胡文祥:在通往诺贝尔奖的科研大道上
发表时间 2018-08-03 09:42 来源 本站原创

  ——记知名航天军事医药学科学家胡文祥教授

  记者 胡月

  与2013年度诺贝尔奖失之交臂,与2017年度诺贝尔奖第二次失之交臂;早在十多年前的2002年与十六大代表擦肩而过,2003年与中国工程院院士擦肩而过;但这一切并未影响他对科研的执着和探索真理的步伐,时间砥砺信仰,岁月见证初心,他唯有与时代没有擦肩而过,唯有与真理欢欣撞怀!

  他始终瞄准国家重大战略需求、军队使命任务和重大科学问题,排除万难,奋力攻关,不断取得新成就,先后荣立了个人三等功、个人二等功和集体二等功,荣获国务院、中央军委及北京市政府奖励现价值总额超过了两个诺贝尔奖。



胡文祥大校考察新疆喀纳斯湖自然资源

  这个人就是被人们称为“胡因斯坦”和“胡牛顿”的胡文祥博士,一位被誉为"科技英雄"和“托起宇宙飞船的人”!中央电视台、新华社、《人民日报》和《解放军报》等多家中央重要新闻媒体多次报道他和他率领的国防科研团队的先进事迹。

  诺奖再招手 二次擦肩过

  2017年10月2日诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位美国科学家:杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴殊和迈克尔·杨,以表彰他们发现了控制睡眠的分子机制。

  胡文祥领导下的实验室有两项研究成果已经基本达到了诺贝尔奖的水平,这些成果是胡文祥30多岁的时候创造的,即20世纪90年代。虽然没有如愿获得诺贝尔奖章,但是他为我国伟大的航天事业等做出了贡献。

  早在二十多年前的20世纪90年代初期,胡文祥教授为了解决航天员的太空睡眠问题,就成功研发了航天牌眠尔康,用内源性分子松果体素等巧妙组方来调节生物钟,解决太空睡眠和地球不同时区时差不适问题,成为了全国唯一一个航天牌医药保健品,产生了显著的军事社会经济效益。这毫无异议表明:胡教授率领的实验室研究成果接近诺贝尔奖水准!有关部门正在鼓动胡文祥教授申报技术发明一等奖!

  航天员离开地球以后,有四大潜在的健康隐患在等待着他们。其一,骨钙流失。在失重的情况下,航天员骨骼里的钙质代谢会出现紊乱的现象,流失加倍。研究数据显示,其流失速度是在地球上的7-15倍。其二,航天员到了宇宙空间,约90分钟绕地球一周,航天员的一天就变成了一个半小时。时差极其混乱,生物钟严重不调,严重失眠。其三,高强度的工作再加上生存环境的变化,使航天员的生理系统全部处于紊乱状态,尤其是血液血管系统、神经系统和免疫系统,代谢失常,身体的各个器官都有可能出现病变,加速衰老。其四,在太空之中不仅有失重的情况,还有超重的状况,兼之时差问题,还有不能完全避免的太空辐射,另外还有强震动等,造成航天员身体内脂质过氧化物和自由基等垃圾毒素超量,损伤了他们身体的细胞、细胞膜、线粒体、生命因子、基因、神经等,植物神经功能紊乱,胃肠功能失调,诱发各种疾病。



中国科学院院长白春礼院士与胡文祥及其战友合影

  胡文祥的课题组比较系统地解决了航天员的健康难题。他建立了一套完善的以“一二三四”为理论基础的健康保障方案,在此基础上研发了一系列的健康产品,以保障航天员的身心健康。一大规则,即在业内为人所称道的四原子规则;二大原理,组合分子设计原理,广义电子等排原理;三大结合,分子力学与量子化学结合、经典方法与现代技术结合、化学与生命科学结合;四大技术,协同组合催化技术、纳米技术、细胞化学技术、冷冻升华技术。胡文祥的健康方案是0+4健康保障方案:0,实现体内毒素接近零;4,即四方面的健康保障,包括睡眠系统健康,骨骼系统健康,血液血管系统健康,多种维生素矿物质的营养吸收和平衡健康问题。

