加州理工学院贝克曼（Arnold O. Beckman）化学教授格雷（Harry B. Gray）由于对化学的巨大贡献，已被提名为1991年美国化学会最高奖——普里斯特利奖的获得者。

作为加州理工学院新贝克曼研究所所长的格雷，是当今美国最有生气的化学家之一，他在无机光化学领域的研究工作有助于寻求人工光合作用体系。而且他对生物无机的开创性研究——主要是蛋白质中长程有序电子转移，可以阐述生物学中某些最重要反应的细节。

格雷也是一位献身于教育的工作者，仍在加州理工学院教授各个年级学生课程。正如一位同事所说：“他不仅通过自己的研究，而且通过培养大批年青科学家，为振兴无机化学作出了巨大贡献。”曾与格雷一同做过研究的大约70名研究生和博士目前遍布世界各地的学院和大学。

除了对化学研究和教育所做的努力外，格雷还是化学会的一位领导人，正如一位同事所指出的“在过去十年中，格雷的地位不断提高，并已成为化学领域的一位重要领导人和发言人/他在国家科学基金化学顾问委员会、国家研究委员会化学科学调查会任职。而且还是国家科学院化学部主席。在美国化学会活动中，他在专业训练委员会任职，最近又在科学委员会任职。

重要的无形环境为树立格雷在化学领域的形象也作出了贡献：他将化学看成一门科学，因而受到化学家们的深深爱戴。许多同他一起工作的不同层次的人们都受到他热情、友好的鼓励。他那丰富的幽默感是众所周知的。多年来，这种幽默感使得许多专题讨论会的气氛都十分活泼。

格雷生于1935年，长于肯塔基的鲍林 · 格林。他于1957年在西肯塔基大学获得化学学士学位，1960年在西北大学获得博士学位，并在此与化学教授贝索罗（Fred Basolo）和皮尔逊（Ralph G. Pearson）开始了他的无机反应研究。之后，又在哥本哈根大学作了一年国家科学基金会博士后，同贝尔哈森（Carl J. Ballhausen）合作，研究金属络合物的电子结构。1961年，他成为哥伦比亚大学的教员，1966年，又转到加州理工学院。1978年到1984年间，他担任加州理工学院化学及化工部主任。

格雷的无机化学研究生涯可分为两个截然不同的时期。在哥伦比亚，“我是一位长期失业需救济的无机化学家，”格雷说，步贝索罗、皮尔逊和贝尔哈森的后尘，主要研究无机反应和反应机理、配位场理论和光谱学。“当时我并没有对无机化学在生物学或无机光化学中的作用多加以思考，然而今天，它们却成为我的两个主要研究领域。”

1960年期间，由于受学生和同事的影响，使格雷的研究开始改变。在哥伦比亚时，格雷还在洛克菲勒大学讲授无机化学课程。许多洛克菲勒大学学生“一直同我谈论对于研究生物体系内金属离子的无机化学家来说，伟大的机会是什么，”格雷说，当哥伦比亚大学的博士后，现为鲁特哥斯大学化学教授的舒加（Harvey J. Schugar）同格雷开始研究水溶液中铁螯合物结构和那些与生物铁离子有关的结构时，生物无机化学研究的转折点来到了。

当时，人们对蛋白质中金属离子的配位环境知之甚少，只知道血红蛋白和肌红蛋白的结构，而许多其它含铁和含铜蛋白质的结构却还是个谜。多年来，格雷及其合作者们进行了蛋白质中铁和铜中心的光谱学和磁学研究，以搜集结构信息。

在70年代早期，格雷决定将其注意力转到生物体系中电子转移问题上来。光合作用和呼吸作用本质上却是蛋白质和其它分子如醌中精密控制的一系列电子转移反应。格雷等人开始实验，以探索蛋白质中金属中心间的电子转移，他说，可以确信，遗漏的蛋白质结构信息通过X射线晶体学即唾手可得。

1980年初，格雷小组发明了探索蛋白质中长程有序电子转移的精巧技术，化学家们在金属蛋白质如细胞色素C、肌红蛋白或玫红酸中，通过在蛋白质表面将含钌的基团附着到组氨酸残基中，创立第二个氧化还原中心，随着瞬间光解作用，钌金属中心和修饰蛋白质中整体金属中心间就会发生电子转移。通过变化钌离子的配位场或用另一个具有氧化还原活性的金属离子取代本体金属离子，可以调节电子转移反应热力学。

