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主要經歷

1956年，范海(hai)福從北京(jing)大學化學系(xi)畢業后(hou)，進(jin)入中國科學院物理(li)研究所工作，從事晶體結構分析(xi)方(fang)法的理(li)論和應用研究。

1991年(nian)，當選為中國科學(xue)院院士（學(xue)部委員(yuan)）。

1996年(nian)，范海福獲得了(le)第三(san)世界科(ke)學院物理獎(jiang)，以此表彰他在(zai)物理晶體學方面為(wei)研究晶體相位(wei)問題提(ti)供(gong)解(jie)決方法的貢獻。

2000年，當選(xuan)為第三(san)世界科學院院士。

范海福是(shi)李方華院(yuan)士的(de)丈夫。

主要作品

范海福對(dui)晶體結(jie)構(gou)(gou)分析(xi)中的(de)(de)贗(yan)對(dui)稱性(xing)問題(ti)提出了系統(tong)的(de)(de)處理(li)方法(fa)、建立高分辨電子顯(xian)微學中的(de)(de)圖像處理(li)新方法(fa)(與(yu)李(li)方華合(he)作(zuo))、將直(zhi)接法(fa)用于蛋白質晶體結(jie)構(gou)(gou)分析(xi)、創建多維空間(jian)直(zhi)接法(fa)以測定(ding)含周期(qi)性(xing)缺陷的(de)(de)晶體結(jie)構(gou)(gou)。

主持(chi)測(ce)定了在(zai)中國發現(xian)的新天(tian)然氨(an)基酸(suan)-南瓜子(zi)氨(an)基酸(suan)和使君子(zi)氨(an)基酸(suan)的晶體結(jie)構(gou)，并開(kai)展了針對天(tian)然有機物(wu)晶體結(jie)構(gou)分析的直接(jie)法研(yan)究，提(ti)出將(jiang)當時尚(shang)處于(yu)孤立(li)狀態的直接(jie)法同重(zhong)原子(zi)法、異(yi)常數(shu)散(san)射以(yi)及同晶型置換法相(xiang)結(jie)合的原理。

1960-1965年(nian)開(kai)展了中草藥(yao)有(you)效成分(fen)(fen)的(de)(de)X-射(she)線晶(jing)體結構分(fen)(fen)析(xi)，后又在(zai)晶(jing)體研究領(ling)域(yu)內取得(de)一系列(lie)理(li)論和實驗的(de)(de)成果其中有(you)些(xie)在(zai)國(guo)際上處于領(ling)先(xian)地(di)位(wei)，獲國(guo)家(jia)自然(ran)科(ke)學二等獎，葉企孫物(wu)理(li)獎。

應邀在(zai)(zai)美(mei)、英、法、荷、日等國的十(shi)多個科研單(dan)位(wei)作報告(gao)，并分別在(zai)(zai)十(shi)二個國際(ji)學術(shu)會議上做過十(shi)五次邀請報告(gao)。

1993年(nian)同英國(guo)皇(huang)家學會會員M.M.Woolfson教授(shou)合寫了(le)一部關于晶體結構(gou)分析(xi)方法的(de)專著。榮獲2006年(nian)第九屆陳(chen)嘉庚科學獎。

70年代中期至80年代初在此基(ji)礎上主持完成(cheng)了“直接法處(chu)理晶體結(jie)構分析中的(de)贗對(dui)稱性問題”的(de)研究，發(fa)展(zhan)出(chu)一(yi)套理論(lun)和(he)應用技術(shu)。

主持(chi)開展(zhan)了(le)直(zhi)接(jie)法(fa)用于蛋白質晶體結(jie)構分析(xi)的試驗，獲得了(le)國際上迄(qi)今最(zui)佳的試驗結(jie)果(guo)；主持(chi)建立了(le)多維空間中的直(zhi)接(jie)法(fa)并首次用于測(ce)定高(gao)溫(wen)超導材料(liao)的非公度調制(zhi)結(jie)構。

