李家明:从昆明走向世界的原子分子理论巨擘
在云南昆明盘龙区的悠悠岁月中,曾孕育出无数杰出人物,李家明便是其中一位闪耀国际科学界的璀璨之星。1945年11月16日,李家明出生于这片充满活力的土地,祖籍江西临川的他,自呱呱坠地起,便踏上了一段与科学紧密相连的传奇旅程。
幼年时期,李家明随父母迁居台湾,在那里度过了小学、初中和高中时光。学生时代的他,便对自然科学展现出浓厚兴趣与过人天赋,凭借着对知识的执着追求和卓越的学习能力,成绩始终名列前茅,为日后投身科学研究奠定了坚实基础。1964年,李家明顺利考入台湾大学,在电机工程系开启了大学求学之路。大学四年,他沉浸于知识的海洋,不仅扎实掌握了专业知识,更培养了严谨的科学思维和创新精神。1968年,他以优异成绩毕业,获得工程学士学位,迈出了人生重要的一步。
彼时,国际学术交流日益频繁,怀揣着对更高学术殿堂的向往和对前沿科学知识的渴望,李家明决定赴美深造。1971年,他成功进入美国芝加哥大学物理系攻读博士研究生,师从国际知名的原子物理理论大师u.Fano教授。在导师的悉心指导下,李家明全身心投入到原子物理理论研究中。这一时期,他深入钻研量子力学、原子结构等领域,凭借敏锐的洞察力和扎实的数理基础,取得了一系列具有开创性的研究成果。他常常在实验室和图书馆中度过漫长时光,反复推演公式、分析数据,只为探寻原子世界的奥秘。1974年,他成功完成学业,获得博士学位,其博士论文在原子物理领域引起广泛关注,展现出他在学术研究上的巨大潜力。
获得博士学位后,李家明先后在美国芝加哥大学物理系担任高级研究助理,在美国匹兹堡大学物理天文系任助理研究员,在美国罗彻斯特大学激光能量研究所担任高级助理研究员及高级研究助理等职。在不同的科研岗位上,他不断拓展研究领域,从原子动力学基础研究,到分子动力学基础研究以及量子电动力学应用于原子物理的基础研究,再到与激光聚变有关的原子物理基础研究和激光聚变理论模拟计算研究等,他的研究触角延伸至原子分子物理的多个前沿方向。每一项研究工作,他都全力以赴,力求突破传统理论的束缚,取得创新性成果。在激光聚变理论模拟计算研究中,面对复杂的物理模型和海量的数据计算,他带领团队日夜奋战,优化算法、改进模型,为该领域的发展提供了重要的理论支撑。
1978年,党的十一届三中全会胜利召开,中国迎来了改革开放的春天,各项事业蓬勃发展,对海外人才的吸引力与日俱增。心系祖国的李家明,毅然决然地选择回到祖国,投身到建设祖国的伟大事业中。1979年,他入职中国科学院物理研究所,从副研究员做起,开启了在国内的科研征程。回到祖国的怀抱,他仿佛找到了施展才华的广阔舞台,满怀热情地投入到科研和教学工作中。1983年,凭借在原子分子物理领域的突出贡献,他晋升为研究员,成为该领域的学术带头人之一。此后,他始终坚守在科研一线,带领团队攻坚克难,取得了一系列具有国际影响力的科研成果。
李家明的科研成就斐然,在原子分子物理、计算物理、理论物理等多个领域均有卓越建树。他最为突出的贡献之一是研究发展了多通道量子数亏损理论。该理论创新性地运用量子力学散射和碰撞理论,系统地揭示了原子和分子在激发态下的结构与电子 - 离子碰撞过程之间的紧密关系,成功总结出有关原子碰撞数据的规律,为原子分子物理领域的理论研究开辟了新路径。在此基础上,他进一步发展量子数亏损理论,将量子电动力学巧妙应用于高能原子过程,深入阐明了电子轫致辐射过程(高能光子能区)和辐射复合过程的内在联系,极大地丰富了人们对高能原子物理现象的认识。
为了更深入地研究高离化度、高Z原子的激发态能级结构,李家明建立了相对论性多通道量子数亏损理论。这一理论体系为该领域的研究提供了坚实的理论基础,使得科学家们能够更加准确地分析和预测相关原子的物理性质,推动了相关领域的实验研究和应用发展。在分子物理领域,他同样成果丰硕,建立了非相对论性多重散射的分子自洽场理论计算方法,并通过深入研究阐明了分子里德伯态的电子结构。这一成果对于理解分子的激发态和化学反应机理具有重要意义,为相关领域的研究提供了有力的理论工具。此外,他还建立了原子超越自洽场的多通道理论计算方法,该方法成功阐明了电子关联效应,进一步完善了原子分子物理的理论体系。
