知名人物 刘若庄人物简介
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知名人物 刘若庄人物简介
·刘若庄
刘若庄，物理化学家和教育家。毕生致力于物理化学尤其是量子化学的科学研究和教育工作。他的主要贡献是创造性地将量子化学理论和计算方法应用于研究实际化学问题并取得优秀成果。在应用量子化学和培养化学专业人才方面作出了贡献。
刘若庄，1925年5月25日出生于北京市。1943年考入北京辅仁大学化学系，1947年以优异成绩毕业。同年，进入北京大学化学系攻读物理化学专业研究生。1950年7月毕业后，留校任教。他在从事物理化学助教工作的同时，在唐敖庆教授指导下，开始从事量子化学研究。
1951年9月，刘若庄受聘于北京辅仁大学并担任化学系讲师，同时兼任北京大学化学系讲师。1952年的院系调整使得刘若庄成为北京师范大学的教师并一直工作至今。刘若庄主讲过多门课程并独立开展了科研工作。1956年9月，刘若庄因成绩突出晋升为副教授。1961年被评为北京市文教先进工作者。1963年开始招收研究生。
1963—1965年，刘若庄参加了以唐敖庆教授为首的研究集体，对配位场理论方法进行研究。该项研究成果荣获1982年国家自然科学一等奖。
70年代后期，已50多岁的刘若庄更加勤奋工作，锲而不舍。1977年被评为北京市科学技术先进工作者。根据国家科学规划，1978年他创建并主持了北京师范大学量子化学研究室，1982年得到教育部正式批准。
1979年7月刘若庄晋升为北京师范大学化学系教授。1981年成为国务院批准的首批博士生导师。在培养博士和硕士的同时，他因提出赝势价轨道能量分解法用以研究重原子体系的分子间相互作用及氢键本质荣获1987年国家教委科技进步二等奖;随后因对中间体、过渡态及反应势能剖面的理论研究取得重大成果并以第一研究者荣获1989年国家自然科学三等奖。截止1996年，他共编著和参与编写专著3部，译著4部，发表学术论文122篇，综述文章17篇。由于他在科研和培养人才方面的成就，1990年获得全国高等学校先进科技工作者称号。刘若庄于1984年加入中国共产党。
科研和教学领域中的突出成果使得刘若庄在国内理论化学界具有较高威望，在国际量子化学领域也有一定影响，他多次受邀在国内外有关学术会议、科研院所和大学作学术报告并受到很好的评价。日本化学会主办的《化学の工业》(1992年45卷第3期所刊“中国的物理化学”)曾给予刘若庄及其指导的小组以高度评价。
量化有机密切结合 科研领域独树一帜
刘若庄在北京大学攻读研究生期间，先后在袁翰青、孙承谔教授指导下从事有机化学和物理化学研究，同时师从唐敖庆教授攻读《统计力学》、《量子化学》并选修了许多数学物理系的课程。不同领域中名师的严格指导加之刘若庄的努力，使他不仅学会了科学研究的方法，也由此进入了理论化学的科学殿堂，为后来作出具有特色的成果奠定了扎实的理论基础。
刘若庄所涉及的主要研究领域包括：化学反应微观机理和沿反应途径势能面及动态学，氢键和分子间相互作用力，化合物的结构和性能，有机导体和半导体的理论和应用以及配位场理论方法等。其中最重要的、在国内外有较大影响的研究工作是创造性地将量子化学理论及计算方法应用于研究有机化学反应途径和动态学问题，形成了达到国际先进水平的具有特色的系统研究成果。
刘若庄于40年代末开始从事科学研究。1950年6月以“Specific Heat by Mechanical Quadratures”研究论文通过研究生答辩并发表于同年的《中国化学会会志》。随后关于杂化轨道理论的研究论文成为1957年中国科学院三等奖获奖文章之一。50年代中期，他开始独立进行科学研究。1956年，在水分子间氢键键能一文中利用量子化学方法并考虑到电子云之间的多极矩作用研究氢键的静电相互作用，优于当时国际上流行的点电荷的模型，被《十年来中国的科学(化学卷)》所引用。
1963年9月，刘若庄成为教育部委托唐敖庆教授主持下的吉林大学物质结构学术讨论班成员。在为期两年的研讨中，讨论班集体在唐敖庆教授指导下对配位场理论的发展作出了贡献。
