读书要靠理解，学习应当走出书斋
由于上海中学是第二师范学校、商专、江苏省立第三中学、第四中学等学校合并而成，从而一开始就成了一所合科的中学。1934年，学校将高中普通科改为理科，一变而为高中理、工、商三科和初中部的合科制中学。唐有祺入学后就读工科，学习课程包括数学、物理、化学、公民、国文、历史、地理、体育等科目。
当然，上海中学对学习的要求也很高，不然也难以显现如上海中学校歌中所言的“一柱中流海上”。校长郑通和，毕业于南开大学，后赴美国留学，在哥伦比亚大学专攻教育，怀有教育救国的理想，回国担任校长后引入了国外的办学理念。学校实施教师专任制，设立教导主任督促学生的学业。上海中学数理化方面的课本几乎都是采用程度偏高的英美教本，高中所用的代数课本，同若干美国高等院校一年级所用的课本是一样的。上海中学的教与学都很紧张。如果说小学和初中唐有祺是在读书与嬉戏中度过，高中阶段，他则全身心地投入到了学习中。在高中阶段，唐有祺是班上年纪最小的同学，不过，其他同学都以能够帮助他为乐。高中生活虽然紧张，但却充满了欢乐。
高中的物理课和化学课向唐有祺展现出一个看不见摸不着的微观世界，电磁效应和化学反应是那样神秘，而正是这种种神秘之处激发了他的好奇心和浓厚兴趣。高中阶段的物理学习，让唐有祺对电的认识有了透彻的了解，初中常常思考的生活中的“电”的问题，此时已迎刃而解。初中化学接触到的原子和分子，到了高中阶段，唐有祺真正了解了物质是怎样由原子和分子组成的。
一次偶然的机会，唐有祺读到一篇文章，里面谈到科学界前辈任鸿隽先生从美国学成归来受到欢迎时曾讲，他向往的不是像爱迪生这样的发明家，而宁愿以一个理论和实践并重的科学家来自勉。这种观点对唐有祺影响很大，大大开阔了他的眼界。高中阶段，当他学了更多的数理化知识，足以理解爱迪生提出的直流电方案远不如后来通用的三相交流电方案时，他对数理基础在应用实践中的指导作用有了更深的体会。这时，他崇拜的对象不再是爱迪生，而是法拉第和麦克斯韦等物理学家。
上海中学的考试很严格。高初中均设立了考试委员会，主持研究考试方法以及监督奖惩办法。考试成绩计有临时考试、月考、学期考试，按期举行。另外还有学科比赛。临时考试与口问、练习、笔记四种，合为平时积分，与月考分数合起来占总分数的60％，而学期考试成绩占40％。这样的考试与成绩设置，目的在于注重学生平日的努力。在这种严格要求下，唐有祺仍保持着对数理化和英语的浓厚兴趣，数学和英语是唐有祺的强项，每次考分都很高。但是，唐有祺认为考高分并不是靠死记硬背，而是要理解。
我小的时候数理化英文都很好。从小到大，数学题目再难，我都没有做不出来的。数学考试我不用费心，倒不是说比较容易。我高中考上上海中学，考数学的分数很高。主要是因为我对数学、物理、化学这些科目有兴趣。我在高中的时候，背书不行，我只有理解了以后才能记。我不是那种死记硬背的。
上海中学虽然设置有历史、地理等课程，但是唐有祺在当时已经懂得在不同课程上分配不同的时间，学习生活要有重点。
正是这种对学习要靠理解的感悟，初一在家休学半个学期的真实生活经历，被唐有祺拿来当作在上海中学所写的第一篇作文的素材，并得到了意外的嘉许。
上海中学的中文教学也很认真。我一进去写的第一篇作文迄今难忘。老师洪为法让大家在星期六写了交。星期一我看老师拿了一沓作文来发给大家。我在班上是年纪最小的学生，坐在第一排第一个座位上，看到我的作文摆在第一本。我本来想是不是老师要骂我呢。后来老师说我写得好，说我写的虽然短，可是用词得当，写得比较深刻。我写的是什么呢？是初中第一年有一个学期我没有上学，后来又去插班考试的经过，因为我很有体会，写得很生动，所以被老师欣赏。…
