探寻物理化学发展的契机和突破口

　　作者：张双虎 柯伟 来源：科学时报

　　2006年12月1日至3日，由国家自然科学基金委员会化学科学部主办，厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室承办的“物理化学发展的瓶颈与思路”论坛在厦门大学举行。国家自然科学基金委员会副主任朱道本院士，化学科学部主任林国强院士、常务副主任梁文平、副主任陈拥军出席会议并发言。参加本次论坛的代表既有来自全国高校和研究所物理化学专家，也有来自相关学科的专家。70余位代表中有56位在为期3天的论坛上作了报告。论坛着眼于物理化学学科的发展趋势，对我国物理化学学科的现状分析、瓶颈问题以及未来发展的问题展开研讨。希望通过专家的交流、分析和讨论，不断提出新的思路和战略思考，探寻我国物理化学进一步发展的契机和突破口。

　　从战略高度思考物理化学问题

　　与会专家认为，相对于化学的其他二级学科，物理化学是基础性更强。进入新世纪，物理化学不仅在化学，而且在生命、材料、

能源和环境等重大科学领域中发挥着越来越重要的作用。面对新的发展机遇，会议期望通过这次集思广益、百家争鸣的交流，为我国物理化学学科的发展开拓思路。

　　本次论坛要求所有的报告人和发言者跳出自己具体的研究工作，对物理化学学科的发展趋势，对我国物理化学学科的现状、瓶颈问题以及未来发展进行探讨。会议的形式从过去介绍自己具体研究进展时以汇报成绩、交流经验为主的“表扬与自我表扬”，转变为对学科发展方向、对研究现状的“批评与自我批评”。

　　早在2003年12月，国家自然科学基金委员会化学科学部已在吉林省长春市召开了“新世纪物理化学学科前沿与发展趋势”研讨会，对物理化学学科发展前沿与趋势进行过讨论和交流，对促进我国物理化学的繁荣起到了积极的引导和推动作用。基金委有关负责人指出，物理化学学科的自身发展须结合国家需求与科学前沿，不断提出新的思路和战略思考，探寻我国物理化学进一步发展的契机和突破口。要认真总结学科发展的经验，及时发现和调整目前物理化学学科繁荣的背后还可能存在的问题，着力探讨如何更好地发挥自然科学基金的引领作用。

　　在3天的论坛上，与会专家从物理化学的研究范畴、对学科交叉中的物理化学、实验仪器和实验方法的

自主研发、理论方法的创新及理论与实验的实质性合作、具有创造性思维的人才的培养及评价和选拔、学风和科研成果评价的内外部标准和国家自然科学基金的引领和推动作用的充分发挥等方面进行了深入细致的讨论。专家还结合自己研究和关注的领域，对分子与高分子功能材料、电化学、光催化化学、实验物理化学、固态物理化学、理论与计算化学、绿色化学、超分子化学、结构化学等物理化学分支领域存在的问题进行了交流和讨论。对我国物理化学领域如何凝练重大科学问题，进行物理、生命等学科交叉以及如何活跃学术研讨等提出了很多建议。

　　找出各领域10个最具挑战性的难题

　　“相比20世纪80年代，我国物理化学在国际学术界的作用和影响有些下降，一些数理功底深厚的老一辈科学家已离开科研第一线，年轻一代似乎有些忽略物理领域的新进展和新技术，更注重化学领域中发展较好的合成工作。国家自然科学基金不仅要资助科学领域的热点问题研究，更要注重资助解决一些难点问题。每个学科在其发展进程中都会遇到难点和瓶颈问题，我们应该把物理化学领域长期遗留的难点问题找出来，清楚地摆在科研人员特别是年轻的科研人员和学生面前，引导年轻一代的科研力量将兴趣转移到攻克一些难点问题上。”厦门大学教授、中科院院士田中群说。

　　21世纪物理化学研究对象将不断扩展，研究内容将不断扩充，研究手段也将不断进步。田中群认为，现在物理化学工作者参与物理学界的学术会议和活动远远少于物理工作者参与化学会议的情况。随着大科学格局的形成和能源、生命、材料、信息等领域的发展，物理化学将更加重视分子以上层次的复杂体系基础研究，并密切与生命、材料、能源、环境等领域交叉。

　　论坛上专家们倡议，经过开放式的反复交流探讨，希望在近年内总结提出物理化学在实验、理论和反应体系3大方面各自10个最具挑战的难题(最重要的基本问题)。引导更多的人去挑战这些问题。国家自然科学基金也应在评审和评价体系上，更支持这些“冷”问题研究，对其给予长期稳定的支持，变难点为热点，变冷门为热门，提高物理化学原始创新能力，推进整个化学的健康、和谐发展。

　　专家献策物理化学发展

　　专家认为，我国物理化学的发展应强调理论与实验方法的自主创新和理论与实验的紧密结合，加强具有创新思维人才的培养，更好地服务于国家目标和产业革新。物理化学在其自身发展过程中必然会出现一些瓶颈问题。这不仅是学科的问题，更是人才培养的问题。

　　在物理化学研究人才队伍建设方面，中科院化学研究所研究员王鸿飞认为，我国物理化学发展的瓶颈正是在于缺少真正具有创新研究能力、经过系统研究训练和具有国际竞争能力的人才。学科发展的推动力在于社会中各方面对相关知识和技术的需要，还在于能够不断吸引、培养和训练创造性的人才。中国科技大学化学物理系教授刘世林说，在国家自然科学基金持续稳定的支持下，我国物理化学领域的研究工作获得了长足的发展。由于物理化学是交叉学科，要求研究生必须具备一定的物理和化学知识。现在物理化学是“冷门”专业，研究生报考相对较少。国家自然科学基金应加大对物理化学研究队伍建设的支持，保障研究队伍的稳定发展。

　　“眼中有科学，胸中无学科。”中科院物理研究所研究员翁羽翔说，自然科学经过几个世纪分门别类的研究，早已自成体系、各立门户。随着各自领域的扩张，学科间的交流和渗透日益密切，学科间的界限也日益模糊。当今的物理化学应该进一步拓展领域，打破学科的固有局限。因此基金委的政策和经费应该更多地导向科学问题，发展解决问题的基本手段，直接或间接地提高生产力。

　　中科院山西煤炭化学研究所所长孙予罕研究员认为，物理化学的发展要从突破和融合上着眼。突破是指探索新的科学规律和科技成果；融合即学科交叉、共同解决各种科学问题，形成边缘学科。经过20世纪量子力学和化学的结合，量子化学已经发展成为化学以及有关学科解释和预测分子结构和化学行为的通用手段。但是目前尚未形成研究分子层次的统一理论，对许多化学现象和问题还不能用统一的理论来归纳、理解和认识。因此，化学家应联合物理学家，在单分子化学物理，研究方法和原位技术，生物现象和凝聚态的物理化学尤其是化学热力学和结构化学重原子族和大分子的电子结构理论方法，以及分子动态学的理论方法及复杂化学体系的理论模拟等方面展开研究。

　　目前我国绝大多数用于物理化学检测的仪器设备均采用欧、美、日等国家的产品，自主研发的设备占有的市场份额很少，每年仅仪器设备一项，就有上亿元外汇流向国外。“工欲善其事，必先利其器。”中科院化学研究所研究员江雷说，在物理化学的竞争被归结为检测仪器装备的研发与产业化的时候，我国物理化学界亟须加强仪器设备方面自主创新能力。只有我们发展自己的检测技术及仪器制造业，才能摆脱对国外的依赖，从源头上进行自主创新。