山东大学为纪念邓从豪院士逝世一周年,出版了他的科学论文选集,并嘱我为其撰《序》,我怀着十分复杂的心情接受了一光荣任务。

我与从豪同志相识于50年代初,由于学术上是同行,信念上相一致,遂成为相知,友谊近半个世纪。不幸的是,他在1998117日溘然长逝,我国失去了一位杰出的化学家、教育家,我失去了一位挚友,为此我十分悲痛!人乘黄鹤去,名随青史留。而今,山东大学出版他的科学论文选集,使我感到宽慰。

邓从豪教授是国内外著名的量子化学家,具有精深的学术造诣和孜孜不倦的探索精神。他从事理论化学研究长达50年,发表220余篇高水平学术论文,本选集从中精选了代表性论文40篇,包含以下两个领域中的工作:

一、         量子化学基础理论及应用研究

    1. 1963~1965年期间,邓从豪教授参加了吉林大学唐敖庆教授领导的“物质结构学术讨论班”。从事该班集体科研项目——“配位场理论方法的研究”工作。该项研究解决了配位场基组的标准化问题;引进了一类新的偶合系数,沟通了连续群和点群、高对称点群与低对称点群之间的关系;为分析稀土离子晶体能谱,提供了这类新的偶合系的计算程序;建立了配位场理论不可约张量方法。此项曾获得1982年国家自然科学一等奖。

2. 在“文革”中及“文革”结构后,研究分子轨道理论,他将二元均杂核分子轨道表为两个均核共轭分子轨道的线性组合,把具有周期性结构共轭分子的LCAO-MO分解为几何因子和物理因子,其中几何因子反映了原子轨道的位置和相位,既容易给出数学表达式,又使物理概念头更为清晰,也能使数值计算大大简化。这项工作获全国科学大会奖。

3. 80年代初研究电子相关问题,提出了减少变分参数构造相关函数的条件,引入相关算符构造相关函数,进而提出了修正的Hartree-Fock方程,既保留了化学家熟知的轨道概念,又得到了比Hartree-Fock自洽场法更的计算结果。经过了十余年艰苦的探索,这项研究在1992年取得突破性的科研成果,利用已有的超球坐标表示多电子体系Schrödinger方程,向超球谐函数和广义Laguerre函数两个完务集作展开,实现了多体Schrödinger方程的直接求解,对He,H, Li等实际体系的计算取得了成功。此法开辟了严格求解多体体系的新途么工业区深入分析与电子相关有联系的化学、物理问题提供了可能性。此项工作获国家教委科技进步一等奖和国家自然科学三等奖。

4. 用从头计算方法研究了环卡宾、类卡宾等有关的有机化学反应,首次发现了协同反应可分解成两个阶段,两个阶段的端基旋转机理不同,但每个阶段中Woodward-Hoffmann规则成立。

二、微观反应动力学研究

1. 50年代提出了一个双原子分子势能函数,克服了文献上广泛使用的Morse函数的不足之处,保持了其优点,解得的振动谱项与实际符合得更好,其本征函数作为基更方便于对任意振动函数的展开,因而更方便于振动光谱和分子反应动力学的研究。

2. 70年代末、80年代初研究过渡态理论,他分析论证了该理论的假设之一即反应物与过渡态达成平衡的假设是不能成立的,并采用量子场论方法推导了微观反应速率和宏观反应速率常数公式,从理论上给出了Eyring公式中穿透系数的表达式,指出了用微观反应速率常数可以导出Woodward-Hoffmann规则。同时,他还证明了宏观化学动力学的稳态假设在微观动力学中也成立,并由此严格推证了Eyring的过渡态理论公式。这些公式已经在一些催化反应机理中得到了应用并取得了很好的结果。

3. 80年代至90年代研究量子反应散射理论,他取核间距为坐标,经过质量标度化和正交化,使的应散射公式具有与非弹性散射相类似的表达式,克服了反应散射坐标变换的困难。他还提出了LCAC-SW(排列通道线性组合-散射波函数)量子反应散射方法,利用该法可以使反应散射几率的计算类似于量子化学中的LCAO-MO(原子轨道线性组合——分子轨道)计算,即计算出反应散射体系的Hamilton矩阵元,然后解一个联立的线性代数方程组即可确定组合系数,进而得到反应几率及截面。该法已在H+H2F+H2HF+H等体系的研究中取得了成功。此法克服了求解耦合微分方程的困难,也克服了Miller S-矩阵变分法中的某些不足之处。

邓从豪教授的科研成就得到了国际国内理论化学界的承认与重视,他所创建的山东大学理论化学研究所有一支很好的理论化学研究队伍,他的科研业绩和高尚人品赢得了国际国内同行的尊敬。

邓从豪教授取得蜚声中外的成就绝非偶然:他出生自江西临川县的一个贫苦农家,自幼聪颖勤奋,特别能吃苦耐劳,中学时代即立下了“科学救国”的远大志向,从小学到大学,学习成绩一直名列前茅。

(1) 他数理功底深厚,科学知识广博。早在厦门大学求学期间,他不只以优异成绩获得了化学系毕业文凭,同时以顽强毅力修完了数理系的几乎全部课程,这使得两个系的师长、同学无不称奇。

(2) 他信念坚定,意志超群,坚忍不拔。他总是选择现代化学前沿的艰深课题进行研究,对量子化学多体问题,他常说,他坚信简单多电子原子、分子的Schrödinger方程存在简洁而优美的精确解,且一定可以找到。他为此耗尽了心血,他的行动和精神感动了同行、学生和周围的每一个人。

(3) 他一生勤奋刻苦,辛耕不辍,淡泊名利,不计较个人得失,真正实践了鲁迅先生所说的“把别人喝咖啡的时间也用来读书学习。”

从豪同志去了,他的业绩和精神永存。他的这本科学论文选集必将留给后人一笔宝贵的精神财富,他若有知,必将含笑九泉。