个人回忆

在1914-18年的战争中，我父亲失去了视力，所以我不得不离开学校，在家管理农场。我喜欢这项工作，但一直对科学感兴趣，因为我在亚瑟·米的书中读到了J·J·汤姆森关于原子和电子的工作儿童百科全书还有其他一些流行的作品，我和哥哥经常讨论到深夜。对于这些伟大的发现，我们都感到无比兴奋。直到后来，当我哥哥从战争中回来时，我才有可能进行一些私人学习，并获得大学入学资格。如果没有适当的学校培训，我发现科学部分很容易，但语言很难。

在格拉斯哥大学，我广泛阅读了数学、物理、化学和地质学，但在研究方面，我选择了化学，主要是因为它似乎更接近我感兴趣的原子和分子。我的教授G.G.亨德森说服我开始研究倍半萜的结构，所以我取得了有机化学博士学位。这是一个困难的领域，虽然L.Ruzicka大约在这个时候通过脱氢实验发现了其中一些结构中的碳骨架，但进展甚微。我不禁感到，应该有某种纯粹的物理方法，通过这种方法，人们可以找到原子在如此复杂分子中的空间位置。我知道X光检查法。W.H.布拉格发表了他对萘和蒽的早期测量结果，而穆勒和希勒发表了一些关于长链化合物的引人注目的工作。这似乎是我正在寻找的方法，所以我费了好大劲才得到了一些复杂倍半萜衍生物的优质晶体，并将它们寄给了W.H.布拉格。1926年，当我能够获得一份价值足够的奖学金（两年内每年250英镑）时，我跟随水晶来到了皇家学会，满怀希望地希望在两年内我可以设计出这些结构。事实上，这项工作终于完成了，但这项任务花了三十年而不是两年！几个月前，在伦敦的一次化学学会会议上，我读了一篇关于一些萜类化合物结构的论文，对这种情况做了一个有趣的评论。D·H·R·巴顿教授对我的早期历史有所了解，他在感谢我的同时，祝贺我终于完成了我的博士学位。！

我去皇家学院的决定并不容易做出。这时，我也被原子结构的研究深深吸引，我想在卡文迪什实验室找一个地方，阿斯顿在那里研究同位素。但最终是皇家学会吸引了我，因为我想完成我在格拉斯哥开始的工作。从有机化学过渡到物理也很困难，特别是因为设备很原始。我不得不用玻璃和封蜡制作我自己的X射线管，。从感应线圈上运行。这些泵也是原始的国产泵，因此人们很快就成为了高真空技术和泄漏检测方面的专家。但皇家学会的每个人都很乐于助人。威廉·布拉格爵士让我开始对蒽的强度进行摄影测量，而他自己则在隔壁房间里用电离光谱仪工作。我的直接导师是W.T.Astbury、J.D.Bernal、Kathleen Lonsdale、A.Muller和G.Shearer；我欠他们一大笔债。这是一种人们必须迅速学习的氛围，因为这些人并不乐意忍受愚人。

到1928年，除了出版了两本不正确的书外，我并没有取得多大成就，但我学到了很多。然后，我被选为哈克尼斯联邦奖学金的成员，前往美国度过了两个非常愉快的年份，主要在密歇根州安娜堡的物理系度过。我和乌伦贝克、古德米特、丹尼森和拉波特一起学习了一些理论物理，并试着和贡伯格保持一些化学联系，贡伯格的实验室里有一张我很少占用的长凳。我读了A.H.康普顿的X射线和电子同时也敏锐地意识到了相位问题。我试图用一个方案来解决这个问题，这个方案需要太长的时间来描述，但计算工具对于我正在尝试的方法来说是完全不够的。1930年，我一生中最重要的一件事发生在我与斯特拉·奈恩在多伦多结婚时，这违反了我的联谊会的一项条件，而我的联姻会只有未婚人士才能维持。

威廉·布拉格爵士随后给了我一个在戴维·法拉第实验室的职位，我们回到了皇家研究所。接下来的九年可能是我一生中最忙碌的一年，我能够准确、完整地解出许多有机结构。这项工作很困难，计算困难重重。我们设计了一个优雅的系统，在一块大木板上移动数字条带，在孩子们上床睡觉后，我们花了很多繁琐的时间求傅里叶级数和进行结构因子计算。这项工作很重要，也很令人兴奋，因为我们正在测量键长，并首次将化学公式置于真正的绝对尺度上。然而，仍然有一些不满，因为这位化学家有理由声称他已经非常熟悉这些结构，而我们在某种意义上只是证实了他已经知道的东西。我们的最终目标是能够解决化学未知的结构。

