姓名：范海福

　　性別：男

　　出生年月：1933-08-15

　　專業(yè)技術(shù)職務(wù)：中國科學(xué)院院士、研究員行政職務(wù)

　　學(xué)科：物理學(xué)

　　技術(shù)職稱:教授

　　單位：中國科學(xué)院物理研究所

　　教育經(jīng)歷：1956年畢業(yè)于北京大學(xué)化系

　　工作經(jīng)歷：現(xiàn)任物理研究所研究員。1991年當(dāng)選中國科學(xué)院學(xué)部委員(數(shù)理學(xué)部)，現(xiàn)中國科學(xué)院院士。2000年當(dāng)選第三世界科學(xué)院院士。

　　獲獎成果：曾獲1987年國家自然科學(xué)二等獎、1991年中國物理學(xué)會葉企孫獎、1992年國家科技二等獎、1996第三世界科學(xué)院物理獎、1998年何梁何利科技進(jìn)步獎。

　　范海福，1951年高中畢業(yè)生，后升入北京大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)。

       1956年畢業(yè)后在北京中國科學(xué)院物理研究所從事晶體學(xué)研究，兼任中國科技大學(xué)和中山大學(xué)教授，第十四、十五屆國際晶體學(xué)會，晶體學(xué)計算委員會委員，中國晶體學(xué)國家委員會委員，主要從事晶體結(jié)構(gòu)分析方法的理論和應(yīng)用研究。

　　主持測定了在中國發(fā)現(xiàn)的新天然氨基酸-南瓜子氨基酸和使君子氨基酸的晶體結(jié)構(gòu)，并開展了針對天然有機(jī)物晶體結(jié)構(gòu)分析的直接法研究，提出將當(dāng)時尚處于孤立狀態(tài)的直接法同重原子法、異常數(shù)散射以及同晶型置換法相結(jié)合的原理。

　　1960-1965年在國內(nèi)率先開展了中草藥有效成分的X-射線晶體結(jié)構(gòu)分析，后又在晶體研究領(lǐng)域內(nèi)取得一系列理論和實驗的成果其中有些在國際上處于領(lǐng)先地位，先后獲國家自然科學(xué)二等獎，葉企孫物理獎等獎項。

　　曾應(yīng)邀在美、英、法、荷、日等國的十多個科研單位作報告，并分別在十二個國際學(xué)術(shù)會議上做過十五次邀請報告。1993年同英國皇家學(xué)會會員M.M.Woolfson教授合寫了一部關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)分析方法的專著。榮獲2006年第九屆陳嘉庚科學(xué)獎。

　　70年代中期至80年代初在此基礎(chǔ)上主持完成了“直接法處理晶體結(jié)構(gòu)分析中的贗對稱性問題”的研究，發(fā)展出一套理論和應(yīng)用技術(shù)。

　　主持開展了直接法用于蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)分析的試驗，獲得了國際上迄今最佳的試驗結(jié)果；主持建立了多維空間中的直接法并首次用于測定高溫超導(dǎo)材料的非公度調(diào)制結(jié)構(gòu)。

　　還與李方華合作建立了一種用于電子顯微學(xué)的圖像處理新方法。

　　1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士(學(xué)部委員)。

　　1956年畢業(yè)于北京大學(xué)化學(xué)系。后任中國科學(xué)院物理研究所研究員。1965年提出了將晶體結(jié)構(gòu)分析的直接法同重原子法相結(jié)合的原理。后將上述原理發(fā)展為解決晶體的超結(jié)構(gòu)及處理各種周相多解問題的一系列方法，此方法已被載入國外有關(guān)專著。八十年代又在原有基礎(chǔ)上，提出了用直接法輔助推定生物大分子晶體衍射周相的理論和數(shù)據(jù)處理方法。

　　范海福院士榮獲2006年第三世界科學(xué)院物理獎

　　對晶體結(jié)構(gòu)分析中的贗對稱性問題提出了系統(tǒng)的處理方法、建立高分辨電子顯微學(xué)中的圖像處理新方法(與李方華合作)、將直接法用于蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)分析、創(chuàng)建多維空間直接法以測定含周期性缺陷的晶體結(jié)構(gòu)。