在学术生涯中,李家明发表了约210篇高质量学术论文,其研究成果被引用约3000次,在国际学术界产生了广泛而深远的影响。他的论文涵盖了原子分子物理领域的多个重要方向,每一篇都凝聚着他和团队的智慧与心血。例如,在关于原子双光子电离过程的研究论文中,他通过严谨的理论计算和深入的分析,揭示了双光子电离过程中的物理机制,为相关实验研究提供了重要的理论指导,推动了该领域的快速发展。
除了在科研上取得辉煌成就,李家明还积极投身于教育事业,为我国培养了大量优秀的科研人才。1997年,他担任清华大学物理系原子分子纳米科学研究中心主任、教授,以原子分子层次的超灵敏探测、超灵敏识别(无损探测)、操纵与控制为长期牵引目标,开展实验与理论相结合的科研教学工作。在清华大学的讲台上,他以渊博的知识、独特的教学方法和严谨的治学态度,深受学生们的尊敬和喜爱。他注重培养学生的创新思维和实践能力,鼓励学生积极参与科研项目,在实践中探索科学真理。许多经他指导的学生,后来都成为了原子分子物理及相关领域的杰出人才,在国内外科研机构和高校中发挥着重要作用。
2003年,李家明担任上海交通大学物理系教授,继续为我国的教育事业贡献力量。在上海交通大学,他同样积极推动学科建设和人才培养工作,带领团队开展前沿科学研究,提升了学校在原子分子物理领域的学术影响力。他经常组织学术研讨会和讲座,邀请国内外知名专家学者交流合作,为师生们营造了良好的学术氛围。在他的努力下,上海交通大学在原子分子物理等相关学科的教学和科研水平得到了显著提升。
凭借在科研和教育领域的杰出贡献,李家明荣获了众多荣誉。1986年,他荣获国际理论物理中心Kastler奖,这一奖项是国际理论物理领域的重要荣誉,充分肯定了他在原子分子理论方面的卓越成就。1990年,他被评为中国科学院有突出贡献的中青年专家,并获得中国科学院自然科学奖二等奖。1991年,他当选为中国科学院学部委员(院士),这是我国科学界的最高荣誉之一,标志着他在学术领域的崇高地位。1992年,他又当选为第三世界科学院院士(现发展中国家科学院院士),进一步彰显了他在国际科学界的影响力。此后,他还多次获得其他重要奖项和荣誉,如1994年被评为在863计划科研工作中的先进个人,1998年获得中国工程物理研究院预研基金二等奖,2001年获得863计划十五周年先进个人奖,2002年获得国家科技部何梁何利科技进步奖等。
李家明不仅是一位杰出的科学家和教育家,还积极参与社会公共事务,为国家的科技发展和决策提供专业建议。他曾担任第六届至第十届全国政协委员,第十一届、十二届全国人大代表,以及国家科学技术奖励评审委员会委员、国务院学位委员会物理学科评议组委员、中国物理学会理事、物理学会原子分子专业委员会主任、国家973项目专家组成员等重要职务。在这些岗位上,他充分发挥自己的专业优势,为我国的科技政策制定、科研项目评审、学科建设和人才培养等方面建言献策,为推动我国科技事业的发展发挥了重要作用。在参与国家科技政策制定的过程中,他结合自己的科研实践经验,提出了一系列具有前瞻性和可操作性的建议,为我国科技战略的布局和实施提供了有力支持。
如今,虽已年逾古稀,李家明依然活跃在科研和教育的舞台上,为我国的科学事业和人才培养发光发热。他经常受邀到各地高校和科研机构讲学,分享自己的科研经验和最新研究成果,激励着更多的年轻人投身科学研究。在学术交流活动中,他总是以开放的心态与同行们交流探讨,为推动我国原子分子物理领域的发展贡献着自己的智慧。同时,他还坚持指导年轻科研人员开展科研工作,关注着科研团队的成长和发展,为我国科研事业的可持续发展保驾护航。
李家明的一生,是为科学事业不懈奋斗的一生,是为祖国繁荣富强无私奉献的一生。他从昆明盘龙区走向世界,用自己的智慧和汗水在原子分子物理领域书写了辉煌篇章。他的科研成就、教育理念和爱国情怀,将激励着一代又一代的科研工作者勇攀科学高峰,为实现中华民族的伟大复兴而努力奋斗。