来源丨物理化学学报
从上世纪开始,随着计算机技术的迅猛发展与广泛应用,理论与计算化学的研究有了飞跃的进展,其结果使整个化学界发生着一场革命性的变化。化学不再是纯实验科学,理论与计算化学占据了化学学科的半壁江山,理论、计算与实验工作的协同合作有效提高了研究效率。
当前中国的理论与计算化学处于蓬勃发展时期,国内近年来涌现出了一批中青年学者活跃在国际学术界。我们很荣幸对中国理论与计算化学的领军人物,《物理化学学报》副主编杨金龙院士进行了专访。杨院士讲述了自己的科研故事,分析了中国理论与计算化学领域的发展趋势,并为年轻的学者们提出了中肯的治学建议,相信对读者们会有所启迪。
A:我的研究领域是理论与计算化学,通过发展新理论和新方法,利用计算机计算和模拟对化学中的重要科学问题开展研究。主要研究方向包括精确高效的电子结构计算方法发展、新型功能材料理论设计、表面单分子体系量子行为表征等方面。我研究生阶段在中国科学技术大学基础物理中心主要是对一些凝聚态材料体系开展电子结构研究。后来,加入中国科学院选键化学重点实验室后,与扫描隧道电子显微镜(STM)实验组合作,开展了许多表面单分子表征与操控方面的研究,例如表面C60分子取向识别以及通过STM操控单分子脱氢调控近藤共振等。与此同时,我们也一直从事线性标度电子结构计算方法发展方面的研究。我们发展了一系列的算法,可以高效地计算电场中的体系、前线轨道以及在周期性体系中进行高效的杂化密度泛函计算等。目前我们已经开发了一个具有自主知识产权的通用电子结构计算程序包HONPAS。另外,我们通过计算模拟,设计了许多功能材料,例如可以应用于自旋电子学的半极金属。我们注重在材料设计的过程中提出新的概念,实现源头创新,例如我们提出双极磁性半导体的概念,可以方便地通过外加电场改变磁极化方向;提出通过内建电场实现红外光光解水,大大提高了太阳能利用的频谱范围。
A:首先是我的研究生导师汪克林教授,虽然我研究生阶段的科研方向并不是汪老师主要的研究方向,但是汪老师对科学的热爱、对真理的追求,以及他对学生的关怀、放手让学生尝试各种想法的宽容都深深地影响了我的科研和我自己带研究生的方式。另外两位是朱清时院士和侯建国院士,朱老师远见卓识,率先在中国科学技术大学推动表面单分子方面的研究,也是朱老师促成了我和侯建国后来二十多年的愉快合作。
杨金龙,汉族,物理化学家,中国科学院院士,中国科学技术大学副校长。
现任安徽省第十三届人大常委,农工民主党安徽省副主委,全国中学生“英才计划”化学学科工作委员会秘书长。
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