1964年，我國原子彈的爆炸成功 。這背后離不開科學(xué)家們夜以繼日的奮斗 。其中，有一位科學(xué)家為了國家需求放棄了自己熱愛并專注了近十年的甾體①化學(xué)及天然產(chǎn)物化學(xué)的研究，轉(zhuǎn)向硼氫化學(xué)②、有機(jī)氟化學(xué)③和含氟材料領(lǐng)域研究，實(shí)現(xiàn)了我國氟化學(xué)研究的從無到有，為我國國防事業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn) 。他就是中國科學(xué)院院士、有機(jī)化學(xué)家、中國有機(jī)氟化學(xué)的奠基人之一黃維垣 。
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黃維垣（來源：中國科學(xué)院官網(wǎng)）
1958年，“兩彈一星”工程正式拉開序幕 。制造原子彈的原料是鈾-235，如何將其從礦石中提煉出來，成為工程面臨的重大難題 。提煉過程對潤滑油要求極高，既需要它有潤滑作用，又要防止它在高速摩擦中燃燒 。
當(dāng)時，我國完全不了解如何制備這種潤滑油，甚至連它的成分都不清楚 。傳統(tǒng)的潤滑油屬于油脂類化合物，易燃且易分解，難以滿足國防事業(yè)的條件 。展開有機(jī)氟化學(xué)和含氟材料的研究刻不容緩 。
潤滑油的研發(fā)工作首先由石油部開展 。由于國內(nèi)氟化學(xué)的研究基礎(chǔ)薄弱，經(jīng)過一番努力，石油部仍沒有研制出樣品 。
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1959年，黃維垣在天安門觀禮臺留影
因中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所在含氟材料方面有一定的研究基礎(chǔ)，1960年，含氟潤滑油的研制任務(wù)轉(zhuǎn)移到上海有機(jī)所，命名為“111任務(wù)”——寓意這是第一位的、十萬火急的任務(wù) 。黃維垣被任命為“111任務(wù)”的負(fù)責(zé)人，并將研究方向從硼氫化學(xué)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向氟化學(xué)領(lǐng)域 。
蘇聯(lián)從中國撤走專家、資料、設(shè)備后，為了獲得潤滑油的樣本，中國科學(xué)家只能將黏附在原有機(jī)器里的潤滑油一點(diǎn)點(diǎn)弄出來，作為珍貴的實(shí)驗(yàn)樣品 。拿到樣本后，黃維垣利用研究所唯一的一臺紅外光譜測試儀解析它的結(jié)構(gòu) 。
項(xiàng)目成員不熟悉紅外光譜的儀器操作以及譜圖解析，黃維垣通過上課方式，為大家仔細(xì)講解如何使用，充分發(fā)揮紅外光譜在執(zhí)行國防任務(wù)中的作用 。
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1962年，黃維垣與上海有機(jī)所的同事在研究所大門前合影（黃維垣為第二排右四）
為了節(jié)約時間，他一邊上課，一邊進(jìn)行紅外光譜分析 。不到一個月時間，他有了一個重要發(fā)現(xiàn)：潤滑油樣品中沒有碳鍵，從而推測這種油是全氟的含碳化合物，即全氟烴油 。
解析出潤滑油的結(jié)構(gòu)后，黃維垣又夜以繼日展開研究，試圖合成這種潤滑油 。僅花了不到一年時間，他便和其他研究人員一起找到了合適的料油品種，探索出良好的氟化條件，最終經(jīng)過調(diào)配，研制出符合樣品油成分、性能等十幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的氟油 。
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1965年，“液相法制造全氟油”獲國家創(chuàng)造發(fā)明獎的證書
1964年10月，中國第一顆原子弾爆炸成功 。黃維垣帶領(lǐng)研制的潤滑油發(fā)揮了重要作用 。從1960年接受任務(wù)開始，短短三年內(nèi)，黃維垣團(tuán)隊(duì)就完成了氟油的研制、中試、擴(kuò)大生產(chǎn)全過程，圓滿實(shí)現(xiàn)國家任務(wù) 。
1980年，黃維垣當(dāng)選為中國科學(xué)院院士 。在國家需求面前，他將國家的需要作為自己的課題，甘愿放棄已有的事業(yè)，獻(xiàn)身氟化學(xué)事業(yè)，為我國的國防民生都作出了重要貢獻(xiàn) 。
注：
①甾體是廣泛存在于自然界中的一類天然化學(xué)成分，包括植物甾醇、膽汁酸、C21甾類、昆蟲變態(tài)激素、強(qiáng)心苷、甾體皂苷、甾體生物堿、蟾毒配基等 。
②硼氫化反應(yīng)，重要的有機(jī)合成反應(yīng)之一 。乙硼烷在醚類溶液中離解成的甲硼烷以B—H鍵與烯烴、炔烴的不飽和鍵加成，生成有機(jī)硼化合物的反應(yīng) 。
③有機(jī)氟化合物特別是全氟化合物具有一些不一般甚至是非常特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，它們被用于從藥物化學(xué)到材料科學(xué)等多個科學(xué)領(lǐng)域中 。氟是一種非金屬化學(xué)元素，是特種塑料、橡膠和冷凍機(jī)（氟氯烷）中的關(guān)鍵元素 。由于氟的特殊化學(xué)性質(zhì)，氟化學(xué)在化學(xué)發(fā)展史上有重要的地位 。
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黃維垣
(1921.12-2015.11)
有機(jī)化學(xué)家
中國科學(xué)院院士
文：采集工程項(xiàng)目辦公室/中國科協(xié)創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院
參考文獻(xiàn)：
[1]朱晶、黃智靜.虛懷若谷：黃維垣傳[M]，上海交通大學(xué)出版社.2015.
【黃維垣|黃維垣院士：國家的需要就是我的課題】
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