国内计算化学方法与软件开发

当前理论与计算化学正处于蓬勃发展时期,其中计算方法和软件的开发具有基础性地推动作用,类似实验科学中的先进科学仪器的创制。近年来,我国已有几十个研究小组在电子结构计算、动力学模拟、分子力场、药物设计、材料结构与性质预测等领域开发了各种新的计算方法,其中有些已经达到国际先进水平,且很多都有较高的实际应用价值。另一方面,很多研究工作仍然依赖国外的计算软件作为基础或平台,开发具有自主知识产权的计算化学软件平台将提升这些国内新方法的影响力并促进它们的广泛应用。     

实验发展与理论发展互利共生、相互促进

大型科学仪器设备的创新对科学研究的创新性发展的作用不言而喻。本文以化学动态学研究中新实验方法和新理论方法的紧密结合和广泛运用为例,探讨理论发展如何与实验发展互利共生、相互促进,推动化学动态学,尤其是反应共振态研究的发展;结合由国家自然科学基金委资助的大连极紫外相干光源实验装置的创制,探讨理论发展如何对大型创新仪器设备的研制提供原创性的思想和技术支撑。事实上,实验与理论计算紧密配合互动已成为学科发展新阶段的工作新常态,而突破量子化学计算的基本矛盾,即计算量和精度难于兼顾的问题,开发兼顾高效率和高精度的新一代量子化学软件是促进理论与实验完美结合的必须,也应是未来理论与计算化学自身发展的核心攻坚任务。     

首届农药化学学术与发展战略研讨会综述

首届农药化学学术与发展战略研讨会认为,农药化学是一个多学科交叉的前沿基础理论研究领域;新农药创制是一门多学科交叉协作的系统工程;先导结构和靶标分子的发现是农药创制的核心;农药研究的国际发展趋势是高效、低毒和对环境友好;与生物技术、信息技术和数字农业的结合是其重要特征。     

重大新药创制

新药创制是保障我国人民健康水平不断提升的重大战略需求。中科院是中国现代药物研究的发源地,有着辉煌的研究历史和良好的国际声誉,药学基础与应用研究引领全国,新药研发数量和质量优势显著,共研发新药100余种并投入生产,并创制出一批在国内外具有重要影响的创新药物,其中抗恶性疟疾首选药物蒿甲醚(青蒿素衍生物)是第一个被国际承认由中国首创的新药;重金属解毒药二巯丁二酸是第一个被国外公司仿制的中国新药;"地奥心血康胶囊"是第一个进入发达国家主流市场的具有我国自主知识产权的现代中药。中科院在我国创新药物研发领域一直发挥着重要的引领、辐射和带动作用。     

分子以上层次化学将为化学发展带来新机遇——分子以上层次化学研讨会简介

在科学发展进程中主动调整学科研究方向和目标,开辟新的前沿领域,是科学发展中的战略性问题。化学发展到今天,已显示出对学科进行层次和尺度上的调整,开拓新层次上的研究方向,对深化化学科学的基础研究和在更广阔的领域中发挥化学科学的作用,显得尤为迫切和重要。国家自然科学基金委员会化学科学部在制定“九五”优先资助领域时,提出了以加速化学科学的革新和增强基础研究工作的活力为努力目标。打破传统学科的界限,从化学科学的基本任务来分析和把握发展的规律和机遇。一方面,加强对学术思想创新和学科交叉研究的鼓励与支持,另一方面,又着手对新层次上的化学研究进行部署。     

研制科学工具 度量复杂世界

正化学测量学,是国家自然科学基金委对化学学科基础研究的重要布局,旨在通过建立测量方法获取化学信息,从而解释复杂的化学世界。化学测量学研究范畴很广,既包括基本的原理,也包括仪器装置的研制。以细胞体系的热动力学测量为例,首先要有测量的理论依据,然后要有合适的仪器装置。"自主研制实验仪器和装置,是我们研究工作的常态。"南京大学化学化工学院副教授、博士生导师康斌说。     

关于自主知识产权计算化学软件发展的一些思考

本文重点介绍笔者课题组关于发展具有我国自主知识产权的计算化学软件的一些思考,主要包括稳定的经费支持和人才培养,新开发的计算化学软件应具备的独创性优势等方面。     

低标度量子化学计算软件

当前化学及相关学科对复杂体系(包括大分子和凝聚相体系等)的研究越来越广泛,实验与定量计算的需求要求量子化学能够处理越来越复杂的体系,因此低标度量子化学计算软件成为计算化学软件发展的重要热点之一。本文围绕该主题,在国家自然科学基金委员会第181期双清论坛研讨成果的基础上,结合国家重大需求和理论化学学科发展前沿,针对复杂体系的量子化学算法,回顾了当前国内外低标度量子化学计算软件的进展与不足,提炼了在低标度量子化学算法和软件发展领域面临的挑战,给出了在未来5—10年该领域需要重点发展的方向建议。     

