物构园内花盛开 一代更比一代红(1978-2010)

发布日期:2013-3-1     浏览次数:1868次    发布者:林梦海    
改革开放的春风给物构组带来了新生,张乾二、林连堂、王南钦、杨华惠老师从各组回来了,卢先生早期的研究生胡盛志老师从内蒙古大学回来了,施彼得老师从兰州大学、周牧易老师从吉林大学、黄泰山老师从南京回来了,王银桂、王曼芳老师从物构所回来了。他们要再创物构组的辉煌。

张乾二教授把林连堂、王南钦等中年教师组织起来,把他在文革中发现的链状烯烃分子轨道系数的规律告诉大家,接着大家分头再找环状、枝状烯烃分子轨道系数规律,反复计算、一一验证,最后总结为H?ckel分子轨道先定系数法。这一成果在第一届全国量子化学会议上引起重视。以后整理成“H?ckel矩阵图形方法”一书在科学出版社出版。

早在六十年代,教育部委托唐敖庆教授在吉林大学举办物质结构研讨班,张乾二教授等参加。如何将不可约张量法应用于分子结构,是当时国际上探索的课题,唐老师将它选为研讨班的课题,1980年唐老师将研讨班的工作总结成《配位场理论方法》一书出版,该工作获国家自然科学奖一等奖。但张乾二教授并不满足所得的成果,他觉得旋转群与点群之间的变换系数未获得封闭公式,还需要进一步研究。他把中青年教师和研究生组织起来,向这一难题进军。他提出“共变基向量定理”,带领课题组成员进行一系列推导,大量的手工计算,获得多面体各种轨道性格,应用群的双陪集分解方法,获得群之间变换的耦合系数,并用轨道性格等,得到群轨道成键性质判据。这些成果收集在1987年科学出版社出版的《多面体分子轨道》一书中。

张教授接着带领博士生李湘柱等开展多体理论研究,用价键方法研究化学中的多电子体系,用对称投影算符建立键表酉群方法。从群论的角度给“共振论”以量子力学基础。唐敖庆教授看到这一成果高兴地说:“键表方法给‘共振论’新的生命。” 多面体分子轨道与键表酉群方法等成果,于1989年获国家自然科学二等奖。

1977年恢复高考后,化学系学生分为无机、有机、分析、催化、电化、物构几个专业,共同的基础课是“无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、结构化学(即原来的物质结构)”,物构专业学生还要上量子化学、结晶化学、x光粉末衍射法、晶体结构测定等专业课程和实验。 林连堂、胡盛志、施彼得、周牧易等老师先后主讲结构化学基础课。这门课是卢嘉锡开创、张乾二继承,林、胡、施、周在各学校主讲多年的一门基础课,多年的积累融合在一起,讲授对象又是77、78届学生,使这几年的教学,显得特别难忘。老师上课讲授行云流水、深入浅出,学生听课聚精会神、如饥似渴。1989年,施彼得、林连堂老师将教学的辅导材料编成《原子结构》和《分子结构》,在福建科学技术出版社出版。以后,林梦海、林银钟、谢兆雄等老师接班讲授结构化学。二十一世纪初,物构组重建模型室,建立结构化学网站,林梦海等老师将半个世纪以来的结构教材,整理成书《结构化学》,2004年在科学出版社出版,该书并配有陈明旦老师带领研究生制作的光盘。同年该课程被评选为第一批国家精品课程。《结构化学》教材连续印刷六次,被二十几个学校选为教材。

1978年物构组又开始招研究生,有两个方向,一是量子化学,另一是结构化学。研究生除了要修“量子化学”、 “高等物化”、“化学中的物理方法”等全系公共学位课外,教研组还为研究生开设了“群论在化学中的应用”、“角动量理论与原子结构”、“量子化学计算方法”、“结晶化学选读”、“X光晶体衍射方法”等专业课,还请数学系老师来开“数理方法”,并要研究生到物理系旁听“固体物理”。其中“群论”与“角动量”两门课是张乾二教授在国内率先开出的课程,以后再由其他老师接班。其中“角动量理论与原子结构”,已由王银桂教授整理成书,1991年在厦门大学出版社出版。教研组放手让研究生查阅文献,选择自己感兴趣的课题,然后进行全组开题报告,根据题目和老师的研究方向,再确定指导教师。论文研究中定期要作研究报告,同时研究生也参加课题组的讨论,学习研究方法。八、九十年代培养的研究生吴玮、徐昕、莫亦荣、吕鑫谢兆雄等毕业后留校,分别送到意大利、日本、美国、法国、以色列等国留学,两三年后回国成为物构组的中间力量,成为长江学者、获国家杰出青年基金。