经过“文化大革命”的刘若庄全身心地投入到科研和教学工作，力争把失去的时间抢回来。他把科研的重心放在将量子化学理论和计算方法应用于研究实际化学问题上，在国内首先采用能量梯度优化技术和内禀反应坐标(IRC)方法并结合多体微扰理论、多重组态相互作用等电子相关能校正方法深入细致地探讨和分析了系列有机化学反应机理如(取代)烯烃加成反应、异构化反应、自由基反应、自旋禁阻反应和光化学反应等。同时还特别注重对方法的提出、扩展和改进，机理的验证、诠释和推断，规律的发现、总结和推广，完成了赝势能量分解方案和赝势能量梯度法，使含重原子的化学反应机理的研究得以实现，并利用该程序研究卤素和乙烯的加成反应获得了与实验一致的结果(1984年);最先将优化过渡态和探讨反应途径的方法扩大到半经验分子轨道方法MINDO/3上并使之能具体用于含原子数较多的化学反应体系，缓解了当时计算能力不足的矛盾(1986年);用MCSCF研究反应途径问题并预计了某些实验上难以观察的异构体如HON、C(OH)+2、HCOO+由于有一定势垒而存在，其中HCOO+已为实验所证实(1986年);将能量分解方案发展用于研究反应过程中的过渡态和中间体各组分间的作用本质并明确提出了取代基团在化学反应中的主要作用并非是传统上认为的改变了反应物的电荷分布，而是改变了反应物之间的作用本质的新概念，发现不同的进攻试剂和取代基主要通过改变过渡态或中间体的构型从而影响反应机制的重要事实，从而加深了人们对化学反应的认识(1983～1987年);首次将只能用于双原子体系的分子中原子近似扩充到多原子体系并与有效单电子旋轨耦合算符相结合，发现HNCO(X1A’)→CO(X1∑) +NH(X3∑)自旋禁阻反应得以进行的原因是在不同自旋态的势能面交点附近，态的混合使体系从一个态向另一个态转化所致(1994年);揭示了CH自由基与NH3、H2O、HF的插入反应在一定温度区域存在负表观活化能的根源是在过渡态之前生成了电子授受络合物中间体(1996年);在光化学研究领域他将反应途径方法创造性地用于研究激发态反应的全过程;对有争议的反应如亚硝酸甲酯的光解，支持了与量子效率实验一致的首先光解而不是内消除的反应机理(1988年);分析了ClSP不易被实验观察到的原因并推测了它在光化学反应中存在的可能性(1994年);解析了烯丙醇光异构化通过双自由基中间体生成丙烯醇再异构化为丙醛的反应机理(1995年)等。
“八五”期间，刘若庄负责主持国家自然科学基金重大项目子课题《分子反应势能剖面及动态学理论研究》。该课题将化学反应的微观机理的探讨深入到沿反应途径动态学问题研究。90年代以来，对一系列重要自由基和小分子基元反应进行了系统的建立在反应途径基础上的直接动态学计算：证实仅利用反应途径势能面就能得到与实验可比较的速率常数及某些反应动态学信息;揭示了振动选态反应中与反应坐标强烈耦合而且在过渡态前振动频率应有所降低的振动自由度的激发是促进反应进行的重要手段;首次从计算证实只要与反应坐标强烈耦合，即使不是断裂或生成键的振动激发也可促进反应的推测;提供了能够促进反应发生的可能振动模式和进行振动选态反应的动态学许多数据等。
在有机导体和半导体的理论和应用研究方面，刘若庄同样做出了具有自己特色的创造性工作：在从头算基础上提出了定量微扰晶体轨道新方法并用于研究导电高分子的结构和性能(1987年);同时将晶体轨道法扩展到含过渡金属原子的线性高聚物，推导了新的矩阵元公式并使之程序化用以研究过渡金属夹心高聚物(1990年)。用形变势理论研究了准一维电荷迁移晶体中电子与声子的相互作用，首次推导出电声子耦合常数的显式，从而得到计算一维导体发生Peierls相变温度TP的公式，证明Peierls相变主要来自于电-声相互作用，而电子-电子相互作用是次要的(1993年)。与此同时，在内坐标形式的核动能算符建立的方法中又进行了探索性工作：提出并运用相对简单的角动量方法推导了四粒子体系在分子坐标系中的核动能算符，并将该方法推广用于多原子分子体系，同时通过引进参数使得核动能算符能够用于不同类型的分子坐标系和适宜于研究不同的振转问题(1996年)。