除了课程，上海中学高中对实验和实习很重视，希望学生的学习走出书斋，开阔视野。理科的学生常做物理、化学、生物等科目的实习与实验，还参加课外研究。课外研究有演说会、读书会以及英文、数学、自然科学、社会科学、艺术、音乐等研究会，由各科担任教员分任指导，以兴趣为动力，举行专题研究，并进行竞赛。
特别的是，由于校长郑通和是南开大学学教育出身，他非常注重通过组织学生听报告和参观工厂来扩展他们的视野。学校经常聘请知名人士来开设讲座，请大学教授来学校授课，以拓展学生的见闻和知识视野，内容包括国内外政治和经济问题、科学知识、艺术与学术讨论等。每周一午前的两节课是全校师生一起听校外名人做报告的时间，唐有祺通过听这些报告，极大地增长了他的见识，了解了当时的名人所从事的工作。另外，每个学期，唐有祺所在的工科班级都会组织数次到市区参观工厂、研究所和学校的机会，还有专车负责接送，参观结束后学生还会提交一份感受深刻的参观报告。
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朱晶，1981年12月出生，湖北天门人，2008年获北京大学理学博士学位，现为华东师范大学哲学系副教授，研究方向为化学史、科学方法论、中国科学文化史。现任中国科学技术史学会科技史教学专业委员会委员。曾对徐光宪的科学思想和科学方法进行过专门研究。
叶青，女，1974年生，安徽安庆人，现为中国科学院中国现代化研究中心副研究员。1995年毕业于安徽师范大学化学系，2008年毕业于北京大学科学与社会中心，获得科技哲学专业哲学博士学位。近年来，一直从事科技史及科技现代化研究等。曾在《中国科技史杂志》等刊物上发表论文十几篇，参加编写专著7本；主持和参加重量项目5项，科学院院级课题4项。
对于北京大学的蓝旗营小区，课题组的成员有着特殊的回忆。2009年进行徐光宪院士学术成长资料的采集时，我们第一次走进这个小区，感受到了与老一辈的科学家相识、结缘的那种不同一般的激动与鼓舞。在2012年春意渐浓的日子里，我们拜访了同住在蓝旗营小区的唐有祺院士。课题组成员叶青的一番话，很快就让唐先生对她产生了信任，并同意让我们参与采集工作。后来我们得知，这种信任，不仅源于课题组成员的化学、化学史学科背景以及在北京大学获得博士学位的教育背景，更源于课题组成员大部分都参与了徐光宪院士的资料采集工作并对此项工作投入极大的热忱与心血。
很快，我们就启动了对唐有祺院士学术成长资料采集工程的采集工作，这是中国科协课题“老科学家学术成长资料采集工程”的子课题。课题由中国科学院大学的李保滨博士负责，中国科学院现代化研究中心的叶青以及华东师范大学的朱晶等成员组成。课题于2012年9月份启动，主要任务分为三部分：访谈、采集资料和撰写研究报告。经过两年的努力，课题组完成了采集和研究工作。
访谈是我们最先启动的工作，每个周四，采集小组都会前往唐先生家。每次唐先生都会提前准备好茶点，从少年时代的求学一直到晚年对基础研究的关注；从小学时代对数学的特殊兴趣一直聊到晚年对劳厄发现x射线的再思考；从美国留学时的恩师鲍林一直聊到当今的化学教育；从江南水乡好玩的龙舟一直聊到今天的数字化摄像机。每次访谈，我们都能感受到唐先生对学术的热爱、对生活的激情、对物质世界的睿智探索、对中国科学发展的关切以及对科学教育与研究的深刻思考。让我们感受特别是的，唐先生是活跃在世界化学舞台上的来自中国化学界的一颗耀眼的明星，他不仅在学术研究领域硕果累累，还积极推动了中国晶体学界和整个中国科学的国际化进程。唐先生爽朗的性格、开阔的视野也让访谈变得轻松而愉快。
