範海福，1933年出生。1956年北京大學化學係畢業(ye) 。晶體(ti) 學家，中國科學院物理所研究員。1991年當選中國科學院院士；2000年當選第三世界科學院院士。第十四、十五屆（1987~1993）國際晶體(ti) 學會(hui) 、晶體(ti) 學計算委員會(hui) 委員。

對晶體(ti) 結構分析中的贗對稱性問題提出了係統的處理方法、建立高分辨電子顯微學中的圖像處理新方法（與(yu) 李方華合作）、將直接法用於(yu) 蛋白質晶體(ti) 結構分析、創建多維空間直接法以測定含周期性缺陷的晶體(ti) 結構。

發表學術論文一百餘(yu) 篇，在國際學術會(hui) 議上作特邀報告四十餘(yu) 次。與(yu) 英國皇家學會(hui) 會(hui) 員M.M. Woolfson合作專(zhuan) 著一部：Physical and Non-physical Methods of Solving Crystal Structures，Cambridge University Press，1995。獲1987年國家自然科學獎二等獎，1991年中國物理學會(hui) 葉企孫獎，1992年國家科技進步獎二等獎，1996年第三世界科學院物理獎，1998年何梁何利科技進步獎，2006年陳嘉庚數理科學獎。

■本報記者 溫新紅

采訪範海福院士，是在他家簡樸甚至有些簡單的客廳裏。從(cong) 陽光明媚的下午直到天色暗淡的傍晚，聽著略帶廣東(dong) 口音的老人娓娓道來。

和同時代科學家一樣，範海福的科研道路打上了時代烙印，但又顯得有些異數——沒有被動承擔某個(ge) 研究項目，還抵禦了某些“大氣候”的影響。他早在1963年撰寫(xie) 並正式發表於(yu) 1965年的論文就率先進入了當時國內(nei) 外晶體(ti) 結構分析方法研究的一個(ge) 新領域。該領域從(cong) 上世紀80年代初至90年代末，成了國際晶體(ti) 學直接法研究的一個(ge) 熱點。無疑，我國的相關(guan) 研究也因此一直占有重要的地位。

母親(qin) 買(mai) 的化學實驗書(shu)

上世紀40年代後期，抗戰結束後廣州恢複了過去的平靜，街道重新熱鬧起來。一個(ge) 十四五歲的少年，常常在節假日穿梭於(yu) 大街小巷，從(cong) 舊貨攤、書(shu) 店到所有向公眾(zhong) 開放的圖書(shu) 館。這個(ge) 少年就是範海福。

初中二年級時，範海福隨母親(qin) 從(cong) 澳門回到廣州，進入中山大學附中（現為(wei) 廣東(dong) 實驗中學）。範海福開始隻對文學、音樂(le) 、美術有興(xing) 趣，不曾想一本書(shu) 讓他走上了科研的道路。

範海福的母親(qin) 是中學老師，喜歡買(mai) 書(shu) ，每次也給範海福選一些書(shu) ，有一次買(mai) 了本《少年化學實驗手冊(ce) 》。這是一位早年化學家寫(xie) 的小書(shu) ，它針對中國當時國情，教少年人在家做實驗。可想而知當時中國學校的實驗設備都非常有限。這本實驗書(shu) 寫(xie) 得很詳細，範海福看後很感興(xing) 趣，就玩上了，動手在家做實驗，從(cong) 那時起他對化學就有些興(xing) 趣了。

在此之後，範海福又看了一係列教少年在家做實驗的書(shu) ，除了化學實驗還有無線電實驗，並由此擴展到各種科普讀物。做實驗讓範海福受益匪淺，除了學會(hui) 動手，還鍛煉了思考。因為(wei) 書(shu) 上提到的許多材料和工具，其價(jia) 格不是範海福的家庭經濟條件所能承受的。他不得不設法尋找代用品並修改實驗方案。為(wei) 此除了逛舊貨攤，還要進圖書(shu) 館去找參考資料，以便更透徹地理解實驗的原理。

“我瀏覽課外讀物以及就同一個(ge) 問題查幾本不同參考書(shu) 的習(xi) 慣就是那時候培養(yang) 起來的，這是很偶然的。我母親(qin) 不是學理工科的，對於(yu) 解決(jue) 實驗上的問題幫不上忙。隻有自己去想、查資料、做實驗，有的問題很快就解決(jue) 了。有的問題一時不能解決(jue) ，就再想辦法，再做實驗。這些都是科研中頻繁出現的過程，那時就開始接觸並去適應了。”範海福說。

