实验室简介-吉林大学理论化学计算实验室

实验室简介

1. 概况  


    实验室现有固定研究人员52人,其中教授15人(国际量子分子科学院院士1人,长白山学者1人,杰出青年基金获得者1人,优秀青年基金获得者1人,教育部新世纪优秀人才5人、博士生指导

教师12人),副教授16人,讲师11人。技术人员9人。

  

   现任实验室主任为张红星教授,副主任为丁益宏教授、郑清川教授。


2. 总体定位


    实验室总体定位为“国际前沿化学基础理论研究、并密切结合国家科学发展和重大需求的理论化学研究”。


3. 整体目标


    根据国际理论化学的发展趋势,以自主科技创新和国家重大需求为导向,确定理论化学计算实验室的发展目标为:提出新思想,建立新理论和相关的方法,开发自主知识产权的计算软件;并面向国家需求,以材料、环境、能源、生命科学以及星际探测为背景,进行新型分子和新功能材料的设计;培养优秀的中青年拔尖人才,拓展国际交流与合作,取得国际上有重要影响的研究成果,不仅为化学学科的发展做出重要贡献,同时对相关学科的发展提供有力的基础理论支撑。


4. 研究方向 


围绕上述目标,实验室确定了以下五个主要研究方向:


1)激发态理论方法与光电材料设计


    发展新的激发态理论方法,拓展组态相互作用和相对论效应研究方法的应用,研究金属配合物光电材料、有机光电材料等的激发态电子结构和性质,揭示发光、光电转换以及双光子吸收等过程的本质规律,并设计新型的发光材料、光电转换材料和非线性光学材料。


2)化学微观过程及反应控制规律   


    发展含时动力学理论和方法以及非基元化学反应速率的计算方法,研究与环境、材料和星际物质密切相关的分子、自由基及离子等参与的复杂化学过程的微观机理,为治理环境污染、设计和开发新型功能材料、探测星际物质等提供理论依据。


3)从团簇到纳米体系的结构与性能及分子设计  


    深入研究分子体系的各种相互作用(包括弱相互作用、新型原子簇的成键规律等),探索结构与性质间的内在联系,阐明纳米粒子独特的量子效应及其对纳米材料性能的影响,通过分子的裁剪与组装设计新型分子与功能材料。


4)聚合物多尺度结构与动力学模拟  


    发展联接微观、介观与宏观的多尺度计算机模拟方法,研究聚合物材料在不同尺度的复杂结构及演化过程,总结规律,为聚合物材料的制备及控制提供科学依据。


5)复杂生物体系的计算机模拟


    结合量子力学、分子力学和分子动力学方法,研究蛋白质、核酸等生物大分子所参与的相互作用,模拟相关生物功能体系的微观作用机制,为蛋白质组学、基因组学和药物设计提供理论线索。


   上述研究方向涉及从基础理论到程序设计、从化学的弱相互作用到强相互作用、从分子到材料的一系列理论化学重大问题,充分体现了化学、计算机科学、数学、物理学、材料科学、生命科学等多学科交叉和融合的特点。