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主要經歷

1956年，范海(hai)福從(cong)(cong)北京大(da)學化學系(xi)畢業后，進(jin)入中國科學院(yuan)物(wu)理研究所工作，從(cong)(cong)事晶(jing)體結(jie)構分析方(fang)法的理論和應用研究。

1991年(nian)，當選為(wei)中國科學院院士（學部委(wei)員）。

1996年，范海(hai)福獲得了第三世界科(ke)學(xue)院物理獎，以此表(biao)彰他在物理晶體(ti)學(xue)方面為研(yan)究晶體(ti)相位(wei)問題提供(gong)解決方法的貢獻。

2000年(nian)，當選為(wei)第三世界科學(xue)院院士(shi)。

范海福(fu)是李方華院士(shi)的丈夫。

主要作品

范海(hai)福對(dui)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)結構(gou)分(fen)析中的(de)贗對(dui)稱性問題(ti)提(ti)出了系統(tong)的(de)處(chu)理(li)方法、建(jian)(jian)立(li)高分(fen)辨電子顯微學(xue)中的(de)圖(tu)像處(chu)理(li)新方法(與李方華合(he)作)、將直接(jie)法用于蛋白質晶(jing)(jing)體(ti)(ti)結構(gou)分(fen)析、創建(jian)(jian)多維空(kong)間(jian)直接(jie)法以(yi)測(ce)定含周(zhou)期(qi)性缺陷的(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)結構(gou)。

主(zhu)持測定了(le)在中國(guo)發現的新天然氨基(ji)酸-南瓜(gua)子氨基(ji)酸和使君子氨基(ji)酸的晶(jing)體結(jie)構，并(bing)開展了(le)針對天然有機(ji)物(wu)晶(jing)體結(jie)構分析的直(zhi)接法研究，提出將當時(shi)尚處于(yu)孤立狀(zhuang)態的直(zhi)接法同重原(yuan)子法、異常數散射(she)以及同晶(jing)型置換法相結(jie)合的原(yuan)理。

1960-1965年開(kai)展了中草藥有效成分的(de)X-射線晶(jing)體(ti)結構(gou)分析，后又(you)在(zai)晶(jing)體(ti)研究領(ling)域內取得一系(xi)列(lie)理論和實驗的(de)成果其中有些在(zai)國際(ji)上處(chu)于領(ling)先地位，獲國家(jia)自然科學(xue)二等獎，葉企孫物理獎。

應邀(yao)在美、英、法、荷、日等國的(de)十多個(ge)科研單位作報(bao)告，并(bing)分別(bie)在十二個(ge)國際學術會議上做過十五次邀(yao)請報(bao)告。

1993年(nian)同(tong)英(ying)國皇家學會會員M.M.Woolfson教授合寫了一(yi)部關于晶體結構分析(xi)方法的專著。榮獲(huo)2006年(nian)第九屆陳嘉(jia)庚科學獎。

70年代(dai)中期至80年代(dai)初在此(ci)基(ji)礎上主持完成了“直接法處(chu)理晶(jing)體結構分析中的(de)贗(yan)對(dui)稱性問題”的(de)研究(jiu)，發(fa)展出一套理論和應用技術。

主持開展了直接(jie)法用于蛋白質(zhi)晶(jing)體結(jie)構分析(xi)的試驗，獲得了國際(ji)上(shang)迄今最(zui)佳(jia)的試驗結(jie)果；主持建(jian)立了多維空間中的直接(jie)法并(bing)首次用于測定高溫超導(dao)材料的非公(gong)度調制(zhi)結(jie)構。

還與李(li)方(fang)華(hua)合(he)作建立了一種(zhong)用(yong)于電子顯(xian)微(wei)學的圖像(xiang)處理(li)新方(fang)法。

1965年提出(chu)了將晶(jing)體(ti)結構分(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)直接(jie)法(fa)同重原子法(fa)相結合的(de)(de)(de)原理(li)(li)。后將上述原理(li)(li)發(fa)展為解決晶(jing)體(ti)的(de)(de)(de)超結構及處(chu)理(li)(li)各種周(zhou)相多解問題的(de)(de)(de)一系(xi)列方(fang)法(fa)，此方(fang)法(fa)已被載入國外(wai)有(you)關專著。八十年代又在(zai)原有(you)基礎上，提出(chu)了用直接(jie)法(fa)輔(fu)助推(tui)定生物大分(fen)(fen)子晶(jing)體(ti)衍射周(zhou)相的(de)(de)(de)理(li)(li)論和數據處(chu)理(li)(li)方(fang)法(fa)。

