“搞科研要不怕吃苦，做科學研究要有執著精神。”這是中國科學院院士、北京師范大學化學學院教授劉若莊的深刻感悟，也是他科研人生的真實寫照。
作為我國著名物理化學家、中國計算化學的奠基人，劉若莊在70余年的科研和教學生涯中，將全部精力奉獻給了我國量子化學研究以及教育事業。
2025年5月25日，在劉若莊百歲誕辰之際，回顧他的一生，我們看到的不僅是一位學者不平凡的人生，更是一個時代知識分子的家國情懷、科學追求和對教育的傳承。
劉若莊曾表示：“只有在新中國，才能讓科學家安心從事科學研究工作。我從未出國留學，是本土培養的科學家。只要勤奮努力，科研成果同樣可以達到國際水平。”
劉若莊院士。北師大供圖
曲折求學，深埋家國情懷
1925年5月25日，劉若莊出生于北京一個普通職員家庭，兄弟姐妹7人，依靠父親的微薄薪水維持生計。盡管生活拮據，父母仍堅持讓孩子們進入當時最好的小學。
劉若莊的兄弟姐妹個個天資聰慧，對詩詞歌賦充滿興趣，唯獨劉若莊從小就有過人的數學天賦。在2016年發表的一篇口述史中，劉若莊自述道：“我從小最喜歡學數學，小孩子都覺得數學比較難學，可是我從小就覺得數學很有趣。”小學畢業時，他的成績位列年級第一，被保送上中學。
劉若莊的中學時代正值北平淪陷時期，動蕩年代不僅打破了他原本平靜的求學生活，也在他幼小的心靈中埋下了家國情懷的種子。親眼目睹山河破碎、民族受辱，劉若莊逐漸樹立起科學報國的理想信念。
他拒絕接受日本殖民教育，歷經多次休學、轉學，才堅持完成了初、高中學業，并于1943年考入輔仁大學化學系。
1947年，劉若莊考入北京大學化學系攻讀研究生，先后師從專攻理論有機化學的袁翰青教授和從事化學反應動力學的孫承諤教授，走進理論化學的世界。
研究生期間，劉若莊憑借扎實的化學和數學基礎，通過實驗數據分析和理論推導，于1949年8月在《中國化學會志》上發表了學術生涯的第一篇論文——《修正特魯頓規則》。這既是他研究生階段的早期研究成果，也是其學術生涯的起點。
打開量子化學之門
1950年3月，尚未完成研究生畢業答辯的劉若莊就被提前留校，在北京大學化學系任職。他遇到了一生中最重要的老師——中國量子化學的奠基人唐敖慶。
在孫承諤推薦下，劉若莊成為剛剛回國的唐敖慶的第一任助教，跟隨他開啟了理論計算化學的科學研究之路。
量子化學的誕生開啟了探索微觀化學世界之門。從微觀粒子的量子行為出發，化學家可以借由數學求解相關的波動方程，揭示化學現象的本質，例如化學鍵的形成、分子的電子結構、光譜性質、反應機理，等等。這一專業要求研究者必須具有豐富的化學知識，同時具備堅實的數理基礎，這正是劉若莊的強項。
在唐敖慶的支持和指導下，劉若莊以極大的熱情開始了量子化學領域的研究工作。在北京大學工作期間，劉若莊進行了“六價鍵函數”和“考慮分子內旋轉解釋橡皮類分子的平均長度”等兩項內容的研究。
相關研究成果被唐敖慶采納，并作為團隊成果的一部分于1956年獲得中國科學院自然科學獎三等獎。這對剛剛敲開量子化學大門的劉若莊來說是莫大的鼓勵。更重要的是，這一過程培養了他獨立科研的能力和選擇科研課題的獨到眼光。
1952年，因院系調整，輔仁大學并入北京師范大學。劉若莊受邀到北京師范大學化學系任教，并逐漸將科研重心放在化學反應機理的理論研究上，開創了應用量子化學的新方向，踏上了獨立科研的征程。
1955年，受美國化學家萊納斯·卡爾·鮑林的《化學鍵的本質》一書及唐敖慶文章的啟發，劉若莊首次將量子力學原理應用于氫鍵研究，提出用電子云分布解釋氫鍵的相互作用，取代了當時主流的點電荷模型。
劉若莊表示：“這項工作的成果對我來說意義非凡，采用電子云的概念解釋氫鍵的本質是我在獨立學術研究道路上邁出的重要一步。”他回憶，20世紀80年代出國進行學術交流時，外國學者評價這是一項媲美國際先進水平的研究工作。
同時，劉若莊于1956年發表論文《水分子間氫鍵鍵能》，研究成果被寫入1959年出版的《十年來的中國科學（化學卷）》。這是中國科學家在理論化學領域對國際經典問題予以原創性解答的標志性成果之一，推動了中國理論化學的國際化進程。
