缅怀恩师高世扬

1、PAGE PAGE 9缅怀恩师高世扬 李武业绩高世扬(1931-2002)，男，四川省崇庆人，汉族。盐湖化学家，盐湖成盐元素化学奠基人，1953年毕业于四川大学化学系，1997年当选为中国科学院院士。曾任中国化学会热力学与热分析专业委员会副主任，中国化学会无机化学专业委员会委员，盐湖研究主编，无机化学学报、应用化学编委。中国科学院青海盐湖研究所研究员，兼任陕西师范大学应用化学研究所所长。 高世扬院士开创了我国成盐元素化学研究新领域，在盐湖卤水基本物理化学性质、综合利用工艺技术和无机晶须材料研究等领域均取得突出成绩。在察尔汗盐滩发现该盐湖是现代光卤石矿沉积区和高浓度含钾卤水，为我国建立大型钾肥生

2、产基地提供了依据；在大柴旦盐湖地表卤水区底部沉积中发现柱硼镁石，帮助建立起采用钠硼解石碱解生产硼砂的大柴旦化工厂；在硼酸盐化学方面，首次提出“物理化学稀释成盐”的新学说；在无机材料化学方面，成立了晶须研究、开发和产业化课题组，现已成为国内集晶须生长理论研究到工业性生产为一体的研发基地。主要研究成果“大柴旦盐湖调查，盐卤硼酸盐化学及综合利用基础研究”获1989年度中国科学院自然科学一等奖，1995年度国家自然科学二等奖等重大奖项。成长立志：人生历程往往在很小的时候就决定了，高世扬院士就是如此。在他读小学时，正是日寇在广袤的中华大地上疯狂施虐的悲惨年代，就连作为大后方的四川也未能幸免。1940年7

3、-8月，肆无忌惮的日机几乎天天窜入天府之国进行扫射、投弹，炸毁民房。刺耳的警报声不时提醒着人们灾难的来临，但惊慌失措的平民依然被炸得血肉横飞，尸体狼藉，其状惨不忍睹。眼睁睁看着日本侵略者的任意扫射、轰炸，而我们却毫无还手之力，那种惨景给高先生幼小的心灵留下了梦魔般的创伤和挥之不去的阴影,落后就要挨打的思想深深地植入到他的灵魂。在他看来，外国列强之所以胆敢不断侵略泱泱中华，而且屡屡得手，每次都能迫使我国割地、赔款，都是由于我们国家近代以来经济和科学落后的原因，这强烈地激励了他年幼的爱国心,立志要科学救国。求学：从小学、初中、高中到大学期间高先生学习都非常刻苦。高先生的中学时代是在当年四川最好的私

4、立树德中学度过的，良好的学风和教学水平使高先生形成了勤奋好学、刻苦钻研的习惯，并伴随他的一生。GAZSS：与树德中学的大部分青年一样，年轻的高先生特别能坐，他的坐功全校闻名。对书的痴迷导致他往往是连星期天也不跑动（可不全是好事，高先生身材矮小、体质较差可能与当年不爱运动、生活水平差有关系），他经常从早晨开始捧着一本书读到天黑，不只一次忘记了吃饭，而且，即使吃饭时也是心不在焉，标准形象是：一只手拨拉着饭菜，嘴巴在动，而另一只扶着饭碗的手，用肘子压着那书的角，眼睛死盯着书，绝对的书呆子（这个形象在他工作后特别是在野外吃食堂时还不时可见，并没有太大的改变，有时弄得食堂的师傅非常生气，在他旁边使劲敲桌

5、子催他快吃）。这个形象也使他获得了GAZSS的光荣称号：高中生活的某一天，同学来房间里找他，蹑手蹑脚的观察了好一阵子，正在里面读书的他居然没有任何察觉，“你在看什么呀?” 同学说“书像磁场一样的吸引你，就叫你高斯好了！”从此，“GAZSS”这个绰号广泛传播，一直沿用到了大学里。专业：经意不经意之间，高先生选择了他从事并为之奋斗了一生的专业。在私立树德中学学习时记忆最深而又对他影响大的非参观成都理学院化学实验室莫属，万花筒般的化学变化使他十分羡慕和向往化学科学，浓厚的兴趣决定了他的学科发展方向，最终他以肄业资格高分成绩被录入四川大学化学系（不知是当年的风气还是高先生对毕业拿学位没兴趣，成绩优秀的