  胡文祥运用先进的科技手段,用了8年时间研发出了为我国载人航天工程立项的航天牌眠尔康系列产品,获得了国家和军队科技进步奖。航天牌钙维康(钙奶片),它的中性对口腔和胃黏膜没有任何刺激、没有副作用,服用半年以上骨密度回升90%;飞天牌多种维生素矿物质胶囊,解决了航天员的营养平衡问题;航天牌怡芯片,辅助降血脂、降血粘,净化血液,溶解血栓,软化血管,逆转动脉粥样硬化;航天牌眠尔康,调节生物钟,改善松果体功能,预防脑萎缩、老年痴呆,改善听力、视力、记忆力;同时还研制成功了航天牌顺清片、军泰康、军脂康、军糖康、军力康、军维纤固体饮料、天军牌优苷片等系列高科技产品,胡文祥在航天军事医药学领域的研究代表了这一领域的最高水平。国内的药物和保健食品有数万种,但唯有胡文祥的航天(飞天)牌产品被国家有关部门批准在湖北祥鹄生物工程有限公司生产。

  胡文祥的研究成果应用于航天领域等,产生了巨大的社会效益,为军民的幸福安康做出了杰出贡献!

  诺奖侧身过 理想心中留

  美国哈佛、斯坦福和南加州大学的三位计算化学家马丁·卡普拉斯、迈克尔·莱维特和亚利耶·瓦谢尔是2013年度诺贝尔化学奖的获得者,他们发展多尺度模型,运用经典与量子联合计算方法模拟复杂化学分子反应等系列问题。

  早在20世纪80年代末和90年代初,胡文祥刚从中国科学院上海有机化学研究所获得博士学位,进入军事医学科学院工作,组建了以鲁中正工程师等精兵强将为基干的科研团队,在这里他遇到了伯乐恽榴红教授,在他的大力支持下,开始较大分子的分子力学与量子化学联算课题的攻关。他开创了全新的计算过程,从经典的分子力学计算分子的低能构型构象等几何参量入手,再输入给量子化学程序计算分子的轨道能量和电荷密度等电子参数,或者使用分子力学计算整个分子骨架几何参量,用量子化学计算活性中心的电子参数,如此一来计算效率得到了极大提高。其中的一个课题“胆碱能药物的分子力学研究”获得了1996年度军队科技进步二等奖;关于分子力学与量子化学联算程序的学术论文简报于1992年发表在军事医学科学院院刊上。这再次充分表明了,胡文祥科研团队的研究成果离诺贝尔奖的距离真的很近!有关部门也在鼓动胡教授申报一等奖!



第三军医大学校长程天民院士赠送胡文祥教授墨宝

  计算化学,包括分子力学与量子化学联算、量子参数与反应性关系、药物分子二维和三维定量构效关系、分子动力学模拟和分子对接研究等,始终是胡文祥教授实验室的一大特色。他的实验室主要研究方向是:有机药物合成、天然药物化学、动物药理评价等。虽然这在一个药物研究所里是一个“标配”,但浓缩到一个实验室不多见。不仅如此,他的实验室除了计算化学的特色外,还具有微波化学、比较化学、组合化学和交叉边缘学科研究的等鲜明特色,在国内外实验室中是罕见的。

  磨砺锻锋剑 天才出少年

  位于长江南岸的湖北咸宁市是一个有历史品位、美丽的地方。她处在华中腹地,北达长江,南通潇湘,西望巴蜀,临江通海,乃八方通衢要道。是赤壁之战的发生地,北伐时期曾燃起汀泗桥战火,为历代兵家必争之地。山清水秀乡愁,奇洞暖泉乡土,桂香翠竹乡风,令人流连忘返。其中,坐落着一座明朝的大桥,官埠桥,此地毗邻全国七大淡水湖之一的斧头湖,环抱着湖畔的咸宁市咸安区官埠桥镇。

  1961年11月7日,天降胡文祥。他在这个被誉为“千桥之乡”的咸宁市咸安区官埠桥镇度过童年和少年时代。月是故乡明,水是故乡甜,人是故乡亲!1978年,从公社出发的队伍,敲着一通喧天锣鼓,把一份喜气洋洋的大学录取通知书送到了胡家。那一年张公高中就考上唯一一个大学生。胡文祥12岁在赵坡小学毕业,在孙家庄中学读了两年初中,1976年上张公高中。在家乡求学的学生时代,学校亦工亦农亦政治挂帅,他的高考成绩一部分是靠自学得来的,尤其是物理课,连老师都没有。农村生活极为困顿,他家低矮黑暗的房子连杜甫的草堂都不如。胡文祥因陋就简,点着煤油灯,趴在床板上用功看书。没有任何复习资料,只能把教材翻过来翻过去,眼睛熬得像两只小灯笼。他母亲既心疼又自豪,说他是在“吃书”。



