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主要經歷

1956年，范海福從北京大學化學系畢業后(hou)，進入中國科學院物理研(yan)究(jiu)所工作，從事(shi)晶體結構分析方法的理論(lun)和應用研(yan)究(jiu)。

1991年，當選(xuan)為中國科學(xue)院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)士（學(xue)部委(wei)員）。

1996年(nian)，范海福獲得了第(di)三(san)世界科學(xue)院(yuan)物理(li)獎(jiang)，以此表彰他在物理(li)晶(jing)體(ti)學(xue)方面(mian)為研究晶(jing)體(ti)相位問題提供解(jie)決(jue)方法的貢獻。

2000年，當選為第三(san)世界科學院(yuan)院(yuan)士(shi)。

范(fan)海福是李(li)方華院士的丈夫(fu)。

主要作品

范海福對(dui)晶(jing)體(ti)結構(gou)分(fen)析(xi)中(zhong)(zhong)的(de)贗對(dui)稱性(xing)(xing)問題提出了系統的(de)處理(li)方法、建立高分(fen)辨電(dian)子顯微(wei)學中(zhong)(zhong)的(de)圖像(xiang)處理(li)新方法(與(yu)李(li)方華合作(zuo))、將直(zhi)接法用于蛋白質晶(jing)體(ti)結構(gou)分(fen)析(xi)、創建多維空間直(zhi)接法以測定含周期性(xing)(xing)缺陷的(de)晶(jing)體(ti)結構(gou)。

主持測定(ding)了在中國(guo)發現的(de)(de)新天然氨基(ji)(ji)酸(suan)(suan)-南(nan)瓜子氨基(ji)(ji)酸(suan)(suan)和使(shi)君子氨基(ji)(ji)酸(suan)(suan)的(de)(de)晶(jing)(jing)體(ti)結(jie)構，并開展了針對天然有(you)機物晶(jing)(jing)體(ti)結(jie)構分析的(de)(de)直接法研究，提(ti)出將當(dang)時尚處于(yu)孤立狀態的(de)(de)直接法同(tong)重原子法、異常數散(san)射以(yi)及同(tong)晶(jing)(jing)型置換法相結(jie)合(he)的(de)(de)原理(li)。

1960-1965年開展了(le)中(zhong)草(cao)藥有效成分的X-射線晶體(ti)結(jie)構分析，后又(you)在(zai)晶體(ti)研究領域內取得一系列理(li)論和實驗(yan)的成果其中(zhong)有些在(zai)國(guo)際上處于領先地位，獲國(guo)家自然科(ke)學二等獎，葉企孫物理(li)獎。

應邀在美、英、法(fa)、荷、日(ri)等國的(de)十多個科(ke)研單位作(zuo)報(bao)告，并分別在十二個國際學術會議上做過十五次邀請報(bao)告。

1993年(nian)同英國皇家學(xue)會會員M.M.Woolfson教授(shou)合寫了一部(bu)關于晶(jing)體結構分析(xi)方法的專著。榮獲(huo)2006年(nian)第九(jiu)屆陳嘉庚科(ke)學(xue)獎(jiang)。

70年(nian)(nian)代中期至80年(nian)(nian)代初在此基礎上(shang)主持完成了“直接法(fa)處(chu)理(li)晶體結(jie)構分析中的贗對稱性(xing)問題”的研究，發展出一套理(li)論和應用技術。

主持(chi)開(kai)展了直(zhi)接(jie)法用于蛋白質晶(jing)體結(jie)(jie)構分(fen)析的(de)試(shi)驗，獲得了國際(ji)上(shang)迄今最(zui)佳的(de)試(shi)驗結(jie)(jie)果；主持(chi)建立了多維(wei)空間(jian)中的(de)直(zhi)接(jie)法并首次(ci)用于測定高溫(wen)超導材料的(de)非公度調制結(jie)(jie)構。

還與李方華合作建立(li)了一(yi)種用于電子(zi)顯微學的圖像(xiang)處理新方法。

1965年(nian)提(ti)出了(le)將晶(jing)(jing)體(ti)結構分析的(de)(de)直(zhi)接(jie)法同重原(yuan)子法相結合的(de)(de)原(yuan)理(li)。后將上述原(yuan)理(li)發展為解決晶(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)超結構及處理(li)各種周(zhou)相多解問(wen)題的(de)(de)一系列方(fang)法，此方(fang)法已(yi)被載(zai)入國外有關專著。八(ba)十年(nian)代又在原(yuan)有基礎上，提(ti)出了(le)用直(zhi)接(jie)法輔助推定生物大分子晶(jing)(jing)體(ti)衍射周(zhou)相的(de)(de)理(li)論(lun)和數據(ju)處理(li)方(fang)法。

