顾凤龙:KGB方法破解世界难题 |
2013年10月24日 14:26:18 柯城新闻网 |
10月10日中午,华南师范大学化学与环境学院三楼,顾凤龙教授正在和他的几位博士后学生谈论今年诺贝尔化学奖的情况。当天诺奖的信息还不丰富,顾凤龙说,今年化学诺奖颁给了理论化学的三位科学家,这对于包括他在内的全球理论化学研究者来说,是一种很大的激励。 -人物名片 顾凤龙 男,衢州人,1985年毕业于衢州二中,同年考取吉林大学化学系,1989年获得理学学士学位,后考取吉林大学理化所的研究生,师从著名理论化学家唐敖庆院士,并于1995年获吉林大学理学博士学位,之后赴德、美、加、日等国著名高校研究所从事科学研究工作。2009年回到华南师范大学,为特聘教授、博士生导师,2011年被聘为广东省高校“珠江学者”。主要从事理论化学的方法及程序开发领域的研究。 顾凤龙教授在量子化学理论方法、程序开发和应用方面都有一定的建树。其参与建立的KGB方法,从根本上解决了困扰理论化学和物理学界几十年的偶极算子破坏周期性边界条件的难题,并且独立编制一套计算一维聚合物非线性光学性质的程序,解决了计算k矢量空间波函数导数的技术难题。已发表SCI收录论文近百篇,被引用1000多次。主持国家自然科学基金、日本科技厅国际合作重大项目、日本文部省重大项目、日本科技厅国家级重点项目、广东省引进人才支持计划项目等近十项国家和省部级科研项目。 按生产队长培养 顾凤龙身高一米八零,与同龄人相比,算得上高大,同时,他还力气过人,年轻时常常在家干农活,双手能托举100多斤的重物。 顾凤龙老家在柯城区双港街道大坟村。读初中时,一次,正好父母养的猪出栏,他一人推着一辆独轮车进城,车上载着猪和粪桶,准备到城里卖了猪,再顺便从城里拉回肥料浇地。快到双港大桥时,车上的猪死劲地嚎叫和挣扎,不甘心被屠宰命运的猪居然成功脱逃。顾凤龙单枪匹马追赶,仅凭一人之力,神奇地把猪绑回到车上,推到猪市场卖了。 顾凤龙从不避讳自己的农民出身,反而引以为豪。插秧、割稻、挑水、放牛、担重物,任何农活,他都干得得心应手。村里的水泥地少,顾凤龙那时和爸爸姐姐们一起总是要把刚打下来的稻谷挑到两里地外的山坡上晒。他12岁就开始在生产队里干活挣工分,每天2分,到13岁时,再涨到3分。后来,分田到户,生产队取消,工分赚不到,因为算得上正劳力,村里分了他三份田地,如果不是考上大学,这些田地还应该在顾凤龙的名下。 衣着过于随意,不太修饰形象,在海外呆了15年的顾凤龙回国后,常被周围的朋友批评没有洋味,看上去挺像农民,他不以为意,自得其乐。“其实,我从小不是按学者教授的标准培养的,是按生产队长的标准培养的。”因为,在顾凤龙父亲的眼里,生产队长就是官。 美国为何禁核试验 量子化学是化学的一个分支学科,大学生上这门课普遍觉得特别深奥难懂。辗转德、美、加、日等国15年,从“生产队长”最终成为一位理论化学的教授,顾凤龙教授解释起理论化学不仅通俗易懂,而且令听者饶有兴趣。 理论化学非常重要而且特别有用。顾凤龙打的比方是:“以前搞原子弹是必须做试验的,试验到一定程度,数据收集了,就可以用计算机模拟。所以美国人很坏,自己做完了足够的核试验,就嚷嚷,世界上谁都不能再做核试验。”理论化学的作用大抵如此。 顾凤龙说,理论化学利用量子力学的基本原理,只用几个基本的物理参数,采用计算机计算、就能模拟出整个化学过程,然后预测化学反应等等。 量子化学有时相当于实验室的一种仪器。例如,当代的药物设计通常都需要先进行计算机模拟计算。之前,与顾凤龙合作的一位美国教授运用了理论化学的计算方法,最后成功地帮助一家药业公司生产出治疗丙肝的药物。 如果钟南山院士现在要找到一种对付禽流感的新药,需不需要理论化学的帮助呢?顾凤龙说,实际上,钟南山院士所有的药物设计都是首先通过计算机筛选出来的。除了药物,理论化学在各个方面,各个学科都起到广泛而重要的作用。 