与航天英雄杨利伟合影

  到了武汉工程大学,胡文祥这张弓绷紧了,他把自己定位成一只 “笨鸟”,夜以继日,废寝忘食,一年多以后,假笨鸟之名而大鹏展翅的胡文祥,成了班里的尖子生。1982年那个夏天,同学们忐忑不安地等待毕业分配,胡文祥则顺利地考取了解放军北京药物化学研究所的研究生,他是武汉化工学院(现武汉工程大学)在那一年少数几个跨入研究生行列的应届毕业生。读研的头一年半,在北京大学医学部(原北京医科大学)药学院攻读研究生基础课程。三年后,在解放军北京药物化学研究所号称“黄埔一期”的10名军人研究生中,他又是唯一一个于毕业当年就考取博士研究生的人,他总是这样以唯一的方式进步,这次他走进了有机化学的殿堂——地处黄浦江畔的中国科学院上海有机化学研究所的大门,并当选研究生联合会主席。

  1979年,年龄只有18岁的胡文祥解决了一个世界级的难题,他推算出宇宙中最多只有138个元素。他自己都没有意识到这个贡献在科技界具有多么大的价值。回望科技发展历史,我们会发现不少自古英雄出少年的例子,如胡文祥一样,那些有着伟大成就的科学家从小就显露出与众不同的天赋。胡文祥在武汉工程大学上学时,他学习了武汉大学编撰的《无机化学》,这本理科教科书写到,元素周期表如果把第八周期填满,就是168个元素,如果把第九周期填满,就是218个元素。元素周期表能一直这样填下去吗,世界上究竟有多少个元素? 没有人知道。胡文祥扎在了大学的图书馆里,他读到了英国化学家赫斯洛普编著的《高等无机化学》,深受启发。在原子序数为26、54、78附近的元素的宇宙丰度有极大值。结合114稳定岛学说,胡文祥构建了一差分,这个差分外推到138就截止。令人惊奇的是,胡文祥从上述“三个半数据”(26,54,78及114,114稳定岛假说尚未得到证实,只能算“半个数据”)推理得出结论:宇宙中最多只存在138个元素。当时是1979年,胡文祥只是一个大二的学生,他将这一发现写成论文,于次年投稿,没有被采用。胡文祥对论文进行了补充修改,使用诺贝尔奖获得者狄拉克的公式对这一发现进行了印证,直到1995年论文才正式公开发表。天才少年注定要在人类科学史上浓墨重彩地大写一笔。

  名师驾鹤去 凤凰栖梧来

  2018年1月9日22时17分,中国科学院上海有机化学研究所研究员、我国著名有机化学家、中国科学院院士、两弹一星功臣袁承业先生在上海辞世,享年94岁。令人感动的是,5位现任及前任正国级领导人等向袁老先生敬献了花篮,向家属转达了慰问,寄托了哀思!

  胡文祥攻读博士学位,师从袁承业先生,是袁先生最为看重的弟子之一。长江后浪推前浪,青出于蓝而胜于蓝。在导师的支持下,胡文祥26岁解决了两个世界化学难题:一是在归纳磷-31核磁共振化学位移变化五条经验规律基础上,创立了重核核外电子云球对称性屏蔽效应新原理,并依此建立了各类有机磷酸酯P-31 NMR化学位移统一计算方程;二是在建立双环磷酸酯模型基础上,成功分离了有机磷化合物取代基的极性与空间效应,解决了这一物理有机化学领域难题,建立了有机磷酸酯萃取分离金属离子线性自由能关系。在后来的日子里,胡文祥无论是科研的深度和广度,都深深地受到他导师的影响。



