2025年11月14日下午14:00，由材料科學(xué)與工程學(xué)院主辦、材料科學(xué)與工程學(xué)院研博會(huì)及材料科學(xué)與工程學(xué)院青年教師聯(lián)誼會(huì)承辦的“求是材料科學(xué)論壇：Energy landscapes: Exploration and Discovery報(bào)告會(huì)在紫金港校區(qū)和同苑10幢材2-215會(huì)議室成功召開(kāi)。本次學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)成功邀請(qǐng)到了劍橋大學(xué)的David J. Wales教授，為各位老師和同學(xué)們做了精彩報(bào)告。本次報(bào)告會(huì)眾多老師和同學(xué)來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)聆聽(tīng)。
報(bào)告開(kāi)始前，浙江大學(xué)實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處處長(zhǎng)、材料學(xué)院王勇教授先向在場(chǎng)師生簡(jiǎn)要介紹了David J. Wales教授的學(xué)術(shù)背景與個(gè)人成就，并對(duì)David J. Wales教授的到來(lái)表示熱烈歡迎。
報(bào)告中，David J. Wales教授探討了能量景觀理論及其應(yīng)用的最新進(jìn)展。該研究體系提供的探索工具能夠有效解決全局優(yōu)化與結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、增強(qiáng)熱力學(xué)采樣及稀有事件分析等關(guān)鍵問(wèn)題。這一方法論最初為分子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，現(xiàn)可應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)、自洽場(chǎng)理論和量子計(jì)算等領(lǐng)域的解空間分析。單漏斗狀景觀能夠編碼高效自組織機(jī)制，從而闡釋蛋白質(zhì)及一般系統(tǒng)如何突破萊文索爾悖論。相比之下，多漏斗景觀在熱力學(xué)觀測(cè)量中呈現(xiàn)典型特征，并在首次穿越時(shí)間分布中展現(xiàn)多重弛豫時(shí)間尺度。理解如何將景觀從自組織特性調(diào)控至玻璃態(tài)特性，已成為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)涌現(xiàn)特性系統(tǒng)的重要設(shè)計(jì)原則。該理論框架已從分子、凝聚態(tài)物質(zhì)和表面體系延伸至廣義最優(yōu)化問(wèn)題領(lǐng)域。
接下來(lái)，Wales教授詳細(xì)第介紹了解析化學(xué)動(dòng)力學(xué)，他指出，對(duì)于LJ38這樣的多漏斗系統(tǒng)，其弛豫動(dòng)力學(xué)由快速的局域化過(guò)程和緩慢的全局結(jié)構(gòu)切換過(guò)程共同主導(dǎo)。首次穿越時(shí)間分布是探測(cè)這一復(fù)雜行為的強(qiáng)大工具，而觀察到的長(zhǎng)時(shí)間尺度直接證明了不同穩(wěn)定形態(tài)之間存在著難以跨越但終究會(huì)發(fā)生的稀有事件，這正是多漏斗能量景觀最核心的動(dòng)力學(xué)特征。
David J. Wales教授介紹解析化學(xué)動(dòng)力學(xué)
緊接著，Wales教授介紹了通過(guò)第一性原理分子動(dòng)力學(xué)模擬，研究了甲酸分子分別從手性表面Cu{531}與非手性表面Cu{110}上脫附時(shí)的旋轉(zhuǎn)行為。研究發(fā)現(xiàn)，手性表面誘導(dǎo)脫附分子產(chǎn)生更大、更定向的角動(dòng)量，并顯著偏好某一旋轉(zhuǎn)方向。這一結(jié)果揭示了表面手性對(duì)分子旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)的特異性影響，對(duì)理解手性表面上的吸附與反應(yīng)過(guò)程具有重要意義。
David J. Wales教授介紹表面手性和分子解析
最后，Wales教授特別展示了一份他最近發(fā)現(xiàn)的Hartree教授與Lennard教授的書信手稿，手稿中的內(nèi)容是關(guān)于Hartree-Fock方程的討論與推導(dǎo)過(guò)程。Hartree-Fock方程是Ab Initio（第一性原理）計(jì)算的起點(diǎn)，是理解原子和分子電子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。Wales教授講述了該手稿被他找到的過(guò)程細(xì)節(jié)及其歷史價(jià)值。隨后，他代表其團(tuán)隊(duì)，將這份珍貴的科學(xué)手稿的掃描文件作為禮物贈(zèng)予王勇教授，以此象征兩校學(xué)者之間的深厚情誼與學(xué)術(shù)傳承。
David J. Wales教授展示并介紹Hatree手稿
報(bào)告結(jié)束后，現(xiàn)場(chǎng)師生向David J. Wales教授表達(dá)了誠(chéng)摯感謝。現(xiàn)場(chǎng)師生踴躍提問(wèn)，圍繞能量景觀理論及其應(yīng)用展開(kāi)深入交流，現(xiàn)場(chǎng)學(xué)術(shù)氛圍濃厚，聽(tīng)眾紛紛表示受益匪淺。
現(xiàn)場(chǎng)師生踴躍提問(wèn)
報(bào)告尾聲，材料科學(xué)與工程學(xué)院王勇教授向David J. Wales教授頒發(fā)了本次與“求是材料科學(xué)論壇”主講嘉賓紀(jì)念碑與“求是材料科學(xué)論壇”紀(jì)念品。
王勇教授為David J. Wales教授頒發(fā)紀(jì)念碑
王勇教授為David J. Wales教授頒發(fā)紀(jì)念品
圖片 丁昱輝
文字 丁昱輝
審核 范修林