　　發(fā)表學(xué)術(shù)論文一百余篇，在國際學(xué)術(shù)會議上作特邀報告27次。與英國皇家學(xué)會會員M.M.Woolfson教授合寫專著一部：PhysicalandNon-physicalMethodsofSolvingCrystalStructures,ByM.M.Woolfson&FanHai-fu,CambridgeUniversityPress,1995。

　　獲1987年國家自然科學(xué)二等獎，1991年中國物理學(xué)會葉企孫獎，1996年第三世界科學(xué)院物理獎，以及1998年何梁何利科技進(jìn)步獎。

　　中科院物理所范海福教授與紐約大學(xué)的皇家學(xué)會會員MMWoolfson教授的合作項目，是由皇家學(xué)會支持的持續(xù)時間最長的國際合作項目之一.

　　自從1980年在皇家學(xué)會與中國科學(xué)院的協(xié)議下Woolfson教授第一次在北京拜訪范教授之后，兩個研究組就分別在兩位科學(xué)家的領(lǐng)導(dǎo)下共同致力于物理結(jié)晶學(xué)領(lǐng)域的研究工作，在通過物理及非物理方法分析晶體結(jié)構(gòu)研究方面開展了緊密的合作。最近他們將分析蛋白質(zhì)結(jié)晶結(jié)構(gòu)作為工作的重點，將異常復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析定論，這項研究對于生物學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域具有非常重要的意義。

　　范海福教授在1996年獲得了第三世界科學(xué)院物理獎，以此表彰他在物理晶體學(xué)方面為研究晶體相位問題提供解決方法的卓越貢獻(xiàn)。

　　范海福教授，物理所晶體物理學(xué)家、中科院學(xué)部委員、研究員范海福與他領(lǐng)導(dǎo)的研究組，致力于直接法的研究，開拓其新的應(yīng)用領(lǐng)域，科研成果獨具特色，居國際領(lǐng)先水平．

　　近幾年來，范海福教授先后在不同類型的10個國際學(xué)術(shù)會議上作過12次特邀報告，受到了國際同行學(xué)術(shù)界的高度重視與贊譽。

　　晶體結(jié)構(gòu)的衍射分析。

　　1.結(jié)構(gòu)生物學(xué)中的衍射相位問題

　　2.單晶衍射分析方法在粉晶分析中的應(yīng)用

　　3.電子顯微學(xué)中的圖像處理

　　4.非公度調(diào)制晶體結(jié)構(gòu)的分析及方法研究

　　5.晶體學(xué)的計算機(jī)軟件設(shè)計

　　范海�；貞�，美術(shù)學(xué)院的一個學(xué)生在看完《紅高粱》之后說，“感覺到咱兩腿之間還是有東西的”，這是對80年代精神的最直觀的表達(dá)。這個看起來不起眼的細(xì)節(jié)其實很能說明問題。欲望的旗幟在80年代早已豎起，只是那時的欲望還需要形式，而且欲望的形式還很特別。那時候常常談?wù)摰氖恰叭说陌l(fā)現(xiàn)”，“人性的復(fù)歸”，甚至有人還將剛剛過去的時代比作“中世紀(jì)”，而所謂“人性的復(fù)歸”，不過就是欲望的喚醒而已。

　　在粉碎“四人幫”之后，尤其是在“三中全會”召開之后，發(fā)生在“文化大革命”之后的政治反思開始擴(kuò)展到思想文化領(lǐng)域。學(xué)術(shù)界的思想文化反思顯然受到了官方的政治反思的某種鼓勵，而且雙方逐漸具有了互動的關(guān)系，但雙方的步調(diào)并不一致。如果說學(xué)術(shù)界的思想文化反思從整個80年代來看是轟轟烈烈的，那么，來自官方、以官方為中心的政治反思則一直是小心翼翼的。

　　范海福：一個新方法可能勝過十個新結(jié)構(gòu)

      你做科研的目的是什么？是拿諾貝爾獎嗎？這么想的話基本上可以保證你拿不了！”