通过访谈，唐先生很快就喜欢上了采集小组的工作方式，并坦率直言，在晚年能对采集小组畅所欲言，是一件非常惬意的事情。不仅如此，叶青对工作的细致和认真，让唐先生从最初同意采集小组复制他保存的资料，一下转变到同意将资料捐赠，并放心地将他珍藏多年的照片让我们全部交给采集小组。这些也给采集小组的工作注入了极大的动力。
迄今为止，我们共采集的实物资料中，数字化716件，实物原件703件，总计11833页。唐先生捐赠了4份传记，63份手稿，336份通信，57件档案，23张照片，9份著作，10份论文以及3份学术评价资料，14份新闻报道，86份证书，85份学习、生活和工作用品。比如，唐先生1950年完成的博士论文，多年收藏的全部证书，唐先生与诺贝尔奖得主鲍林、霍奇金和Lipscomb教授等的多封往来书信，尚未出版的《量子力学及其在化学中的应用》等多份手稿等悉数全部捐赠出来。
在本书撰写过程中，课题组成员多次对撰写思路和一些具体问题进行探讨，工作中分工合作、全力互相配合。课题中期检查和结题验收时，胡化凯、樊洪业、张藜、王春法等专家对研究报告的章节名称、对原始材料的利用等提出了宝贵的意见。访谈过程中中国科学院大学的硕士研究生胡泉始终跟进，提供摄像、录音等多种技术支持。北京大学生命科学学院的唐平则用他专业的摄像技术给予我们适时地帮助。整理资料的过程中中国科学院现代化研究中心的靳京给予了全力协助。特别是，唐先生在传记撰写过程中，对其框架和内容分布提出了具体意见。在初稿完成后，唐先生逐字逐句地进行了审读，并做了修改。杨培增教授也逐字逐句审阅了新稿，并提出一些有益的修改意见。本书的完稿凝聚了许多专家的心血。没有大家的帮助和鼓励，我们的研究难以顺利进行。在此，我们一并表达诚挚的谢意。
本书由朱晶执笔，叶青修订。
我们深知，本书还存在诸多错误和欠妥之处，期待得到专家们的批评指正。
朱晶
2014年2月10日
光阴荏苒，转瞬已过耄耋，欣逢盛世，“流年自可数期颐”了。
曾几何时：我还在国家内忧外患频仍的年代（1925—1937）上小学和中学；又在抗战初期的战争年代（1937—1942）上大学；战争结束不久（1946）留学美国；回国时，祖国已进入新中国成立后第二年（1951），而我刚过而立之年。
一
留学期间，我一直在加州理工学院学习和工作。当时第二次世界大战结束不久，美国经济发达，科学技术正处在大发展的前夜。物理学日益成为萌发新技术的先导学科；化学形成创造尼龙等新材料和众多化合物的学科基地，并对原子结合成分子的方式和规律的认识也日趋深入而系统；生物学正在以惊人的步伐跨入分子水平。我1946年秋入学后攻读博士，主修化学，副修物理，师从Linus Pauling教授，主攻方向为x射线晶体学和化学键本质，并旁及量子力学和统计力学。博士论文涉及合金系中形成超结构以及六次甲基四胺与二氯化锰生成复合物的本质。1950年获学位。博士后期间曾以一些血红蛋白晶体为对象涉足蛋白质晶体学研究。
二
1951年我绕道欧洲回国，历时三个月，赶上清华大学秋季开学。当时正在进行院系调整，我在化工系讲授物理化学课，并在化学系开了分子结构和化学键本质课程。第二年秋天调来北京大学化学系，着手开设新课并开展科学研究工作。我为开设结晶化学课程编写教材，并为开展x射线晶体学研究组建实验室和队伍。三五年后教学和科研工作均见成效。
在大学教书，我要花费不少时间和精力，但是很值得，因为我逐渐对教学相长的道理有了体会。回国后，一直到20世纪80年代，我担任基础课教学工作很少间断。即使在“文化大革命”中，工农兵学员进校前我要为他们准备教材，进校后还要为他们讲课。在教学工作中，我有很多机会与学生面对面地接触。回想起来，我与他们直接交流思想认识时，大都是愉快、双方都受益的，因为他们的本意是热爱祖国、崇尚知识并渴望掌握知识的，师生之间一般存在着“天然”的默契和好感。我好有一比，比作一种“生态关系”。但当政治运动来临时，我会听到这样的话：“我爱我师，但更爱真理”。我感到困惑，不知道真理为何又突然离我而去。
