虽然泡尔B · 韦兹(Paul B,Weisz)是以其在沸石催化剂方面所做出的贡献而闻名于世的,但他对其他许多学科也同样抱有浓厚的兴趣。他的研究工作涉足到诸如宇宙射线的检查,电子学,催化作用和动力学,工业和生物学过程,能源技术,科学研究的哲学以及语意学等广泛的领域。他有从业余无线电到斯库巴潜水的多种爱好。据最近期的报道,韦兹共发表了]37篇论文,获准过71项专利。

为表彰他在应用化学方面所作出的突出贡献,1985年的Perkin奖章授给了宾夕法尼亚大学的这位杰出的化学和生物工程学教授。该奖章由化学工业学会、美R化学家协会、化学工业学会美国分会、美国化学工程师协会及电化学学会联合选举候选人,最后由化学工业学会美国分会向获奖者颁发,韦兹曾任中心研究所主任,高级教授以及木比耳研究与开发公司科学顾问等职。

韦兹讲到他第一次接触到“催化作用”,是年轻的时候在一家书店的柜窗内看见一本书上写着这样的标题。在沿着自己早年感兴趣的目标奋进的时候,这一迷人的字眼“向一个神秘的身影悄悄地跟踪着他”。

二十世纪£十年代在德国的时候,总的来说他的兴趣是在物理学尤其是在电学上。这可以从他在柏林的宇宙辐射研究院以及后来1939年迁移至宾州的史互斯摩尔(Swarthmore)的巴多耳研究院所从事的工作中看到。

韦兹接触到的第一个化学现象是在从事与电晕放电机理有关的工作中遇到的。在这项工作中,他同时还碰上了有机分子,金属表面的吸附现象和离子、分子、表面及电子之间复杂的相互作用。幸运的是当时固体物理学正开始出现繁荣,他认为此时学习一些更多的这方面的知识是适当的。

1946年,韦兹来到木比耳工作。在那里这种神秘的“催化”被说成是大量的更直接的东西。催化涉及到表面上的分子,而这对韦兹来说就意味着是固体科学。当时的呼声集中在用非均相的催化剂得到较高的化学选择性,这种呼声现仍然是如此。这就在韦兹的心目中产生了一个与生物分子之间的联系,即结构选择性和分子差异之间的联系。化学催化艺术所能及的最多只是类别选择。

韦兹早期的关于催化方面的论文在写作上带着强烈的固体物理学气味,这是不难理解的。这些文章的典型的课题便是肖特基势垒,肖特基势垒的化学吸附效应以及吸附质的状态。韦兹曾指出和其他人一样,以前他也误以为这种理论一般来说适应于所有的吸附。最后他还是认识到了催化是另外一种化学,这种化学是相当复杂的。这也是化学家们最终意识到的一个关键的问题,即连续的、耦合的转化过程在不同的催化中心同时发生。多功能性问题只是现代的概念,在过去要做到这一点是一件艰难的、伤脑子的事。

催化史上一个重大的事件是分子筛的出现。韦兹指出,在当时许多人都认为晶体材料不可能为催化作用开拓出什么局面。困难部分地在于表面具有独特的本质。固体表面结构是不均一的。整体性质不一定能指出表面的状况。

韦兹指出,沸石的出现为给表面上的化学下一个定义扫除了困难。非均相催化已经深入至晶体的内部空间,发生在其中的化学行为以及局部的结构均已被搞得很清楚了。这样就有可能同时控制催化剂的化学行为和催化活性中心的数目。

人造催化剂一般缺乏酶催化剂的那种专一性,而在这方面沸石则对势态有所改善。已经孕育了一些新的技术,这些技术所固有的化学选择性比以前任何时候都好。比如现在可以一种催化剂选择性地制备乙基苯。也有一些可以提高食物质量的异构化方法。最近几个月以来,又使得甲醇—步转化为高辛烷值汽油成为可能。木比耳甲醇 - 汽油转化法(MTG)将于今年年底在新西兰的一家商业投机企业开始投入生产。

