前  言

量子化學(xué)，通俗地說(shuō)，就是量子力學(xué)在化學(xué)中的應(yīng)用。量子化學(xué)最核心的問(wèn)題之一，就是求解原子、分子的薛定諤方程。眾所周知，多體問(wèn)題，特別是量子多體問(wèn)題是很難精確求解的。為了求解（電子的）薛定諤方程或者狄拉克方程所引入的種種近似方法，可以統(tǒng)稱為量子化學(xué)方法。

在國(guó)內(nèi)，量子化學(xué)，尤其是量子化學(xué)理論方法的發(fā)展，隨著唐敖慶、孫家鐘、江元生等先生的謝世，也如明日黃花，逐漸失去了其應(yīng)有的地位和吸引力。當(dāng)然，一方面也是由于在人人頭頂Nature、Science的年代，J. Chem. Phys.那不到3.0的影響因子，也讓不少量子化學(xué)工作者在化學(xué)同行面前“抬不起頭”。目前，僅有山東大學(xué)、南京大學(xué)、廈門大學(xué)等少數(shù)幾個(gè)大學(xué)仍有課題組在勉力維持，干坐吃力不討好的冷板凳。有鑒于此，希望能用通俗的文字介紹一些量子化學(xué)家的生平事跡，并將他們的主要貢獻(xiàn)結(jié)合當(dāng)下的研究熱點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。

對(duì)于那些獲得過(guò)Nobel獎(jiǎng)的量子化學(xué)家，他們的事跡早就被大家口耳相傳，相關(guān)的傳記也汗牛充棟。這個(gè)系列所介紹的量子化學(xué)家們，只包括那些不太為人所知，但對(duì)量子化學(xué)理論的發(fā)展卻起到舉足輕重，甚至超過(guò)Nobel獎(jiǎng)獲得者的“無(wú)冕之王”。希望這些文字可以吸引更多不明方向的年輕人投身到量子化學(xué)這個(gè)極富魅力的領(lǐng)域，讓已經(jīng)投身量子化學(xué)領(lǐng)域的人更加熱愛(ài)自己的領(lǐng)域。

“為學(xué)無(wú)間斷，如流水行云，日進(jìn)而不已也”，和所有奮斗在量子化學(xué)方法開發(fā)一線的同行共勉。

Per-Olov L?wdin (1) 生平

Per-Olov L?wdin (1916.10.28-2000.10.06)

2016年6月26日到2016年7月1日，在Uppsala舉行了第8屆MQM (Molecular Quantum Mechanics) 會(huì)議。每一屆MQM會(huì)議都有對(duì)舉辦國(guó)家的著名量子化學(xué)家致敬的環(huán)節(jié)，即在學(xué)術(shù)報(bào)告中插入對(duì)去世的、或仍健在的著名理論化學(xué)家的生平、學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)的介紹。在這次MQM上，除了致敬Bj?rn O. Roos等幾位量子化學(xué)外，會(huì)議著重致敬了量子化學(xué)的開創(chuàng)者之一Per-Olov L?wdin教授，2016年恰好是L?wdin教授誕辰100周年。L?wdin教授的學(xué)生Erkki Br?ndas介紹了L?wdin教授的生平和學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，他的報(bào)告隨后以《Per-Olov L?wdin-father of quantum chemistry》的題目發(fā)表在2017年的Molecular Physics 雜志上。本文的大部分內(nèi)容也取材于這篇紀(jì)念文章。