在长期担任教学工作的过程中，我在物理化学和结构化学领域中编著了一系列讲义。其中已经出版的有《结晶化学》《统计力学及其在物理化学中的应用》《化学动力学和反应器原理》《对称性原理（一）》《对称性原理（二）》和《相平衡、化学平衡和热力学》。我还先后编写了《晶体学》《X射线晶体学》《物质结构》和《量子力学及其在化学中的应用》等讲义，但还没有来得及订正出版。编著这些书籍和讲义时，我总受到这样两个认识的驱动：首先，我认为从事科学技术事业需要在学科上有一定的基本功，而登上科学殿堂则需要一定的台阶；其次，我对莘莘学子要求掌握系统知识的渴望也留有深刻印象。
大学是培养人才和做学问的场所。大学的这两种作用是互相依存的，绝不可以偏废。大学培养人才和做学问主要是通过教学工作和科研工作来进行的；这两种工作当然也是相辅而行、相得益彰的。我认为，衡量一所大学在一定程度上可以着眼于多数教师的胜任程度，而胜任的教师，除了自身的素养、学识和能力外，必然还能从教学相长以及科研和教学相得益彰等信念中取得力量。一个胜任的教师在传播知识时要着意帮助学生学好学活并学以致用；还应鼓励学生独立思考，并注意培养他们分析问题和解决问题的能力。
三
回国以后，我的科研工作所走的道路要曲折一些。来到新北京大学，首先开展的是以x射线晶体学为核心的结构化学研究工作。我精心选定的第一批晶体结构分析对象有：锑的三种无定形硫化物、三硫化四磷、醛的亚硫酸氢钠加合物、无水硫酸钠、二亚硒酸三氢钠、葡萄石、吐酒石和Grignard试剂等。短短几年中，这个方向吸引了不少很有才学的学生和教师，他们热爱这个新专业，生气蓬勃，显示了较大生命力。但这种“生态”带来的关系既不符合某些人的心愿，也不容于接踵而至的“大跃进”运动。工作中断了。几年后，1962年新研究生又进入我的实验室，工作有所恢复。1963年国家科委实施规划中的重点科研项目，要在北京大学建设物质结构研究基地，第一步将现有实验室和队伍有所扩展。但没有多久，“文化大革命”开始，建设计划天折。1966年春，在京郊参加“四清”工作的我被调回参与吴有训先生主持的胰岛素合成工作鉴定会，会上决定开展胰岛素晶体结构测定工作，并委以重任。基地的大部分成员参加了胰岛素晶体结构分析工作。在上级领导下，排除各种干扰，最终在科学院和北京大学的通力合作下，于1971年和1974年分别完成分辨率为2.5A和1.8A胰岛素晶体结构测定。
1970年我下京郊各化工厂，为行将入学的工农兵学员准备教材。编写教材时，我夹带了探索科研新方向的目标，竟在下厂期间颇有收获。我编写的新教材联系了实际，更新了内容，但重点还是放在对学生受用不尽的基本概念和原理上。1971年工农兵学员进学校后，我不但要讲课，还要与其他教员一起带他们到工厂去开门办学。这期间我们还和工业部门的工厂和研究院合作研制催化剂。大家都很有体会：物理化学和结构化学的学科背景对研制催化剂等实践很起作用。在“文化大革命”结束前后，我开始考虑今后的科研工作是否要从固体的体相扩展到表面。后来我们确实这样做了。 “文化大革命”结束后，为了开展晶体结构和结构化学方面的科研工作，设置了金属有机化合物合成和结构分析这个科研方向，也恢复了生物大分子结构分析工作，并开辟了研究药物分子构效关系以及蛋白质分子设计和结构预测的科研方向。这些方向为大、小分子的晶体结构工作配备了上游和下游，并进行了适当的系列化。不论在出成果还是培养人才方面都取得了实效。鉴于生命过程已被认同于化学过程，我认为，我国发展生命科学固不可无化学之参与，而化学在我国为了本身的发展也不可等闲视之。应该说，现在是我国开展化学生物学研究和培养这方面人才的好时机。