80年代后刘若庄先后受邀在美国6所著名大学作学术报告，在太平洋地区化学会、中日双边理论化学会、中以双边动力学会、全国量子化学会、全国动力学会、物理有机会作专题报告。他主持过多次国内外学术研讨会如中日双边理论化学会、全国量子生物化学会。这些学术活动促进了国内外学术交流，受到了与会者的好评。
潜心教学数十春秋 呕心沥血培育人才
刘若庄不仅在科学研究领域作出了重要成果，而且在为国家培养人才方面也作出了重要贡献。
自1950年起，刘若庄一直在教学工作第一线兢兢业业、勤勤恳恳地进行教书育人工作。由于他具有扎实的理论基础，而且一直从事科学研究，他的课堂教学总是注重诱导和启发，引起学生的兴趣和思索。其讲授以条理分明，思路清晰，富有启发，引人入胜，强调运用著称。在几十年的教学生涯中，他养成了常教常新，常教常精的作风。他的这种作风给学生留下了深刻的印象并影响到下一代。平时，刘若庄给人的印象是体弱多病，但是上课时俨然换了一个人，他总是以饱满的精神走上讲台，讲授声音洪亮，板书刚劲有力，给人以强烈震撼。许多学生甚至几十年后对刘若庄的授课记忆犹新，也深深地被他的敬业精神所折服。
1950年3月，还未进行毕业论文答辩的刘若庄提前留校开始了他热爱的教学生涯，在北京大学期间，他主讲《普通化学》，其讲课的才能初露端倪。同时翻译了英文版的《定性分析理论基础》(商务印书馆，1951年)。该书是50年代重要的教材和参考书。
在辅仁大学任讲师期间，刘若庄的教学艺术得以进一步发挥，他主讲的《化学数学》深受学生欢迎。到北京师范大学后，他更注重教学法，使学生在课堂中学到的不仅仅是知识，更重要的是掌握获取知识的方法。他主讲过《物理化学》、《物质结构》、《化学热力学》、《化学动力学》等本科生和研究班课程，为国家培养了一大批有作为的大中学校教师，许多人成为教授、特级教师，有的还成为各级各类学校的领导。在讲课之余，他和其他同志合作翻译了俄文版的《高压下的化学平衡和反应速度》、《化学热力学例题与习题》及《化学计算》(德文版)。这些译著在当时都是影响甚广的教学参考书。
1977年以后，刘若庄给研究生讲授多门课程，如《量子化学》、《量子化学进展》、《群论》等研究生课程。他备课仍极端认真，一丝不苟，总是从查阅经典著作和原始资料入手，在充分理解的基础上，用深入浅出的分析、生动形象的语言解释深奥的理论问题，同时注意从文献引用实例说明理论方法的运用。听过刘若庄《量子化学》课的学生还能清楚地回忆他讲授薛定谔方程所带给他们的深刻印象。事实上，刘若庄在备课时详细查阅并深入研究了薛定谔发表过的4篇演讲，在阐述薛定谔方程得来线索的过程中，学生强烈体会到薛定谔当年的研究背景和思想方法并受到启示。刘若庄强调物理观念，着重量子力学基本原理的阐明，使研究生终身受益，为他们今后创出自己的研究路子奠定了基础。迄今为止，刘若庄已为国家培养了博士9人，硕士19人，均在各个工作岗位上作出了自己的贡献，其中多人已成为所在单位的学术带头人。
为提高高等师范院校的学术水平，1980年刘若庄与东北师大在长春举办了暑期师资讲习班，1984年又受教育部委托举办了《物质结构》助教进修班，为培养高师理论化学教学人才作出了贡献。为了促进应用量子化学在我国的发展，刘若庄及其研究室于1984和1987年两次举办量子化学计算方法短训班，推广和应用国际上先进的计算量子化学理论和方法。
1983年，科学出版社出版了刘若庄主编的《量子化学基础》。这部著述已经成为这方面重要的教学参考书。在教学科研之余，刘若庄还特别注意在《化学通报》、《物理通报》、《百科知识》等杂志撰写介绍原子和分子结构、量子化学的基础知识和发展状况的综述文章。这些通俗易懂的文章不仅促进了科学知识的普及，而且也吸引了学生对量子化学的兴趣并参与到这个行列进行科学研究。与此同时，刘若庄还撰文介绍交叉学科如量子生物化学、非平衡系统学的发展简况并阐述自己的看法，以期推动这些领域的发展。
刘若庄一生执著追求，勇于探索，善于合作，富有献身精神。他学风正派，以身作则，为人师表，有高尚的职业道德与情操。
简 历
1925年5月25日 出生于北京市。
1943年9月至1947年7月 北京辅仁大学化学系毕业，获理学士学位。
1947年9月至1950年7月 北京大学化学系研究生毕业。
1950年3月至1951年7月 北京大学化学系助教。