發表學術(shu)論文一百余(yu)篇，在國(guo)際(ji)學術(shu)會議(yi)上作特邀報告27次。與(yu)英國(guo)皇家學會會員M.M.Woolfson教授(shou)合寫專著一部：PhysicalandNon-physicalMethodsofSolvingCrystalStructures,ByM.M.Woolfson&FanHai-fu,CambridgeUniversityPress,1995。

中科院物理所范海福教授與紐約大學(xue)的(de)(de)皇(huang)家學(xue)會(hui)(hui)會(hui)(hui)員MMWoolfson教授的(de)(de)合(he)作項(xiang)目，是(shi)由皇(huang)家學(xue)會(hui)(hui)支持(chi)的(de)(de)持(chi)續時間最長的(de)(de)國(guo)際合(he)作項(xiang)目之一(yi).

自從(cong)1980年在(zai)(zai)皇家學(xue)會與中國科(ke)學(xue)院(yuan)的(de)(de)協議下Woolfson教授第一次(ci)在(zai)(zai)北京拜訪范(fan)教授之后，兩(liang)個(ge)研究組就分別在(zai)(zai)兩(liang)位科(ke)學(xue)家的(de)(de)領導下共同致力于(yu)物(wu)理(li)結(jie)晶(jing)學(xue)領域(yu)的(de)(de)研究工(gong)作(zuo)，在(zai)(zai)通過(guo)物(wu)理(li)及非物(wu)理(li)方法分析晶(jing)體結(jie)構研究方面開(kai)展了(le)緊密(mi)的(de)(de)合作(zuo)。最近他們(men)將(jiang)分析蛋白質(zhi)結(jie)晶(jing)結(jie)構作(zuo)為(wei)工(gong)作(zuo)的(de)(de)重(zhong)點，將(jiang)異常(chang)復雜的(de)(de)蛋白質(zhi)結(jie)晶(jing)結(jie)構進行(xing)分析定論(lun)，這項研究對于(yu)生物(wu)學(xue)和生物(wu)技術領域(yu)具(ju)有(you)非常(chang)重(zhong)要的(de)(de)意義。

范海福教(jiao)授(shou)先后在不同(tong)類(lei)型的(de)10個國際(ji)學術會(hui)議上作(zuo)過12次特邀報告，受(shou)到(dao)了國際(ji)同(tong)行學術界(jie)的(de)高度重視與贊譽(yu)。

獲(huo)1987年國家(jia)自(zi)然科學(xue)二等獎(jiang)，1991年中國物理(li)學(xue)會(hui)葉(xie)企孫獎(jiang)，1996年第三(san)世界科學(xue)院物理(li)獎(jiang)，以及1998年何(he)梁(liang)何(he)利科技進步獎(jiang)。

貢獻影響

研究方向

晶體結(jie)構(gou)的衍射分(fen)析(xi)。

1.結構(gou)生物學中的衍(yan)射相(xiang)位(wei)問題

2.單晶衍射分析(xi)方(fang)法在粉(fen)晶分析(xi)中的應用

3.電(dian)子顯微學中的圖像(xiang)處理

4.非公(gong)度調制晶(jing)體結構的分析及(ji)方(fang)法研究

5.晶(jing)體學的計算機(ji)軟件(jian)設(she)計

個人講座

范海福：一個新方法可能(neng)勝過十個新結構(gou)

你(ni)做科研(yan)的目的是什么(me)？是拿諾貝(bei)爾獎嗎？這么(me)想的話基本上可以保(bao)證(zheng)你(ni)拿不了！”

近日，北(bei)京大(da)學英杰(jie)交流(liu)中心的(de)學術(shu)報告廳匯集(ji)了數百名(ming)來自北(bei)大(da)、中科院以(yi)及附近高校的(de)老師和(he)學生(sheng)，陳嘉庚科學獎(jiang)報告會(hui)在(zai)這里舉(ju)行(xing)。這是繼2009年4月18日和(he)11月11日的(de)兩場報告會(hui)以(yi)來，陳嘉庚科學獎(jiang)基金會(hui)舉(ju)辦的(de)第(di)三次面向公(gong)眾的(de)學術(shu)報告。

