催化剂而言，这是一个得力的新的研究方法。60年代，激光器的发明和不断改进的激光技术。大容量高速电子计算机的出现，以及微弱信号检测手段的发明孕育着物理化学中新的生长点的诞生。70年代以来，分子反应动力学、激光化学和表面结构化学代表着物理化学的前沿阵地。研究对象从一般键合分子扩展到准键合分子、范德瓦耳斯分子、原子簇、分子簇和非化学计量化合物。在实验中不但能控制化学反应的愠度和压力等条件，进而对反应物分子的内部量子态、能量和空间取向实行控制。在理论研究方面，快速大型电子计算机加速了量子化学在定量计算方面的发展。对于许多化学体系来说，薛定谔方程已不再是可望而不可解的了。福井谦一提出的前线轨道理论以及伍德沃德和霍夫曼提出的分子轨道对称守恒原理的建立是量子化学的重要发展。物理化学还在不断吸收物理和数学的研究成果，例如70年代初，普里戈金等提出了耗散结构理论，使非平衡态理论研究获得了可喜的进展，加深了人们对远离平衡的体系稳定性的理解。中国物理化学的发展历史，以1949年中华人民共和国成立为界，大致可以分为两个阶段。在30～40年代，尽管当时物质条件薄弱，但老一辈物理化学家不仅在化学热力学、电化学、胶体和表面化学、分子光谱学、X射线结晶学、量子化学等方面做出了相当的成绩，而且培养了许多物理化学方面的人才。1949年以后，经过几十年的努力，在各个高等学校设置物理化学教研室进行人才培养的同时，还在中国科学院各有关研究所和各重点高等学校建立了物理化学研究室，在结构化学、量子化学、催化、电化学、分子反应动力学等方面取得了可喜的成绩。

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