1993年物构组承办了第四届全国量子化学学术研讨会。唐敖庆、徐光宪量子化学的老前辈来了,邓从豪、刘若庄、孙家钟、江元生、鄢国森、戴树珊等唐老师的八大弟子来了,全国三百多位理论化学的教师与研究生来了,讨论量子化学发展的新方向。

1994年物构组还承办了第二届中日双边理论化学研讨会。

九十年代,张乾二先生带领吴玮、莫亦荣、曹泽星等教授开展量子化学多体理论研究。量子化学中的价键理论,因其物理图像清晰而为化学家所青睐,但计算中N!问题一直困扰它实现计算机程序化。课题组寻找到“对不变式”方法,简化了计算过程,编写出价键方法程序XIAMEN99,成为国际上通用价键程序之一,2000年该成果获高校自然科学奖一等奖。王南钦、徐昕、吕鑫等教授,开展固体表面物理化学过程的研究,特别是建立了固体表面的簇模型方法,并将其应用于催化、电化的实验现象解释,获得很大成功。

2002年11月,以物构组量化方向教师为主体的厦门大学理论化学研究中心成立。研究中心旨在进一步加强厦门大学理论化学的学科建设,促进理论化学科研人才的培养。理论化学研究中心的方向包括以下几个方面:

  • 现代化学键理论与计算方法的发展;
  • 金属材料的微观结构理论化学研究;
  • 分子光谱与光化学的理论方法与计算研究;
  • 固体表面的理论化学方法及应用研究;
  • 原子团簇的结构与性能的理论化学研究;
  • 生物分子体系的理论方法及应用研究。
  • 2004年建立理论化学网站和论坛,网站分几个方面:『基础理论』主要讨论量子化学、结构化学、群论等基础理论问题;『量化计算软件』主要协助解决ADF、GAMESS、MOLPRO等软件的问题;『Gaussian』为Gaussian软件专用讨论区;『计算编程』讨论计算编程遇到的方法与问题;『统计力学』Monte Carlo和Molecular Dynamics讨论;『免费资源』资源共享区。 论坛主要解决量子化学计算新手提出的问题,在国内颇有影响。

    陈明旦教授对计算机十分爱好,自学了网络的原理与应用。1993年带领学生率先在化学系铺设了局域网,是国内最先应用网络的少数学校之一,为全系的科研工作带来极大便利。他带领学生为全系各门基础课建设网络课件,2003年被评为全国优秀网络课件。2005年获福建省教学三等奖。陈老师从网上获得了大量信息,从而在化学系率先开出“化学信息学”课程,并将教材整理成《化学信息学》一书,2005年在化学化工出版社出版。2008年该书被评为优秀图书。

    21世纪,胡盛志教授虽然退休了,但他还时刻关注结晶化学的发展。他觉得晶体结构测定仪自动化程度越来越高,而基础知识却忽视了;依靠仪器大量出成果的欲望不断提升,有问题的结构报告也越来越多了。胡盛志教授在2001年用键价和计算(BVS)轻而易举地发现篡改数据,近十年,他一直战斗在学术打假第一线。

    他发现动用原始衍射强度数据炮制虚幻的结构,是近年国内外出现的可怕的深度造假。例如利用一套实验强度数据,仅对单胞参数做些微调,即可进行结构最小二乘精修,轻易得到自然界根本不存在的虚假结构。不断微调单胞参数等就可不断炮制结构!根据胡老师指出的问题,2009年底国际晶体学报一次性撤下70篇论文。 国际晶体学报有6个分册,都是国际晶体学界旗舰刊物,是非常严肃的学术杂志。此次撤稿不是一两篇,而是70篇!很可能在科技刊物历史上是空前绝后的。胡老师在博客上大声呼唤科学道德的重建和优良学风的回归,还学术以神圣,还科学家以尊严!他的博客点击率高达八万多。

