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胡英
发布人: 发布时间: 2014-12-19 作者: 访问次数: 416

 胡英(1934~),湖北英山人。物理化学与化学工程学家。1993年当选为中国科学院院士。1953年毕业于华东化工学院(现华东理工大学)化工机械系。长期从事物理化学教学和分子热力学研究。主编《物理化学》第12345版教材,出版《流体的分子热力学》、《应用统计力学》、《现代化工热力学》、《物理化学参考》等专著。获国家级教学成果奖一等奖和二等奖、全国优秀科技图书奖二等奖、全国普通高等学校优秀教材奖一等奖、普通高等学校优秀教材全国优秀奖、宝钢优秀教师特等奖、香港柏宁顿教育基金会孺子牛金球奖、上海市教育功臣奖、国家教委科学技术进步二等奖(3次)、教育部科学技术进步奖一等奖、上海市科学技术进步奖二等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖等多项奖励。忠于教育事业,为中国的化工高等教育和化工学科发展做出贡献。华东理工大学教授。曾任华东理工大学学位委员会副主任,教育部工科化学课程教学指导委员会主任委员,中国化工学会副理事长,兼任《化学学报》、《化工学报》、Fluid Phase Equilibria 编委。

 

一、成长经历

胡英,祖籍湖北省英山县,1934619日出生于上海。1938年~1944年在上海尚群小学和宗文小学读书。时值抗日战争,家庭生活极为艰难。父亲胡远腾毕业于上海法政大学,从事律师职业,但出于强烈的民族意识,不愿在日伪统治下工作,实际上处于失业状态,全家靠姐姐摆摊做小生意维持生计。年幼的胡英为生活所迫,很早就和姐姐一起操劳。1944年,胡英考入沪新中学(即省立上海中学)。由于考取了新闻报馆贷学金,为他支付了学费,他才得以继续上学。每当胡英想起此事,总是心潮难平、备存感激。他还十分感谢基督教女青年会,为他提供了过冬的棉袄。沪新中学是下午上课,上午胡英就在菜场卖葱姜,赚些小钱贴补家用。这段生活对他的一生影响甚大,民族的灾难和家庭的困境,练就了他吃苦耐劳、坚韧不拔的钢铁意志,升华了他对国家和人民的热爱、强烈的责任感。抗战胜利后他转往上海中学,1950年中学毕业。受姐夫和姐姐从事香料合成工作的影响,胡英考入上海交通大学化工系,1952年院系调整时,调整为华东化工学院(现华东理工大学)。1953年提前毕业并留校任物理化学助教。

胡英1960年任讲师,1978任副教授,1982教授,1986博士生导师。曾任华东理工大学学位委员会副主任,教育部工科化学课程教学指导委员会主任委员,中国化工学会副理事长,兼任《化学学报》、《化工学报》、Fluid Phase Equilibria 编委。1985年被评为上海市劳动模范。1986年国家人事部授予有突出贡献中青年专家称号。1993年当选为中国科学院院士。

 

二、锐意教育创新、领衔全国工科化学教学改革

1985年至2000年期间,胡英担任教育部工科化学课程教学指导委员会主任委员,其间他针对当时我国化学化工高等教育的现状和21世纪对人才培养的要求,领衔主持了推动全国面向21世纪工科化学系列课程的教学改革,提出了一系列教育与教学改革新理念、新思路:在理论教学方面,提出了以物理化学为枢纽的化学理论课程两段式教学新模式。实际运行效果表明,这项改革理顺了各门化学课程之间、化学课程与专业课程之间的关系。解决了各门化学课程之间多年形成的阻塞、重叠和矛盾,为教育质量工程的实施奠定了坚实的基础。在实践能力的培养方面,他设计了以制备分离分析结构性能测试为主线的实验课程新体系,密切了理论与实践的结合,疏通了化学实验课程间的通道,有效地推进了传统的知识型教学向现代的发展型教学的转变。这一改革促成了国家工科化学教学基地和国家化学实验教学示范中心的建设,在国内化学教育界引起了强烈反响。