6、他总是提前毕业，弄得最后没什么证）。在大学学习期间，高先生三年全靠二等助学金生活（解放了，地主阶级穷了，不过那时候好像还没有地富反坏右分子之说，不然他可没机会）。三年间没有离开过学校，没有乘坐过公共汽车，没有买票看过电影,没有钱花在买书和衣物上。在艰苦的生活条件下，集中精力刻苦学习，打下坚实的理论基础，同时形成了简朴的生活习惯。由于国家需要建设人材，1953年提前毕业。工作大学毕业后高先生分配到中国科学院长春应用化学所，1953年8月至1955年11月在学部委员柳大纲教授领导的荧光料课题组从事分析工作，1955年至1965年随柳先生调入中国科学院北京化学所工作，1965年后一直在中国科学院青海

7、盐湖研究所工作。工作后，高先生一直坚持学习，在中国科学院长春应用化学所的两年间他一边工作，一边结合工作加强自学，认真仔细地读完了著名分析化学家KOLTHOFF著“Inorganic Analytical Chemistry”中“Volumetric Analysis”和“Calorimetric Analysis”等经典著作。到北京化学所后，他利用业余时间到北京大学听课，以提高基础理论水平，先后完成了“化学热力学”、“化学动力学”和“结构化学”等课程的学习。到青海后，在文化大革命的艰难岁月里还在学“量子化学”，Remy著Inorganic Chemistry”和“Physical Chemis

8、try”英文版,为从事资源无机化学和盐溶液化学奠定了基础。为了对国外资料阅读需要，在野外大柴旦盐湖工作时还完成自学德语的计划。事业一个人能否成功，不仅仅是个人的努力，还与国家需求、导师培养、人生际遇有很大关系，在这方面，高先生无疑是幸运的。1、恩师：高先生一直教诲我们的是，柳大纲先生是他终身学习的楷模，他非常幸运地在事业的起点就得到了柳先生的栽培和家人的支持。柳大纲先生是我国盐湖事业的奠基人之一，为开创我国盐湖事业，立下了汗马功劳。柳先生学习的并不是盐湖专业，他在美国留学主要从事光谱化学研究，回国后根据国家需要，1952年带领学生们从事卤磷酸钙萤光材料研究，两年间就生产出我国的第一支日光灯灯管

9、。1955年他参加制定国民经济发展长远规划，为发展农业需要的钾盐，自觉地放弃他的专业和北京优越的条件与袁见齐学部委员一道，组织领导“盐湖科学考察队”，取得了骄人的成绩：于1957年9-10月带领他的学生们到青海柴达木盆地进行多学科综合考察，在察尔汗盐滩发现光卤石和含钾卤水（高先生非常幸运，在湖坑中发现了光卤石晶体），第二年帮助建起用光卤石生产的青海钾肥厂；在大柴旦盐湖地表卤水区底部沉积中发现了柱硼镁石（高先生也非常幸运，他作的样品分析），帮助建立起用钠硼解石碱解法生产硼砂的大柴旦硼砂厂。柳先生不仅是高先生科研道路上一盏明灯，还是高先生所敬仰的恩师。柳先生是德高望重的学术前辈，多次当选为全国人大

10、代表。他热爱祖国，毅然放弃美国优厚的生活回到祖国效力，处处以国家需要为自己奋斗的目标，不为个人名利的高尚品德，这些在高先生身上得到了很好的传承，也是我们这些弟子们永远学习的榜样。柳先生还是高先生政治生命的保护神。由于高先生出身不好，在那个年代是被重点关注的对象，而总是柳先生在关键时刻巧施妙计帮助高先生化险为夷，使高先生在整个阶级斗争为纲的岁月里还能享受读书、学习、科研的快乐，例如在反右期间高先生快要被打成右派的关键时刻，他就以野外工作需要为名，派高先生立即去柴达木，躲过了多次劫难。2、忠实于老师开创的事业，确定科研方向：在柳先生的亲自指导下，高士扬先生高起点地开始了他的学术生涯，1958年在“

