知名人物 程镕时人物简介
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知名人物 程镕时人物简介
·程镕时
程镕时，高分子物理学家。长期致力于高分子基本物理问题的研究，对高分子溶液黏度理论的发展、高分子基本物理图像的认识等作出了贡献。在凝胶色谱基本理论和应用研究、绝对定量化原则的创立方面，丰富和扩展了凝胶色谱的研究范围。
程镕时，1927年10月18日出生于江苏省宜兴县。1945年考入金陵大学化学系，在戴安邦教授指导下，完成了题为“大豆分散液的黏度”的毕业论文，于1949年毕业。同年考入北京大学化学研究部，师从张龙翔教授，开展“高级脂肪酸糖酯的合成”的研究。1951年研究生毕业。
1952年初，程镕时到中国科学院物理化学研究所工作，师从钱人元教授。同年冬，该所北迁长春与综合研究所合并成立长春应用化学研究所，任助理研究员，1962年任副研究员，1982年任研究员。1983年调入南京大学化学系任教授、博士生导师。1991年当选为中国科学院学部委员(院士)，1995年任华南理工大学教授。
程镕时先后担任中国化学会高分子学科委员会委员、江苏省化学化工学会高分子专业委员会主任委员、中国科学院高分子物理联合开放实验室学术委员、国家自然科学基金委员会高分子化学学科评审组成员，《高分子学报》、《色谱》、《功能高分子学报》、《Journal of Liquid Chromatography》等国内外学术刊物的编委。
自1963年以来，程镕时先后获国家级奖励3项，部委级奖励3项。曾多次应邀参加国际学术会议，先后访问了美、日、澳大利亚、荷兰、捷克等国进行学术交流。他从事科研工作40多年来在国内外学术刊物上已发表论文130余篇。
致力于高分子分子表征方法的研究
50年代初，为配合我国合成橡胶工业发展的需要，钱人元教授领导组建了我国第一个高分子物理化学研究小组，开始利用高分子溶液黏度和渗透压方法测量高分子分子量和分级法测量高分子分子量分布的研究工作。程镕时参与了筹建工作，在钱人元指导下开始从事天然和各种合成橡胶分子表征的研究。高分子的分子量及分子量分布是表征高分子的基本参数之一，与聚合过程和材料性能有着密切的关系，但当时无论是实验方法还是理论基础都存在很多尚未解决的问题，特别是我国刚刚开展这方面的研究，一切几乎是空白。经过种种努力，研究工作取得了一系列进展，建立了高分子分子量和分子量分布测定的多种实验方法。程镕时参与取得的研究成果“高聚物的分子量测定”获1963年国家自然科学三等奖。把建立的分子表征方法应用于顺丁橡胶的开发过程，研究结果成功地阐明了分子量、分子量分布和支化结构与聚合过程、所用催化体系以及与橡胶性能之间的相互关系，为工业化顺丁橡胶的选型和聚合条件的优化提供了科学依据。顺丁橡胶的工业化是我国自行开发的唯一大规模高分子材料生产技术，此项成果荣获1985年国家科技进步特等奖，程镕时是主要参加者之一。程镕时负责其中分子表征部分的“稀土催化聚合顺丁生胶的表征”获1983年国家自然科学三等奖。
高分子合成研究工作中的分子表征和高分子工业生产中的质量控制，极需一种简单易行的分子量表征方法，程镕时于1960年提出了测定高分子特性黏数的一种简单的一点法计算公式，在这两方面都起到了重要作用，这一计算公式在国内外的文献和专著中已被广泛引用。为使分子表征工作得以深入开展和顺利进行，他对其物理化学基础一即高分子的溶液性质作了多方面的实验和理论研究。在高分子溶液的黏度、支化高分子的溶液性质和支化度的量度、高分子在混合溶剂中的性质和优先吸附作用等方面取得了诸多成果，他参与指导的“高分子长链支化结构的研究”获1989年中国科学院自然科学二等奖。他一贯重视对高分子表征方法中干扰因素的研究，这是一个基本而又重要的研究课题，不但会影响到实验结果的准确性和可信度，而且涉及到对实验现象的合理解释。气相渗透仪(VPO)是测定高分子数均分子量的常用实验工具，其仪器常数是否具有分子量依赖性，文献中众说纷纭，莫衷一是，实验数据的处理中又常常出现第二维利系数小于零的情况，因而不具有任何物理意义。程镕时从理论上阐明了问题来源于高分子在热敏探头上的吸附，吸附层阻碍了凝聚热向热敏探头的传导。这一观点获得实验的证实并给出了实验数据的改正方法。
高分子交联网络因其不能溶解而无法用通常的高分子表征方法进行研究，程镕时在前人研究的基础上，对非均一交联高分子网络的溶胀问题进行了理论分析，指出现有的溶胀理论仅适用于均一网络，给出了一种测量交联网络结构非均一性的实验方法。该成果把对交联网络结构的认识和控制提高到了一个新的水平。
发展了高分子溶液黏度理论