1994年,胡英针对以物理化学为枢纽的工科化学系列课程改革,提出了少而精和博而通的教学思想,赋予教学以活的灵魂。所谓少而精是指教学突出重点、教深教透,使学生能举一反三、触类旁通。“博而通”是指广博的知识面,学生解决问题思维活跃、能融会贯通。前者是教师的教学准则,后者主要通过教师的引导和学生刻苦自学逐步实现。在他看来,少而精和博而通的关系,犹如建造或装修一幢楼房,到底建造或装修几个房间做样板房是次要的,只要把包括基础在内的框架搭好了,水电、煤气和电话通了,宽带也通了,再重点地装修一些样板房就可以了。剩下的可以是空架子或毛坯房,可留给学生自己装修,这样才能做到少而精少而精并不是对学生的长远要求,他们工作的时候就不能追求少而精,而要博而通少而精是为今后博而通打下基础的。十几年来,教育界同行对少而精和博而通的教学思想进行了深入探讨和实践,并把它运用到教学的各个环节中。他领导的工科化学系列课程改革如火如荼,对我国教育事业的发展和人才培养起到了重要的推动作用。

胡英的潜心教育改革和创新,结出了丰硕的果实。由他领衔、与国内其它高校联合承担完成的“面向21世纪工科化学系列课程改革的研究与实践”获国家级教学成果一等奖。由他主编的面向21世纪课程教材《物理化学》第4版,作为两段式化学理论课程教学改革的标志性成果,获得了国家级优秀教材奖一等奖。

 

三、精益求精设计物理化学课程内容框架,教学独具特色

胡英先后主编了《物理化学》第1至第5版教材和配套系列参考书。根据他长期教学和科研实践的体会,精心设计了物理化学课程内容的框架结构(图1)。

 

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具体地说就是,这个框架将物理化学的内容分成两个板块:平衡规律和速率规律。每个板块包括三个层次:宏观层次、微观层次、微观到宏观的层次。每个层次又包括两个相对独立的方面:普遍规律和物质特性。获得物质的特性有三种方法:实验测定、经验半经验方法、理论方法。然而,若要求以理论方法获取某一层次的物质的特性,必须下沉一个层次才行,各个层次间就是这样关联的。这个框架既是学习物理化学的向导,又是应用物理化学基本原理的向导,也是读者施展自身能力的向导。因为在框架中可以找到新的现象、规律和方法的位置和联系。可以说,这个纲举目张的框架,既是胡英智慧的结晶,也是少而精和博而通教学思想的体现,从而使他主编的教材在逻辑框架的构筑、内容的推陈出新和突出实际应用等三个方面与国际接轨。北京化工大学国家级教学名师物理化学教授张常群、天津大学国家级教学名师田宜灵等,一致认为胡英主编的教材可与先进国家的同类教材相媲美,其框架结构在国内外都是一个创造。由他编著的《物理化学参考》是物理化学界几十年来想编著而又没有编著成的教学参考资料。这些工作为华东理工大学物理化学课程入选首批国家级精品课程、首批网络教育国家级精品课程和首批国家级双语教学示范课程奠定了坚实基础,为国内物理化学教学和课程建设起到了重要的引领和示范作用。

胡英自1953年参加工作以来,一直辛勤耕耘在教育这块热土上。数十年来,一贯倡导授人以鱼不如授以渔的教育理念。他所教过的学生,能一直清晰地记着他上课的情景,更准确地说,学生们一直记着他对教育事业的忠诚。一位伟人曾经说过世界上怕就怕认真二字,而胡英在教学中就最讲究认真。例如,他特别重视课堂教学的板书,他说:“一个好的板书,既是学科内容的展示,又是教师教学艺术的展示。”他的板书元素是这样构成的:今天要讲什么,教学重点是什么,反映这个教学重点的提纲是什么,图表是什么,是否要用不同颜色的粉笔标出轻重的区别,最后还要在黑板上留出一块空白,用作讲课时的灵感发挥。在胡英的书房里,有一叠厚厚的读书笔记,一行行整齐的小字记载着他对物理化学学科研究的真知灼见。翻开胡英读过的书籍,字里行间写满了他的读书心得和批注。人们常说物理化学深奥抽象,听懂与学好这门课程不容易,但听胡英讲物理化学课,却感到是一种美的享受。当然,这是他潜心研究教学、认真对待每一个教学环节的结果。他教的物理化学课深入浅出、生动鲜活,被人们誉为物理化学教学领域中一块响当当的王牌。为数众多的学生受益于胡英的教诲,他们普遍体会到,从胡老师那里学到了科学的方法论,获取了学习新知识的钥匙。

 