Per-Olov L?wdin于1916年生于Uppsala, 他的父親是一位音樂(lè)家。1935年，他進(jìn)入U(xiǎn)ppsala大學(xué)數(shù)學(xué)物理專業(yè)學(xué)習(xí)。在1939年，他曾用瑞典語(yǔ)發(fā)表了一篇關(guān)于洛倫茲變換的狹義相對(duì)論的論文。1942年，在licentiate(相當(dāng)于碩士)答辯后，他的博士學(xué)業(yè)由于二戰(zhàn)的爆發(fā)而被迫推遲。和所有當(dāng)時(shí)的瑞典年輕人一樣，他在部隊(duì)服役。二戰(zhàn)結(jié)束后，在繼續(xù)他的博士學(xué)業(yè)之前，他曾前往蘇黎世，在剛剛獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的Wolfgang Pauli組進(jìn)行了6個(gè)月的訪問(wèn)。(Wolfgang Pauli 于1958年曾到訪Uppsala，問(wèn)Per-Olov L?wdin是如何找到永久位置的，Per-Olov回答說(shuō)，他走的是化學(xué)口。)隨后他回到Uppsala，在Ivar Waller教授課題組從事固體物理方面的研究。1948年，他進(jìn)行了博士答辯，他的論文題目是《A Theoretical Investigation into Some Properties of Ionic Crystals. A Quantum Mechanical Treatment of the Cohesive Energy, the Interionic Distance, the Elastic Constants, and the Compression at High Pressures with Numerical Applications to some Alkali Halides》。從1948年到1960年，他先后在Uppsala大學(xué)擔(dān)任理論物理方向的助理教授、副教授。其中從1950年到1960年，他每年中都有半年時(shí)間在美國(guó)著名高校訪問(wèn)，其中包括Duke University、 University of Chicago、 MIT等多所當(dāng)時(shí)的“理論化學(xué)中心”。也是在這段時(shí)間，他和John Slater等美國(guó)教授建立了深厚的友誼和合作關(guān)系。1960年，他開始在Uppsala大學(xué)擔(dān)任Professor of Quantum Chemistry，并且是Head of the Department of Quantum Chemistry，直到1983年退休。與此同時(shí)(1960年)，他在佛羅里達(dá)大學(xué)建立了另一個(gè)理論化學(xué)中心Quantum Theory Project, 并擔(dān)任教授、主要負(fù)責(zé)人一直到2000年去世。1964年，他主辦了不定期期刊Advances in Quantum Chemistry. 1967年他又創(chuàng)辦了著名的量子化學(xué)期刊International Journal of Quantum Chemistry（IJQC）。在90年代以前，IJQC是最富盛名的理論化學(xué)期刊。同時(shí)，他也是著名的International Academy of Quantum Molecular Science, IAQMS的5位主要發(fā)起人之一。全世界的理論化學(xué)家都以成為該學(xué)會(huì)的會(huì)員作為最高榮譽(yù)。

由他發(fā)起的瑞典的summer school，以及Sanibel Island的winter school更是為全世界培養(yǎng)了數(shù)以千計(jì)的幾代理論化學(xué)人才。而他自己的婚姻，也是源自1958年在V?l?dalen舉辦的為期一個(gè)多月的暑期學(xué)校。暑期學(xué)校營(yíng)地主人的女兒，Karin Elms?ter，1960年成為了他的終身伴侶。他們育有一兒一女，Per Erik Assar L?wdin和Anna Karin Charlotta L?wdin。他的兒女似乎都沒(méi)有從事科研相關(guān)的工作。

Per-Olov L?wdin和中國(guó)最能說(shuō)的上關(guān)系的，可能就是“隔空”推薦唐敖慶先生為IAQMS的會(huì)員。他也曾擔(dān)任過(guò)Chinese Journal of Molecular Science的編委。之前還聽說(shuō)中科院大學(xué)的黃明寶先生于1979到1984年曾在L?wdin課題組學(xué)習(xí)。由于年代久遠(yuǎn)，沒(méi)有找到黃先生當(dāng)年的博士論文。不過(guò)黃先生似乎并沒(méi)有和L?wdin合作在期刊發(fā)表過(guò)文章。但是唐敖慶、孫家鐘、黃明寶先生都曾是IJQC雜志的編委或顧問(wèn)編委。有趣的是，無(wú)意中找到一篇1983年黃明寶先生和潘道暟先生合作的文章，通訊地址是Uppsala大學(xué)量子化學(xué)部。