另外，设立了研究催化剂、超导氧化物和纳米材料等功能体系的结构、表面和制备的科研方向。这些科研方向都为研究集体积累了成果和水平。结合开门办学时的收获，我的合作者回校后继续努力，我们终于提出了氧化物在载体表面自发单层分散原理，并展开有关的应用研究。根据工作中的心得，我意识到分子工程学作为一个学科，可能对化学是一种越来越重要的补充。我还对分子工程学的学科建设问题进行了分析和阐述。
经过五年的筹备，北京大学1984年成立了物理化学研究所。从1991年起我们先后发起并为两个攀登项目：生命过程中重要化学问题研究和功能体系的分子工程学研究，承担了科研任务。
四
我的一生是崇尚科学、涉足科学的一生。在少年时代我已萌生对数理化以至科学技术的兴趣。从大学时期以至进入社会以后，我的心目中科学几乎是“正确”和“真理”的同义语。科学作为一个利器是双面开刃的，既可以造福人类，又可以祸害人民，要看掌握在谁的手中。这一点我明白得相当早。因此，我也很重视社会发展规律以及社会科学。同时，我在长时期中形成了一个信念：科学与民主乃孪生兄弟。
上述科学观未必需要太多反思。但由于长期以来人类在实践中没有与自然达成一种和谐的关系，概括了生物相互之间及其与环境之间相互作用的生态关系，问题已经越来越严重。今后，人类及其社会能否长期持续发展或生存，当系于如何与自然相处。科学技术的发展当与社会和经济的发展一起，重视并解决生态环境问题。我有“人定胜天”的思想，并往往会在文字中有所鼓吹。现在看来，对“人定胜天”的理解不能带有片面性。如果人类不遵循客观规律，在自然面前为所欲为，恣意破坏生态，必将在或长或短的时期后受到自然的无情惩罚。我们早应引以为戒了。
科学发现和人才成长也有规律可循，但也有不可预测的一面。发现和成长都涉及人，而人是一个最活跃的因素。在这里偶然性和必然性总是结合在一起的，历史会在这方面给我们以教益。我可以通过一个发生在半个世纪前而影响深远的事例得出有益的启示。 1953年Iames watson和Francis crick发表的DNA双螺旋模型，对生物学、生命科学以及整个科学来说都是一个重大突破，它所起的巨大推动作用在科学界是有共识的。这个发现在他们二人手中实现，毫无疑问，他们起了主导作用，但他们所处的环境和时代也极为重要。下面我将提示有关的时代背景以及若干当时已经发表和尚未发表的重要成果，时势造英雄和英雄造时势的说法也会在科学发展的历史中显得很实在。
从第二次世界大战结束前后，纸层析法和同位素标记原子法问世。纸层析法者是1944年Archer Martin等为了分析蛋白质中20种氨基酸含量发展而成，当时早已从Emil Fisher的工作中得知，蛋白质是由多种氨基酸缩合而成的多肽。1953年Frederik Sanger终于在此基础上测定了胰岛素分子的一级结构，即分子中氨基酸（残基）的序列。后来Erwin chargaff也应用纸层析法用于分析核酸中四种有机碱的含量，并得出重要结果。同位素标记原子法有助于跟踪原子的来源和去处以及微量和快速检测等。这两种方法促使生物化学进入了新的发展时期。在同一时期中，核酸的化学已在Alexander Todd手中弄清楚，并在Oswald Avery以及Alfred Hershey的实验中越来越明确，遗传物质是DNA，而不是蛋白质。这是个重要发现涌现的时期。
