2025年10月29日，美国国家科学院院士、美国加州大学洛杉矶分校Kendall N. Houk教授和美国科罗拉多州立大学Robert S. Paton教授莅临厦门大学化学化工学院，分别为师生们带来了题为“Advances in Computational Explorations of Pericyclic Reactions and Pericyclases“的“南强学术讲座”和题为“Machine Learning Meets Quantum Chemical Predictions of Reactivity and Selectivity”的“卢嘉锡讲座”。报告由张弘教授主持，傅钢副院长出席并为两位教授颁发“南强学术讲座”和“卢嘉锡讲座”荣誉纪念牌。
计算科学引入了量子力学和分子动力学的工具，用于理解和预测物质结构及其转化机制。讲座中，Houk教授展望了计算化学方法解决化学问题的广阔前景，重点阐述了周环反应的三项前沿研究：（1）如何通过极性取代基突破伍德沃德-霍夫曼规则中的允许与禁阻二分法；（2）通过双模式过渡态形成两种或多种产物的周环反应研究；（3）新发现的催化周环反应的酶类，及其加速反应机理与选择性调控机制的研究。提问环节中，Houk教授与在场师生就理论计算，以及科技创新等问题进行了深入探讨。参与师生对理论有机化学、计算化学和酶催化领域的前沿科学知识和研究进展有了更多更深的理解。
反应机理与选择性的量子化学模型，是解释实验室实验结果的有力工具。然而，由于许多反应涉及多个步骤和多种构象，量子力学方法的计算成本往往较高，使其难以更广泛地应用于反应结果预测。具备量子化学精度、但计算成本仅为前者一小部分的机器学习模型，正有望改变反应活性与选择性计算预测的可及性。Paton教授开发的机器学习方法，利用量子力学研究数据生成替代模型，可用于大规模预测各类原子和分子性质，展现出极高的预测精度。他深入探讨了这些模型在杂芳族官能团化反应活性与选择性的高通量预测、稳定有机自由基的目标导向分子优化，以及有机底物三重态敏化的预测中的应用。在随后的互动环节，Paton教授对师生提出的问题进行了详细解答，为老师同学们提供了宝贵的学术启发。
【人物简介——Kendall N. Houk院士】
Kendall N. Houk，国际著名理论与计算有机化学家，中国科学院外籍院士，美国国家科学院院士，美国加州大学洛杉矶分校教授。Houk教授是理论与计算有机化学领域的权威。他的课题组发展理解化学反应活性的普遍规则，模拟复杂的有机反应并利用实验对理论预测进行验证。在酶催化反应的计算研究和理论预测、不对称反应的定量催化模型、周环反应的机理与动力学效应和双自由基过程等领域中都有丰硕的研究成果。Houk教授在知名学术期刊上共发表学术论文1600余篇，H指数154，是世界上引用率最高的100名化学家之一。Houk教授在其科学生涯中也曾获得了多次国际顶级奖项，例如获得ACS Arthur C. Cope奖，英国皇家化学学会Robert Robinson奖, UCLA Glenn T. Seaborg奖章等，其学术影响力遍布全球。
【人物简介——Robert S. Paton教授】
Robert S. Paton，美国科罗拉多州立大学化学系讲席教授。其主要研究方向涵盖计算化学与机器学习及实验方法相结合、有机反应机理、催化剂设计、光催化、自由基化学及生物催化等领域。在Nature, Science, JACS, Angew等顶级期刊发表论文200余篇，担任Trends in Chemistry, Tetrahedron: Chemistry, Chemistry Methods等期刊编委。
（文/陈鑫 雷越 图/张含笑）