11、中苏盐湖勘探与开发利用”国际合作中，受老师之命，他跟随苏联波留姆别尔克专家，到过青海许多盐湖和国内从事盐湖、矿盐生产和科学研究单位进行考察并了解一些国外盐湖资源综合利用情况。高先生去过西藏、宁夏、山西等盐湖调查，在青海察尔汗盐湖、大柴旦盐湖渡过十多个夏秋。到智利、美国、澳大利亚等国家进行盐湖考查并比较后，确认我国青藏高原是属于新类型硼酸盐盐湖，大柴旦盐湖具有代表性，并向柳先生提出重点研究大柴旦盐湖，柳先生当即表示同意，从此，高先生终身从事盐湖化学研究并在这个方向取得突破性的进展。主要研究领域在硼酸盐溶液化学、成盐元素化学和无机晶须材料三个方面：（1）硼酸盐化学硼酸盐化学包括盐卤硼酸盐化学和镁硼

12、酸盐非热力学相关系等研究。 盐卤硼酸盐化学：针对大柴旦盐湖卤水高镁、硼的复杂性，从理论上分析论述了该卤水体系的实质，并以含Na,K,Mg/Cl,SO4,B2O3盐湖卤水蒸发过程相关三元、四元和五元体系平衡相图和介稳平衡相图为依据，对大柴旦盐卤蒸发过程的液-固相关系的变化进行研究，确定了盐类分离的顺序和条件；发现了该卤水夏季和冬季变化的四边形规则，提出利用当地气候变化规律和自然能，采用夏季回溶芒硝、冬季分离芒硝的方法进行卤水有效浓缩；实现了利用自然能从盐卤中分离钠、钾富集硼、锂的目标，取得了大柴旦盐湖卤水提取硼酸与氯化锂中间试验的成果，该成果为大柴旦和青藏高原新类型硼酸盐盐湖的开发利用提供了理论

13、根据和技术支撑，获得了1989年度中国科学院自然科学一等奖和1995年度国家自然科学二等奖等重大奖项。确定了浓缩高镁、硼体系中存在的多聚硼氧配阴离子的种类要比固体中的类型少，并可以四硼酸根（B4O72-）配阴离子的综合统计形式来表示。该结果极大地简化了相平衡的研究，提高了工业生产的监控效率；解析了从大柴旦浓缩盐卤放置过程中获得的一种水合镁硼酸盐复盐的化学组成，解决了长期困扰前苏联科学家的难题。 镁硼酸盐非热力学液-固相关系研究用动力学研究方法，进行硼酸盐多温和不同组成的结晶动力学和溶解动力学的研究。先后得到7种水合硼酸镁盐；其中5种已在高原盐湖中找到，在镁硼酸盐体系的动力学研究中多次得到纯的氯

14、柱镁石复盐。在氯柱镁石复盐溶解动力学研究中，确定在含硼量高的溶液中可以析出库水硼镁石。为西藏盐湖中能析出库水硼镁石提供了理论基础。并对各种硼酸镁盐的形成条件、形成过程和转化机制以及结晶和溶解动力学进行系列研究，建立了一种介稳液-固相平衡研究方法，并首次勾绘出热力学非平衡态液固相图，开拓了研究的新领域。 浓盐溶液的谱学研究开拓利用现代谱学成就解析硼酸盐结构的方法，研究了一系列多聚硼酸碱金属和碱土金属盐固体的FT-红外光谱、激光拉曼光谱和紫外-激光拉曼光谱的图谱。获得并确定了硼氧酸基团的特征区域和不同聚合硼酸盐结构特征图谱表征，尤其是获得了明显的多聚硼酸盐紫外激光拉曼光谱图。首次采用扣除水的FR-

15、红外光谱和激光拉曼光谱相结合的方法，在不同条件时，研究了硼氧酸盐水溶液结晶或溶解过程中硼氧配阴离子的存在形式和它们之间的相互作用，为反应机理提供实验依据。物理化学性质和结构研究测定了多种硼酸盐的热化学和热力学性质及不同硼氧酸盐的晶体结构。对于多聚硼酸盐的基础热化学有重要意义。 （2）成盐元素化学；提出了成盐元素化学的相关理论，初步形成了成盐元素化学学科。针对我国盐湖和地热水资源，进行铷盐和铯盐与混合溶剂体系的相化学，分离技术，高纯试剂和金属的制备，以及铷和铯的含能材料等的制备、结构表征、热化学和溶液化学等研究。采用在混合溶剂中不同溶解度的特征和温度效应，可以提供不同纯度锂，铷，铯及其盐类公斤级