在过去10年中，格雷小组以及许多其他独立的研究小组向揭示生物电子转移反应迈进了一大步。

“我最近研究的另一个方向——太阳能光化学和人工光合作用——也是受同事和学生影响的结果，”格雷说。在加州理工学院，化学教授哈蒙德（George Hammond）“要我进行无机光化学研究。他说，“你在光谱学和晶体场理论方面已打下良好基础，应当做一些与此有关的工作，例如光化学。”格雷说他一直抵制哈蒙德的这一恳求，直到一位研究生，现已成为麻省理工学院化学教授的赖顿（Mark S. Wrighton）参加到哈蒙德和格雷研究小组，并开始一系列无机光化学研究后，才打消这种抵触情绪。

“我在这两个领域的活动都起源于那些关心我工作的人们的影响，”他们说，“如果你对某一领域稍加留意，就一定有许多工作要做，由于这些影响，我的整个研究生涯都非常幸运。”格雷说。

由于格雷在无机光化学方面的工作，才使我们能够研究许多从激发态施体到受体的电子转移体系的合成。例如，格雷小组最近与布鲁克海文国家实验室的化学家合作，报道了络合物中电子转移反应的动力学。其中的施体——二聚铱和受体——一系列从烷基吡啶鎓基团共价偶合成单分子。该结果为设计人工光合作用体系指明了方向，并且假设，在天然光合作用过程中，发挥作用的可能是依赖于电子转移率的自由能。

尽管这两个研究领域还有许多未解之谜，但格雷说，他的实验室的未来方向已十分明确。“我的研究小组想要进行的下一步——电子转移系统的耦合。我们还不完全准备进行这一步，但我们正在考虑。到目前为止，我们已经看到了施体和受体间电子的巡回运动，现在，有人一定会利用这一产生化学物质的反应。而该物质要么是有价值的，要么就是燃料。这就证明你可以通过电子转移反应贮存光化学能量。”

格雷除了进行丰富的研究外，还积极宣传化学作为一门科学和职业的许多问题，特别是化学教育，已成为他为之付出大量时间和精力的主题。

格雷对化学教育的思想受到他的直觉的影响——即在他的研究生涯中，化学的演变过程。“当我观察化学时，看到许多与当初完全不同的事物。”他说。与传统的化学分科分支——无机、有机、物理不同。格雷认为，“根据人们所做的以及所要解决的问题，定义为四个主要领域——理论化学、实验化学物理；化学合成和分析，包括大多数传统有机和无机化学；以及化学生物学。”

然而，当今的化学课程并没有反映出这种变革，格雷说，“对此我感到吃惊。因为化学已发生了本质的变化。但化学课程却并没有其正改变。”

他说，“我们失去了许多优秀孩子，由于我们的教学方法和对刻板的教科书的过分信赖，将我们在化学中所做的工作掩盖掉，从而使他们对此一无所知，”这是格雷所无法接受的。“我非常热爱化学，并且认为这是一门了不起的学科。当一群真正聪颖的孩子们对我说，他们没有看到化学的兴趣所在以及如果他们成为化学家却不知道做什么时，深深刺痛了我的心。”

格雷承认，他也没有完全解决这一问题，但他却有某些想法，其中之一就是化学课程应当反映当今存在的化学。“我认为我们应当讲授我们所做的工作。”他说，这样，就不是采用从普通化学→有机化学→物理化学的传统教学过程，而是采用格雷建议的可能过程：化学合成分析→化学生物学→理论和实验物理化学。“人们可能认为这是一种课程完全变革的实例。”他说。

另一种想法就是让学生在实验室花费大量时间做实验。“我相信，我们现在讲课太多，而真正的实验工作却不够，”格雷说，“我们需要那些持续相当长一段时间的实验——二个、三个或四个星期，这样，学生们才能够建立实验装置，做反应，确定材料性质。这种方式可以树立学生的自信心，可能犯错误，也许会返工。”

格雷承认“建立一个安全、有趣的实验室确实是一种挑战”，同时也是非常昂贵的，但他坚持认为，这样的实验室工作就可深入到化学的核心，没有它，学生们就无法了解这门学科的优美之处。他说，“如果让我提出一项革命性的建议，那就是完全抛弃化学导论课程，整个围绕实验建立一年级课程。将旧知识以讨论的方式提出，向同学们展示我们实际要做的工作。”

尽管化学教育面临许多问题，格雷说，“我还是乐观的，因为我看到许多优秀的孩子进入化学研究领域。我认为该领域的未来是光明的。”他说他想将前两位普里斯特奖获得者皮门特（George Pimentel）和霍夫曼（Roald Hoffmann）的话寄语化学家：“投身到化学研究中去吧，我认为化学研究团体正日益壮大。许多年轻的研究人员都卷起了袖子说，‘我打算进入实验室，对某些事情探个究竟。’这样的时代到来了！”

[C＆EN，1990年6月4日]