四、开拓进取、勇攀高峰

胡英是一个勤奋求实的人,一个拼搏上进的人。他有一段耐人寻味的格言:人生的乐趣在于不断地追求,特别应看重追求的过程,并善于自我欣赏,却不必过分计较人们的反应;在竞争中要保持一个平和的心态;要追求,达到一定目标,我的基本方法是笨鸟先飞,笨就是不够聪明,先飞意味着要比别人做出更多的努力,本来笨与聪明是相对的,就看你取的参照系了,将参照系定得高一些,你当然应该提早启动。这段格言不但是他的座右铭,也是他成就根基的写照。“文革”十年动乱期间,许多老师不是被卷入各种运动中就是被扣上反动学术权威的帽子而靠边站,教学、科研处于荒废状态。胡英则坚信总有一天知识是会重新受到重视,于是他坚持看书学习,积累相关领域的知识。由于他的坚持和勤奋,“文革”结束后,特别是改革开放后,他很快脱颖而出,成为学校教学科研的佼佼者。

在胡英几十年的拼搏奋斗中,作为一名教师,他坚持做到教学与科学研究一起抓,两个拳头同时出击。常常看到,刚刚上好课走下讲台的他,还没擦掉脸上的汗水和手上的粉笔灰,就进入实验室开展研究工作,或者踏上去工矿参加解决实际问题的路。在研究中,他从不在旁指手画脚,而是亲历亲为。这种雷厉风行的实干精神,也许就是他所说的“笨鸟先飞”的精髓所在。

胡英毕业于化工机械系,毕业后从事物理化学课程教学,20世纪70年代下放到化学工程专业委员会,经常带领学生深入工厂实习,为解决工厂复杂物系分离开始从事流体相平衡和分子热力学的研究。这样的经历为他从事分子热力学研究奠定了很好的基础。为了准确测定复杂物系的气液平衡数据,他提出了利用Gibbs-Duhem方程实现温度、压力、液相组成和气相组成相互推算的新方法,在这一思想的指导下设计建立了静态法溶液饱和蒸气压测定装置和动态法溶液沸点测定装置,成功解决了用常规手段难以准确测定的复杂物系的气液平衡数据测定问题,为低压羰基合成、维生素E生产等过程的分离工艺设计提供了大量基础数据。其研究成果“通过温度、压力和液相组成的准确测定获得完整气液平衡数据的研究”获1992年度国家教委科技进步奖二等奖。

改革开放后的1982年,胡英被国家选派进入美国加州大学伯克利分校化工系进修,师从美国科学院和工程院两院院士、分子热力学创始人Prausnitz,从此开始了两人长达近三十年的合作与友谊。与Prausnitz的合作不仅为胡英开展科研打开了一个广阔的领域,更使他的研究工作迅速到达国际前沿。当时,20世纪60年代提出的局部组成理论已被广泛接受,该理论认为密度越大混合物的局部组成现象越严重。虽然已经有零星的计算机模拟数据表明情况并非如此,但包括Prausnitz(他也是局部组成理论的提出者之一)在内的国际大部分学者均没有接受新的模拟事实。胡英通过对计算机模拟数据的仔细分析并结合合理的理论模型,大胆提出了与当时主流观点相反的观点,认为混合物的局部组成随密度升高而减弱,密度趋于零时局部组成现象最为严重,他用当时最新的计算机模拟数据,说明了自己观点的正确性,并得到Prausnitz的确认。该成果于1983年第三届国际流体相平衡大会(PPEPPD)期间与Prausnitz联名发表,立刻在国际同行中引起很大反响。在随后的几年中,国际分子热力学领域掀起了一股局部组成研究的热潮,使这一结论最终获得一致认同。胡英的这一出色工作及其在学术研究中的洞察力获得Prausnitz的高度认可和赏识,并将胡英介绍给美国的同行,使胡英有机会接触到当时该领域的国际著名学者,并建立了广泛的联系。在上述局部组成理论的基础上,胡英又提出了一个简化的流体径向分布函数模型,建立了气体溶解度的分子热力学模型。该模型比当时流行的由Pierotti20世纪60年代初提出的定标粒子理论更优越,尤其是能够预测气体在电解质溶液中的亨利常数。上述工作于1988年获得教育部科技进步奖二等奖。

