应用化学考研(应用化学考研方向)




应用化学考研,应用化学考研方向

他是国内最早将电子结构计算应用于化学问题的学者之一,开创了我国计算量子化学学科,并持续推动着学科的发展。他就是我国计算化学奠基人、著名物理化学家、中国科学院院士刘若庄。

1925年5月25日,刘若庄出生于北京一个书香世家。当时,家道中落,一家人生活十分清苦,一度需要借款维持生活。这也使刘若庄较早养成了质朴、笃实的品质和作风。

受父亲“无一日不读书”文人情怀的潜移默化和母亲严厉的教育影响,刘若庄培养并保持着阅读的习惯,读书成为他生命中不可分割的一部分,也是他日后开展科研工作的有力后盾。同时,父母诚实做人、认真做事的精神更让刘若庄印象深刻,成为其做人的毕生追求。

他上中学时,正值抗日烽火燃遍华夏大地。受战事影响,刘若庄六次易校,辗转求学,坚持完成初高中学业。1943年,他放弃保送机会,凭借优异的成绩考入私立北平辅仁大学化学系。

1947年,刘若庄考入国立北京大学理科研究所化学部攻读研究生学位,师从号称北大“三大民主教授”之一的袁翰青教授。这期间,他学会了最基本但很重要的一项能力——查找文献,为今后的实际科学研究奠定了基础。1950年尚未硕士毕业的刘若庄留校工作,成为了物理化学家唐敖庆教授的助教,从此开始了教学和科研之路。

刘若庄:“其实由唐敖庆先生,他各班的研究生,国家因为那时候不能派出国,就是国内找了四个最好的教授,办四个讨论班,学员是副教授或是讲师。

唐(敖庆)先生在吉大办了一个叫做理论化学讨论班,这样我们就受到进一步的培养。而且,不是说他讲课我们听着,他讲一门新的数学方法,我们轮流报告自己的研究工作。这也是一种锻炼。”

20世纪50年代中期,刘若庄重新拾起因繁重教学任务而被搁置的科学研究工作。受L. C. Pauling的《化学键的本质》一书及唐敖庆教授文章的启发,他开始研究“水分子间氢键的键能”课题。

氢键,是氢原子同时和两个电负性较大的原子如氮、氧、硫结合形成的相互作用。这种相互作用广泛存在于有机体系和生物体系,是深入理解化学反应和生命现象及过程的不可忽略的基本科学问题。

刘若庄将化学键作用能的近似计算公式和理论方法应用计算氢键键作用,以量子力学原理出发得到水分子模型,计算水分子中氢键的键能,从而说明了形成氢键的主要作用力。这种创造性地利用电子云的概念解释氢键本质的方法远优于当时国际上流行的点电荷模型。这也意味着刘若庄在独立学术研究道路上迈出了重要的一步。

随后刘若庄又对氢键进行了其他方面研究。

60年代初期,他带领学生研究紫外吸收光谱,通过对比其他形成氢键的体系的实验现象,证实异丁基异腈、异丙基异腈与萘酚之间可以形成氢键,并且从量子化学角度,采用电子配对法,对异腈与羟基形成氢键的共价成键作用的大小以及离位能进行计算,从理论上说明异腈与羟基之间能够形成氢键。

这项工作被录入1965年“全国科学技术研究成果”中。刘若庄的理论与实验相结合的科研思路不仅走通了,走得还分外顺利。这在60年代前后,无疑是超前的。

到了上世纪70年代,刘若庄和同事一起创办了量子化学研究室,并开始培养研究生。缺少合适的教材,他们就自己根据课程安排编写;缺乏重要课程的老师,他们就请校内和兄弟院校的知名老师前来访问讲学,为学生传授先进的知识。

刘若庄:“我看了一篇原始文献,假如这篇文献和我要指导研究生的题目有关,我把这篇文献里头所有的公式,我自己都推导出来。他的文章里是没有的,我弄得彻彻底底的,然后我再教学生。

我觉得这样,指导学生的时候,我有底,或者说我可以安心的负责了,要不然,我怕我对不起研究生。我希望我的研究生,将来也能做到这样。”

喜欢不断挑战新难题的刘若庄保持着对未知世界的好奇和探索精神。晚年时,他又向光化学领域奋进,在他的科研成果的推动下,北京师范大学化学系成为国内理论光化学领域的一面旗帜,在国际上享有盛誉。如今,先生已逝,但他的精神将永远激励着后辈学子献身科研,奋斗前行。

人物简介

刘若庄(1925-2020)1947年毕业于辅仁大学化学系,1950年北京大学研究生毕业后留校任教,1952年到北京师范大学化学系从事教学科研工作。1956年加入九三学社,1984年6月1日加入中国共产党。1999年当选中国科学院院士。刘若庄主要从事分子间相互作用、化学键和化学反应理论的研究,在我国开创了电子结构计算并持续推动我国计算量子化学的发展,在化学反应途径和沿反应途径的动态学、激发态势能面和光化学反应机理,有机导体和半导体理论计算等方面作出了突出贡献。曾荣获1982年国家自然科学一等奖、1989年国家自然科学三等奖、1990年全国高等学校先进科技工作者、2002年教育部科技进步一等奖等科技奖励。

资料来源:光明日报、中国科学家、中国科协

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