高分子溶液黏度理论是高分子科学的基本理论之一，也是利用特性黏数作高分子表征的理论基础。其中哈根—泊肃叶方程是测定液体黏度的基本工作方程，但对方程中数值因子m的变化规律及起因一直没有得到解决。1986年程镕时从理论上阐明数值因子m的变化是由于动能和残液协同效应的结果，从而解决了这一长期悬而未决的问题，并为高分子溶液黏度的准确测量提供了一个工作方程。马克—霍温克方程是联系高分子特性黏数和黏均分子量的重要公式，也是高分子科学中最常用的方程之一，但对适用的分子量范围有着严格的要求。1989年程镕时从短链高分子在溶液中的构象与长链高分子不同的观点出发，提出了一个覆盖整个分子范围的普适特性黏数方程，所含三个参数均具有特定的物理意义。1995年程镕时针对增比比浓黏度对浓度图上在极稀浓度区间出现异常现象的实验事实，揭示了在极稀浓度区间高分子黏度行为的异常现象，来源于用毛细管黏度计测量黏度时高分子在毛细管表面的吸附使毛细管的有效直径减小的结果，并推导出描述这一现象的定量理论方程。程镕时重新审视了高分子溶液黏度理论，从高分子溶液浓度由稀到浓变化时，溶液中的高分子将由完全分离的孤立线团逐渐相互缔合，然后再从相互穿透的基本物理图像出发，导出了全新的描述高分子溶液黏度的浓度依赖性的理论方程。这两个方程的结合，能够定量描述所观察到的实验事实。对高分子电解质溶液，传统的理论认为其溶液黏度行为完全不同于非电解质溶液，归结为高分子链上所带有的离子电荷相互排斥，使分子呈现为充分伸展的构象，但应用新理论重新处理，得到了电解质在水溶液中的分子构象与通常高分子溶液体系中的并没有本质差别的重要结论，统一了高分子非水体系和水体系中高分子溶液的黏度理论。同时，新的理论开创了利用流体力学的方法来研究高分子在表面的吸附行为及吸附层中高分子构象的定量方法，而且对认识与生命有关的现象如蛋白质在血管表面的沉积吸附及抑制等可能会起重要作用。
创立了凝胶色谱绝对定量原则
从1965年起，程镕时开始对当时刚出现的凝胶渗透色谱进行研究，首先研制出了其中的关键因素——多孔填料，阐明了扩孔硅球和多孔交联聚苯乙烯凝胶的成孔机理，给出了控制孔度的理论关系，从而制得了各种孔径的填料，创建了简易凝胶色谱方法，满足了自记式仪器在我国普及前对高分子分子量和分子量分布表征的需要。举办了凝胶色谱培训班，为凝胶色谱在科研单位、工矿企业的推广普及起到了重要的推动作用。凝胶色谱是表征高分子分子量和分子量分布的重要方法之一，但由于存在着色谱谱图的加宽效应，影响了分子表征的准确性。为解决该问题，程镕时从1975年起致力于凝胶色谱谱图解析的研究，提出了同时处理凝胶色谱扩展一分离效应的统一理论，为高分子分子量和分子量分布的准确表征提供了理论依据。该理论与文献中报道的十数种扩展效应理论相比，具有物理概念清晰，数学处理简单，所用参数均有明确的物理意义等优点。这一理论还提供了一种利用凝胶色谱来研究多孔物质孔洞结构的新方法。当程镕时提出的“凝胶色谱扩展和分离效应的统一理论”于1979年公开发表后，受到了国内外同行的高度重视，美国化学会曾于1983年1986年先后两次邀请程镕时参加在美国举行的凝胶色谱专题讨论会。对该论文所取得的成果，美国化学会新闻处于1983年作为专题新闻加以发表。程镕时提出的“凝胶色谱的扩展和分离效应的统一理论”获1988年国家科技进步二等奖。应用他近年来提出的一系列新的高分子分子表征方法，对窄分布聚苯乙烯标样进行了绝对表征。由他主要参与指导的“系列窄分布聚苯乙烯样品的研制”获1992年国家教委科技进步三等奖。
自1985年起，程镕时又将凝胶色谱的研究重点转向了绝对定量化问题，创立了绝对定量化原则，可用以测量高分子的折光指数增量和它的分子量依赖性，估定高分子的比容和折光指数，测定高分子在混合溶剂中的(dn/dc)μ、(dn/dc)k和优先吸附系数，共聚物的组成和组成分布等。把凝胶色谱的分离技术与绝对定量化原则相结合，使组成分离和定量分析同时完成，从而开创了一种研究分子水平上的吸附作用以及分子间配合作用的有效而直接的定量方法。应用这一方法研究了冠醚、线性聚醚与金属盐在溶液中的配合反应的结果，定量地判断了它们的配合机理，近年来更进一步定量研究了溶液中高分子链的溶剂化作用和分子链内的缠结点数目的变化。这些工作大大拓展了凝胶色谱的应用范围。
对高分子凝聚态物理基本问题的新认识
高分子科学经过近70年的发展，已建立了一个相对完整的理论体系，但由于高分子体系的极端复杂性，对于高分子凝聚态的基本物理问题的认识仍有待深入。程镕时从80年代起就开始了这方面的基础研究。通过对高分子链构象理论的系统研究，首先在理论上阐明了晶格的几何结构与高分子链的化学结构间的相互关系，沟通了以往构象理论研究中化学结构学派和理论物理学派两者所取得的成果。还将理论成果作了进一步的推演，应用于一些实验现象的解释，使一些基本概念获得更深入的认识。
70年代de Gennes发展的标度理论是近代高分子科学最重要的理论之一。他把高分子溶液浓度划分为不同的区间，提出了一种分界浓度——接触浓度C的存在。由于高分子的溶液性质在这一分界浓度附近并无突变，只有浓度依赖性斜率的逐渐变化，从而使得分界浓度的估计有着很大的任意性。程镕时从高分子溶液物理凝胶的产生必然是高分子链间产生交联的结果，而交联又必以高分子链间的相互接触或碰撞为前提出发，探明了凝胶化阈值浓度与临界浓度间的相互关系，创建了一种从凝胶化实验测定接触浓度C的实验方法。80年代，钱人元从物理图像和激基荧光光谱实验结果，提出了动态接触浓度Cs的概念。程镕时根据凝胶色谱淋出体积浓度依赖性的研究，用另一种独立的方法证实了Cs的存在。继而又从凝胶化实验中的凝胶化阈值浓度得到了进一步的证实。程镕时发展的高分子稀溶液黏度理论，进一步可以从黏度数据对Cs作出定量的预测。这些研究结果对高分子溶液浓度区间的重新划分，提供了坚实的基础，丰富和发展了溶液中高分子的行为随浓度变化的基本物理图像的认识。