    早在1996年张乾二院士就前往台湾中山大学、中央研究院和国立清华大学进行学术交流,并与中央研究院原子及分子学研究所所长林圣贤院士结交了深厚的友谊,林圣贤院士也应邀多次访问厦门大学,受聘厦门大学荣誉教授。为了加强两岸交流,促进祖国统一,2006年在两位先生的共同倡导下,第一届海峡两岸理论化学研讨会(简称CTCC)在武夷山举行。会议的举办为促进两岸相互了解和学术交流、建立两岸理论化学家长期学术交流平台、提高两岸理论化学研究水平与国际影响力等方面发挥了重要作用。目前这一系列会议已分别在台北(2007)、四川(2009)举办了第二、三届会议。2009年林圣贤院士将他毕生珍藏的书籍和杂志(约有5吨,160箱)赠送给厦门大学。

    除林圣贤院士外,台湾中央研究院前院长、诺贝尔奖获得者李远哲教授、台湾淡江大学王伯昌教授、中山大学陈正隆教授也多次访问厦门大学。与此同时,我研究中心曹泽星教授、吴玮教授、徐昕教授先后前往台湾中央研究院原子分子研究所、台湾中山大学、淡江大学等学府进行学术交流。

    理论化学研究中心近年先后成功举办中国北欧量子化学研讨会,第五届华人理论化学研讨会。2010年根据国务院关于“发挥独特的对台优势,努力构筑两岸交流合作的前沿平台”的指示,组建福建省理论与计算化学重点实验室,推动该学科及相关领域建设和发展;加强与台湾各大学理论与计算化学领域的交流合作,提高海峡两岸科技创新能力和水平;凝聚、稳定人才队伍,培养学术带头人。该申请已获批准,现省重点实验室已进入试运行。

    当前,物构组量子化学与结构化学的中年学术带头人,如群星璀璨,活跃在国际理论化学的舞台。

    吴玮 1990年在厦门大学获化学博士学位后,赴意大利比萨大学、以色列希伯来大学进行博士后研究,1995年破格晋升为研究员。2002年获国家杰出青年科学基金,2006年为教育部长江学者特聘教授。现为厦门大学理论化学研究中心主任,教育部计算化学创新团队带头人。兼任“Journal of Theoretical and Computational Chemistry”杂志主编、“中国化学”编委。

    主要从事价键理论方法研究。近5年来先后主持国家自然科学基金委杰出青年科学基金、重点项目等。2000年获中国高校自然科学一等奖(第一完成人)。

    近年进行价键微扰理论研究,提出化学键的新概念,即电荷转移键及其在化学中的表现。

    先后获第三届教育部高校青年教师奖(2001年)、第八届福建省运盛青年科技奖(2001年)、入选福建省“百千万人才计划工程”人选(2002年)、首批“新世纪百千万人才计划工程”国家级人选(2004年)。

    吕鑫 1996年厦门大学获博士学位后,留校任教。2002年选优聘为研究员。赴美国Emory University化学系及Emerson科学计算中心访问研究员,日本国立分子科学研究所访问教授,美国加州大学Berkeley分校化学系Berkeley学者。2004年获国家“杰出青年科学基金”。

    曾先后主持国家自然科学基金、霍英东教育基金会高校青年教师基金、教育部高校博士点专项科研基金、福建省自然科学基金等多项科研项目,还先后参加了包括国家自然科学基金“八五”和“九五”重大项目子课题以及科技部“973”项目在内的多项国家级科研课题的研究工作。主要研究兴趣为固体表面及相关纳米结构体系的理论化学,在碳纳米管化学、半导体表面化学和奇异富勒烯结构化学等方面取得了较为系统性的理论成果。

    应邀为国际知名综述性学术刊物Chem. Rev.和Int. Rev. Phys. Chem.撰写综述性论文。2000年度获中国化学会“青年化学奖”、2004年入选福建省“百千万人才工程”、2006年获国家自然科学二等奖(第四完成人)。