正谋划PM2.5研究 “我在量子化学里是搞方法的,或者说是做工具的”。顾凤龙说。 科研创新有新结果、新方法、新思想三种,价值层级关系由低到高递进。创新结果已属不易,创新方法更为艰难。顾凤龙的同行认为:在量子化学领域,第二位的创新是新方法,新方法若实际应用还必须编译成程序。这一步相当耗时,不容易出成果;但如果没有研究新方法的人,并把程序让别人运算试用,就不会有新结果。 顾凤龙回国前,曾与美国加州大学的Kirtman和加拿大渥太华大学的Bishop一起建立了一套理论方法,称为KGB方法,从根本上解决了困扰理论化学和物理学界几十年的偶极算子破坏周期性边界条件的难题。 顾凤龙的突出研究方向是计算量子化学的编程工作,目前国内自主开发程序研究较弱,而只有自主程序才能在国内乃至国际专业领域占有一席之地。 美国高斯公司是全世界最著名的量子化学软件公司,销售的程序非常昂贵,KGB方法就被编入高斯程序中。“我们国内是靠买软件、买程序来搞研究。科学研究不能老是落在别人后面。就像一个工厂,你的车床是从国外进口的,你制造的产品就很难有革命性的突破。我们的方向就是开发出有自主知识产权、民族品牌的程序。” 《华南师范大学校报》评价顾凤龙的研究,“不仅在程序开发方面拥有知识产权,更把学术思想编制成程序进行计算,进一步理解分子结构和反应过程。这是一项艰难的科研任务,一旦取得成功,对量子化学研究领域的贡献将是极大的”。 诺奖揭晓的前夜,顾凤龙正在思考一个关于pm2.5的重要课题。空气的粉尘长到一定程度不长了,这是什么原因造成的呢? 对人体伤害极大的pm2.5就是一种长到小于或等于2.5微米后,不再生长的粉尘。通过量子化学,可以从理论上弄清PM2.5的生长机理,这样就能让PM2.5长大,长大到一定程度和雨水结合,就随雨水掉下来,空气自然就干净了。“现在的灰霾,下了雨,第二天还起,因为粉尘刚好在PM2.5大小,下不来。” 开不到10万的旧车 2009年7月,从日本回到国内,顾凤龙在华南师大任教期间,已有来自美国、俄罗斯、英国、香港的五位博士后在他的门下,有的已经出站找到了高校或研究所的工作。现正在就读的还有四位博士后,短短4年,顾凤龙培养了九位博士后。 顾凤龙每天开着一辆不到10万元的黑色日产骊威代步,他在华南师大是个很出名的教授,然而车却是教授中最差的,但同时又常常一掷千金。今年研究中心开春节联谊会,顾凤龙自己拿出一万多元钱,作为同事及家属参与的奖品。 “像他这样层级的学者,就像公司的BOSS,精力一般放在找项目和经费上,具体的学术问题交给助手、学生做就行了。但顾教授每天都抽出大量时间投入到学术中,编写程序。”顾凤龙的秘书陈艳说,高校知名学者秘书有一个圈子,大家会相互议论,而每每提到顾凤龙,总会让陈艳很骄傲。 对学院一些暂时没有申请到资金的年轻学者,只要给顾凤龙写份申请,说明一下自己的课题和研究方向,只要觉得是个有前景的课题,顾凤龙就会拨出一些钱,作为年轻学者的课题启动资金,这对于许多年轻学者是一个很大的帮助。而一旦学生做出了成绩,他又会从科研经费中奖励给学生,这些做法都从无先例。 已故院士唐敖庆是顾凤龙的导师,唐老是国家自然科学基金委员会首届主任,顾凤龙在吉林大学读博士期间,还被借调到国家自然科学基金委担任过唐老的秘书。当年,唐老每天从家中带菜,而顾凤龙在伙食条件很差的食堂吃饭。唐老经常会从他的菜缸里夹几块肉给顾凤龙解馋。1995年,顾凤龙新婚前夕,唐老让他过去一趟。见面后,递给他一个信封。打开后发现竟然是厚厚一叠钱,有2000元。这对当年的顾凤龙来说,是一笔天文数字,顾凤龙用它置办了不少新婚用品。“老一辈的学者对学生真的好。”顾凤龙感慨。 记者向罡 |
来源: 衢州新闻网-衢州晚报 作者: 编辑: 赵杰 |
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