余瑞璜

1906年4月3日生　於江西省宜黃縣。

1925—1929年　國立東南大學（后更名中央大學、49年定名南京大學）物理系學習、畢業，獲學士學位。

徠1930—1935年　任清華大學物理系助教。

1935—1939年　英國留學。1937年獲曼徹斯特大學博士學位。

1939—1946年　任昆明清華大學金屬研究所副教授、教授。

1946—1948年　任北京清華大學物理系教授，兼任北京大學地質系教授。

1948—1949年　在美國加州理工學院做交流教授。

1949—1952年　任清華大學物理系教授，兼北京師範大學教授。

1952年　以後任吉林大學物理系教授。1955年被選為中國科學院數理化學部委員（院士）。

余瑞璜（1906.4.3 - 1997.5.19），江西宜黃二都人。著名物理學家、凝聚態物理學家、國際一流的結晶學家，吉林大學物理系創始人。中國科學院數學物理學部委員，民盟中央委員，吉林省人大常委會副主任。清光緒三十二年三月初十日，余瑞璜出生在江西省宜黃縣的一個農民家庭。1歲時，父親病故。母親承擔了全家生活和教養子女的重擔，同時也是余瑞璜的啟蒙老師。從余瑞璜四、五歲時開始，母親教他背誦古詩，給他講述歷史故事，教育他求知和愛國。在小學里，數學老師給他打下了良好的數學基礎和鑽研精神，為他以後從事科學事業墊下了第一塊基石。

余瑞璜1918年考入江西省立第三師範學校，1925年又考入國立東南大學（后更名為中央大學、49年更名南京大學）物理系。原來一直名列前茅的余瑞璜一下變為成績平平的普通生，但他不甘居中游，採取“笨鳥先飛”的辦法，利用一個暑假“加油”，終於在1929年以優異成績畢業，獲學士學位。1930年余瑞璜被清華大學聘為物理系助教。他早在中學時代就偏愛物理學，從1930年初起，他在吳有訓指導下從事教學、科研工作，開始了X射線物理學的研究。他先是自製了一台名叫康普頓二象小靜電儀的儀器，其靈敏度很高。接著又製作了中國第一台蓋革（Geiger）計數器，當時國際上也只有德國製成不久。新儀器製成后，他立即把它用於近代物理實驗教學和科研工作中。他用這套儀器測量宇宙線的強度，以檢查計數器的可靠性。當時他還不了解宇宙線的簇射分佈規律，誤以為宇宙線強度是一個定值，但是計數器給出的計數表明，它是隨時間變化的。這使他懷疑自己的儀器不好，於是反覆修改，半年後仍無任何進展。經過反覆思考，他開始懷疑是否宇宙線本身的散射強度不是一個恆定值。因此改用1/4毫克的鐳作源，把一塊塊鉛片蓋在上面，測量不同強度的鐳的γ射線。結果發現，蓋革計數器的測量是可靠的。這件事使他認識到自然界的複雜性，只有通過踏踏實實的實驗才能更好地認識和理解自然。此後，他又進行了氬的X射線吸收和散射的科學研究。這項研究的結果以《關於氬的X光的吸收和散射簡報》為題在1932年發表，這是他發表的第一篇科學論文。這一成果后被A．H．康普頓（Compton）在《X光的理論與實驗》一書中引用，以說明X光的散射係數不同於經典散射係數。

1934年，余瑞璜考取了公費留學英國。他本想在核物理方面進行深入學習，但當時正值日本侵略軍佔領我國東北三省，為了抗日救國，他和趙忠堯等商議后決定改學X光晶體學，以便適應發展國家急需的科技領域的需要。經吳有訓介紹，他到了英國曼徹斯特大學，在諾貝爾獎獲得者、X光結構分析的創始人W．L．布喇格（Bragg）的指導下，進行X光晶體結構分析的研究工作。他在獨立進行Zn（BrO3）2·6H2O配位式化合物的晶體結構分析中，為了定出氧原子的坐標，創造性地進行了Br原子的傅里葉綜合分析，並由此確定了這個化合物的晶體結構。在此過程中，他使用了擺動X光譜儀，並對該儀器原來的對稱樹葉轉輪進行了改造，設計製作了不對稱轉輪。這兩項研究工作都受到了導師的賞識。他的兩篇論文《配位式化合物Zn（BrO3）2·6H2O（室溫）的晶體結構分析》、《擺動晶體X光譜儀傳動裝置的理論與設計》，都發表在德國結晶學雜誌上。

