杨金龙院士:发现新东西是做科研的最大乐趣

作者: 王敏

来源: 中国科学报

发布日期: 2023-08-24 08:22:26

中国科学院院士、中国科学技术大学副校长杨金龙因其对科学的热爱和对新知识的追求,获得了第三届“全国创新争先奖”。他的研究领域涵盖凝聚态物理、量子化学和计算机科学,尤其在理论与计算化学方面有显著贡献。杨金龙通过发展新理论和新方法,利用计算机的计算和模拟,解决了化学中的重要科学问题,并成功应用于国产超级计算机。他的研究不仅在基础科学上有所突破,还对新能源技术的发展产生了重要影响。

熟悉中国科学院院士、中国科学技术大学(以下简称中国科大)副校长杨金龙的师生们都知道,他有个特别的爱好——拍摄花朵。到目前为止,他已经认识了500多种花。杨金龙说,科学就像花一样,发现新东西是做科研的最大乐趣。日前,杨金龙获得第三届“全国创新争先奖”。从凝聚态物理到量子化学再到计算机科学,他始终走在发现新知识、解决新问题的路上。杨金龙在理论与计算化学实验室工作。

自上世纪开始,随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,理论与计算化学研究进展加速。这使得整个化学界发生了革命性变化——化学不再是纯实验科学。杨金龙举例说,比如合成一种催化剂,依靠人工实验不可能穷尽几千万种材料。但采用计算的方法就可以大规模筛选出合适的材料。所以大部分时间里,他都坐在办公室的电脑前工作。多年来,杨金龙发展了系列线性标度的电子结构方法,开发了具有自主知识产权的大规模电子结构计算通用程序包。

例如,针对国产超级计算机的算法和程序优化,首次在神威·太湖之光超级计算机上实现了千万核心并行第一性原理计算模拟,该成果被列为我国战略高技术领域10项新跨越成果之一。杨金龙带领团队正在构建一种大参数模型,严格求解薛定谔方程。量子计算机有望大幅提高电子结构计算的效率。

对此,杨金龙早有布局:一方面,积极发展计算方法,将现有的普通超算方法“移植”到量子计算机上,为量子计算机时代的量子化学打好基础;另一方面,寻找一个特定体系,即那些在经典计算机上做不了或非常难解决的问题,但在量子计算机上能很快解决,为未来量子计算机在材料领域的应用奠定基础。在单分子水平上研究化学的基本规律是当今化学领域的前沿之一。

对单个分子的几何结构和电子结构进行直接观测、操纵和理论表征,是单分子科学的重要研究基础,它对化学的深层次发展和未来直接人工改造分子具有重大意义。多年来,杨金龙始终与分子、原子打交道。通过理论建模与数值计算,他发展了一套先进的理论模拟方法,如扫描隧道显微镜(STM)图像快速模拟,并与中国科大的STM实验研究者紧密合作,系统研究了表面单分子的特性。

杨金龙的成果还多次入选两院院士评选的年度“中国十大科技进展新闻”。能源危机和环境污染是当今世界面临的两大难题,影响着人类的生活与生产。在杨金龙看来,为解决这两大难题,化学家可以做的并且正在做的事非常多。对此,杨金龙提出太阳光分解水制氢新思路,大大扩展了太阳能转化为化学能中可利用的太阳光频谱范围,有望对未来新能源技术的发展产生重要影响。

杨金龙的研究团队有这样一个特点——成员的专业背景非常多样化,有物理、材料科学、计算机科学等。事实上,这是他多年来做研究的心得——不同领域的专业知识相结合可以带来丰富的想法和创新的思维,碰撞出智慧的火花。而且科学研究的重大突破,大多发生在学科交叉前沿。科技创新对于社会的发展至关重要,能够带来新的机遇、挑战和变革,助力我国实现高水平科技自立自强。

杨金龙说,他希望更多的年轻人走上科技创新的道路,为国家的发展贡献自己的力量。

UUID: 025e65d1-7b00-4ac4-ba16-6f94cfedd63b

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中国科学报公众号-pdf2txt/2023/中国科学报_2023-08-24_杨金龙院士:发现新东西是做科研的最大乐趣.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0041 元