中科院(yuan)院(yuan)士范海福報告(gao)的內容雖然(ran)是“晶體衍(yan)射(she)分析”等學術問(wen)(wen)題(ti)，但是他(ta)卻往(wang)往(wang)拋出類似的問(wen)(wen)話，來講述(shu)他(ta)的科研(yan)經(jing)歷和感悟。這(zhe)實際(ji)上也(ye)是他(ta)報告(gao)的主(zhu)題(ti)。

“晶體衍射分析”是(shi)范海福近幾十年來一直(zhi)從(cong)事的工(gong)作(zuo)，這是(shi)一種(zhong)在原子層面上測定固態物(wu)質的微觀結構(gou)，最終用來揭示(shi)固體材料結構(gou)與性能之(zhi)間關(guan)系(xi)的規律的方法(fa)。它(ta)實際上是(shi)科(ke)學研(yan)究的工(gong)具，它(ta)是(shi)一種(zhong)獨立發展(zhan)的物(wu)理學方法(fa)，但并(bing)不屬于(yu)代(dai)表某一應用對(dui)象的學科(ke)。

“就像大家都用計算(suan)機(ji)，可以用計算(suan)機(ji)研究化學、物(wu)理、生(sheng)物(wu)學，甚至(zhi)用計算(suan)機(ji)炒股。但是計算(suan)機(ji)是獨立發展(zhan)的，不會依(yi)附(fu)于化學、物(wu)理，甚至(zhi)不會依(yi)附(fu)于純粹(cui)的數學。”范海福開場即給了這(zhe)個(ge)“專業(ye)詞匯”一個(ge)形象的解釋。

晶(jing)(jing)體結構分析就(jiu)是要從(cong)晶(jing)(jing)體的(de)(de)(de)衍(yan)射效應求出原子在晶(jing)(jing)體內部的(de)(de)(de)排布。它屬于物理(li)學中的(de)(de)(de)“求逆(ni)問(wen)題(ti)”。如果已(yi)知由晶(jing)(jing)體發出的(de)(de)(de)衍(yan)射波(bo)的(de)(de)(de)振(zhen)幅和周相(xiang)，這個“逆(ni)問(wen)題(ti)”就(jiu)很容易(yi)解決。但是，用實驗方(fang)法(fa)雖然可(ke)以測量衍(yan)射波(bo)的(de)(de)(de)振(zhen)幅，卻很難記錄到它的(de)(de)(de)周相(xiang)。因此，要想從(cong)衍(yan)射效應解出晶(jing)(jing)體結構，就(jiu)必須先(xian)設法(fa)找回(hui)“丟失(shi)了的(de)(de)(de)”周相(xiang)。

一個新方(fang)法可能比十個新結構更(geng)重要

直(zhi)接法(fa)是在(zai)(zai)(zai)衍(yan)射分析中用(yong)于(yu)解決(jue)周相問(wen)題的一種(zhong)計(ji)算方法(fa)，是Harker和Kasper在(zai)(zai)(zai)1948年提出的。中科(ke)院物理所在(zai)(zai)(zai)1980年成(cheng)立了(le)晶體結構分析方法(fa)研究組，主(zhu)要從(cong)事(shi)晶體學中的直(zhi)接法(fa)研究。但范(fan)海福早在(zai)(zai)(zai)1963年就已經參與(yu)了(le)直(zhi)接法(fa)的研究。

范(fan)海福對1959年英國晶體學家(jia)Dorothy Hodgkin應(ying)邀在中科院物理所作(zuo)關于測定維生(sheng)素B12晶體結構(gou)的報告的場(chang)(chang)景一直記憶猶(you)新。在那場(chang)(chang)報告會上，范(fan)海福的老師吳乾章(zhang)先(xian)生(sheng)提了一個(ge)問題：“你試過用直接法去解B12的結構(gou)嗎？”Hodgkin回答：“沒有。”

范海(hai)福當時(shi)很不理解吳(wu)先生的提問，心(xin)想：“直(zhi)接(jie)法才勉強能對付十(shi)來(lai)個獨立原子(zi)的晶體結構，怎么(me)可能用來(lai)測定B12？”

