理論化學計算國家重點實驗室（吉林大學）

吉林大學理論化學計算國家重點實驗室是1989年在唐敖慶院士的建議下經國家計委批准建立的，是我國唯一從事理論化學基礎研究的國家重點實驗室。 近年來，實驗室在科學研究方面取得了一批在國際上有重要影響的科研成果，在國內外學術界產生了廣泛的影響。由實驗室全職人員負責的科研項目共84項；獲2008年中國高校自然科學獎一等獎1項，2007年吉林省科學技術進步一等獎1項。理論化學計算國家重點實驗室已成為我國高水平理論化學科研人才的培養基地。2014年，該重點實驗室未通過評估，依據有關規定，不再列入國家重點實驗室序列。

基本介紹

• 中文名：理論化學計算國家重點實驗室（吉林大學）
• 隸屬：吉林大學
• 性質：國家重點實驗室
• 主任：張紅星教授

簡要概述

六十多年來，在我國理論化學奠基人唐敖慶院士的領導下，在吉林大學逐漸形成了我國的理論化學中心。1978 年經國家科委批准，在吉林大學建立了理論化學研究所，唐敖慶院士任所長。理論化學研究所是我國理論化學的科學研究中心、高層次理論化學人才的培養基地、對外開放和交流的視窗，在國際上享有很好的聲譽。目前我國從事理論化學研究的眾多高級科研工作者都直接或間接在吉林大學理論化學研究所學習和進修過。根據國際上化學基礎研究發展趨勢和我國科技發展需要，1989年在唐敖慶院士建議下，國家計委批准在吉林大學建立理論化學計算國家重點實驗室，這是我國唯一從事理論化學基礎研究的國家重點實驗室。首任實驗室主任為孫家鐘院士，唐敖慶院士為實驗室學術委員會主任。吉林大學是中國理論化學的發源地，經過幾十年的建設和發展，為中國理論化學培養的人才遍及全國，取得了一大批在國際上有重要影響的科研成果，為自身的學科建設奠定了雄厚的基礎。如今，作為我國唯一從事理論化學基礎研究的國家重點實驗室，它在我國的理論化學發展中具有不可替代的地位。理論化學計算國家重點實驗室（吉林大學）未通過評估，根據《國家重點實驗室建設與運行管理辦法》和《國家重點實驗室評估規則》的有關規定，該實驗室不再列入國家重點實驗室序列。

總體定位

實驗室總體定位為“國際前沿化學基礎理論研究、並密切結合國家科學發展和重大需求的理論化學研究”。

整體目標

根據國際理論化學的發展趨勢，以自主科技創新和國家重大需求為導向，確定理論化學計算國家重點實驗室的發展目標為：提出新思想，建立新理論和相關的方法，開發自主智慧財產權的計算軟體；並面向國家需求，以材料、環境、能源、生命科學以及星際探測為背景，進行新型分子和新功能材料的設計；培養優秀的中青年拔尖人才，拓展國際交流與合作，取得國際上有重要影響的研究成果，不僅為化學學科的發展做出重要貢獻，同時對相關學科的發展提供有力的基礎理論支撐。

科研團隊

2009年評估後，實驗室學術委員會進行了調整，為進一步加強實驗室的基礎理論研究成果與實驗研究密切結合，3位主要從事實驗研究工作的中科院院士（江雷、趙東元、鄒廣田）被聘為實驗室的學術委員會成員。本屆學術委員會由十七位國內外著名專家組成，其中中科院院士8人，北京大學黎樂民院士任主任，吉林大學孫家鐘院士、北京航空航天大學江雷院士任副主任。

實驗室現有固定研究人員48人（40歲以下30人），其中教授19人（院士1人、傑出青年基金獲得者2人、教育部新世紀優秀人才5人、博士生指導教師19人），副教授14人，講師8人。技術人員7人。現任實驗室主任為張紅星教授，副主任為丁益宏教授、鄭清川教授。

研究方向

圍繞上述目標，實驗室確定了以下五個主要研究方向：

1）激發態理論方法與光電材料設計

發展新的激發態理論方法，拓展組態相互作用和相對論效應研究方法的套用，研究金屬配合物光電材料、有機光電材料等的激發態電子結構和性質，揭示發光、光電轉換以及雙光子吸收等過程的本質規律，並設計新型的發光材料、光電轉換材料和非線性光學材料。

2）化學微觀過程及反應控制規律

發展含時動力學理論和方法以及非基元化學反應速率的計算方法，研究與環境、材料和星際物質密切相關的分子、自由基及離子等參與的複雜化學過程的微觀機理，為治理環境污染、設計和開發新型功能材料、探測星際物質等提供理論依據。

3）從團簇到納米體系的結構與性能及分子設計

深入研究分子體系的各種相互作用（包括弱相互作用、新型原子簇的成鍵規律等），探索結構與性質間的內在聯繫，闡明納米粒子獨特的量子效應及其對納米材料性能的影響，通過分子的裁剪與組裝設計新型分子與功能材料。

4）聚合物多尺度結構與動力學模擬

發展聯接微觀、介觀與巨觀的多尺度計算機模擬方法，研究聚合物材料在不同尺度的複雜結構及演化過程，總結規律，為聚合物材料的製備及控制提供科學依據。

5）複雜生物體系的計算機模擬

結合量子力學、分子力學和分子動力學方法，研究蛋白質、核酸等生物大分子所參與的相互作用，模擬相關生物功能體系的微觀作用機制，為蛋白質組學、基因組學和藥物設計提供理論線索。

上述研究方向涉及從基礎理論到程式設計、從化學的弱相互作用到強相互作用、從分子到材料的一系列理論化學重大問題，充分體現了化學、計算機科學、數學、物理學、材料科學、生命科學等多學科交叉和融合的特點。

通過首次國家評估後，實驗室進行了換屆，原重點實驗室主任為封繼康教授，換屆後主任由李志儒教授擔任，副主任為李澤生教授和李慎敏副教授。學術委員會由國內著名理論化學家17人組成，其中中科院院士8人，中科院院士孫家鐘教授和張乾二教授任主任和副主任，中科院院士唐敖慶教授和徐光憲教授任顧問。實驗室現有固定人員22人（院士2人，具有博士學位13人，45歲以下14人），其中教授13人（博士生指導教師10人），副教授2人，講師2人，助教1人，高級工程師1人，工程師1人，助理工程師1人，技術員1人。

學術成果

二十年來，實驗室根據國際理論化學發展動態，統觀全局，突出重點，結合自身的優勢與條件，造就了一支創新能力強、結構合理的精幹研究隊伍。在科技部、教育部以及依託單位吉林大學持續的大力支持下，公用平台建設已經接近了國際同類研究機構的水平，為實驗室的研究工作和對外開放共享提供了良好的條件。以唐敖慶院士為代表的實驗室的研究人員為發展中國的理論化學事業做出重大貢獻，先後獲得5次國家自然科學獎，其中，一等獎2次、二等獎2次、三等獎一次。