　　近日，北京大學(xué)英杰交流中心的學(xué)術(shù)報告廳匯集了數(shù)百名來自北大、中科院以及附近高校的老師和學(xué)生，陳嘉庚科學(xué)獎報告會在這里舉行。這是繼2009年4月18日和11月11日的兩場報告會以來，陳嘉庚科學(xué)獎基金會舉辦的第三次面向公眾的學(xué)術(shù)報告。

　　中科院院士范海福報告的內(nèi)容雖然是“晶體衍射分析”等學(xué)術(shù)問題，但是他卻往往拋出類似的問話，來講述他的科研經(jīng)歷和感悟。這實際上也是他報告的主題。

　　“晶體衍射分析”是范海福近幾十年來一直從事的工作，這是一種在原子層面上測定固態(tài)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，最終用來揭示固體材料結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的規(guī)律的方法。它實際上是科學(xué)研究的工具，它是一種獨立發(fā)展的物理學(xué)方法，但并不屬于代表某一應(yīng)用對象的學(xué)科。

　　“就像大家都用計算機(jī)，可以用計算機(jī)研究化學(xué)、物理、生物學(xué)，甚至用計算機(jī)炒股。但是計算機(jī)是獨立發(fā)展的，不會依附于化學(xué)、物理，甚至不會依附于純粹的數(shù)學(xué)�！狈逗８ｉ_場即給了這個“專業(yè)詞匯”一個形象的解釋。

　　晶體結(jié)構(gòu)分析就是要從晶體的衍射效應(yīng)求出原子在晶體內(nèi)部的排布。它屬于物理學(xué)中的“求逆問題”。如果已知由晶體發(fā)出的衍射波的振幅和周相，這個“逆問題”就很容易解決。但是，用實驗方法雖然可以測量衍射波的振幅，卻很難記錄到它的周相。因此，要想從衍射效應(yīng)解出晶體結(jié)構(gòu)，就必須先設(shè)法找回“丟失了的”周相。

        直接法是在衍射分析中用于解決周相問題的一種計算方法，是Harker和Kasper在1948年提出的。中科院物理所在1980年成立了晶體結(jié)構(gòu)分析方法研究組，主要從事晶體學(xué)中的直接法研究。但范海福早在1963年就已經(jīng)參與了直接法的研究。

　　范海福對1959年英國晶體學(xué)家Dorothy Hodgkin應(yīng)邀在中科院物理所作關(guān)于測定維生素B12晶體結(jié)構(gòu)的報告的場景一直記憶猶新。在那場報告會上，范海福的老師吳乾章先生提了一個問題：“你試過用直接法去解B12的結(jié)構(gòu)嗎？”Hodgkin回答：“沒有。”

　　范海福當(dāng)時很不理解吳先生的提問，心想：“直接法才勉強能對付十來個獨立原子的晶體結(jié)構(gòu)，怎么可能用來測定B12？”

　　當(dāng)時，維生素B12是世界上已經(jīng)測定的、最復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)，其不對稱單位含有90多個原子（不算氫原子）。Hodgkin研究組為測定這個結(jié)構(gòu)花了7年多的時間。后來，Hodgkin因這項工作以及青霉素等一系列重要的晶體結(jié)構(gòu)測定工作獲得1964年的諾貝爾化學(xué)獎，并成為英國唯一獲得諾貝爾獎的女科學(xué)家。

　　幾十年后的今天，用直接法解一個像B12那樣的晶體結(jié)構(gòu)大概只需要幾分鐘到幾個小時。不僅如此，直接法還可以用于測定比B12大100倍的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)！范海福在《物理所建所八十周年隨筆》中這樣記錄：“現(xiàn)在看來當(dāng)時我所以不理解是因為缺乏科學(xué)的遠(yuǎn)見�！�

　　“一個新方法可能比十個新結(jié)構(gòu)更重要！”在報告中，范海福將吳乾章1956年引導(dǎo)他做方法研究時說的這句話傳授給了在場的學(xué)子。

       1985年，兩位“直接法”的先驅(qū)J. Karle和H. Hauptman獲得了諾貝爾化學(xué)獎。但是新的問題出現(xiàn)了，不少人在慶賀兩位先驅(qū)獲獎之余，想給“直接法”畫上一個句號。于是Karle和Hauptman獲得諾貝爾獎之后，不少人在問：諾貝爾獎之后的直接法研究，還能做什么？這也是范海福在報告中拋給在場聽眾的問題。