還與李(li)方(fang)華合作建立了(le)一種(zhong)用于電子顯(xian)微學的圖像(xiang)處理新方(fang)法(fa)。

1965年提(ti)出了將晶(jing)體(ti)結構分析的直(zhi)接(jie)法同(tong)重原子法相結合的原理(li)。后將上述原理(li)發展為解決(jue)晶(jing)體(ti)的超(chao)結構及處理(li)各種(zhong)周相多(duo)解問題的一系列方法，此方法已被(bei)載(zai)入國外(wai)有關(guan)專著。八十年代又(you)在原有基礎上，提(ti)出了用直(zhi)接(jie)法輔(fu)助推定生(sheng)物大分子晶(jing)體(ti)衍射(she)周相的理(li)論和(he)數據處理(li)方法。

發表學術論文(wen)一百余篇，在國際學術會議上作(zuo)特邀報告(gao)27次。與英國皇家學會會員M.M.Woolfson教授合寫專(zhuan)著(zhu)一部(bu)：PhysicalandNon-physicalMethodsofSolvingCrystalStructures,ByM.M.Woolfson&FanHai-fu,CambridgeUniversityPress,1995。

中(zhong)科院物理所范(fan)海福教授與紐約大學的皇家學會會員MMWoolfson教授的合(he)作項目，是由皇家學會支(zhi)持的持續時間最(zui)長的國際合(he)作項目之一.

自從1980年(nian)在皇家(jia)學會與中國(guo)科學院的(de)協(xie)議下(xia)Woolfson教授第一次在北京拜(bai)訪范教授之后，兩(liang)個(ge)研(yan)(yan)究(jiu)組就(jiu)分別在兩(liang)位科學家(jia)的(de)領導下(xia)共同致力(li)于(yu)物理(li)結晶(jing)學領域的(de)研(yan)(yan)究(jiu)工作(zuo)，在通過物理(li)及非(fei)物理(li)方法分析(xi)(xi)晶(jing)體結構研(yan)(yan)究(jiu)方面開(kai)展了(le)緊密的(de)合作(zuo)。最近(jin)他們將分析(xi)(xi)蛋白(bai)質結晶(jing)結構作(zuo)為工作(zuo)的(de)重點，將異常復雜的(de)蛋白(bai)質結晶(jing)結構進行(xing)分析(xi)(xi)定(ding)論，這項(xiang)研(yan)(yan)究(jiu)對于(yu)生物學和生物技(ji)術領域具有非(fei)常重要的(de)意義。

范海福教授先后(hou)在不同類型的(de)10個國(guo)際學術會(hui)議上作過12次特(te)邀報告，受到了(le)國(guo)際同行學術界的(de)高度重視(shi)與贊(zan)譽。

獲(huo)1987年(nian)國(guo)家自然科(ke)學(xue)二等(deng)獎，1991年(nian)中國(guo)物理(li)學(xue)會(hui)葉企孫(sun)獎，1996年(nian)第三(san)世界科(ke)學(xue)院(yuan)物理(li)獎，以(yi)及1998年(nian)何梁何利科(ke)技進步獎。

貢獻影響

研究方向

晶體結(jie)構的(de)衍射(she)分(fen)析。

1.結構生物學中的衍射相位問題

2.單(dan)晶(jing)衍(yan)射分(fen)析(xi)方(fang)法在粉晶(jing)分(fen)析(xi)中的應用

3.電子顯微學中的(de)圖像處理(li)

4.非公度調制晶體結構的分析及(ji)方法研究

5.晶體學的計(ji)算(suan)機(ji)軟件設計(ji)

個人講座

范海(hai)福：一(yi)個(ge)新方法可能勝(sheng)過十個(ge)新結構

你(ni)做科研(yan)的目的是什么？是拿諾貝爾獎嗎(ma)？這么想(xiang)的話基(ji)本上可以保證你(ni)拿不了！”

近日(ri)，北京大學英杰交流中心的(de)(de)學術(shu)報(bao)告廳匯集(ji)了數百(bai)名來自北大、中科(ke)院以(yi)及(ji)附(fu)近高校(xiao)的(de)(de)老師和(he)學生，陳(chen)嘉庚(geng)科(ke)學獎報(bao)告會在這(zhe)里舉(ju)行。這(zhe)是繼2009年4月(yue)18日(ri)和(he)11月(yue)11日(ri)的(de)(de)兩場報(bao)告會以(yi)來，陳(chen)嘉庚(geng)科(ke)學獎基金會舉(ju)辦(ban)的(de)(de)第三次面(mian)向公(gong)眾的(de)(de)學術(shu)報(bao)告。