當時，維(wei)生(sheng)素(su)B12是世界上已經測(ce)定(ding)的(de)、最復雜的(de)晶體(ti)結(jie)構(gou)，其不對稱單位含有90多(duo)個原子(zi)（不算氫(qing)原子(zi)）。Hodgkin研究組為測(ce)定(ding)這個結(jie)構(gou)花(hua)了7年(nian)多(duo)的(de)時間。后(hou)來，Hodgkin因這項工(gong)作(zuo)以及青霉素(su)等一(yi)系列重(zhong)要的(de)晶體(ti)結(jie)構(gou)測(ce)定(ding)工(gong)作(zuo)獲得1964年(nian)的(de)諾貝爾化(hua)學獎，并成(cheng)為英(ying)國獲得諾貝爾獎的(de)女(nv)科學家。

用直接法解一個像B12那(nei)樣(yang)的(de)晶體結構大(da)概只需要(yao)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(da)100倍的(de)蛋白(bai)質(zhi)結構！范海福(fu)在(zai)《物理所建所八十周年隨筆》中這樣(yang)記錄：“看來當時我所以不理解是(shi)因為(wei)缺乏(fa)科學的(de)遠見。”

“一個新方(fang)法(fa)可能比(bi)十個新結(jie)構更(geng)重(zhong)要(yao)！”在報告中，范(fan)海福將吳乾章(zhang)1956年(nian)引(yin)導(dao)他做方(fang)法(fa)研究(jiu)時說的這句(ju)話傳(chuan)授給了在場的學子(zi)。

諾貝爾獎(jiang)之后還(huan)能做什么(me)

1985年，兩位“直接(jie)法(fa)”的(de)(de)(de)先驅J. Karle和H. Hauptman獲得了諾(nuo)貝爾(er)化(hua)學獎(jiang)。但(dan)是新的(de)(de)(de)問題(ti)出現(xian)了，不少人(ren)在慶賀兩位先驅獲獎(jiang)之(zhi)余，想給“直接(jie)法(fa)”畫上一個(ge)句(ju)號。于是Karle和Hauptman獲得諾(nuo)貝爾(er)獎(jiang)之(zhi)后，不少人(ren)在問：諾(nuo)貝爾(er)獎(jiang)之(zhi)后的(de)(de)(de)直接(jie)法(fa)研究，還能做什么(me)？這(zhe)也是范海福在報告(gao)中(zhong)拋給在場聽眾的(de)(de)(de)問題(ti)。

在學子們還(huan)沉(chen)浸在精彩(cai)報告中的(de)時候(hou)，范海福自己做出了解(jie)答：“當時，直接(jie)法固然已是功業顯赫，但是，其應(ying)用大都仍(reng)局限于一個(ge)狹小的(de)范圍。因此，‘諾貝爾獎(jiang)以(yi)后’的(de)直接(jie)法應(ying)該走出傳統領域去開拓新的(de)天地(di)。”

如何將直(zhi)接法(fa)用于生物大分(fen)子的晶(jing)體結(jie)構分(fen)析，是范海福(fu)長期以(yi)來(lai)關心(xin)的一個問題。1965年(nian)他首先提出將直(zhi)接法(fa)和單對(dui)同晶(jing)型置換法(fa)或單波長異常散射(she)法(fa)相結(jie)合的設(she)想。其目(mu)的是要減少(shao)測定蛋白質晶(jing)體結(jie)構所(suo)需的實驗工作(zuo)并簡化其分(fen)析過程。上世紀80年(nian)代以(yi)來(lai)，世界(jie)上主要的直(zhi)接法(fa)研究(jiu)中(zhong)心(xin)都爭相投(tou)入這一研究(jiu)。

1987年在澳大(da)利亞的(de)(de)帕斯（Perth）召開了(le)第14屆國際晶體(ti)學大(da)會(hui)。范(fan)海福(fu)是(shi)5位(wei)報告人之一，他(ta)又提出了(le)直接法今后(hou)值得重視的(de)(de)4個發展方向。而在當時，范(fan)海福(fu)和他(ta)的(de)(de)同(tong)事(shi)已經啟動(dong)了(le)其(qi)中3個方向的(de)(de)研究。

1988年，美(mei)國科學院派了(le)一(yi)個(ge)生物技術代(dai)表(biao)團訪(fang)問中國，1989年，其出(chu)訪(fang)報告寫成Biotechnology in China一(yi)書(shu)并出(chu)版。