發表學(xue)術論文一百余篇，在國(guo)際學(xue)術會議上作特邀報告27次。與(yu)英國(guo)皇家(jia)學(xue)會會員M.M.Woolfson教授合寫專著一部(bu)：PhysicalandNon-physicalMethodsofSolvingCrystalStructures,ByM.M.Woolfson&FanHai-fu,CambridgeUniversityPress,1995。

中科院(yuan)物理所范海(hai)福教授(shou)(shou)與紐約大(da)學(xue)的皇家學(xue)會會員MMWoolfson教授(shou)(shou)的合作項目，是由皇家學(xue)會支持(chi)的持(chi)續時間最(zui)長的國際合作項目之(zhi)一.

自從1980年在(zai)皇家學(xue)(xue)會與(yu)中(zhong)國科(ke)學(xue)(xue)院(yuan)的(de)協議下Woolfson教授第一次在(zai)北(bei)京拜訪(fang)范教授之后，兩個研究組(zu)就分(fen)別在(zai)兩位科(ke)學(xue)(xue)家的(de)領(ling)導下共同致力于(yu)物(wu)理(li)(li)結晶(jing)學(xue)(xue)領(ling)域(yu)的(de)研究工作，在(zai)通(tong)過(guo)物(wu)理(li)(li)及非物(wu)理(li)(li)方(fang)法分(fen)析(xi)晶(jing)體結構研究方(fang)面開展了緊密的(de)合作。最近(jin)他們將(jiang)分(fen)析(xi)蛋白質結晶(jing)結構作為工作的(de)重點，將(jiang)異常復(fu)雜的(de)蛋白質結晶(jing)結構進行分(fen)析(xi)定論，這項研究對于(yu)生(sheng)物(wu)學(xue)(xue)和生(sheng)物(wu)技(ji)術領(ling)域(yu)具(ju)有非常重要的(de)意義。

范海福(fu)教授先后在不同(tong)(tong)類型的(de)(de)10個國際(ji)學術(shu)會(hui)議(yi)上(shang)作過12次特邀報(bao)告(gao)，受到了國際(ji)同(tong)(tong)行學術(shu)界的(de)(de)高度重視與贊譽(yu)。

獲(huo)1987年(nian)國(guo)家(jia)自然科學(xue)(xue)二等(deng)獎(jiang)，1991年(nian)中國(guo)物理學(xue)(xue)會(hui)葉企孫獎(jiang)，1996年(nian)第三世(shi)界科學(xue)(xue)院物理獎(jiang)，以及1998年(nian)何梁何利(li)科技進步獎(jiang)。

貢獻影響

研究方向

晶體(ti)結構的衍(yan)射分析。

1.結構(gou)生物學中的衍射相位問題

2.單晶衍射分析方法在(zai)粉晶分析中(zhong)的應用

3.電子(zi)顯微(wei)學中的圖像處理

4.非(fei)公度調(diao)制晶體(ti)結構的分析及方法(fa)研究(jiu)

5.晶體學的計算機軟(ruan)件設計

個人講座

范海(hai)福：一個新方法可能勝(sheng)過十個新結構

你做科研的(de)目的(de)是(shi)什么(me)？是(shi)拿諾貝爾(er)獎嗎？這(zhe)么(me)想的(de)話(hua)基本(ben)上(shang)可以保證你拿不了(le)！”

近日，北京(jing)大(da)學(xue)(xue)英杰交流中心的(de)(de)(de)學(xue)(xue)術報(bao)(bao)(bao)告廳匯集了數百名(ming)來自北大(da)、中科院以及附近高校的(de)(de)(de)老師和學(xue)(xue)生，陳嘉(jia)庚科學(xue)(xue)獎(jiang)報(bao)(bao)(bao)告會在這里舉行。這是繼2009年4月(yue)18日和11月(yue)11日的(de)(de)(de)兩場報(bao)(bao)(bao)告會以來，陳嘉(jia)庚科學(xue)(xue)獎(jiang)基金會舉辦(ban)的(de)(de)(de)第(di)三次面向公眾的(de)(de)(de)學(xue)(xue)術報(bao)(bao)(bao)告。