　　在學(xué)子們還沉浸在精彩報告中的時候，范海福自己做出了解答：“當(dāng)時，直接法固然已是功業(yè)顯赫，但是，其應(yīng)用大都仍局限于一個狹小的范圍。因此，u2018諾貝爾獎以后u2019的直接法應(yīng)該走出傳統(tǒng)領(lǐng)域去開拓新的天地。”

　　如何將直接法用于生物大分子的晶體結(jié)構(gòu)分析，是范海福長期以來關(guān)心的一個問題。1965年他首先提出將直接法和單對同晶型置換法或單波長異常散射法相結(jié)合的設(shè)想。其目的是要減少測定蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)所需的實驗工作并簡化其分析過程。上世紀(jì)80年代以來，世界上主要的直接法研究中心都爭相投入這一研究。

　　1987年在澳大利亞的帕斯（Perth）召開了第14屆國際晶體學(xué)大會。范海福是5位報告人之一，他又提出了直接法今后值得重視的4個發(fā)展方向。而在當(dāng)時，范海福和他的同事已經(jīng)啟動了其中3個方向的研究。

　　1988年，美國科學(xué)院派了一個生物技術(shù)代表團(tuán)訪問中國，1989年，其出訪報告寫成Biotechnology in China一書并出版。

　　該書對范海福等科學(xué)家在上世紀(jì)80年代中期的部分工作這樣評論：“在北京的（中科院）物理研究所……已經(jīng)使用概率相位推定方法測定越來越大的生物分子的晶體結(jié)構(gòu)。他們是最早發(fā)展并使用隨機(jī)起始、從頭相位推定技術(shù)的一員。這一方法的優(yōu)點在于無需對重原子衍生物在不同波長下作重復(fù)的測量……這對蛋白質(zhì)工程將有廣泛而重要的潛在意義�！�

　　1997年，范海福等科學(xué)家在國際上首次用直接法，從一套單波長異常散射數(shù)據(jù)解出一個未知的蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)。

　　當(dāng)前，直接法在測定蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用大致有3類：第一，測定蛋白質(zhì)晶體的重原子亞結(jié)構(gòu)；第二，從頭測定蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)；第三，與傳統(tǒng)蛋白質(zhì)晶體學(xué)方法相結(jié)合以破解原有方法中的“相位模糊”問題。

　　“進(jìn)入21世紀(jì)以后，我們已經(jīng)開始部分地兌現(xiàn)了當(dāng)年美國科學(xué)院生物技術(shù)代表團(tuán)所預(yù)期的u2018對蛋白質(zhì)工程u2019的u2018廣泛而重要的潛在意義u2019。現(xiàn)在正為全面地兌現(xiàn)這一u2018潛在意義u2019而繼續(xù)努力�！狈逗８Ｔ陬}為《往事點滴》的隨筆中這樣記錄。

　　在報告的最后一部分，范海福詳細(xì)介紹了他的研究組編寫的OASIS程序。這是國際上用于執(zhí)行第三類直接法的最重要程序�！澳壳�，OASIS程序還在不斷更新中�！彼�告訴在場的學(xué)生，他自己對此也有著很大的期待。

　　一個多小時的報告會很快結(jié)束了，連現(xiàn)場非專業(yè)的聽眾也沒有感到絲毫的難懂或晦澀。在競相向范海福提問后，許多學(xué)生仍久久回味在精彩的報告之中，不愿散去。

　　來自中科院福建物構(gòu)所研究生一年級的學(xué)生趙明磊告訴《科學(xué)時報》記者：“最難得的是，我們從范老師的報告中，學(xué)到了很多做科學(xué)研究的思想。u2018不要在乎科研道路上的那些負(fù)面評論，專心搞自己的科研，就一定能作出很好的科研成果u2019……這些話我會終身銘記！”