1950年Linu。Pauling利用构筑结构模型的方法完成了蛋白质的二级结构——α—螺旋体的推引工作，这是一个由多肽通过分子内氢键形成的螺旋体。为了这个目标，他在几年前就开始测定了一系列氨基酸和小肽的晶体结构，从而得出了这类化合物的立体化学数据、特征和规律，其中关于氢键的重要性、成键条件以及肽键的双键成分导致周围四个键的共面性的认识最为关键。他还曾建议，DNA可能是类似的螺旋体。
1951年Watson去剑桥大学，他当时是23岁的生物化学博士后，对遗传学有着执着的兴趣和想法。他的思路大体上是这样的：现在既已明确遗传物质是DNA，那么只要得出它的结构，就可了解遗传的本质；而解决结构问题，现在可以把Pauling推引α—螺旋体的模型法应用于DNA。他的想法影响了正在剑桥攻读博士、比他年长而学术素养较高的Crick，并与他一起工作。
为DNA构筑结构模型的过程中，Watson和Crick除了采用Pauling的指导原则外，也从Chargaff发表的关于各种来源的DNA试样中四种有机碱含量的关系中受到很大启示。这个结果指明，各种DNA试样中含有的四种有机碱的相对含量之间都存在这样的规律性：腺嘌呤残基数与胸腺嘧啶残基数相等（A=T），鸟嘌呤残基数与胞嘧啶残基数相等（G=C）以及嘌呤残基总数等于嘧啶残基总数（A+G=T+C）。他们还从Maurice Wilkins的实验室由Rosalind Franklin摄取的DNA纤维衍射图中得到了非常重要的信息。这些衍射图当时并未公开，而最让他们担心的对手Pauling那几年护照被吊销，就没有这种眼福了。这些衍射图指明，DNA确实具有螺旋体结构，轴向显示了螺旋周期为34A、36°和周期为34A的规则性，而且对有机碱和磷原子的放法也有讲究。根据这些线索，Watson和Crick搭出了现在众所周知的DNA双螺旋模型。
作为结尾，我要在这里复述一个年轻时听过的故事：过去有个海港，帆船出海前船长要找牧师为他祈祷。有的船长在险恶的风浪中葬身鱼腹，有的到达了海洋彼岸并写信向他道谢。牧师把这些信件收集起来，当然越积越多，他就会兴致勃勃地对人说，“我的祈祷是多么灵验啊，这么多信，每封信都为我的祈祷向我道谢。”
最后，我要向为编著此书付出巨大精力和辛劳的两位年轻朋友——朱晶和叶青致以真挚的谢意。
唐有祺
2015年4月10日于北京大学
唐有祺，中国科学院院士。1942年毕业于同济大学理学院化学系，获理学学士学位；1950年毕业于美国加州理工学院，师从化学界泰斗L.Pauling，获博士学位。1950年5月至1951年5月在美国加州理工学院为博士后研究员，1951年8月在清华大学化学系任教，在院系调整中转入北京大学化学系至今。现为北京大学化学与分子工程学院教授。
朱晶、叶青著的《根深方叶茂：唐有祺传》向读者系统呈现了唐有祺院士的学术成长过程与思想脉络。
朱晶、叶青著的《根深方叶茂：唐有祺传》是第四批老科学家学术成长资料采集工程（简称采集工程）丛书之一。以传记的形式把采集工程的成果展现给社会公众，是采集工程的目标之一，也是社会各界的共同期待。
本书是在充分挖掘档案和书信等各种文献资料、与口述访谈相互印证校核、严密考证的基础之上形成的，内中还有许多很有价值的照片、手稿影印件等珍贵图片，基本做到了图文并茂，语言生动，既体现了历史的鲜活，又立体化地刻画了人物，较好地实现了真实性、专业性、可读性的有机统一。通过本书，学者能够获得更加丰富扎实的文献依据，公众能够更加系统深入地了解老一辈科学家唐有祺的成就、贡献、经历和品格，青少年可以更真实地了解唐有祺、了解科技活动，进而充分激发对科学家职业的浓厚兴趣。