    曹泽星 在四川大学获博士学位,然后到厦门大学进行博士后研究,留校后先后赴美国德克萨斯A&M大学、德国波恩大学访问、交流。现为固体表面物理化学国家重点实验室副主任,厦门大学特聘教授。

    主要从事分子激发态与光化学,金属有机化学反应机理的理论研究,计算生物学、计算材料学研究。

    作为骨干成员参加科技部973项目: 固氮酶的化学模拟及其催化机理 (2002-2004);参加福建省自然科学基金重大项目:量子化学组合方法及其对复杂体系的理论研究 (2002-2004);国家自然科学基金重大项目、创新群体计划等研究。

    主持国家基金委面上课题: 局域多参考组态相互作用方法在复杂多电子体系中的应用 (2002-2004). 主持国家基金委重点课题(子课题):光化学反应基础理论研究(2003-2005),共主持了国家自然科学基金面上项目5项、教育部跨世纪人才基金1项、合作承担了国家自然科学基金重点项目2项;至今发表SCI论文130多篇。

    2000年获中国高校自然科学一等奖(第四完成人);2002年入选教育部跨世纪优秀人才培养计划。

    徐昕1991年厦门大学化学系获博士学位,1995年破格聘为研究员,多次赴日本京都大学工学部,美国加州理工学院做访问学者。2005年获国家“杰出青年科学基金”。闽江学者、特聘教授。曾任固体表面物理化学国家重点实验室副主任,中国化学会理事。

    主持国家自然科学基金项目、霍英东教育基金会高校青年教师基金项目、教育部高校博士点专项科研基金等。参加了包括国家自然科学基金“八五”和“九五”重大项目子课题以及科技部“973”项目子课题在内的多项国家级科研课题的研究工作。在密度泛函理论的程序研究方面,编写的X3LYP程序已进入一些商业程序,对氢键、范德华尔键的计算,对化合物生成热、电离能、电子亲合能的计算都有所提高。在金属及氧化物簇模型方法、及生物体系与纳米体系的理论研究等方面取得重要进展。已发表SCI论文100余篇,包括发表在Science等影响指数大于6的论文15篇,论文被他引1600余次。

    先后获中国化学会青年化学奖、霍英东青年教师奖励基金、教育部首届青年教师奖。

    赵仪 中科院大连化物所和香港科技大学获博士学位后,先后赴德国柏林自由大学、美国伊利诺州立大学、加州大学伯克利分校进行博士后研究。2003年聘为中国科学技术大学教授,曾赴日本分子科学研究所合作研究,2007年起任厦门大学特聘教授。

    研究兴趣集中在复杂体系分子量子动力学、化学反应速率常数理论计算方法、电子转移和非绝热化学反应理论、超快激光分子相互作用理论等。

    谢兆雄 1995年厦门大学化学系获博士学位后留校任教,后赴法国Saclay研究中心作博士后,2002年聘为研究员。2007年获国家“杰出青年科学基金”。闽江学者,特聘教授。现任固体表面物理化学国家重点实验室副主任。

    参加国家基金委创新群体计划: 固体表面纳米结构和相关纳米材料的物理化学研究(2000-2003,2004-2007).参加科技部973项目: 纳电子材料的可控结构生长和表面构建 (2002-2005).

    主持国家基金委面上课题: 表面纳米结构的电化学SPM和电化学法制备及相关理论(2002-2004).主持教育部基金: 电化学SPM和传统电化学法制备纳米结构表面及相关理论问题的研究(2000-2002).等多项基金。

    主持霍英东基金:低维纳米结构(材料)的电化学和相关方法制备及组装(2004-2006).

    主要研究方向:表面与界面结构化学,功能纳米材料的设计与构筑,表面自组装。

    王泉明 香港中文大学获理学博士学位,赴美国罗切斯特大学、UC Riverside 博士后,2006年聘为厦门大学教授。

    主要研究方向为: 簇合物化学,发光材料、功能配合物的合成,阴离子为模板的高核银簇的可控合成,金属间相互作用导向的超分子构筑。