进入京都帝国大学工学院工业化学系学习。日本自明治维新以来,对于直接为产业服务的应用技术的研究与教育十分重视,特别是在化学领域,日本各理工学院里的化学课程几乎都被工业化学、石油化学、催化化学、纤维化学等应用化学所占领了,而理论化学、物理化学等基础『性』化学课程却很少。
福井谦一虽然进入了工业化学系,但对于本专业应用化学方面的课程并不热心,相反倒是经常跑去听理学院的物理课,并对当时物理学的前沿理论量子力学产生了浓厚兴趣,在图书馆借阅了大量这方面的书籍。明明是应用化学专业的学生,却热衷于物理学理论,这在当时一般人看来似乎是有点"不务正业",而这恰恰为福井谦一日后从事化学理论研究打下了坚实的基础。
读书时有一个习惯,即要把书中的数学公式都亲自推导演算一遍。有时书中并没有给出详细的公式,只是简略地提到采用的基本数学方法,但他也要从头到尾地推算一遍。这固然是他对于通过精密计算得出结论的喜好,从中可以得到无穷的乐趣;另一方面,这对于深刻理解数理『性』极强的理论书籍也有极大的好处,使他领会了量子力学的真谛。
直到大学的最后一年,福井谦一在准备毕业论文的时候,遇到了一位喜欢并擅长做化学实验的老师一新宫春男副教授,才体会到了化学实验中的乐趣,逐渐真正喜欢上了化学,并确定了用物理学的前沿理论去说明化学反应过程的研究目标。当福井谦一回忆起这段经历时不无庆幸地说:如果我过早地『迷』上了化学实验,肯定不会去钻研物理学理论,也就不会获得诺贝尔奖了。
1951年,福井谦一开始了用量子力学理论说明化学反应原理的第~篇论文的构思和撰写工作。化学反应是发生在原子、分子一级上的,但支配原子、分子世界运动的规律是量子力学。从原理上说,一切化学反应都可以用量子力学的概念(语言)加以说明。这就彻底改变了用经验说明、用实验证实化学反应过程的传统化学研究方法,使化学研究有了理论指导基础。福井谦一的第一篇论文在美国物理学会的《化学物理学》杂志1952年4月号上发表后,日本国内还有一些人不以为然,他的一些同事和上司也对福井谦一既不热心应用化学的研究、又"狂妄"地要创立新的化学基础理论颇有微词。直到60年代以后,他所创立的"前沿轨道理论"受到欧美许多著名科学家的高度评价后,他才逐渐得到了日本化学界的承认。此后,他继续进行研究,使"前沿轨道理论"逐渐完善并发展为"分子轨道对称守恒原理"。
由于此项研究成果,1981年福井谦一荣获了诺贝尔化学奖。
在福井谦一获得诺贝尔化学奖后,经常有人问他:是什么使他走上了科学道路、并取得重要科学成就呢?福井谦一反复强调了大自然的作用,大自然不仅使他对科学产生了浓厚兴趣,还培养了他对科学的敏锐洞察力。为此,他十分感谢他的家庭和学校。
到大自然中去吧!大自然中有数不清的奥秘,有无穷的科学知识,它是孩子们最好的老师。福井谦一的成长经历不正说明了这一点吗?
米歇尔·史密斯
出生日期
1932年4月26日
获奖年度1993年
贵族中学里的穷孩子
米歇尔·史密斯出生于英国乡村的一个普通人家。他的父亲罗兰多·史密斯和母亲玛丽·安格内斯·史密斯都出身贫寒,10来岁就开始工作。到小史密斯出生时,家境虽有改善,但依然清贫。父亲在布莱克普尔南边一个名叫曼顿·莫斯的村子里帮助史密斯的爷爷经营一个蔬菜种植园,母亲则帮助史密斯的姥姥经营膳食公寓。史密斯从小就在菜园子里玩耍,一直到5岁上教会小学为止。史密斯喜欢大自然的天『性』,可能就是在这里培养起来的。
史密斯的母亲是一位虔诚的教徒,在当地的教堂做礼拜。因此史密斯也常去这个教堂,并上了它的"主日学校"。虽然从小就出人教堂听神甫讲经,教会学校又设有《圣经》课,但小史密斯有自己的独立见解,他总觉得世界上不可能有神,他渐渐地成为一个无神论者。
小学时,史密斯的学习成绩并不突出。虽然他具有较高的潜质,但教会学校的教学内容与方式,未能使他的潜质得以发挥。在小学的6年里,他获得的唯一奖励是"全勤"奖。
1943年,史密斯上小学的最后一年,他参加了当时英国的学校施行的一种特殊考试。这种考试的目的是把学生区分为两类,约占总数20%的小学生可以上较好的中学,将来有上大学的机会,而80%的学生只能接受普通中等教育。但少数富家子弟例外,因为他们即使成绩不好也可以上收费昂贵的私立中学。这是一种遭人反感的制度,它把朝夕相处的同学分成了三六九等,使很多孩子在感情上难以接受。
很幸运,史密斯的潜质在这次考试中得到了"超常"发挥,不仅以优秀的成绩通过了考试,还取得了阿诺尔德私立学校的奖学金。阿诺尔德私立学校是一所贵族式中学,像史密斯这样的穷孩子如果不是凭优秀的成绩获得了奖学金,原本是与之无缘的。
然而史密斯一点也没有觉得自己幸运。教会小学的学生中只有他一人可以上贵族学校,而且同村的小伙伴们都把这所学校的学生看成是向上爬的势利小人,如果上了这所学校就会被朋友们抛弃。所以史密斯竭力说服母亲不要强迫他上那所学校。但母亲出于让孩子接受良好教育的考虑,坚持要他去阿诺尔德私立学校。
在阿诺尔德私立学校里,史密斯并不愉快。他每天晚上都要做家庭作业,而他原先的朋友们是不用做的。这所学校很重视体育竞赛,体育成绩好的学生倍受重视,而史密斯恰恰不擅长体育。这时正是第二次世界大战期间,学校的中午饭都是当局配发的战时食品,味道令人厌恶,而史密斯的那个令人讨厌的班级长却坚持要他吃这种劣质食物。在新学校里,史密斯几乎没有什么朋友,再加上他出身贫寒、门牙向外龇,那