杨金龙(理论与计算化学)院士|发展第一性原理计算方法 突破单分子量子行为表征与双极磁性半导体设计
杨金龙(理论与计算化学)院士|发展第一性原理计算方法 突破单分子量子行为表征与双极磁性半导体设计
一. 基础信息概览
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中文姓名:杨金龙
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英文姓名:Jinlong Yang / Jin-Long Yang
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生卒年月:1966年1月出生于江苏盐城
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所属学部:中国科学院化学学部
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当选年份:2019年
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主要研究领域:理论与计算化学、物理化学、第一性原理电子结构算法、单分子量子行为表征与调控、新型功能材料设计与模拟
二. 核心学术贡献
1. 研究方向
杨金龙院士长期致力于理论与计算化学领域的教学与科研工作。研究聚焦于发展与应用第一性原理计算方法与模型,深层次研究小分子、原子团簇、固体表面与界面及纳米体系的几何结构、电子结构与微观物理化学性质,重点攻克单分子量子行为理论表征、材料物性精准预测以及大规模电子结构高效率并行计算等核心科学与技术难题。
2. 标志性成果
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第一性原理电子结构算法与超级计算机千万核心并行模拟:发展了一系列低标度/高性能电子结构计算方法,开发了具有自主知识产权的计算程序包;首次在“神威·太湖之光”超级计算机上实现了千万核心并行第一性原理计算模拟,入选我国战略高技术领域10项新跨越成果之一,为高精度研究复杂微观体系与化学反应机制提供了强大计算工具。
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表面单分子量子行为表征与精准调控:与实验团队紧密合作,建立了单分子扫描隧道显微学(STM)图像快速模拟理论方法;先后参与实现了单分子化学键直接成像(2001年)、单分子自旋态操控“单分子手术”(2005年)以及亚纳米分辨单分子拉曼光谱成像(2013年)等一系列原创性突破,成果多次入选两院院士评选的年度“中国十大科技进展新闻”。
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双极磁性半导体理论概念与新能源材料设计:首次提出了“双极磁性半导体”(BMS)全新概念,为自旋电子学器件设计提供了关键理论支撑;提出了红外光/全光谱驱动太阳能分解水制氢的新机制,以及认定电子阴离子化合物(Electrides)的理论判据,拓展了新型能源材料与自旋功能材料的计算设计与应用探索。
3. 学术地位与影响
杨金龙院士是我国理论与计算化学及单分子科学领域的领军科学家。他将量子化学理论计算与实验科学深度融合,推动我国在单分子量子行为表征、第一性原理超算并行计算与新型功能材料设计领域迈入国际前列。他当选美国物理学会会士(APS Fellow)、中国化学会会士(FCCS),荣获第三届全国创新争先奖、亚太理论与计算化学家协会“福井奖章”(Fukui Medal)、中国科学院杰出科技成就奖及安徽省重大科技成就奖,对我国理论化学与计算物质科学的发展作出了重要贡献。
三. 教育与职业轨迹
1. 教育背景
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1988.02 – 1991.09:中国科学技术大学基础物理中心,凝聚态物理专业,获理学博士学位。
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1985.09 – 1988.01:中国科学技术大学物理系,固体物理专业,获理学硕士学位。
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1981.09 – 1985.07:南京师范大学物理系,物理专业,获理学学士学位。
2. 工作履历
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2025.06 – 至今:同济大学,校长(副部长级)。
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2018.04 – 2025.06:中国科学技术大学,副校长、党委常委(2019年当选中国科学院院士)。
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2017.01 – 2018.04:中国科学技术大学,校长助理。
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2009.02 – 2019.06:中国科学技术大学化学与材料科学学院,执行院长。
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2004.09 – 至今:合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)/合肥微尺度物质科学国家研究中心,理论与计算科学学部主任。
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1997.10 – 至今:中国科学技术大学化学物理系,教授、博士生导师(1996.12晋升为教授;1997.10–2017.11兼任中国科学院选键化学重点实验室副主任)。
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1991.10 – 1997.09:中国科学技术大学基础物理中心,讲师、副教授(1990–1994年间多次赴意大利 Padova 大学、Cagliari 大学等担任访问学者)。
四. 主要荣誉与奖项
1. 国家级奖项
- 2005年:国家自然科学奖二等奖(项目名称:《用扫描隧道显微学对单分子结构的理论和实验研究》,第二完成人)。
2. 国际荣誉
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2023年:亚太理论与计算化学家协会“福井奖章”(Fukui Medal)。
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2011年:当选美国物理学会会士(APS Fellow)。
3. 其他重要荣誉
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2026年:2024年度安徽省重大科技成就奖。
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2023年:第三届全国创新争先奖(奖状)。
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2020年:中国化学会会士(FCCS)。
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2015年:全国先进工作者。
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2014年:中国科学院杰出科技成就奖(集体奖)。
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2006年:第九届中国青年科技奖。
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2003年:安徽省科学技术奖一等奖(第二完成人)。
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2000年:获得国家杰出青年科学基金资助。
五. 社会职务与学术服务
1. 学术期刊任职
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美国化学会旗舰期刊《Precision Chemistry》创刊主编。
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国际权威期刊《WIREs Computational Molecular Science》副主编。
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《物理化学学报》副主编。
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《Theoretical Chemistry Accounts》、《中国科学:化学》、《化学物理学报》等期刊编委。
2. 重要社会与学术兼职
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同济大学校长(副部长级)。
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合肥微尺度物质科学国家研究中心理论与计算科学学部主任。
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第十四届全国政协委员。
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中国农工民主党中央常委、农工党安徽省委员会主委。
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中国化学会理事、中国化学会理论化学专业委员会委员。
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全国中学生“英才计划”化学学科工作委员会秘书长。
六. 个人风格与格言
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治学理念:“科学就像花一样,发现新知识、新规律是做科研最大的乐趣。理论与计算要与实验深度结合,不仅解释现象,更要预测未知、指导实践。”
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作风与态度:治学严谨执着,主张把理论计算做到极致,坚持自主算法与软件开发,力求为科学家提供强大的计算模拟工具;积极推动理论化学在量子计算与人工智能时代的交叉跨越。
七. 参考文献
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