诺贝尔化学奖得主群体创新方法探析

对诺贝尔化学奖得主群体在获奖成就上所采用的研究方法进行了系统考察,分析了创新方法类型的演变与化学研究对象和概念之间的关系,挖掘了创新方法的化学学科特征。结果表明,在思维创新方面,化学奖得主从对传统培根式归纳法的强调,发展到对理论和实验之间关系的多元理解,并持有不同程度的实在论。工具和仪器的革新带来了化学领域概念的变化,以及化学结构本体论状态上的改变。创新方法经历了开始将物理学的模型、仪器、测量与计算方法引入化学研究、追求实验方法的简单性;到仪器革命带来的新工具促进结构测定与机理研究;再至综合多学科研究方法以及多种仪器技术,结合有机合成、检测技术从结构与性能上探讨生命现象的分子基础,以及量子化学计算与模拟成为研究新利器等三个阶段。     

论矿物材料计算与设计

矿产资源产业是国民经济的基础产业,非金属矿产是重要的固体矿产之一,80%的矿物用于材料工业,矿物加工是矿产资源高效利用、制备矿物材料的重要加工技术环节,矿物材料是国民经济中高新技术材料的重要组成,材料科学及矿物材料学科的发展,为矿物材料计算与设计理论的提出奠定了实际基础.借鉴材料设计与计算的理论和方法,在总结、分析和研究矿物加工及矿物材料制备方面大量的理论研究和实际成果的基础上,提出了矿物材料计算与设计及功能性矿物材料、复合材料化学改性药剂分子设计与模拟的学术思想,论述了矿物材料计算与设计的基本科学技术问题、研究内容、相关学科体系、研究层次及其学科地位.其意义在于:使矿物加工工程学科发展和功能性矿物材料的研发,建立在基本科学原理基础之上,将矿物加工工程学科的主要研究内容统一在总体的方向、目标之内,横向拓展了相关学科理论的研究范围;根据矿物结构、组成,通过设计与计算,对矿物材料性能进行预测、预报,进而为制备提供最佳技术路线;对于已知性能的矿物材料优化制备路线,系统分析各种矿物的结构与组成及其所具备固有性质,针对各种材料性质要求,排列对应关系,为复合材料的制备奠定基础,进而实现矿物资源的高效开发和利用,同时,使得材料设计或计算材料的学科基础向研究矿物组成与结构的纵向延伸,丰富了材料科学思想.     

超分子科学研究进展

超分子化学是基于分子间的非共价键相互作用而形成的分子聚集体的化学,在与材料科学、生命科学、信息科学、纳米科学与技术等其它学科的交叉融合中,超分子化学已发展成了超分子科学,被认为是21世纪新概念和高技术的重要源头之一。本文介绍了近几年超分子科学研究中的热点和基本问题,愿为我国超分子科学的研究提供参考。     

国家自然科学基金科学仪器项目实施与管理模式探讨——以力学科学处为例

先进的科学仪器是发现新现象、揭示新机理、获取新数据、发现新规律的重要手段,是科学技术发展的重要"工具",科研仪器的创新研制已经成为现代科学进步的重要主题。国家自然科学基金委员会自1998年开始相继设立了多种科学仪器项目类型支持创新仪器的研制工作。为探索科学仪器类项目的管理模式和资助成效,我们对数理科学部力学科学处推荐并获批的相关项目进行了跟踪研究与专项研讨,深入分析该类项目资助的成效和特点,并针对改进仪器类项目的资助、实施及验收等过程提出政策和管理建议。     

重大疾病疫苗研究的关键科学问题——第224期双清论坛学术综述

预防性疫苗的接种是针对传染病最经济和最有效的防治措施,被评为二十世纪最伟大的公共卫生成就。疫苗也被认为可能是肿瘤、代谢性疾病、退行性疾病等慢病最具潜力的防治手段。疫苗涉及国家安全,是国家战略医药产业之一,因此提升疫苗研发能力必须作为国家战略进行布局。2019年国家自然科学基金委员会医学科学部、生命科学部、信息科学部、化学科学部与政策局联合主办了"重大疾病疫苗研究的关键科学问题"双清论坛,专家围绕疫苗免疫原、佐剂、递送系统、疫苗效应的免疫保护性与免疫记忆机制、疫苗研制的新策略与新系统与技术进展、疫苗流行病学、疫苗评价技术体系建立等主题研讨,分析了疫苗研究面临的挑战,提出了我国重大疾病疫苗研究的战略方向。本文为这次双清论坛的学术综述。     