16、各类专用化学品。还会降低生产成本。（3）无机晶须材料化学；从1992年高世扬院士组织晶须研发以来，中国科学院青海盐湖研究所在晶须制备、生长机理研究和晶须的产业化等领域一直处于国内本领域的前沿。在国家“863”、科学院、青海省和生产企业的大力支持下，先后完成了硼酸铝晶须工业性试验（100吨/年规模）、硼酸镁晶须工业性试验（15吨/年规模），提供的产品已应用于国家发展和改革委员会2004年批复的“年产3000吨硼酸镁晶须增强铝基复合材料产业化示范工程”项目中；提供的碳酸钙晶须生产技术在成都市蜀阳硼业化工有限公司实现了工业性试生产；开发了系列镁晶须（氧化镁晶须、碱式硫酸镁晶须、氢氧化镁晶须、碳酸镁晶

17、须等）、硫酸钙晶须、氧化铝晶须等，初步建立了高、中、低温晶须的研究装置（包括部分生产装置）、分析测试和表征方法，出版了我国第一部晶须材料领域的专著-无机晶须（化学工业出版社，2005），培养了多名晶须材料研究和开发的高级专业人员，在盐湖研究所形成了在国内处于领先水平的晶须研究团队。 3、学术与宣传活动：高先生不但是勤奋而严谨的学者、善于广泛交流学习他人的优点，吸取科研中的新营养的学者，同时还是一位科技教育家。他不仅是中国科学院青海盐湖研究所学术委员会副主任，而且是吉林大学国家重点实验室“无机合成与制备化学开放实验室”学术委员会委员，地质科学院盐湖中心学术委员会委员，西北大学“无机物理化学”重点

18、实验室学术委员会委员，他还建立了陕西师范大学应用化学研究所。高先生不但与国内学术界有广泛的交流和合作，而且他的足迹遍布世界上几乎所有主要盐湖地区，1983年11月他参加中国科协组织的“盐湖与地下水代表团”出访澳大利亚、智利、美国等国家进行盐湖和地下水的考察。在澳大利亚实地参观现场考察了yalanbee盐渍水带、Cundendin湖、Dooodlakine 湖、Hines Hill湖、Red等湖，并与澳大利亚国立大学太平洋研究院、西澳CSIRO 地下水研究所、莫道克大学等单位参观学术交流。1989 年8月他参加了由中科院组团赴苏联参观访问，又于1995年11月由院基础研究“盐湖成盐元素化学”重点

19、课题组高世扬、宋彭生研究员和博士生李武组成的“盐湖考察因”访问了俄罗斯科学院普通和无机化学研究所、莫斯科大学、莫斯科精细化工学院、水溶采矿研究所、矿冶学院、俄罗斯制盐设计和工业研究所。通过出国参观访问了解到国外盐湖资源地理情况、生产发展过程和状况。为我国盐湖资源和开发利用有许多借鉴之处。同时与俄罗斯科学院建立了相互学术交流和培养博士生的协议。高先生的每次学术活动，不仅仅只是学术活动，还是宣传活动。无论是国际会议还是国内会议，他都会向人们宣传青藏高原盐湖资源的特殊性和重要性，宣传盐湖工作者所取得的成绩，论述盐湖资源的开发和发展将促进青海经济的发展。1983年7月，高先生作为青海少数民族地区先进工

20、作者的代表参加了三部委在北京召开的表彰大会。在会上作了发言，引起社会的强烈反响，在1983年7月23日人民日报发表标题为“盐湖需要我，我需要盐湖”的文章。光明日报发了题为人生最重要是精神的社论。工人日报，解放军日报，北京日报和文汇报等8 家报纸发表了评语。这样一宣传，当年报考盐湖研究所的硕士生有50多位，成绩在全科学院列前面，而当时盐湖所只能招4名硕士生。 4、人才培养与学术传承：高世扬先生不但自己潜心治学，而且非常重视人才的培养，先后培养了40多名硕士、博士、博士后及高访学者，可谓桃李满天下。在他的言传身教下，学生们已逐渐成才，在各自的领域传承着高先生开创的事业或是从事其它工作。如中国科学院“百人计划”入选者李亚红，在中国科学院青海盐湖所从事科研工作的贾永忠等科研人员，我本人主要从事卤水（油气田水）综合利用和晶须产业化开发，在卤水（油气田水）综合利用方面，先后承担了国家自然科学基金“察尔汗盐湖开发过程开发过程稀散元素资源动态研