几年后的一天，Jocelyn Thrope爵士和R.P.Linstead将一些新发现的酞菁晶体带到了皇家研究所，这是一件大事。威廉·布拉格爵士立即传唤我，要求我检查这个问题。首先，这似乎是一项几乎不可能完成的任务，因为单元单元很大，反射波非常多。但是，在一些虽然不是所有的派生词之间存在着惊人的同构，我觉得从这个事实中肯定可以获得一些帮助。长话短说，本工作发展了同晶取代和重原子相测定方法，在不参考任何化学理论的情况下完全确定了结构。因此，在解决化学困难或未知结构方面可能取得的进展开辟了新的前景。

在这段时间里，皇家学会的组织对我取得的进步起到了很大的帮助。詹金森领导下有一个出色的研讨会。操作穆勒和克莱的5千瓦旋转阳极X射线管的H·史密斯是最有帮助的，而B·W·罗宾逊和R·H·V·M·道顿设计了一个积分光度计，我经常使用它。我没有研究生，虽然在皇家研究院的最后一段时间里，我与A.R.Ubbelohde、Ida Woodward、J.J.de Lange和L.O.Brockway在某些问题上进行了积极合作。（为什么年轻而不成熟的大学教职员工从被任命的那一刻起总是要求大量研究生的帮助？如果他们先用自己的双手工作十年，那么他们可能会更好地做出与众不同的贡献。）

1939年初，我离开了皇家学会，并非出于选择，而是因为随着家庭的迅速发展，现在迫切需要赚更多的钱。在离开之前，我甚至写了一篇论文，建议如果用汞代替胰岛素中的锌（这在化学上似乎是可行的），那么即使是这种复杂的结构也可能最终通过重原子方法得到解决。但现在我去了谢菲尔德大学，担任物理化学高级讲师，从某种意义上说，我必须在一个没有我所需设备的实验室里重新开始生活。然而，第二次世界大战的更大中断现在开始了。我加入了空军，多年来停止了所有的X光工作。

我回到了格拉斯哥，并不是谢菲尔德，而是一个大型化学系的系主任。对我的研究来说，这再次意味着在一个完全没有X射线设备的实验室里从无到有，并承担着相当大的化学教学责任。然而，我现在能够得到我想要的东西，大学慷慨地支持我。我很快又开始解决结构问题，很高兴地发现我没有忘记这条路。我拿出了早期工作的笔记，这些笔记在第一次空袭开始时被匆忙编纂并放在一个安全的地方。此外，现在组织对许多领域的研究生进行培训不仅是可取的，也是一种责任。我很高兴地认为，这些努力是成功的。战后在格拉斯哥与我一起开始X光工作的人中有A.McL。墨尔本的Mathieson和J.D.Morrison（现为质谱仪）、渥太华的Maria Przybyska、普林斯顿的J.G.White、苏黎世的Jack Dunitz、纽约贝尔电话公司的Sidney Abrahams、博尔德的Walter Macintyre、温哥华的James Trotter、剑桥的M.G.Rossmann、达勒姆的H.M.Shearer以及J.S.Broadley和D.M。唐纳森（Donaldson），位于多伦多的Dounreay（Thurso）（现为原子能）。伊恩·道森（现为电子显微镜）、J.C.Speakman、乔治·西姆、汤姆·哈莫尔和安德鲁·波特（现为核磁共振）在其他地方冒险后再次回到格拉斯哥，并积极参与我们最新最激动人心的工作。

我认为，我们现在正在有机分子结构的X射线分析方面实现一场引人注目的革命。最早在20世纪30年代发展起来的方法现在正在取得丰硕成果。这在很大程度上是因为，随着快速电子数字计算机的发明，现在可以用与十年前相同甚至更大的设备在三维空间中工作，因此我们第一次真正能够充分利用X射线方法。当然，这过于简单化了。近年来，必须开展许多新的重要发展工作，解决了许多新问题。然而，如果我们采用我一直提倡的化学方法，并制备一系列合适的相决定衍生物（通常我们知道足够的化学知识能够做到这一点），那么我们可以放心地获得含有100个或更多原子的有机分子结构的完整溶液。然而，这项工作还不是，也不太可能在不久的将来成为任何人都可以应用的常规工具。在破译模糊分辨的电子密度分布的第一阶段，需要大量的判断，通常还需要直觉。预测未来总是不安全的，但我想说，晶体分析在未来一段时间内可能仍然是一门艺术和一门科学。