該書對范(fan)海(hai)福等科(ke)(ke)學家在(zai)(zai)(zai)上世紀80年代中期的(de)(de)(de)部分(fen)工作(zuo)這(zhe)(zhe)樣評論(lun)：“在(zai)(zai)(zai)北(bei)京的(de)(de)(de)（中科(ke)(ke)院）物理研究所……已經使(shi)用(yong)概率相位推定(ding)方法(fa)測定(ding)越來越大的(de)(de)(de)生物分(fen)子的(de)(de)(de)晶體結構。他們是最早發展并使(shi)用(yong)隨機(ji)起始、從頭相位推定(ding)技術的(de)(de)(de)一員。這(zhe)(zhe)一方法(fa)的(de)(de)(de)優點(dian)在(zai)(zai)(zai)于無(wu)需對重(zhong)(zhong)原子衍(yan)生物在(zai)(zai)(zai)不(bu)同波長下作(zuo)重(zhong)(zhong)復(fu)的(de)(de)(de)測量……這(zhe)(zhe)對蛋白質工程將有(you)廣(guang)泛而(er)重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)潛在(zai)(zai)(zai)意義。”

1997年，范海福等科學家(jia)在國際上首次用(yong)直(zhi)接(jie)法，從一套單波長異常散射數據解出(chu)一個未知的蛋(dan)白質晶體(ti)結構。

當前，直接法在測定蛋(dan)(dan)白質(zhi)(zhi)晶(jing)體(ti)結構中的(de)應用大致有3類：第一，測定蛋(dan)(dan)白質(zhi)(zhi)晶(jing)體(ti)的(de)重原(yuan)子(zi)亞結構；第二，從(cong)頭測定蛋(dan)(dan)白質(zhi)(zhi)晶(jing)體(ti)結構；第三，與傳統蛋(dan)(dan)白質(zhi)(zhi)晶(jing)體(ti)學方法相結合以破解原(yuan)有方法中的(de)“相位模糊”問(wen)題。

“進入21世紀(ji)以后，我們已經(jing)開始部分地兌(dui)(dui)現了當年美(mei)國科學(xue)院生物(wu)技術代表團所(suo)預期的‘對蛋白質工程(cheng)’的‘廣(guang)泛(fan)而重要的潛在(zai)意(yi)義’。正(zheng)為全面地兌(dui)(dui)現這(zhe)一‘潛在(zai)意(yi)義’而繼續(xu)努(nu)力。”范海福(fu)在(zai)題(ti)為《往事(shi)點滴》的隨筆(bi)中這(zhe)樣記錄(lu)。

在報告的(de)最后一部(bu)分(fen)，范海福詳(xiang)細介紹了他(ta)(ta)的(de)研究(jiu)組(zu)編(bian)寫的(de)OASIS程序。這是國際上用于執(zhi)行第三類直接法(fa)的(de)最重要程序。“OASIS程序還在不(bu)斷(duan)更(geng)新中。”他(ta)(ta)告訴在場的(de)學生，他(ta)(ta)自(zi)己對此也(ye)有著很大(da)的(de)期(qi)待。

一個(ge)多(duo)(duo)小(xiao)時的報(bao)告(gao)會很快結束了，連現場非專業的聽眾也(ye)沒有感(gan)到絲毫的難(nan)懂或晦(hui)澀。在競相(xiang)向范海福提問后，許多(duo)(duo)學(xue)生仍(reng)久久回味在精彩(cai)的報(bao)告(gao)之中，不(bu)愿散去。

來自中科院(yuan)福建(jian)物構(gou)所研(yan)究生一(yi)(yi)年(nian)級的(de)(de)學生趙明磊告訴《科學時(shi)報》記(ji)者(zhe)：“最難得的(de)(de)是(shi)，我們從(cong)范老師的(de)(de)報告中，學到了很多做科學研(yan)究的(de)(de)思想。‘不要在乎科研(yan)道路上的(de)(de)那(nei)些負面評論，專心搞自己的(de)(de)科研(yan)，就一(yi)(yi)定(ding)能作(zuo)出很好(hao)的(de)(de)科研(yan)成(cheng)果’……這些話我會終身銘記(ji)！”

人物評價

范海福與他(ta)領(ling)導的(de)研究組(zu)，致力于直接法的(de)研究，開拓其新的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域，科研成果獨(du)具特色，居國際領(ling)先水(shui)平。