之後，範海福又組織了課外化學和無線電實驗小組，在自己家裏和幾個(ge) 同學一起做實驗——在中山大學附中，學生不用申請就可以組織興(xing) 趣小組。他們(men) 的活動貫穿了整個(ge) 高中階段，興(xing) 趣之大，即使在高考前也不曾停止。

有意思的是，這個(ge) 興(xing) 趣小組的同學都考上了大學，都讀理工科，多數當了教授，其中還有兩(liang) 位院士。範海福說：“如果機遇能夠均等地眷顧每一個(ge) 人，他們(men) 當中還會(hui) 有更多的院士。”

兩(liang) 次考試不及格

範海福對有興(xing) 趣的科目很用心，但對考試則並不在意。他兩(liang) 次參加高考。第一次沒有考上第一誌願的學校，第二次才考上北京大學。不像許多科學家從(cong) 小學習(xi) 就很優(you) 秀，範海福說自己的考試成績，除了少數特別有興(xing) 趣的科目，其他大都是中等水平。

他在中學和大學都有考試“不及格”的記錄。不過，很幸運的是，他就讀的中學和大學都很寬容。

中山大學附中是一所公立中學，它雖然不一定是當時廣州最好的中學，但在範海福看來，學校裏有很優(you) 秀的教師，能夠給學生耐心的啟發和引導；有良好的氛圍讓學生能夠自由地發展。

範海福有一年數學沒考及格，之後參加補考。但是他並沒有因此從(cong) 老師或同學那裏感受到某種壓力。了解他的老師和同學都仍然覺得他在化學、物理、音樂(le) 、美術等科目有突出的表現。

另一次“考試”不及格，是在北大期間。

範海福對於(yu) 自己做實驗的能力是很自信的。有一次實驗課範海福擅自改動了“實驗教程”中規定的操作。當時的“教程”是從(cong) 前蘇聯搬來的。範海福發現其中有兩(liang) 個(ge) 實驗操作明顯不合理。後來的事實也證實，按照這兩(liang) 個(ge) 實驗操作去做，花上幾十分鍾也得不到結果。範海福改變了操作，不到五分鍾就做完了。事先沒有同老師商量，應該說是不對的。但是如果商量了，恐怕也就改不成了。做完實驗，他得意地提前離開了實驗室“自由活動”去了。

事後負責無機化學實驗課的老師批評他：不遵守課堂紀律；不尊重蘇聯老大哥的先進經驗。範海福接受了第一項批評，但拒絕了第二項。一年級期末放假期間，範海福接到一封電報：無機化學實驗課不及格，速回校參加補考。範海福沒有理會(hui) 。開學後，課代表問他怎麽(me) 不參加補考。範海福說：無機化學實驗課根本就沒有考過試。你還不知道我會(hui) 考成什麽(me) 樣，怎麽(me) 就肯定我需要“補考”？事情就這樣僵持著。

畢業(ye) 兩(liang) 年後，範海福接到通知：請帶兩(liang) 張照片回校領取畢業(ye) 證。

回首往事，範海福覺得那位負責實驗課的老師是一位很敬業(ye) 的老師。她給予範海福的指導和幫助是寶貴的。還應該特別感謝那位老師和校方對一個(ge) 狂妄不羈的“愣小子”所表現出來的寬容。

受益於(yu) 大師講課

範海福進入北京大學化學係是在1952年。當時的北大，名教授都在第一線講課，大學4年讓他收獲很大，也印象深刻，過了近60年，許多老師上課的情形他都能一一道來。

中國晶體(ti) 學奠基人之一唐有祺是範海福的晶體(ti) 學啟蒙老師。範海福大學畢業(ye) 多年後仍得到唐有祺許多幫助。那時其他老師對範海福後來的科研生涯同樣有著重要的影響。

著名物理化學家傅鷹講課精辟透徹、風趣幽默。他特別強調學以致用。開學第一課，他就公開期末考試的一道必答題：“舉(ju) 一個(ge) 你親(qin) 身經曆的例子來說明一條膠體(ti) 化學的原理。”附帶要求：“這個(ge) 例子不能是我在課堂上講過的，也不能是其他考生例舉(ju) 過的。否則你最多隻能得3分（5分是滿分）。”幾句話就讓全班學生隨時隨地注意周圍發生的各種自然現象，並試著用剛剛學到的膠體(ti) 化學原理去加以闡釋。這在教學法中堪稱一絕。

著名物理化學家徐光憲為(wei) 人平易謙和。他在講課之餘(yu) ，還向同學們(men) 介紹自己的科研經驗。告誡他們(men) ：科學研究的路途中，會(hui) 有一些地方“花草很好看”。但是不要因此迷失方向，偏離更重要的目標。