余瑞璜的另一項研究是對Ni（NO3）2·6NH3的晶體結構分析。這個結構在室溫下的X光衍射強度分佈十分特殊，隨布喇格角的增加急劇下降。在低溫下（液態空氣）則與此不同，高角度仍有極強的X光衍射線。經過一段艱苦的分析發現，硝酸根在這種晶體中進行著非常反常的振動，這種振動是NO3原子集團以兩個氧原子為軸在晶格空間作巨大幅度的擺動。當溫度降到液態空氣溫度時，硝酸根原子團不再擺動，處於某種固定位置上。這種反常振動過去從沒有人觀察到。在他的博士論文《配位式化合物zn（BrO3）2·6H2O（室溫）和Ni（NO3）2·6NH3（室溫和低溫）的晶體結構分析》答辯中，他對這種反常振動的發現，以及它所依據的實驗工作和數學計算方法，都受到了布喇格和E．A．歐文（Owen）的稱讚和重視。

獲得博士學位后，導師布喇格建議他去W．H．布喇格（W．L．布喇格之父）領導的英國皇家研究所進行研究工作。當然，這是一個對個人發展有著美好前景的工作位置。但是，當時日本侵略軍正在進行南京大屠殺、進攻武漢……，祖國處於危亡之際。國難當頭，他接到了吳有訓從昆明的來信，希望他在英國研究X光金相學，然後回西南聯合大學參與建設清華大學金屬研究所。在祖國需要與個人前途發生矛盾的時候，他經過反覆思考，最終放棄了個人利益，決定返回戰火紛亂的祖國。他隨即到英國北威爾士大學歐文教授的實驗室進行短期X光金相學研究，接著又到英國的伯明翰大學在H．漢森（Hansen）指導下進行了金屬學與熱處理方面的短期學習。

1938年9月，他帶著家眷登上了遠洋客輪，返回正在遭受戰亂的祖國。即使在這次漫長的航海旅途中，他也沒有完全停止自己的研究工作，在輪船上孕育了一個極為重要的科學構思。這就是在他一生中對科學做出的最重要的貢獻之一：X光結構分析新綜合法的思想原型。

1939年1月余瑞璜到了昆明。在這裡，他度過了艱苦的抗戰時期。那時，西南聯合大學的教授們生活都非常艱苦，他家靠著夫人李寶環女士經常為人家接生補貼一些收入，才得以勉強維持一家人的生活。

一到西南聯合大學，余瑞璜就立即全身心地投入了創建清華大學金屬研究所的工作，主要是進行X光方面的實驗和理論研究工作。由於戰亂，他購買的儀器在運輸途中全部損失，一切都得從頭做起。為了避開敵機轟炸，他在昆明郊區大普吉屯的小平房裡，克服了重重困難建起了X光實驗室。他借來高壓變壓器，配上自製的石英管和真空抽氣機，做成了中國第一個連續抽空X光管，並用這台儀器重複了印度C．V．拉曼（Raman）當時剛發表的NaCl彌散衍射。結合國家生產的需要，他還用這台X光機分析了雲南、貴州的硬鋁石鋁礦。半年後，他由副教授晉陞為教授。

