有机化学基本理论问题的研究 --- 序言

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    退休后，不少研究人员会写专著，来总结自己的研究经历和成果。其实，写专著太麻烦，出版也难，出版了没人买更是自找没趣. 自己创立的领域，在自己的博客上写，这样可以随意些，也符合我一生追求自由无约束的秉性。另外，博客专著最大的优越性是可以不是受篇幅的限制，可以尽可能多地提供信息量， 便于读者阅读理解. 我的计划是，先写中文版的，然后再出英文版.

    1963年高中毕业后，因国家需要，我进入中国人民解放军炮兵工程学院读书。1968年毕业后到四川兵器部的一个化工厂担任化学工程的技术员，具体的工作是化工机械和设计，化工工艺管理，化工自动化和电气，三废处理的工艺设计。1978年考入科学院化学所的研究生，师从蒋明谦院士，从事有机化合物同系线性规律的研究，具体的工作是有机合成。1988年回国后，就决心从事有机化学基本理论问题的研究。这就意味着，我的研究将从有机合成转入一个绝对陌生的领域：建立新的量子化学计算方法。

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    一个人在44岁后，将自己的研究转向一个绝对外行的领域，还要建立一个新的研究方法，这确实是一个冒险（如果最终的计算结果与自己的预想不符合，下岗是肯定的）。但是我深感是必须的，理由有两个。首先，我的博士学位论文表明，有机化学的基本原理是可以质疑的。其次，国内有机合成的强势在上海有机所，即使在化学所的有机室内部，我也没有力量与其他研究组竞争。只有开辟一个新的领域，我才有希望。

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    回国前，我在美国买了一套微机。回国后,白天在实验室做委托合成，为的是挣研究经费( 此外，我还得为自己，为儿女，为学生挣饭钱，还得向所里交实验室的房租水电费，交管理费）。晚上在家，利用着这套微机编写计算程序，一句句地写。大约在1975年，科学院成都计算所在四川自贡举办Algol60 语言学习班。作为当时的学员，我学了大概一周，然后去成都计算所上机实习一次（包括简单程序的编写，打孔等操作）。这就是我当时搞量子化学计算程序的基础(量子化学计算程序是Fortran语言编写的).另外，在工厂的10年期间, 我读书广泛，有很好的数学和物理学的基础. 再则，自动控制的自锁原理和机械的总体设计思想与计算程序的编写的可靠性是一致的.

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    在其后的研究中，我获得了国家自然科学基金委有机学科的长期持续的资助，也得到过清华大学廖沐真教授的大力支持（见我的博文：http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=211199）。在此，特向他们表示衷心的感谢。

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    我的导师蒋明谦曾经对我说过，真理的表达往往是最简单的。这就是说，将复杂问题简单化的人是天才. 在物理有机化学领域，Ingold无疑是一个天才，因为他从大量的实验现象中建立了有机化学的结构理论，将无数的有机化学的现象归结成三个结构效应：诱导效应，共轭效应和立体效应。但是，我的研究是却将简单问题复杂化。为了从本质上研究电子离域的本质，为了质疑有机化学的基本原理和最最基本的因果关系（我将它们称之为“有机化学基本理论问题的研究”），将简单问题复杂化应该是一个必需经历的中间途径。

    由于历史的局限性，一个学科的基本原理很可能是不完善的. 尤其是化学学科，宏观的化学现象不一定能正确地反映微观本质的. 因此，当科学发展到一定程度，需要有一部分人回过头，借用新的科技手段(例如高性能计算机)，用新的研究方法，重新审视过去的基本原理和公认的理论，从而提出新的观念和新的基本原理. 在苯著作中，通过建立新的计算方法，编写新的计算程序，作者全面地质疑了有机化学的两个最最基本的原理,它们分别是“共轭稳定”和“空间拥挤应失稳定”的原理. 另外，对"环张力理论"和“共轭体系的键长平均化效应“也全面地提出质疑，同时提出了化学键本质的新观念。 

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    我们的每一篇（国外刊物）的论文几乎都是在与审稿人的争论中获得发表的。 有的审稿人不泛是顶级权威。因此，常常感到身心疲泛. 经过20来年的努力，在这个领域先后发表了近60篇论文. 引起了国际学术界的关注和积极的反响.

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    我的研究生们都来自有机化学专业，没有一个受过量子化学专业的训练(所以，我们课题组与国内量子化学界基本没有啥来往)他们都为我的研究付出了辛勤的劳动，发挥了他们的智慧。尤其是我的关门博士研究生包鹏，他的才能和贡献是值得一提的。包鹏1991年进入清华大学化学系。清华毕业后成为兰州大学的硕士研究生. 其后，在有机合成领域工作了多年。2004年考入我的博士研究生，2004年9月进入我们课题组工作. 一个从事有机合成多年的研究生，仅仅经过几个月的努力，就能读懂和修改Gaussian和Gamess 软件包的源代码，这实在令人惊奇. 就是通过包鹏的努力，才使我的计算方法并入到Gamess软件包成为可能,这对于我的研究，这具有里程牌的意义. 在本著作撰写的过程中,尽管包鹏博士身在美国，他也会根据我的需要，及时改写Gamess程序. 因此，我愿意借此机会，向我的研究生们表示衷心的感谢。

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 我们的PC-Gamess 源代码是由莫斯科大学的Alex A.Granovsky教授提供。为此，向他表示衷心的感谢。

(待续)