著名理論物理學家周光召是當時給化學係講課的最年輕的老師，也是最受歡迎的老師之一。他講理論物理的“化學係精簡版”。沒有現成的教材，來不及寫(xie) 講義(yi) ，上課也沒有寫(xie) 好的提綱。周光召手拿一支粉筆，邊講邊寫(xie) 。一年下來，用心的同學隻要記下關(guan) 鍵的話語，抄下黑板上的公式，就組成一部好講義(yi) 。周光召不僅(jin) 講授物理內(nei) 容，更注重訓練思維方法。要求學生對於(yu) 類似的概念不僅(jin) 要看到它們(men) 的雷同，更要弄清它們(men) 的差異。

大學三年級時，範海福在大連石油研究所陳紹禮的指導下作科研實習(xi) 。陳紹禮是剛從(cong) 美國歸來的青年學者。他的書(shu) 桌旁有一個(ge) 許多小抽屜的櫃子，裏麵全是文獻卡片。範海福跟陳紹禮學會(hui) 了上圖書(shu) 館查文獻，通過對文獻資料的分析對比得出自己的推論，然後用實驗去檢驗。

科技界的工匠

1956年，範海福分配到中科院應用物理研究所（現物理研究所）。

“發明一種新方法，可能比測定十個(ge) 新結構更重要。”這是範海福在物理所的導師吳乾章第一次和他見麵時說的話。這裏說的“方法”，是指晶體(ti) 結構分析方法。範海福就在這句話的啟發和引導下開始了幾十年的晶體(ti) 結構分析方法研究。

“我那行當，知道的人不多。”對於(yu) 晶體(ti) 學專(zhuan) 業(ye) ，範海福總是會(hui) 這樣開始介紹。晶體(ti) 學是一個(ge) 交叉學科，涉及到數學、物理、化學、生物學等等。它的名聲雖然不夠“顯赫”，但對人類的貢獻卻非常大。是X射線晶體(ti) 學，使人類懂得什麽(me) 是原子半徑、鍵長、鍵角等廣泛使用的、描述物質微觀結構的量；二戰結束前後，由英美多位頂級晶體(ti) 學家組成的團隊，花了3年時間，用X射線晶體(ti) 學方法測定了青黴素的結構，這才有可能廣泛地使用青黴素為(wei) 大眾(zhong) 治病；20世紀中一些重大的科學事件如DNA雙螺旋結構模型的提出、肌紅和血紅蛋白晶體(ti) 結構的測定、結構生物學的創建等等都和X射線晶體(ti) 學有密切的關(guan) 聯。

更直白地說，晶體(ti) 結構分析就是一種工具，它幫助人類以原子的尺度去觀測物質內(nei) 部的幾何形態。範海福曾經在一次講習(xi) 班中自我介紹說：“我們(men) 是幾個(ge) 工匠。請注意，我沒有瞧不起自己，更沒有瞧不起工匠。從(cong) 世界上最偉(wei) 大的建築設計師，到辛勤地添磚加瓦的建築工人都是工匠。設想一下，如果所有這些工匠都沒了，我們(men) 該到哪兒(er) 住呢？有兩(liang) 個(ge) 地方可供選擇：洞裏，或者樹上！”

範海福繼續解釋，搞計算機設計和製造的人與(yu) 搞晶體(ti) 結構分析研究的人都可以算是科技界的工匠。他們(men) 並不直接去探索自然界的運動規律，但是他們(men) 為(wei) 此提供不可缺少的工具，並不斷地改進和革新這些工具。以X射線衍射分析為(wei) 代表的、原子尺度下的物質結構分析已經有近百年的曆史。而且還在不斷地改進和革新中。原來花三年才測定出來的青黴素結構，現在大約三天就夠了。原來經過二三十年才完成的肌紅和血紅蛋白的結構測定，現在大概一個(ge) 月就能做完。

四十多年的“長壽”課題

2012年，中國物理學會(hui) 、《物理學報》和Chinese Physics B編輯部把“最有影響論文獎”的特等獎授予範海福1965年發表於(yu) 《物理學報》的文章：《符號關(guan) 係式在測定含重原子晶體(ti) 結構中的應用——I. 一個(ge) 符號修正方案；II. 分量關(guan) 係式及其應用》。那篇論文的第二部分（II）將直接法與(yu) 蛋白質晶體(ti) 結構分析中的“單對同晶型置換”和“單波長異常衍射”方法聯係起來，是國際上直接法首次進入蛋白質晶體(ti) 學的論文。寫(xie) 這篇論文的時間是1963年，那時範海福剛30歲。