通常的高分子体系是由许多高分子链相互高度穿透、缠结的凝聚状态，在研究高分子凝聚态物理的一些基本问题时遇到了很大的困难而难以深入。程镕时利用冷冻升华或喷雾冷冻的方法，制备了单链或寡链高分子附聚体，并应用多种现代分析手段进行了研究。该附聚体的性质极大地不同于通常状态下的高分子，得到了即使是无规聚合物在特定条件下，同样可以形成局部有序结构，并在常温下稳定存在的重要结论，预示了一些重要的传统物理概念有必要重新考虑。
以身作则 培育新人
程镕时是我国最早从事高分子物理化学研究工作的学者之一，学术思想活跃，造诣深厚，学风严谨求实，工作勤奋努力，富有创新精神。他热心于教育事业，曾举办过凝胶色谱培训班，为高分子专业本科学生和研究生讲授“高分子物理”等课程。在培养研究生时能作到以身作则，严格要求。经常告诫学生无论是做学问还是做人，都要踏踏实实，勤勤恳恳。对学生在研究工作中的思路和采取的方法从不加以限制，但对得到的实验数据和现象，总是要认真核对，仔细分析。经常鼓励学生要有创新精神，不迷信文献，要敢于超越前人，只有这样科学才能进步。由于他的辛勤培育，为科技工作输送了一批合格的科技人才。
简 历
1927年10月18日 出生于江苏省宜兴县。
1945—1949年 金陵大学化学系学习，1949年毕业。
1949—1951年 北京大学化学研究部学习，1951年研究生毕业。
1952—1983年 中国科学院上海物理化学研究所、长春应用化学研究所、任助理研究员，1962年任副研究员，1982年任研究员。
1983年 南京大学化学系任教授、博士生导师。
1991年 当选为中国科学院学部委员(院士)。
1995年 任华南理工大学教授。
主 要 论 著
1 程镕时.黏度数据的外推和从一个浓度的溶液计算特性黏性.高分子通讯，1960，4：159
2 程镕时，钱人元.高分子透过半透膜对溶液渗透压测定的影响.化学学报，1961，27：41
3 程镕时.孔性二乙烯基苯—乙基苯乙烯共聚物的孔度与骨架的溶胀.化学学报，1977，35：121
4 程镕时.凝胶色谱的扩展效应.高分子通讯，1981，(2)：123
5 Rongshi Cheng，Shuqin Bo.Simultaneous calibration of molecular wei-ght separation and column dispersion of SEC with characterized polymerstandards. Polymer Communication. 1983，(2)：125;ACS SymposiumSeries，1984，245：125
6 Rongshi Cheng，Huizhan Hu，Liansheng Jiang.The bimodel malecular weight distribution of cis-polybutadiene polymerized by lanthanidecomplex catalysts. Chinese J. Polym.Sci. ，1987(5)：101
7 Rong Shi Cheng Xiao hu Yan.Size-exclusion chromatographic evidencefor the existence of a critical concentration for coil shrinking in polymersolutions.J.Appl.Polym.Sci.，1991，48：123
8 Rongshi Cheng，Shilin Zhao.Specific Refractive Index increments Deter-mined by Quantitative Size-Exclusion Chromatography. ACS Sympo-sium Series 521：113
9 M. Liu，R.Cheng and R. Qian. Effect of solution concentration on thegelation of aqueous polyvinyl alcohol solution. J. Polym. Sci.，Part B：Polym.Phys.，1995，33：1731
10 Rongshi Cheng. On the concentration regimes of a flexible chain polymer solution. Macromol Symp. 1997，124：27
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