两类祥鹄微波化学仪器

  他深入而广泛的研究,获得了丰硕的成果,具有重要的理论意义和实用价值,军事效益和社会效益十分显著。

  先后担任九个学会职务,兼任高校教授:清华大学客座教授,华中科技大学、第三军医大学、昆明理工大学、西南民族大学、青海民族大学、北京工商大学兼职教授,武汉工程大学教授,首都师范大学特聘教授。

  他撰著或主编出版了十部影响较广泛深远、颇受读者喜爱的著作:《协同组合化学》《比较化学--构筑量子化学通向分子药学的桥梁》《分析样品制备》《微波卫生防护概论》《载人航天工程火箭推进剂安全科学概论》《火箭推进剂损伤应急救援工程》《航天与健康》《心理战与反心理战》《阿片受体分子药学》和《反恐技术方略》(后者获2014年中国石油与化学工业优秀出版物奖一等奖)。

  先后应邀到下列十个部队单位做学术演讲,受到热烈欢迎!例如:酒泉、太原和西昌三个卫星发射中心、第二十三、第三十一和第三十三试验训练基地、中国航天员科研训练中心、北京航天城、空军医学研究所、第三军医大学等单位。

  应邀先后到清华大学、北京大学、天津大学、武汉大学、广州大学等二十所高等院校做学术报告;应邀到全国各地发表公众(每次几百人至几千人)科普演讲几百次;多次应邀到全国学术会议或国际会议做大会邀请报告。

  组合出奇策 交叉结硕果

  组合数学已经成为经典的数学分支学科,组合化学也已经有了二三十年的历史,其他组合学科发展的时代已经来临。现代科学的发展特点是分支学科愈分愈细,造成了分支学科之间鸿沟的显现,为了填补这一鸿沟,架起学科之间的桥梁,交叉学科的蓬勃发展就成为必然。

  组合生奇谋,组合出良策。胡文祥在2003年由科学出版社出版的《协同组合化学》专著扉页中写道:

  组合好的石头能形成宏伟的建筑,组合好的音符能形成美妙的乐章,

  组合好的色彩能形成传世的画卷,组合好的词句能形成不朽的诗篇,

  组合好的原子能形成新奇的物质,组合好的人群能形成无穷的力量,

  组合好的想象能形成蓬勃的激情,组合好的灵感能形成伟大的创新⋯⋯

  胡文祥系统提出一系列交叉边缘新学科:(1)比较论系列:除了比较文学、比较解剖学等外,比较化学、比较哲学、比较政治学、比较社会学、比较生物学、比较人类学、比较考古学、比较历史学、比较地理学、比较天文学、比较宇宙学、比较人工智能学、比较网络学⋯(2)组合论系列:除了组合数学外,组合化学、协同组合化学、广义组合化学、组合社会学、组合生物学、组合仪器学、组合宇宙学⋯(3)统一论系列:除物理学统一论、几何学统一论(欧几里德几何学)外,还主张化学统一论、生物学统一论、神经科学统一论⋯(4)地(金)缘论系列:除地缘政治学外,地缘人类学、地缘生物学、地缘语言学、地缘经济学、地缘社会学、地缘法律学(比较法学)、地缘军事学、天缘生物学、天缘经济学、金缘政治学⋯ (5)力学系列:除传统的经典力学即牛顿力学、分析力学即拉格朗日力学、电动力学、统计力学、量子力学、材料力学、地质力学等外,政治力学、经济力学、社会力学、心理力学、军事力学、文化力学⋯(6)热力学系列:经济热力学、政治热力学、社会热力学、天体热力学和宇宙热力学⋯(7)网络系列:除网络战争学(网络空间战)外,网络社会学、网络经济学、网络政治学、神经网络学、网络计算学、网络药理学⋯(8)其它系列:社会生物学、生物社会学⋯ 控度论、经济控制论、社会控制论、生物控制论⋯社会进化论、文化进化论⋯社会协同论、文化协同论⋯ 分子社会学、分子心理学、分子美食学、分子文物学或分子考古学⋯⋯

  例如,他用线性回归模型处理了七级以上大地震发生地的经纬度数据,建立了我国大地震分布的五平行线区域理论,为我国大地震研究注入新的活力。五篇相关论文发表在国际中文开源学术期刊《交叉科学快报》上,引起良好反响。这一期刊上还发表了胡文祥的经典名篇:心理力学定律、多角度定律、经济力学与经济热力学、太阳活动与世界和平、社会生物学胡氏约等式、地缘人类学和金缘政治论等,深受广大读者喜爱!