中科院院士范海福(fu)報(bao)告(gao)(gao)的(de)內容雖然是“晶體衍射分析”等學術問(wen)題，但(dan)是他卻往(wang)往(wang)拋出類似的(de)問(wen)話，來講述(shu)他的(de)科研經歷(li)和感悟。這實際上也是他報(bao)告(gao)(gao)的(de)主題。

“晶(jing)體(ti)(ti)衍射分析”是范海(hai)福近幾十年來(lai)一直從(cong)事(shi)的(de)工作，這是一種(zhong)在原(yuan)子層面上(shang)測(ce)定固態物(wu)質的(de)微觀結構，最終用來(lai)揭示固體(ti)(ti)材料結構與性能(neng)之間(jian)關系的(de)規律(lv)的(de)方法(fa)。它實際上(shang)是科學研(yan)究的(de)工具，它是一種(zhong)獨立發展的(de)物(wu)理學方法(fa)，但并不屬于代表某一應(ying)用對象的(de)學科。

“就像大家(jia)都用計(ji)(ji)(ji)算(suan)機，可以用計(ji)(ji)(ji)算(suan)機研究(jiu)化學、物(wu)理(li)、生物(wu)學，甚(shen)至(zhi)用計(ji)(ji)(ji)算(suan)機炒股。但是計(ji)(ji)(ji)算(suan)機是獨立發展的，不會依附于(yu)化學、物(wu)理(li)，甚(shen)至(zhi)不會依附于(yu)純粹的數學。”范海(hai)福開(kai)場即給了這(zhe)個“專業詞匯(hui)”一個形象的解釋。

晶體(ti)結(jie)構分析就(jiu)是(shi)(shi)要從晶體(ti)的(de)(de)衍(yan)(yan)射(she)效應求出(chu)(chu)原子(zi)在晶體(ti)內部的(de)(de)排布(bu)。它(ta)屬于物理學中的(de)(de)“求逆(ni)問題”。如果已知由晶體(ti)發(fa)出(chu)(chu)的(de)(de)衍(yan)(yan)射(she)波(bo)的(de)(de)振幅和周相，這個“逆(ni)問題”就(jiu)很(hen)容易(yi)解決。但是(shi)(shi)，用實驗方(fang)法(fa)雖然可以測量衍(yan)(yan)射(she)波(bo)的(de)(de)振幅，卻很(hen)難記錄到它(ta)的(de)(de)周相。因此，要想從衍(yan)(yan)射(she)效應解出(chu)(chu)晶體(ti)結(jie)構，就(jiu)必須(xu)先設法(fa)找回“丟失了的(de)(de)”周相。

一個新(xin)(xin)方法可能比十個新(xin)(xin)結構更重要

直接(jie)(jie)法(fa)是在(zai)衍射(she)分(fen)析中用(yong)于解(jie)決周相問(wen)題的(de)一(yi)種計算方法(fa)，是Harker和Kasper在(zai)1948年提出的(de)。中科(ke)院物理所在(zai)1980年成立了晶(jing)體結(jie)構分(fen)析方法(fa)研究組，主要從事晶(jing)體學中的(de)直接(jie)(jie)法(fa)研究。但范(fan)海福早在(zai)1963年就已經參與了直接(jie)(jie)法(fa)的(de)研究。

范(fan)海福對1959年英國晶體(ti)學家Dorothy Hodgkin應(ying)邀(yao)在中科院物理所作關(guan)于(yu)測定(ding)維生素B12晶體(ti)結構的(de)報(bao)告的(de)場景一直記憶(yi)猶(you)新。在那場報(bao)告會上，范(fan)海福的(de)老(lao)師(shi)吳乾(qian)章先(xian)生提(ti)了(le)一個問題：“你(ni)試(shi)過用直接法(fa)去(qu)解B12的(de)結構嗎？”Hodgkin回答：“沒(mei)有。”

范海福當(dang)時很不理解(jie)吳先生的(de)提問，心想：“直接法才勉強能對付十來個獨立原子(zi)的(de)晶(jing)體結構，怎么可能用來測定(ding)B12？”