在實驗研究工作的同時，他還繼續開展在返國途中構思的“X光新綜合法”的理論研究工作。原來他在英國進行研究時主要採用傅里葉、帕特遜綜合法。他的新綜合法比原有方法可以提供更為豐富的資料，為複雜結構的分析提供了方便。這期間余瑞璜在英國的《自然》（Nature）和中國的《科學記錄》等雜誌上先後發表了十幾篇有關論文。這些論文引起了國內外學者的廣泛注意和好評。他發表在《自然》上的一篇題為《從X光衍射相對強度測定絕對強度》的文章引起了國際學術界的高度重視。英國皇家學會會員、國際晶體學雜誌總編A．J．C．威爾遜（Wils0n）給予了很高評價，另一位英國皇家學會會員、曼徹斯特大學教授H．李普森（Lipson）在1978年給余瑞璜的信中說：“你是否知道，戰爭時期你在《自然》上發表的快報開闢了強度統計學的整個科學領域。”由於余瑞璜的傑出貢獻，在紀念“X光衍射五十年”的物理學史冊中，他的名字被載入了該書（該書中的3位學者的文章都提到了余瑞璜的名字），他是唯一被載入該史冊的中國人。該書的總編輯P．P．厄瓦耳（Ewald）在書中讚揚余瑞璜是 世界上第一流的晶體學家。他為祖國爭了光，成為國際上知名的物理學家。

抗戰勝利后，余瑞璜回到了北京清華園。在這裡，除繼續進行新綜合法的研究工作外，他還擔任了物理系一至四年級的多門課程的教學工作。同時，兼任了北京大學地質系的教授。

1948年8月他接受美國國務院福爾布瑞特（Fulbright）基金中美交換教授講座的約請，去美國麻省理工學院講學和研究。

到了美國，途經加州理工學院時，他接受了美國著名化學家、諾貝爾獎獲得者、加州理工學院教授L．鮑林（Pauling）的建議，短期留在他的實驗室進行研究工作。

當他在加州理工學院的研究工作結束，並準備轉去麻省理工學院時，突然從國內傳來了人民解放軍百萬雄師過大江的喜訊。在苦難的祖國上空，黑暗即將過去，曙光已露端倪。驚喜、振奮之下，他把去波士頓的事完全拋在了腦後，毅然登上去香港的飛機。他從香港秘密回到廣州，接出正等待去美國的家眷，登上英國太古輪船公司第一艘開往解放區的輪船。在北京天安門廣場參加中華人民共和國的開國大典時，毛主席宣布“中國人民從此站起來了”的聲音激動著每一個中國人的心，他被這偉大的聲音激動得熱淚盈眶，欣喜若狂。

1950年，為了拯救抗美援朝負傷戰士，余瑞璜暫時停下手中的研究工作，設計製作了我國第一個永久性醫用真空X光管。為此，毛澤東主席曾派有關領導同志專程到清華大學向他表示慰問。

在清華大學任教期間，余瑞璜與當時的冶金部副部長、鋼鐵局局長陸達一起建立了中國金屬學會，並建議在全國各大工廠建立X光方法的化學分析及顯微金相實驗室。隨著鋼鐵工業的發展，對科技人員的需要越來越迫切。余瑞璜把自己最優秀的學生如陳箎、胡玉和（原鞍鋼副總工程師）、姚衛薰等人推薦到我國當時唯一的重要鋼鐵基地——鞍山鋼鐵公司去工作。

1952年，余瑞璜根據國家要在東北建立一所新的綜合性大學的需要，離開了居住和工作過多年的清華園，來到長春籌建東北人民大學（后改名吉林大學）物理系。為了發展我國冶金工業的需要和培養我國自己的冶金和金屬科學基礎研究的專門科技人才，他又親自參加創建了中國第一個金屬物理專業。在建系中，為了全面建立各個專業，他四處奔走，收集了大量物理學方面的重要學術刊物。這些從二三十年代以來的系統的學術刊物都是從事有關教學、科研工作必備的重要資料。他在教育部的支持下，親自外出購買了大量建設實驗室的基本設備和精密儀器。他還親自抓教學，聽教師試講，有步驟、有計劃地送青年教師出去進修。正是在余瑞璜以及霍秉權、鄭建宣、朱光亞、吳式樞、苟清泉等以及全系師生員工的努力下，到1957年吉林大學物理系已在國內頗有聲望。

1956年在周恩來總理領導下召開的“1956—1967年科學技術發展遠景規劃”會議上，余瑞璜提出了發展半導體、電子學及鈦與其他輕金屬的合金等3個科學項目的建議，受到了國家的重視。