  比肩青蒿素 志在诺贝尔

  20世纪60年代初,美越战争久拖不决,疟疾泛滥,严重影响到北越军队的战斗力,他们中国。中国政府于1967年启动了“523项目”,决意集中力量联合研发抗疟新药。1969年1月, 39岁的屠呦呦被中医研究院中药研究所任命为该研究所参与这项任务的小组组长。屠呦呦等自1972年分离得到青蒿素单体后,与中国科学院上海有机所和生物物理所协作,用X-衍射方法确定了青蒿素的立体结构,1984年实现了青蒿素的人工合成。屠呦呦研究员因此获得了2015年诺贝尔生理医学奖。

  胡文祥正大踏步地走在通往诺贝尔奖的大道上,除了各方筹措经费包括利用自家的经费不懈地进行反恐药物研究外,他还率领邵开元高工、马密霞副教授、博士李庶心研究员、博士刘明副教授、博士后弓亚玲副研究员、博士张行程副教授、博士刘接卿副教授等一起,带领一批批风华正茂的博士和硕士研究生,从事一项意义与青蒿素不相上下的科研攻关工作。

  胡文祥是我国科学事业的明星级科学家,自从投身科研工作以来,科技成果层出不穷,一项比一项有价值。他的研究涉及研究领域:航天军事医药学、微波化学、有机药物化学、药物制剂学、分子药理学、交叉边缘新学科等。

  胡文祥以航天军事医学和有机药物化学为主轴、以哲学和宇宙学为两翼,进行多学科交叉和跨学科、跨领域的创新研究探索,取得了一系列令人瞩目的成就,部分体现在下列几个主要方面。

  创立了以比较化学和有机微波化学等为代表的一系列交叉边缘新学科。

  二大统一论(精神神经递质统一论和物理化学重要公式的统一基础),二大药学原理(广义电子等排原理、量子药理学或量子酶学原理)。

  三大药学规律(抗胆碱能药物抗N样作用规律、天然药物全息生物学规律、药效基组合规律),三大规则(四原子规则、有机化学反应选择性规则、有机离子反应催化剂选择规则),三大效应(F轨道配位场效应、DNA中电子的隧道效应、非经典跨环轨道超共轭效应),三大哲学或社科新概念(讨论出真知、多角度定律、后共产主义时代),非有机药物化学专业的部分新论点被收集在三卷本的《千桥飞梦》著作中,已出版两卷;业余合作创作了三首主旋律歌曲,分别发布在兵团卫视和全国主要知名网站上:《就这样跟你走—献给十八大的歌》《反恐战士之歌》《东方气韵—献给十九大的歌》。

  四大天体物理学论点(宇宙元素有限论、地球膨胀论、大陆漂移新因论、太阳活动影响的世界和平论),四大“广义“概念(广义哲学、广义组合化学、广义酶和广义DNA),四大组合方法学(组合理论计算、组合分子设计、组合催化合成、组合筛选方法)等,有力推动相关学科领域向深度和广度发展。

  预言五大力场波(预言弱力波、强力波、超弦波、斥力波和第五种力场波的存在,就像爱因斯坦预言的引力波那样,百年内就有可能被人类检测到);担任五个国际学术期刊主编:《药物化学》《微波化学》《比较化学》《交叉科学快报》《合成化学研究》。

  先后发起或举办了六次学术大会:"全国火箭推进剂学术大会""全国隐身功能材料学术研讨会""中国化学会全国微波化学学术研讨会""全国分析样品制备学术研讨会""全国公共安全中的化学问题学术研讨会"和"后基因组时代国际新药研发学术研讨会"等一系列学术会议;在制海权、制陆权和制空权基础上,又提出了制天权、制电磁权、制网权、制心权、制金权及制组合权等军事科学新视点。