耄耋之年更峥嵘——记我国著名药理学家张均田

从事药理学研完五十余年,他在科研管理和基础研完、新药研发、新技术新方法创制等方面做出了显著成绩,对促进我国药理学事业的发展和人才培养做出了重要贡献。在人参和促智药研究方面取得了创新性成果,得到国际同行的赞许和尊敬。他的敬业精神、     

2007年度化学科学部国家杰出青年科学基金中期检查及结题验收成果评述

1 引言 自国家杰出青年科学基金实施以来,国家自然科学基金委员会化学科学部在组织中期检查和结题验收过程中不断总结经验,发现新问题,研究新对策,以促进国家杰出青年科学基金的健康发展.科学部在中期检查和结题验收过程中注重把握正确导向,鼓励青年学者扎实工作,勇于创新,解决基础研究重大科学问题和国家重大需求中的关键问题,把中期检查和结题验收会办成不同学科之间高层次的学术交流会议,使获资助者在不同学科学术思想的交叉与碰撞中获得启发,同时展示国家杰出青年科学基金获资助者所取得的基础研究成果,反映科学基金资助的成效.     

化学生物学导向的绿色农药分子设计

农药是关系到国家粮食安全的重要战略物资。随着科学技术的不断发展和农药登记管理的日益严格,传统随机筛选的农药创制研究模式已无法适应现代农业和环境保护的新要求。农药靶标组是指来源于不同种属的野生型作用靶标及其突变型靶标所构成的靶标群。农药靶标组和农药活性分子的相互作用机制研究是农药化学生物学的核心科学问题,是开展农药分子设计的理论基础。本文在比较农药分子设计与医药分子设计异同点的基础上,提出了农药靶标组的概念,指出化学生物学导向的绿色农药分子设计已逐渐发展为绿色农药创制的主流研究模式。     

浅谈科技术语的翻译

随着社会的进步和科学技术的发展,不断产生新学科、新概念、新理论、新方法,同时也相应地出现了大量的科技术语需要翻译的情形。同时由于对外开放、对外科技交流合作的不断扩大,我国科技工作者参与国际合作和交流的机会日益增多,科技翻译工作也越来越重要。因此,了解一下科技词汇的来源和构成,掌握一般的翻译技巧是十分必要的。     

自主创新能力提升的思维向度思考

自主创新已经成为当今时代的重要主题之一。在我国,自主创新面临着越来越多的问题与挑战,传统的基于单一理论的思维方式已经越来越具有局限性。要寻求解决问题的"新方法",就需要学科之间的交叉与融合,需要哲学的理性。因此,我们更需要探讨哲学思维在自主创新中的作用,这种哲学思维是自主创新的重要支撑,是提升自主创新能力的一条重要途径。     

深部探测关键仪器装备研制与实验

为加强我国地质勘探水平,研发具有自主知识产权的关键探测技术装备,为实施地壳探测工程,提高地球认知、资源勘查和灾害预警水平的战略部署服务,吉林大学承担了“深部探测技术与实验研究”重大专项中的“深部探测关键仪器装备研制与实验（SinoProbe-09）”项目。经过三年的探索研发,主要针对来自地球深部的物理和化学等现象和信息特点,充分利用现代科学技术和工业基础能力发展所取得的成果,在面向三维地质模型的综合研究一体化软件平台、具有大深度科学探测能力的大功率陆地电磁勘探系统、具有大面积和高效率探测能力的智能化无人机地磁场探测系统、无缆自定位地震勘探系统、万米超深陆地科学钻探重型装备和实验示范基地建设等方面取得了重要进展。通过关键探测技术装备的系统化自主研发,突破国外对核心技术的垄断和封锁,提升我国重型装备在深部探测和深部找矿中的技术水平,为国家即将全面开展的地壳探测工程（深地）计划提供了有力的技术支持。     

我国化学科学发展的战略思考与建议

化学是一门承上启下的中心科学,对整个科技领域的发展和经济社会的进步起到了强有力的推动作用。发达国家通过对化学科学的支持,有效提升了化学学科的研究水平,并推动了化工产业的发展。新中国成立后,我国在自然科学领域较早支持了化学研究,目前我国化学研究水平处于世界前列。然而,我国化学领域还存在重大原创性成果不足、稳定支持不足、对工业支撑不足、中心科学的地位仍有待提高等问题。为使我国化学科学更上一个台阶,更好地发挥化学在科技和经济发展中的作用,围绕“四个面向”,文章提出了我国化学研究的新架构,并从资助模式、选题机制、研究组织模式、人才队伍建设和提升国际影响力5个方面提出适应新架构的对策与建议。