“說實話，我當時並不清楚那篇文章到底有多大的意義(yi) 。我隻是試著打開一個(ge) 缺口，把腳伸進衍射分析方法研究的園地。”範海福回憶說。長期以來，範海福總覺得著名科學家吳有訓老先生對那篇文章的評價(jia) 明顯地高於(yu) 自己當時對它的評價(jia) 。

吳有訓從(cong) 那時起一直關(guan) 注範海福在方法研究上的進展。同時，範海福還得到導師吳乾章、吉林大學教授餘(yu) 瑞璜等老前輩的鼓勵和支持。但是接踵而來的“文革”，使這項工作受到嚴(yan) 重幹擾，隻能以“黑題目”的形式艱難地、斷續地進行。盡管如此，範海福等人在這一時期發表的論文仍被國外出版的一本專(zhuan) 著用三頁的篇幅詳細地引述。

“文革”後期，在自己的處境並不算好的情況下，吳有訓還叮囑範海福：“Phase problem很重要，一定要堅持搞下去！”

範海福和同事們(men) 堅持下去了，而且堅持了四十多年。“晶體(ti) 結構分析中的贗對稱性問題”、“晶體(ti) 超結構和非公度調製結構的直接法求解”、“蛋白質晶體(ti) SAD/SIR數據的直接法相位迭代推演”、“直接法輔助的蛋白質結構模型迭代修繕”等研究項目都是1965年文章的衍生物。其時間跨度從(cong) 上世紀70年代直到現在。下一步，範海福和同事們(men) 還準備將直接法應用於(yu) 單分子或單顆粒的、硬X射線激光衍射中的相位推演。

“人家都拿諾貝爾獎了，你們(men) 還研究什麽(me) ”

這是範海福在上世紀80年代末麵對的一個(ge) “問題”。事情還得從(cong) 晶體(ti) 學中的直接法說起。

X射線打在晶體(ti) 上，會(hui) 在不同方向上產(chan) 生衍射波。如果能夠把這些衍射波的振幅和相位統統記錄下來，通過一個(ge) 傅裏葉（Fourier）反變換，就可以算出一幅表征晶體(ti) 結構的電子密度圖。但是衍射實驗通常隻能記錄到衍射波的振幅而“丟(diu) 失”了它們(men) 的相位。因此衍射分析的關(guan) 鍵就是要設法恢複“丟(diu) 去”的相位。晶體(ti) 學中的直接法就是要從(cong) 一組衍射波的振幅直接推引出相應的一組相位。它首先由D. Harker和J. Kasper於(yu) 1947年提出。

上世紀50年代，一批先驅奠定了直接法的的數學基礎。範海福在上世紀60年代初提出將直接法與(yu) 原有的其他衍射分析方法相結合，以提高直接法的效能並拓展直接法的應用領域。

同一時期，國際上的直接法研究飛速發展，並逐漸在小分子晶體(ti) 結構分析領域取得主導地位。它成十倍地提高了解析小分子單晶體(ti) 結構的功效，有力地推動了結構化學的發展並促成了基於(yu) 小分子的藥物設計的創立。為(wei) 此直接法先驅中的兩(liang) 位科學家J. Karle和H. Hauptman於(yu) 1985年獲得諾貝爾化學獎。喜慶之餘(yu) ，有些人提出了上麵的那個(ge) “問題”。

1987年，第十四屆國際晶體(ti) 學大會(hui) 期間為(wei) 祝賀兩(liang) 位獲諾貝爾獎的科學家，舉(ju) 辦了一個(ge) 學術報告會(hui) 。主席是直接法先驅之一、英國皇家學會(hui) 會(hui) 員M.M. Woolfson。共有5位報告人，範海福是其中之一。他的報告闡明諾貝爾獎之後的直接法應該走出傳(chuan) 統領域去開拓新的應用，並指出了四條拓展路徑。

報告會(hui) 的主持人Woolfson非常讚賞範海福的主張，他私下對範海福說：“（在五個(ge) 報告中）You are far the best！”9年後，1996年第十七屆國際晶體(ti) 學大會(hui) 的一個(ge) 分會(hui) 主席S. Fortier在她的總結報告中引用了範海福提出的拓展路徑。

回顧這段曆史，範海福頗有感觸，他說：那時，我國在上述四個(ge) 領域中的三個(ge) ，已經占有重要的國際地位。我們(men) 用自己的研究工作回應了上麵那個(ge) “問題”。科研的目標本來就不應該是“獲獎”，“獲獎”更不應該成為(wei) 科研的終點站。