1963年至1965年，唐敖慶在吉林大學舉辦“物質結構學術討論班”，旨在為國家培養高層次理論化學人才并推動前沿科學研究，劉若莊作為8名正式學員之一參加。研究集體開展了配位場理論及其方法的研究，為該學科的發展作出了重要貢獻。1982年，相關科研成果獲得國家自然科學獎一等獎。
開創計算化學先河
1965年，結束吉林大學的學習后，劉若莊回到北京師范大學化學系繼續任教。對于當時學校重教學、輕科研的狀態，劉若莊直言：“科研與教學是相互促進的。科研需要獨立創新，教學需要嚴謹負責。高校教師必須從事科學研究，科研成果不僅可以推動學科發展，而且可以豐富教學內容，二者相互依托、相互支撐。”
為了加強對國際科學前沿量子力學的研究和探討，劉若莊于1974年與學校其他學科的研究人員組成“量子力學小組”，以多學科結合形式對這一領域開展研究和探討。
劉若莊院士（右二）在工作中。北師大供圖
在長期堅持和努力下，1977年劉若莊獲得“北京市科學技術先進工作者”榮譽稱號，出席北京市科學大會。他感慨萬分，堅信國家發展要靠科技進步。“我懷著激動的心情，以積極的行動擁抱得來不易的科學之春。”他回憶說。
1978年，劉若莊創建了北京師范大學量子化學研究室，建成國內計算量子化學的研究基地，并在國內率先展開計算化學的研究工作。他也成為了中國計算化學的奠基人之一。
他們直面困難，缺少合適的教材，就根據課程安排編寫；缺少重要課程的老師，就請校內和兄弟院校的知名老師前來訪問講學，為學生傳授前沿知識。
在劉若莊的帶領下，科研團隊取得了一系列成果：提出贗勢價軌道能量分解方案，用于研究重原子體系的氫鍵及分子間相互作用；對中間體、過渡態及反應勢能剖面的理論研究，揭示了化學反應動態學的微觀機理；在化學反應勢能面的研究方向上做出了具有國際影響的工作；將量子化學方法應用于藥物分子設計，拓展了化學與生命科學的交叉領域；開展勢能面交叉與光化學反應的基礎理論研究，為探索光化學反應機理提供了重要理論支持……這些成果先后獲得國家教委科技進步獎、國家自然科學獎、教育部自然科學獎等獎項。
1999年，劉若莊當選中國科學院院士。
薪火相傳潤物無聲
在劉若莊的同事與學生看來，他用一生詮釋了“科學家”和“教育家”的雙重使命。
劉若莊感恩求學路上遇到的每一位好老師。他年少求學時，遇見了嚴謹而慈愛的啟蒙老師；高等教育階段，導師們以“薪火相傳”的精神，將畢生所學傾囊相授。除了學識外，老師們更以人格魅力影響了他。新中國成立之初，唐敖慶毅然回國投入祖國的建設，更是成為他的榜樣。
作為老師，劉若莊對人才培養傾注了畢生的心血。哪怕是一堂講過無數次的課，他仍會認真備課到深夜。深入淺出、循循善誘的教學方法使他贏得了學生們的喜愛和尊敬。一名學生曾回憶劉若莊年輕時在講臺上給他們留下的印象：“一位（鼻梁上）架著厚厚眼鏡片的白皙瘦小的男老師，操一口京腔，聲音洪亮。講課思路敏捷、邏輯性強，很吸引人。”
他常鼓勵學生們要有自己的想法并創新。一位研究生自認為成果不足心有愧疚，想起老師的話，才得以釋懷，轉而告訴自己：“不要著急，劉先生應該會鼓勵我繼續沿著自己選擇的科研方向做下去。”
在學生們看來，劉若莊以“潤物無聲”的方式培養了他們對科學研究的熱愛。
如今，北京師范大學量子化學研究室發展成為我國量子化學研究的重要基地之一，培養了一大批人才，桃李滿天下。劉若莊的學生、中國科學院院士方維海開創了光化學反應理論與計算方法的研究，推動了中國理論光化學發展。
學生們傳來的好消息，常令劉若莊感到欣慰。“感恩我的每一位學生，給了我做老師的幸福。”劉若莊說。
2020年10月8日，劉若莊逝世，享年95歲。
先生已逝，精神永存。他愛國、愛家，愛事業、愛學生，永遠激勵后輩獻身祖國的科研和教育事業，奮斗前行。
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