  成功研发了七大系列国防高科技新产品(微波化学系列仪器、飞天系列健康保障品、火箭推进剂系列防护装备与救援药物、有机磷农药中毒防治药物、三降药物与保健食品、反恐系列机动装备),其中飞天系列健康保障品注册了两大类共19个商标:太空类10个,包括飞天、天军、星空、神舟祥瑞、天王星、海王星、火卫一、木卫二、土卫六、军王星;强军类9个,包括:强军康、眠尔康、钙维康、钙力康、军泰康、军脂康、军糖康、利军康、军王康。特别是北京祥鹄科技发展有限公司研发的、已荣获省部级科技进步一等奖的祥鹄系列微波化学仪器和正在申申请省部级科技进步一等奖的湖北祥鹄生物工程有限公司生产的航天(飞天)系列健康保障品两大类高科技产品,已经推广军民两用,成为我国民族产业的知名品牌,产生了显著的军事经济社会效益。



京东燕郊百世金谷国际产业园祥鹄大楼部分科研人员

  推广建立了八大宇宙学原理(微宇自旋普存原理、宇宙成团普存原理、宇宙易感普存原理、天体液滴原理、宇宙相对性原理、宇宙不完备性原理、宇宙重演律、宇宙差异律);指导培养博士后、博士研究生和硕士研究生共八十余名,部分同志已留学海外,部分同志已成长为祖国社会主义建设的栋梁之才。

  创立著名的胡氏九大公式,包括胡氏公式(核磁共振)、胡氏方程式(不对称合成热力学)、胡氏不等式(微波化学或催化化学)、胡氏自由能方程(萃取及湿法冶金)、胡氏近衡态方程(近衡态动力学)和胡氏约等式(社会生物学)、胡氏生物寿命计算公式(寿命生物学)、胡氏周期元素数量计算公式(化学元素周期表)、胡氏心理力学第四定律公式(心理学)等。

  未来不是梦 心随希望动

  "我的未来不是梦,我认真的过每一分钟;我的未来不是梦,我的心跟着希望在动⋯⋯"!胡文祥教授的耳旁常回荡这美妙而撞击心灵的歌声⋯⋯

  胡文祥18岁时就解决了一大世界难题:推导出了宇宙中化学元素个数的极限值138。26岁时解决了两个世界化学难题:一是建立了各类有机磷酸酯P-31 NMR化学位移统一计算方程;二是成功分离了有机磷化合物取代基的极性与空间效应。37岁又解决了人类寿命到底可以延长多久这一世界难题,根据他的研究,人类个体理想的最长寿命可望达到225岁。



京东祥鹄微波化学联合实验室部分成员

  先后荣获国家科技进步二等奖2项(排名第一),军队科技进步一等奖及其他省部级科技进步一等奖2项(排名第一),军队科技进步二等奖和国防科工委科技进步二等奖共9项、军队科技进步三等奖32项。发表中英文学术论文578篇、出版著作25部,个人论著数量和获奖数量居全军之首。获得国家或国防发明专利32项,成功主持研发了多个高科技产品,配发相关航天部队和联合国维和部队。荣聘北京市特聘教授,荣获中国化学会优秀青年化学奖,中国物理学会王天眷波谱学奖,政府特殊津贴,中国科协“求是”杰出青年实用工程奖,总装载人航天工程创新二等奖,科学中国人年度人物,杰出青年科学家奖。

  科研英才待摘冠,天纵少年勇争先。

  官埠桥上练精兵,黄鹤楼前破疑难。

  交叉组合创新论,胡氏公式传万年。

  人和风好再扬帆,青云直上冲霄汉。

  胡文祥未来目标任务有三:获国家一等奖,兴办大药厂,获诺贝尔奖。

  只要积极响应国家的号召,认真贯彻落实国家的方针,更加聚焦战略需求,更加注重原始创新,自强不息,忘我工作,就一定能达到成功的彼岸!

  大鹏展翅九万里,和宇宙飞船一起飞,载着胡文祥的梦想,飞高飞远。他已经创造了一系列的辉煌成就,而且还将不断地创造新的辉煌。

  著名核物理学家汤川秀树曾经深刻地感悟道: “那些探索未知世界的人是不带地图的旅行者,地图是探索的结果。事后找出捷径并非难事,而困难却在于一边开辟新路,一边寻找目的地。”

  科学家是未带地图的探索者。胡文祥不忘初心,心态归零,重新出发,夜以继日,胸怀祖国,肩负使命,放眼宇宙,放飞梦想,勇往直前,继续前行在探索未知世界的丛林中,不断开辟新路,直达科学美好的明天!