當時(shi)，維(wei)生素(su)B12是世界上已經測定(ding)的(de)(de)、最(zui)復雜的(de)(de)晶體結(jie)構，其不(bu)對稱(cheng)單位含有90多個原(yuan)(yuan)子（不(bu)算氫(qing)原(yuan)(yuan)子）。Hodgkin研究組為測定(ding)這個結(jie)構花(hua)了7年(nian)多的(de)(de)時(shi)間。后來(lai)，Hodgkin因這項工作(zuo)以及(ji)青霉素(su)等一系列重要的(de)(de)晶體結(jie)構測定(ding)工作(zuo)獲得1964年(nian)的(de)(de)諾貝爾(er)化學(xue)獎(jiang)，并成為英國獲得諾貝爾(er)獎(jiang)的(de)(de)女(nv)科學(xue)家(jia)。

用直(zhi)接法(fa)解一(yi)個像B12那樣的(de)(de)晶體結(jie)(jie)構大概只需要(yao)幾分(fen)鐘到幾個小(xiao)時。不(bu)僅如(ru)此，直(zhi)接法(fa)還可以用于測(ce)定比(bi)B12大100倍的(de)(de)蛋白質(zhi)結(jie)(jie)構！范海福在《物理所(suo)建所(suo)八(ba)十(shi)周年隨筆》中(zhong)這樣記錄：“看來當時我所(suo)以不(bu)理解是因為缺乏科學的(de)(de)遠(yuan)見(jian)。”

“一個(ge)(ge)新方法可能比(bi)十個(ge)(ge)新結構更重要！”在報告中，范(fan)海福將吳乾章1956年引導他(ta)做方法研(yan)究時(shi)說的(de)(de)這句話傳授給了在場的(de)(de)學子。

諾貝爾獎之后還(huan)能(neng)做(zuo)什么

1985年，兩位“直接(jie)法(fa)(fa)”的(de)先(xian)驅J. Karle和H. Hauptman獲(huo)得(de)了諾貝爾(er)化學獎(jiang)(jiang)。但(dan)是新的(de)問(wen)(wen)題出現了，不少人在慶賀兩位先(xian)驅獲(huo)獎(jiang)(jiang)之(zhi)余(yu)，想給“直接(jie)法(fa)(fa)”畫(hua)上(shang)一個(ge)句號。于是Karle和Hauptman獲(huo)得(de)諾貝爾(er)獎(jiang)(jiang)之(zhi)后，不少人在問(wen)(wen)：諾貝爾(er)獎(jiang)(jiang)之(zhi)后的(de)直接(jie)法(fa)(fa)研究，還能做什么(me)？這也是范海福在報告中拋給在場聽眾(zhong)的(de)問(wen)(wen)題。

在(zai)學子們還(huan)沉浸在(zai)精彩(cai)報告(gao)中的時候，范海(hai)福自己做出了解答：“當時，直接(jie)法固然已是功業顯赫，但是，其(qi)應(ying)(ying)用大都仍(reng)局限于一個(ge)狹小的范圍(wei)。因此，‘諾貝(bei)爾獎以后’的直接(jie)法應(ying)(ying)該走(zou)出傳統領域去開拓新的天(tian)地。”

如何將(jiang)直接(jie)法(fa)用于生物(wu)大分子的(de)(de)晶(jing)體(ti)結(jie)構分析(xi)(xi)，是范海福長期以(yi)來關心的(de)(de)一個問題。1965年他首先提出將(jiang)直接(jie)法(fa)和(he)單對(dui)同(tong)晶(jing)型(xing)置換法(fa)或單波(bo)長異常散射法(fa)相結(jie)合的(de)(de)設想(xiang)。其目的(de)(de)是要減少測定蛋白(bai)質晶(jing)體(ti)結(jie)構所(suo)需的(de)(de)實驗工作并簡化(hua)其分析(xi)(xi)過(guo)程。上(shang)世紀(ji)80年代以(yi)來，世界上(shang)主要的(de)(de)直接(jie)法(fa)研(yan)究中心都爭相投入這(zhe)一研(yan)究。

1987年在澳(ao)大利亞的(de)(de)帕斯（Perth）召(zhao)開(kai)了(le)第14屆國(guo)際(ji)晶體學大會。范海福是5位報告人之一，他(ta)又提出了(le)直接法今(jin)后值得重視的(de)(de)4個發(fa)展方向(xiang)。而在當時，范海福和(he)他(ta)的(de)(de)同事已經啟動(dong)了(le)其中(zhong)3個方向(xiang)的(de)(de)研究。