中科(ke)院院士范海福報告的(de)內容雖然(ran)是“晶體衍射(she)分析(xi)”等(deng)學術問題，但(dan)是他卻往往拋出類似的(de)問話，來講述他的(de)科(ke)研經歷(li)和感(gan)悟。這實際上(shang)也是他報告的(de)主題。

“晶體(ti)衍射分析”是(shi)范海(hai)福近幾十年來一(yi)直(zhi)從事的(de)工(gong)作，這是(shi)一(yi)種在原子層(ceng)面上(shang)測定固態(tai)物質的(de)微觀結構，最終用來揭(jie)示固體(ti)材(cai)料結構與性能之間(jian)關系的(de)規律(lv)的(de)方法(fa)。它實際上(shang)是(shi)科(ke)學(xue)(xue)研究(jiu)的(de)工(gong)具，它是(shi)一(yi)種獨立發展的(de)物理學(xue)(xue)方法(fa)，但并不屬于代表某一(yi)應(ying)用對(dui)象的(de)學(xue)(xue)科(ke)。

“就像大家都(dou)用(yong)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)，可以(yi)用(yong)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)研(yan)究化學、物(wu)(wu)理、生物(wu)(wu)學，甚至用(yong)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)炒股。但是(shi)計(ji)(ji)算(suan)機(ji)是(shi)獨(du)立發展的(de)，不(bu)會依附(fu)于化學、物(wu)(wu)理，甚至不(bu)會依附(fu)于純粹的(de)數學。”范海福開(kai)場即給了這(zhe)個“專業詞匯”一(yi)個形象的(de)解釋。

晶(jing)體結(jie)構(gou)分析就是要從晶(jing)體的(de)(de)(de)衍(yan)射效應(ying)求出原子在晶(jing)體內部的(de)(de)(de)排布。它(ta)屬于物理學(xue)中的(de)(de)(de)“求逆問題”。如果已知由晶(jing)體發出的(de)(de)(de)衍(yan)射波的(de)(de)(de)振(zhen)幅和周相(xiang)(xiang)，這個“逆問題”就很容(rong)易解(jie)決。但(dan)是，用實驗方法雖然可以測量衍(yan)射波的(de)(de)(de)振(zhen)幅，卻很難(nan)記錄到它(ta)的(de)(de)(de)周相(xiang)(xiang)。因(yin)此，要想從衍(yan)射效應(ying)解(jie)出晶(jing)體結(jie)構(gou)，就必須先設法找(zhao)回(hui)“丟失了的(de)(de)(de)”周相(xiang)(xiang)。

一個(ge)新方法可(ke)能比十個(ge)新結構更(geng)重要

直接(jie)(jie)法(fa)(fa)是在衍射分析中(zhong)用(yong)于解決(jue)周(zhou)相(xiang)問題的(de)(de)一種計算方法(fa)(fa)，是Harker和Kasper在1948年(nian)提出(chu)的(de)(de)。中(zhong)科院物理所在1980年(nian)成(cheng)立了(le)晶體(ti)結構分析方法(fa)(fa)研(yan)(yan)(yan)究組(zu)，主(zhu)要從事(shi)晶體(ti)學中(zhong)的(de)(de)直接(jie)(jie)法(fa)(fa)研(yan)(yan)(yan)究。但范海福早(zao)在1963年(nian)就已(yi)經參與了(le)直接(jie)(jie)法(fa)(fa)的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究。

范海福(fu)對1959年英(ying)國晶體學家Dorothy Hodgkin應邀(yao)在中(zhong)科院(yuan)物理所作(zuo)關于測定(ding)維生素B12晶體結構(gou)的(de)(de)報告(gao)的(de)(de)場(chang)景一直記憶猶新。在那(nei)場(chang)報告(gao)會上，范海福(fu)的(de)(de)老師(shi)吳乾章先生提(ti)了一個問題：“你試過用直接法去解B12的(de)(de)結構(gou)嗎？”Hodgkin回(hui)答：“沒有(you)。”

范海福當時很不理(li)解(jie)吳先(xian)生的提問，心想：“直接法才勉強能對付(fu)十(shi)來(lai)個獨立原子的晶體結構，怎么可(ke)能用來(lai)測定B12？”