20世纪90年代初,国际流体相平衡研究领域普遍认为,面向石油化工过程的分子热力学模型研究已经达到比较完善的程度,分子热力学研究需要拓展新的领域。胡英及其合作者清楚看到了流体相平衡和分子热力学研究的这一危机,开始了对高分子系统分子热力学的研究。他们从自由空间和格子模型两条途径对高分子系统进行研究,分别建立了高分子系统的状态方程和混合亥氏函数模型(高分子系统的自由能模型),它们可以广泛用于从球形小分子到链状高分子、从非极性分子到极性分子或缔合性物质、从均聚高分子到共聚高分子、从非电解质到电解质和聚电解质溶液等复杂流体及其混合物热力学性质、热物理性质和相平衡的计算。胡英总结了几种典型的分子热力学模型的建立过程,提出了实验测定、统计力学理论和计算机分子模拟相结合的现代分子热力学研究方法。在这一方法中,计算机分子模拟已经不是简单地用于检验理论模型的可靠性,而是参与到模型的建立过程。上述工作获1998年度教育部科技进步奖一等奖。在高分子系统自由能模型的基础上,胡英和他的同事一起针对高分子(尤其是共聚高分子系统)复杂丰富的介观分相结构现象,将自由能模型与密度泛函理论和动态密度泛函理论相结合,建立了可以描述相界面结构以及微相分离结构演化的静态和动态密度泛函理论,可以成功地从宏观的高分子密度实验数据关联得到自由能模型参数并进一步预测高分子共混物或共聚的介观分相结构及其演化过程、分相界面高分子的构型等微观和介观信息。受上述工作的启发,他对物理化学的三个层次的思想予以扩展,提出从微观到宏观的多层次结构思想。世纪之交,胡英与国内其他化学工程专家一道发起21世纪化学工程学术前沿的大讨论,他提出的化学化工中结构的多层次和多尺度研究方法在国内外化学工程界引起很大反响,为中国化学工程学科的发展做出了新贡献。

从胡英建立多分散系统连续热力学理论的过程可以很好地反映他对学术研究的洞察力和敏捷反应。从事热力学研究的人都清楚,对于组分明确的离散系统,Gibbs已经建立了一整套流体混合物的稳定性理论用以判断相平衡、旋节线和临界点。但对于组分难以严格区分的多分散性的油品、高分子等系统,至90年代中期虽然已建立了相平衡判据,但对旋节线和临界点判据则始终没有建立起来。当时,一位德国同行从连续分布函数出发试图建立包含相平衡、旋节线和临界点判据在内的连续热力学框架,胡英敏锐地感觉到多分散系统的稳定性问题有可能很快获得解决,并根据自己对离散系统稳定性的应用研究经验,提出了一条从离散组分系统无限逼近连续组分系统的新途径,不仅使理论框架的建立过程更加简洁明了、易于理解,所得结果也与从连续分布函数出发得到的结果完全一致。特别值得一提的是,在这个连续热力学理论框架的建立过程中,胡英和德国科学家形成了你追我赶、相互启发、交叉前进的局面。这一工作获得2003年度上海市科技进步奖二等奖。

胡英不仅在学术成就方面受到国内外同行的广泛关注,而且他还编写了《流体的分子热力学》、《应用统计力学》和《近代化工热力学》等三本专著,它们为国内年轻学子进入分子热力学研究领域提供了很好的启蒙性资料和思想,引领了国内流体分子热力学的研究近30年。由于他在分子热力学研究方面取得的突出成就,被国内同行誉为中国的Prausnitz,获得2006年度何梁何利基金科学与技术进步奖。2010年在中国苏州召开的第12届国际流体相平衡会议(PPEPPD)上,他被国际组委会授予卓越成就奖,这是三年一次的国际会议首次设立的奖项,以表彰在流体相平衡研究领域做出卓越贡献的各国科学家

 

五、桃李不言、下自成

作为一位教育家,胡英为国家培养了一大批化学化工领域的专家,他们已成为国内外各个领域的骨干和栋梁。胡英十分注重青年人才的培养和学术梯队建设,培养和造就了一支由长江学者、教学名师和优秀青年教师构成的在国内外有重要影响的教学科研团队。由于他对我国化学化工教育的突出贡献、在分子热力学领域的杰出成就以及对高层次人才培养的成绩,2008年他被上海市人民政府授予“教育功臣”称号。

 

六、胡英主要论著

胡英,陈学让,吴树森. 1979. 物理化学(上、中、下). 北京:人民教育出版社;胡英,陈学让,吴树森. 1982. 物理化学(上、中、下). 第二版. 北京:高等教育出版社;胡英,吕瑞东,刘国杰等. 1988. 物理化学(上、下). 第三版. 北京:高等教育出版社;胡英,吕瑞东,刘国杰等. 1999. 物理化学(上、中、下). 第四版. 北京:高等教育出版社;胡英,吕瑞东,刘国杰等. 2007. 物理化学. 第五版. 北京:高等教育出版社。

胡英. 1982. 流体的分子热力学. 北京:高等教育出版社.