在早期的工作中,韦兹遇到了保护专利权的问题。在有关光敏盖革计数管(Geiger tube)的开发过程中,他发现一项发明搞得晚了所遇到的挫折唯独比搞得早所遇到的更大。因为当时他请不起律师,只好自己处理那些在专利局发生的麻烦事。虽然干起来棘手,但他认为这到底还是值得的。后来他倒是成了这方面的内行,以至于到1952年他担任了美国专利和商标局的专利工作人员,这对他来说后来帮了很多的忙。

韦兹在电子学方面的兴趣不只是限于电晕放电和盖革管。他在15岁时就成了一个业余无线电爱好者。每当外出的时候总要携带一个无线电收放两用机。这种机器总会以一些不一般的方式找到用武之地的。据他讲他曾经有几次来到一个陌生的城里,通过他的无线电机直接和几家相当好的饭店很快地“通了话”。韦兹的另一个强烈的爱好是轻装和斯库巴潜水。在他的巴哈马群岛的艾留狄拉岛上的第二所住处经常同家人一起享受这种快乐。

对于研究者来说一个共同的问题如何选择工作的方向。原则上讲,纯粹的科学研究能够随机地伸展到未知的世界并产生新的知识。问题在于尽管这种纯粹研究有这样的愿望,但事实不一定存在。倘若真会如此,其效果也是低得惊人的。这种高度的纯粹的研究就其本质来看会涉及到大量的重复性工作及新的发明。

韦兹观察到研究者一定要选好富有成效的研究方向。同时研究者还常常会遇到如何确定自己下一步的研究方向的问题。和其他工作一样,研究工作必须是循序渐进的,尤其是在工业方面。“循序渐进”是一个关键性的词。韦兹指出进步是由已知的事物发出的一个矢量。只要研究是循序渐进的,那就或多或少地能够和这个矢量发生复合,同时也会减小随机性。从这个意义上讲,管理尤其是对科学研究的管理是一个在逐渐努力的过程中减小混乱度的事情。

韦兹认为学科进步的另一个结果是人们对边缘学科的重要性有了更进一步的认识。在1900年各门学科之间的“相互交叉”性比现在更为严重。很少有科学家进行携手合作。事实上,当时没有多大必要对这个问题进行探讨,因为在事物的正常的进程中就这样做了。谁也不会被这一思想出卖。

今天,愈来愈多的科学家从事更广更深的专业研究,对边缘学科之间的相互接触有了更高的要求。随着时代的进行,这种要求将要驾驭科学,将会变得更加内容丰富。这是一个将科学和法学、伦理学及其他领域相结合的不断增长的途径。要做到这一点常是困难的。

其中的一个例子,韦兹曾多次谈到,便是能量在人中间的平均分布。尽管平均本身就可能带有争论性,但韦兹肯定在最终的方程式中的两个变量是人口和人均能量强度。两者不一定相互独立的变量,因为强度和人口的绝对数量有一点联系。随着人口的增长,相互间的作用也增强,而且可能比人口绝对数量本身增加得都快。最终将导致能源变得紧缺,能量的保护等诸问题变得更加重要。韦兹相信能量守恒在短期内可能会有一定的影响。但最终守恒将会停止,对能量的分布不会起到明显的作用。

把韦兹说成是一个多面手是不正确的,但他确实在兴趣的广度上不同于一般。沿着这些兴趣他追求到了有成效的结果。在这个巨大的科学爆炸的时代他能做到像他已做到的那样,其成功也许可以被认为是一个侥幸的事。然而他对许多学科所做出的贡献使我们无法怀疑他的天赋才能。他用一个多面的外罩将自己的工作遮盖起来,使得更多的人能够比仅仅在他涉足的众多领域中的某个领域的人更适合这样的工作。

[C & EN,1985年4月]