當時(shi)，維生素B12是世(shi)界上(shang)已(yi)經測定的(de)、最復雜的(de)晶體結(jie)構(gou)(gou)，其(qi)不(bu)(bu)對(dui)稱單位(wei)含有90多個原(yuan)子(zi)（不(bu)(bu)算氫原(yuan)子(zi)）。Hodgkin研究組為測定這(zhe)個結(jie)構(gou)(gou)花了7年(nian)多的(de)時(shi)間。后(hou)來，Hodgkin因(yin)這(zhe)項工(gong)作(zuo)以及青霉(mei)素等一系列重要的(de)晶體結(jie)構(gou)(gou)測定工(gong)作(zuo)獲(huo)得1964年(nian)的(de)諾(nuo)貝爾(er)化學(xue)獎，并(bing)成(cheng)為英國(guo)獲(huo)得諾(nuo)貝爾(er)獎的(de)女科學(xue)家(jia)。

用(yong)直接法解(jie)一個像(xiang)B12那樣的晶體結構(gou)大概只需要幾分鐘到幾個小時。不(bu)(bu)僅如(ru)此(ci)，直接法還(huan)可以用(yong)于測定比B12大100倍的蛋白質(zhi)結構(gou)！范海(hai)福在《物理所建所八十周(zhou)年隨筆》中這(zhe)樣記錄：“看來當時我所以不(bu)(bu)理解(jie)是因為缺乏科(ke)學的遠見。”

“一個(ge)新方(fang)法可能比十個(ge)新結構更重要(yao)！”在報告中，范海福將吳乾章1956年引導他做方(fang)法研究時(shi)說的這(zhe)句話傳授(shou)給(gei)了在場的學子。

諾貝(bei)爾獎之后還(huan)能(neng)做什么

1985年(nian)，兩位“直接法(fa)”的(de)先驅J. Karle和H. Hauptman獲得(de)了諾(nuo)貝爾化學獎(jiang)。但(dan)是新(xin)的(de)問(wen)題出現了，不少(shao)(shao)人在慶(qing)賀兩位先驅獲獎(jiang)之余，想(xiang)給“直接法(fa)”畫(hua)上一個句(ju)號。于是Karle和Hauptman獲得(de)諾(nuo)貝爾獎(jiang)之后，不少(shao)(shao)人在問(wen)：諾(nuo)貝爾獎(jiang)之后的(de)直接法(fa)研究，還能做什(shen)么？這也是范海福在報告中(zhong)拋(pao)給在場(chang)聽眾的(de)問(wen)題。

在(zai)學子們還沉浸在(zai)精(jing)彩報告(gao)中的時(shi)候，范(fan)海福自己做出了解答：“當時(shi)，直(zhi)接法(fa)固然已是(shi)功業(ye)顯赫，但是(shi)，其應用大(da)都仍局限于一個狹小的范(fan)圍(wei)。因此，‘諾貝(bei)爾獎以(yi)后’的直(zhi)接法(fa)應該走出傳統領域去開拓新的天地。”

如何將直(zhi)接法用于生物大分(fen)子的(de)晶體結構分(fen)析(xi)，是范海福長期以來關(guan)心的(de)一個問(wen)題(ti)。1965年(nian)他首先提(ti)出將直(zhi)接法和單(dan)對同晶型置(zhi)換法或單(dan)波(bo)長異常散射(she)法相結合的(de)設想。其(qi)目的(de)是要減少測定蛋白(bai)質晶體結構所需(xu)的(de)實驗工(gong)作并簡化其(qi)分(fen)析(xi)過程。上(shang)世紀80年(nian)代以來，世界(jie)上(shang)主要的(de)直(zhi)接法研究中(zhong)心都爭相投入這一研究。

1987年在澳大(da)利(li)亞的(de)帕斯（Perth）召開了第14屆國際晶體(ti)學大(da)會。范(fan)海(hai)福是5位報告人之一，他又提(ti)出了直接法(fa)今后值(zhi)得(de)重視(shi)的(de)4個(ge)發展方向(xiang)(xiang)。而在當時，范(fan)海(hai)福和(he)他的(de)同事(shi)已經(jing)啟(qi)動了其中3個(ge)方向(xiang)(xiang)的(de)研究(jiu)。

1988年，美國(guo)科(ke)學院派了一個(ge)生物技(ji)術代表團訪問(wen)中國(guo)，1989年，其出訪報告寫成(cheng)Biotechnology in China一書(shu)并出版(ban)。

