2025年4月15日,北京大学物理学院学术论坛(第五十五讲)在思源多功能厅成功举办。俄罗斯斯科尔科沃科学与技术研究院杰出教授、欧洲科学院院士阿特姆·奥加诺夫(Artem R.Oganov)应邀作了题为“如何预测可能的分子,核物理学家如何帮助分子化学家”(How to predict likely molecules, or How nuclear physicists helped molecular chemists)的学术报告。本次论坛由北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所所长刘开辉教授主持。

阿特姆·奥加诺夫作报告
报告中,奥加诺夫以童年时对化学元素、核物理的兴趣引入,从原子核的结合能曲线、核壳层结构以及α粒子衰变等概念娓娓道来。他巧妙地将核物理中的幻数(magic number)与分子化学的“壳层效应”作了类比,阐述了如何通过开发的演化算法(USPEX)扫描庞大的分子与晶体结构空间,并以硼、磷、硫等元素为例,直观展示了为什么有些分子团簇(例如P4、S8、C60)在实验中易于生成且能稳定存在。
此外,奥加诺夫分享了预测可能存在分子的判断标准,从最低能量、稳定性和激发带隙等多方面分析,可以解释和预测最稳定的分子结构,并进一步通过具体的案例展示了这些判断标准在分子体系中的应用,包括磷、硫、硼等元素团簇、非常规碳氧化合物,以及钠-氯和硅-氧分子体系等。最后,他着重强调了演化算法与机器学习的结合前景,有望为复杂体系或大生物大分子的结构预测带来可能。
报告结束后,与会师生与奥加诺夫就核物理与分子化学的相似性、高压下的晶体预测、DNA等大分子体系预测极限等问题展开热烈讨论,并积极提问。奥加诺夫耐心细致地解答了每一个问题,现场学术氛围浓厚。

现场互动交流
北京大学物理学院副院长徐莉梅教授对奥加诺夫的精彩报告表示衷心感谢,并代表北京大学物理学院向其颁发了纪念证书。

徐莉梅向奥加诺夫颁发纪念证书
本期论坛线上、线下同步进行,物理学院李新征教授、江颖教授、黄华卿助理教授,地球与空间科学学院李艳副教授,以及来自物理学院和校内外相关单位的近60名师生现场参与,通过蔻享学术平台观看直播的观众逾3700人次。

讲座现场
回放链接:https://www.koushare.com/live/details/42012
报告人简介:
阿特姆·奥加诺夫教授是国际知名的材料科学家,现任俄罗斯斯科尔科沃科学与技术研究院(Skoltech)杰出教授,并拥有多项重要学术荣誉:美国矿物学会会士、英国皇家化学会会士、美国物理学会会士、欧洲科学院院士、国际核心科学与人文研究院会士。他于2011年创立国际结晶学联合会(IUCr)材料结晶学委员会,并于2011至2017年担任首任主席,2017年起担任顾问。当前研究领域已拓展至纳米颗粒、二维材料及蛋白质结构预测。作为2022年度科睿唯安“全球高被引科学家”,迄今已发表345篇学术论文(含《自然》(Nature )5篇、《科学》(Science )2篇等)及多部专著章节。
论坛简介:
北京大学物理学院学术论坛创办于2020年9月,邀请国内外高校和研究机构高层次科技创新领军学者就物理学及相关领域的基础前沿探索、关键技术突破和热点问题等做学术演讲,旨在推进高质量学术交流,促进学科交叉融合和开拓新兴特色方向研究,培养具有科学精神、全球视野、创新能力、批判性思维的优秀青年人才。