1988年(nian)，美(mei)國科學(xue)院派(pai)了一個生物技術代表團訪問中國，1989年(nian)，其出訪報告寫成Biotechnology in China一書并(bing)出版(ban)。

該書對(dui)范海福等科(ke)學(xue)家在(zai)上(shang)世紀80年代(dai)中(zhong)期的(de)部分工作(zuo)這(zhe)樣評論：“在(zai)北京的(de)（中(zhong)科(ke)院(yuan)）物(wu)(wu)理(li)研究所……已經(jing)使用概(gai)率相位(wei)推(tui)定方法測定越來越大的(de)生(sheng)物(wu)(wu)分子(zi)的(de)晶體(ti)結構(gou)。他們(men)是最早發展(zhan)并使用隨(sui)機起始、從頭相位(wei)推(tui)定技(ji)術的(de)一員。這(zhe)一方法的(de)優(you)點在(zai)于無需對(dui)重(zhong)原子(zi)衍(yan)生(sheng)物(wu)(wu)在(zai)不同波長下作(zuo)重(zhong)復的(de)測量……這(zhe)對(dui)蛋白質(zhi)工程將有廣泛而重(zhong)要的(de)潛在(zai)意義。”

1997年，范(fan)海福等科學家在(zai)國際上首次用直接法，從一(yi)套單波長異常(chang)散射數據解出一(yi)個(ge)未知的(de)蛋白質(zhi)晶體結(jie)構。

當(dang)前，直接法在測定(ding)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)(zhi)晶體(ti)結構(gou)中(zhong)的(de)應用大致(zhi)有3類：第一，測定(ding)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)(zhi)晶體(ti)的(de)重(zhong)原子亞結構(gou)；第二，從頭測定(ding)蛋(dan)白質(zhi)(zhi)(zhi)晶體(ti)結構(gou)；第三，與傳統蛋(dan)白質(zhi)(zhi)(zhi)晶體(ti)學方法相結合以破解原有方法中(zhong)的(de)“相位模糊”問題。

“進入21世紀以(yi)后，我們已經開始部(bu)分地兌(dui)(dui)現了當年美國科學院生物技術代表(biao)團所預期的(de)(de)‘對蛋白質工程’的(de)(de)‘廣泛而(er)重要的(de)(de)潛在(zai)意義(yi)’。正為全面地兌(dui)(dui)現這一‘潛在(zai)意義(yi)’而(er)繼續努(nu)力。”范海福在(zai)題為《往事點滴》的(de)(de)隨筆中這樣記錄。

在報告(gao)的(de)最(zui)后一部(bu)分，范海(hai)福詳(xiang)細介紹了(le)他的(de)研究組(zu)編寫的(de)OASIS程序。這(zhe)是國際上用于執行第三類(lei)直接法的(de)最(zui)重要程序。“OASIS程序還在不斷更新中。”他告(gao)訴在場的(de)學生(sheng)，他自己對此(ci)也有著很大的(de)期待。

一個多小時的(de)報告會很快結(jie)束(shu)了(le)，連(lian)現場非專(zhuan)業(ye)的(de)聽眾(zhong)也沒有感到絲毫的(de)難懂或晦澀。在(zai)競相向(xiang)范(fan)海福(fu)提問后，許多學生(sheng)仍久久回味(wei)在(zai)精彩(cai)的(de)報告之中，不愿(yuan)散去。

來自中科(ke)院(yuan)福建物(wu)構所研究生一年級(ji)的(de)(de)(de)(de)學生趙明(ming)磊告訴《科(ke)學時報(bao)》記者：“最難得的(de)(de)(de)(de)是，我們(men)從(cong)范老師的(de)(de)(de)(de)報(bao)告中，學到了很多做(zuo)科(ke)學研究的(de)(de)(de)(de)思想。‘不要在(zai)乎科(ke)研道路上(shang)的(de)(de)(de)(de)那些(xie)負面(mian)評論，專(zhuan)心搞自己的(de)(de)(de)(de)科(ke)研，就(jiu)一定能作(zuo)出很好(hao)的(de)(de)(de)(de)科(ke)研成果’……這(zhe)些(xie)話(hua)我會終(zhong)身銘記！”

人物評價

范海福與(yu)他(ta)領(ling)導的研(yan)究組，致力于直(zhi)接法的研(yan)究，開(kai)拓其新(xin)的應(ying)用領(ling)域，科研(yan)成果獨具(ju)特色(se)，居國際領(ling)先水平。