該書對(dui)范海福等(deng)科學家在上世紀80年代中期的(de)部(bu)分(fen)(fen)工(gong)作這樣評論：“在北京的(de)（中科院）物(wu)理研(yan)究所(suo)……已(yi)經使(shi)用概率相(xiang)位推(tui)定(ding)方(fang)法(fa)(fa)測定(ding)越來越大(da)的(de)生物(wu)分(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)晶(jing)體結構。他們是最早發展并使(shi)用隨機起始、從頭相(xiang)位推(tui)定(ding)技(ji)術的(de)一(yi)員。這一(yi)方(fang)法(fa)(fa)的(de)優點在于無(wu)需對(dui)重(zhong)原子(zi)(zi)衍生物(wu)在不同(tong)波長(chang)下作重(zhong)復的(de)測量……這對(dui)蛋白(bai)質(zhi)工(gong)程將(jiang)有廣泛而重(zhong)要(yao)的(de)潛在意義。”

1997年，范海福等科學(xue)家在國際上首次用直接法，從一(yi)套(tao)單波長異常散射數據解出一(yi)個未知的蛋(dan)白質(zhi)晶體結構。

當前，直接法在測定(ding)蛋(dan)白(bai)質(zhi)晶(jing)體(ti)結(jie)(jie)構(gou)中(zhong)的應用大致有(you)3類：第(di)一(yi)，測定(ding)蛋(dan)白(bai)質(zhi)晶(jing)體(ti)的重原子(zi)亞結(jie)(jie)構(gou)；第(di)二，從頭測定(ding)蛋(dan)白(bai)質(zhi)晶(jing)體(ti)結(jie)(jie)構(gou)；第(di)三(san)，與(yu)傳統(tong)蛋(dan)白(bai)質(zhi)晶(jing)體(ti)學方法相結(jie)(jie)合以破解(jie)原有(you)方法中(zhong)的“相位模糊”問題。

“進(jin)入21世紀以后(hou)，我們已經開始部分地兌現了當年(nian)美國科學院生物(wu)技術代表團所(suo)預期的‘對蛋白質工程’的‘廣(guang)泛而重要的潛在(zai)意(yi)義(yi)’。正為全面(mian)地兌現這一‘潛在(zai)意(yi)義(yi)’而繼(ji)續(xu)努力。”范海(hai)福在(zai)題為《往事點滴》的隨筆中這樣(yang)記錄(lu)。

在報告(gao)(gao)的最(zui)后一部分，范海福詳細介(jie)紹了(le)他(ta)(ta)的研究組(zu)編寫的OASIS程(cheng)序(xu)。這是國際上用于(yu)執行第(di)三類(lei)直接(jie)法的最(zui)重(zhong)要程(cheng)序(xu)。“OASIS程(cheng)序(xu)還在不斷更新中。”他(ta)(ta)告(gao)(gao)訴在場的學(xue)生，他(ta)(ta)自己對(dui)此也(ye)有(you)著(zhu)很大的期待。

一(yi)個多小時(shi)的報告(gao)會很快結束了，連現場非(fei)專業的聽眾也沒有感到絲毫(hao)的難懂或晦澀(se)。在競相(xiang)向范海福提問后，許多學生仍久久回(hui)味在精彩(cai)的報告(gao)之中，不愿散去(qu)。

來自(zi)中科(ke)(ke)院(yuan)福(fu)建(jian)物構所(suo)研(yan)(yan)究(jiu)生一(yi)(yi)年級的學生趙明磊告訴《科(ke)(ke)學時報》記者(zhe)：“最難(nan)得的是，我(wo)們(men)從范老師的報告中，學到了很多做(zuo)科(ke)(ke)學研(yan)(yan)究(jiu)的思(si)想。‘不要在乎科(ke)(ke)研(yan)(yan)道路上的那些負面評論(lun)，專(zhuan)心搞自(zi)己的科(ke)(ke)研(yan)(yan)，就一(yi)(yi)定能(neng)作(zuo)出很好的科(ke)(ke)研(yan)(yan)成(cheng)果’……這些話我(wo)會終身銘(ming)記！”

人物評價

范(fan)海(hai)福與他領導的(de)研(yan)究組，致(zhi)力于(yu)直接法的(de)研(yan)究，開(kai)拓(tuo)其新的(de)應用領域，科(ke)研(yan)成果(guo)獨具特色，居國(guo)際領先水平。