Hu Y, Azevedo E, Prausnitz J M. 1983. The Molecular Basis for Local Compositions in Liquid Mixture Model. Fluid Phase Equilibria, 13: 351-360.

Hu Y, Lüdecke D, Prausnitz J M. 1984. Molecular Thermodynamics of Fluid Mixtures Containing Molecules Differing in Size and Potential Energy. Fluid Phase Equilibria, 17: 217-241.

Hu Y, Xu Y N, Prausnitz J M. 1985. Molecular Thermodynamics of gas solubility. Fluid Phase Equilibria, 23: 15-40.

胡英,刘国杰,徐英年等. 1990. 应用统计力学—流体物性的研究基础. 北京:化学工业出版社.

Hu Y, Lambert S M, Soane D S, et al. 1991. Double-lattice model for binary polymer solutions. Macromolecules, 24(15): 4356-4363.

Hu Y, Ying X G, Wu D T, et al. 1993. Liquid-Liquid Equilibria for Solutions of Polydisperse Polymers. Continuous Thermodynamics for the Close-Packed Lattice Model. Macromolecules26(25): 6817-6823.

胡英. 1994. 近代化工热力学——应用研究的新进展. 上海:上海科学技术文献出版社.

Hu Y, Liu H L, Prausnitz J M. 1994. A model-free method for calculating vapor-liquid equilibria for multicomponent systems from total-pressure or boiling-point data. Fluid Phase Equilibria95(1): 73-92.

Hu Y, Ying X G, Wu D T, et al. 1995. Continuous thermodynamics for polydisperse polymer solutions. Fluid Phase Equilibria104(1): 229-252.

Hu Y, Liu H L, Prausnitz J M. 1996. Equation of state for fluids containing chainlike molecules. J Chem Phys, 104: 396-404.

Hu Y, Prausnitz J M. 1997. Stability theory for polydisperse fluid mixtures. Fluid Phase Equilibria, 130(1): 1-18.

Hu Y, Jiang J W, Liu H L, et al. 1997. Thermodynamic properties of aqueous solutions: non-symmetric sticky electrolytes with overlap between ions in the mean-spherical approximation. J Chem Phys, 106(7): 2718-2727.

Liu H L, Hu Y, Prausnitz J M. 1998. A molecular-thermodynamic model for polyelectrolyte solutions. J Chem Phys, 108(2): 780-784.

Chen T, Liu H L, Hu Y. 2000. Monte Carlo simulation of phase equilibria for random copolymers. Macromolecules, 33: 19041909.

Meng S H, Cai J, Liu H L, et al. 2001. Fluids of hard-spheres with two sticky thin layers, liquid-liquid transition for pure substances, J Chem Phys, 115(2): 970-976.

Hu Y, Liu H L, Wang W C. 2002. Molecular thermodynamics concerning complex materials. Fluid Phase Equilibria, 194-197: 97-106.

胡英等. 2003. 物理化学参考. 北京:高等教育出版社.

Hu Y, Liu H L, 2006. Participation of molecular simulation in the development of molecular-thermodynamic models. Fluid Phase Equilibria, 241(1): 248-256.

 

【主要参考文献】

胡英. 1989. 流体相平衡研究的进展. 化工进展,(1): 1-8.

胡英, 刘洪来. 1995. 分子工程与化学工程. 化学进展,7(3): 235-251.

胡英,1995. 工科化学系列课程改革的思考. 教学改革与当代科学技术发展.

胡英,叶汝强. 2001. 面向21世纪构建物理化学课程新框架. 挑战、探索、实践第三集. 370374.

胡英,刘洪来,叶汝强. 2002. 化学化工中结构的多层次和多尺度研究方法. 大学化学, 17(1): 12-20.

 

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