1998年諾貝爾化學獎獲得者瓦爾特·科恩和波普
成就: 瓦爾特·科恩提出的密度泛函理論對化學作出了巨大的貢獻約翰。波普爾提出波函數方法而獲諾貝爾化學獎
簡介:
1998年10月13日下午3時正，瑞典皇家科學院正式公佈了1998年度諾貝爾化學獎獲得者名單，美國的奧地利裔科學家瓦爾特·科恩（Walter Kohn）教授和英國的約翰·波普（John Pople）教授分享了總額爲97萬美元的獎金。
瓦爾特·科恩
瓦爾特·科恩於1923年3月9日出生於奧地利名城維也納的一個猶太家庭，早年其父母均在納粹集中營中被殺害，16歲的科恩從納粹統治的奧地利逃亡加拿大，併入伍參加了第二次世界大戰。戰後的科恩進入加拿大的多倫多大學深造，並於1945年獲數學和物理學學士學位，1946年再次於多倫多大學獲應用數學碩士學位，1948年在哈佛大學獲博士學位。科恩曾任哈佛大學物理系教員，卡內基-梅隆大學助教和教授，聖迭戈的加利福尼亞大學物理系教授、系主任，1979年來到聖巴巴拉的加利福尼亞大學，先後任理論物理所所長和物理系教授。科恩同時擔任了IBM、通用原子、Bell電話實驗室等多家著名企業的顧問，並被接受爲倫敦皇家學會的外籍會員，量子分子科學國際科學院、國家科學院和美國藝術與科學院院士。
波普
波普一生致力於量子化學和計算化學的研究，他所建立的方法被廣泛用於分子、分子的性質以及化學反應作用過程的理論研究，這些方法基於薛定諤等物理學家提出的量子力學的基本原理，將分子的特性以及某一化學反應輸入計算機後，輸出的將是對該分子的性質以及化學反應發生情況的描述，其結果常被用來解釋各種類型的實驗結果。波普教授的突出貢獻之一是設計了名爲GAUSSIAN的計算程序，這一程序使普通研究者也能容易地掌握高深的計算方法。該軟件的第一版於1970年發佈，此後不斷髮展，數易其版，全世界的大學和商業公司中成千上萬的化學家利用這一軟件，解決了很多化學問題。例如研究人造化學品如何破壞地球上空的臭氧層，製造新塑料和開發新藥物等等。一些科學家正利用波普的方法模擬藥品對愛滋病毒的反應。今年GAUSSIAN又發佈了新的版本GAUSSINA 98，其日文版本也同時問世。軟件的生產者美國的GAUSSIAN公司在得到波普獲獎的消息後，立即在其網頁中打出了向波普教授祝賀和致意的詞句，隨後這一網頁的全世界訪問者猛增，給GAUSSIAN公司帶來了新的商機。由於波普對科學的傑出貢獻，此前他曾榮獲多項獎項，如1992年的Wolf獎，1998年度美國化學會的理論化學獎等。
早在1964-1965年瓦爾特·科恩就提出：一個量子力學體系的能量僅由其電子密度所決定，這個量比薛定諤方程中複雜的波函數更容易處理得多。他同時還提供一種方法來建立方程，從其解可以得到體系的電子密度和能量，這種方法稱爲密度泛函理論，已經在化學中得到廣泛應用，因爲方法簡單，可以應用於較大的分子。沃爾特·庫恩的密度泛函理論對化學作出了巨大的貢獻。量子化學理論和計算的豐碩成果被認爲正在引起整個化學的革命。量子化學家幾十年的辛勤耕耘得到了充分的肯定。這標誌着古老的化學已發展成爲理論和實驗緊密結合的科學。沃爾特·庫恩的密度泛函理論構成了簡化以數學處理原子間成鍵問題的理論基礎，是目前許多計算得以實現的先決條件。傳統的分子性質計算基於每個單電子運動的描寫，使得計算本身在數學上非常複雜。沃爾特？庫恩指出，知道分佈在空間任意一點上的平均電子數已經足夠了，沒有必要考慮每一個單電子的運動行爲。這一思想帶來了一種十分簡便的計算方法——密度泛函理論。方法上的簡化使大分子系統的研究成爲可能，酶反應機制的理論計算就是其中典型的實例，而這種理論計算的成功凝聚着無數理論工作者30餘年的心血。如今，密度泛函方法已經成爲量子化學中應用最廣泛的計算方法。
約翰·波普爾發展了化學中的計算方法，這些方法是基於對薛定諤方程（Schrodinger equation）中的波函數作不同的描述。他創建了一個理論模型化學，其中用一系列越來越精確的近似值，系統地促進量子化學方程的正確解析，從而可以控制計算的精度，這些技術是通過高斯計算機程序向研究人員提供的。今天這個程序在所有化學領域中都用來作量子化學的計算。
量子化學理論和計算的豐碩成果被認爲正在引起整個化學的革命。量子化學家幾十年的辛勤耕耘得到了充分的肯定。這標誌着古老的化學已發展成爲理論和實驗緊密結合的科學。約翰·波普爾系統完整地建立了的量子化學方法學，被應用於化學的各個分支。隨着計算機科學的飛速發展，量子化學計算已成爲與實驗技術相得益彰、相輔相成的重要手段。約翰。波普爾系統完整地建立了的量子化學方法學，被應用於化學的各個分支。隨着計算機科學的飛速發展，量子化學計算已成爲與實驗技術相得益彰、相輔相成的重要手段。基於薛定諤等人所建立的量子力學基本方法，約翰·波普爾發展了多種量子化學計算方法。波普爾的方法使得在理論上研究分子的性質以及它們在化學反應中的行爲成爲可能。簡單地說，應用波普爾的方法（程序），人們把一個分子或一個化學反應的特徵輸入計算機中，所得到的輸出結果就是該分子的性質或該化學反應可能如何發生的具體描述，這些計算結果通常被用於形象地註釋或預測實驗結果。通過設計GAUSSIAN程序，波普爾使他的計算方法和技術容易地被研究者所採用。該程序的第一版本GAUSSIAN70於1970年完成。此後，他和合作者相繼推出了從GAUSSIAN76到GAUSSIAN98八個版本的逐步完善的程序庫系列。GAUSSIAN程序庫已成爲當今全世界在大學、研究所及商業公司中工作的成千上萬化學工作者的重要研究工具。時至今日，量子化學已應用於化學的所有分支和分子物理學。它在提供分子的性質和分子間相互作用的定量信息的同時，也致力於深入瞭解那些不可能完全從實驗上觀測的化學過程。
波普是在波士頓看望兒子時得知獲得諾貝爾獎的，在下榻的飯店接受記者採訪時，他謙虛地把他獲得的榮譽歸功於集體的協作，他說，“這個榮譽不是我一個人的，而是這麼多年來和我一起工作的所有學生的榮譽。我一直有一些非常優秀的學生和同事，他們給了我很大的幫助。”
專題: 諾貝爾獎2006 誰將戴上智慧王冠?