1951年9月至1952年7月 北京辅仁大学化学系讲师，兼任北京大学化学系讲师。
1952年9月至1956年7月 北京师范大学化学系讲师、副教授。
1963年9月至1965年7月 为教育部委托吉林大学主办的物质结构学术讨论班成员。
1979年7月至今 北京师范大学化学系教授、量子化学研究室主任、校务委员会和学位委员会副主任;中国科学院感光化学研究所兼任研究员，中国科技大学、江西师范大学兼任教授。
1978年 国家科学技术委员会化学学科组组员。
1979—1996年 《分子科学学报》副主编。
1981年 博士生导师。
1984—1990年 国家教委理科化学教材编审委员会副主任。
1985年 墨西哥国立大学讲座客座教授。
1986—1990年 中国化学会第廿二届常务理事(1986—1990)和第廿四届常务理事(1994—1998)。
1987年至今 北京化学会十三、十四届理事会理事长。
1988—1994年 国家自然科学基金委员会物理化学评审组评委。
1991—1995年 国家教委理科化学教学指导委员会副主任。
1991年 当选为中国科学院院士。
主 要 论 著
1 刘若庄，傅孝愿. 水分子间氢键键能. 北京师范大学学报(自然科学版)，1956，1：85
2 刘若庄. 量子化学基础. 北京：科学出版社，1983
3 R Z Liu，J G Yu. Theoretical Study of the Effect of Substituents onElectrophilic Addition to Olefins：Ab initio MO Approach with EnergyDecomposition. Int.J.Quantum Chem.，1983，23： 491
4 R Z Liu. Quantum Chemical Studies on Reaction Mechanism and Reaction Path. In： V H Smith，Jr，H F Schaefer Ⅲ and K MorokumaEds. Applied Quantum Chemistry. Dordrecht： D. Reidel Pub. Co.1986，85～91
5 J G Yu，X Y Fu，R Z Liu，et al. Theoretical Study of Structure andEnergies of [HCOO]+ and [COOH]+ and Their Rearrangement.Chem. Phys. Lett.，1986，125：438
6 H Zhang，Y Huang，R Liu. Deformation Potential Approach to theEstimation of Peierls Phase Transition Temperature.Physica StatusSolide(b)，1993，178(1)： 151
7 R Z Liu，S Y Ma，Z H Li. Theoretical Study on the Dynamic Propertiesand State Selected Rate Constants of the reaction CH(4∑-)+H2→CH2(3B1)+H. Chem. Phys. Lett.，1994，219：143～150
8 方维海，刘若庄. 异氰酸自旋禁阻脱羰反应中的旋轨耦合作用. 中国科学(B辑)，1994，24(8)： 793
9 于浩，刘若庄，李宗和等.C2H2++H2→C2H3++H反应振动选态速率常数的理论研究. 高等学校化学学报，1995，16(3)： 444
10 Z X Wang，R Z Liu，M B Huang，et al. An ab initio study on the insertion reactions of CH(X2π)with NH3，H2O and HF. Can.J.Chem.，1996，74：910
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