1957年他在政治上遭受災難，但他並未因此而消沉，卻將精力完全集中到科學研究工作上去，開始進行了他一生中的第二項重大的科研項目的研究。

30年代末，他在曼徹斯特大學從事研究時，曾與著名的合金電子濃度理論創始人休謨－饒塞里（Hume－Rothery）共用一張辦公桌。當時，休漠－饒塞里正在進行合金電子濃度理論的研究，由此理論得出過渡金屬元素在某些電子化合物中是零價，這一問題給余瑞璜留下了深刻的印象。40年代末，他在加州理工學院時，又聽到了鮑林關於上述過渡元素具有5—6價的論述。著名的固體能帶理論也未能給出對此問題的答案。這個問題使他覺得需從固體和分子體系中電子層次的微觀結構進行深入探討。

考慮到解決所討論的問題需要擺脫某些傳統觀念，打破學科界線，他決定採用科學歸納法進行研究。這是一項需要極大的工作量的研究工作，當時又只能自己一人去完成。因此歷時近20年，直到1978年才在《科學通報》上以“簡報”的形式正式發表了這一研究工作。

從50年代以來，30多年間余瑞璜一直進行著“固體與分子經驗電子理論”的研究。在這個理論中，他在鮑林的原子雜化狀態理論的基礎上提出了在分子和固體中的原子價層電子分佈的一種新的描述方法，並由此構造了原子的h（Head）態和t（Tail）態，又通過它們的雜化構成原子的雜化狀態。由這種雜化原子狀態描述的原子狀態的價電子分佈稱為原子價的精細結構。由於引入了“晶格電子”、“等效價電子”等一些新的概念，它比傳統的原子價理論對原子價層電子分佈的描述給出了更為豐富的信息。余瑞璜假設，在h態和t態之間存在著一系列相對穩定的雜化狀態，並稱它們為雜階，每個雜階都含有確定的h態和t態的成分。他又利用鮑林的經驗鍵距公式發展了一套由已知的分子或晶體的結構（原子空間排布）出發具體計算出分子或晶體的原子雜化狀態以及由它們所形成的共價鍵絡的方法。利用這種方法可以在一級近似下確定分子或固體的價電子結構（原子的雜化狀態和共價鍵絡）。

余瑞璜提出的“固體與分子經驗電子理論”與已有的傳統理論相比具有以下特點：描述簡單明確，給出實空間電子分佈，易於為人們理解；計算簡單，只用初級運算，且計算量小；適於計算已知結構的各分子或晶體，特別是它可以近似給出許多複雜的工業實際材料的電子結構；結果簡單明確，容易與材料宏觀性質聯繫。所有這些特點使得它受到許多材料科學工作者的重視，並逐步用於各種材料問題的研究。隨著這項研究的不斷發展，它將在把基礎理論直接用於實際材料的研究方面發揮重要作用。

余瑞璜長期身兼數職。除一些學術職務外，還長期擔任一些社會兼職，比如吉林省人民代表大會常務委員會副主任、中國民主同盟中央參議委員會常務委員和中國民主同盟吉林省委員會副主任等職務。

自1929年以來，余瑞璜從事教學工作60餘年，在國內外都有他的學生，確是桃李滿天下。他以一生都獻給教育事業而欣慰，常常自吟：春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干！

(作者：張瑞林)

余瑞璜始終保持謙虛、謹慎和求實的治學態度。在和青年教師們討論學術問題時總是平等地討論問題，對於發現他的錯誤的後輩學者還常在學生面前給予表揚。他的論文寫成后常要經過與別人討論、在學術會議上聽取意見之後才正式向雜誌社投稿。

除了專業工作之外，他很喜歡中國古典文學，尤其是唐詩、宋詞。他也很喜愛京劇，認為京劇是唱、表演、音樂藝術的最好結合。在一些聚會中，他有時高聲歌唱岳飛的《滿江紅》，悲壯的歌聲常使在座的人為之感動。