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主要經歷

1956年，范海(hai)福從(cong)北京大學化學系畢業后，進(jin)入中(zhong)國(guo)科學院物理研究(jiu)所工作(zuo)，從(cong)事晶體結(jie)構分(fen)析(xi)方法的理論和應用(yong)研究(jiu)。

1991年，當選(xuan)為中國科學院院士（學部(bu)委員）。

1996年，范海福(fu)獲得了第三(san)世(shi)界科學院物(wu)理獎，以此表彰他在物(wu)理晶(jing)體(ti)學方面為研究晶(jing)體(ti)相位問題提(ti)供解(jie)決(jue)方法的貢獻。

2000年，當(dang)選為第三世界科學院院士(shi)。

范海福是李方(fang)華院士的丈夫。

主要作品

范海福(fu)對晶體結(jie)(jie)構(gou)分(fen)析(xi)中(zhong)的(de)(de)贗對稱性問題提(ti)出了系統的(de)(de)處理方法(fa)、建(jian)立高分(fen)辨電子顯(xian)微學中(zhong)的(de)(de)圖(tu)像處理新(xin)方法(fa)(與(yu)李方華合作)、將(jiang)直(zhi)接(jie)法(fa)用(yong)于(yu)蛋白質晶體結(jie)(jie)構(gou)分(fen)析(xi)、創建(jian)多維空(kong)間直(zhi)接(jie)法(fa)以測定含周期(qi)性缺陷的(de)(de)晶體結(jie)(jie)構(gou)。

主持測(ce)定了在中國發現的(de)新天(tian)然氨(an)基酸-南瓜(gua)子(zi)氨(an)基酸和使君子(zi)氨(an)基酸的(de)晶體(ti)結構(gou)，并(bing)開展了針對天(tian)然有機物晶體(ti)結構(gou)分析的(de)直接法(fa)研(yan)究，提出將(jiang)當時尚處(chu)于孤立狀(zhuang)態的(de)直接法(fa)同重原子(zi)法(fa)、異常數散(san)射以及同晶型(xing)置換法(fa)相結合的(de)原理。

1960-1965年開展了中草藥有效成(cheng)分的X-射(she)線晶體結構分析，后又在晶體研究領域內取(qu)得一系(xi)列理(li)論和(he)實驗的成(cheng)果其中有些在國際上處于(yu)領先地位，獲國家自然(ran)科學二等獎(jiang)，葉企(qi)孫物理(li)獎(jiang)。

應邀(yao)在美、英、法、荷、日等國(guo)的十(shi)(shi)多個科研單位作報(bao)告(gao)，并分(fen)別在十(shi)(shi)二個國(guo)際學術會議上(shang)做過十(shi)(shi)五次邀(yao)請報(bao)告(gao)。

1993年同英國皇家學(xue)會(hui)(hui)會(hui)(hui)員M.M.Woolfson教授合寫了(le)一部關于(yu)晶體結構分析方法的專著(zhu)。榮(rong)獲2006年第(di)九屆(jie)陳嘉庚科學(xue)獎。

70年代中(zhong)期至80年代初(chu)在此基礎上主持完(wan)成了(le)“直接法(fa)處理晶(jing)體結構分(fen)析中(zhong)的(de)贗對稱性問(wen)題”的(de)研(yan)究，發展出一套理論和應(ying)用技術。

主(zhu)持開展了(le)(le)直接(jie)(jie)法(fa)用于蛋(dan)白質晶體結(jie)構分析的試驗，獲得了(le)(le)國際上迄(qi)今最(zui)佳的試驗結(jie)果(guo)；主(zhu)持建立了(le)(le)多維(wei)空間中的直接(jie)(jie)法(fa)并首(shou)次用于測(ce)定高溫(wen)超導(dao)材(cai)料的非公度調制結(jie)構。

還與李方華合作建立了一種用于電子顯微(wei)學的圖像處(chu)理新(xin)方法。

1965年(nian)提(ti)出了將晶體(ti)結構分析的(de)直接法(fa)同重原子(zi)法(fa)相結合的(de)原理(li)。后將上(shang)述原理(li)發展(zhan)為解決晶體(ti)的(de)超結構及處(chu)理(li)各種周相多解問(wen)題的(de)一系列方法(fa)，此方法(fa)已被載(zai)入國外有關專著。八(ba)十年(nian)代(dai)又在原有基礎上(shang)，提(ti)出了用直接法(fa)輔(fu)助(zhu)推定生物大(da)分子(zi)晶體(ti)衍射周相的(de)理(li)論和(he)數據處(chu)理(li)方法(fa)。

發表學術論文一百余篇，在國際學術會議上(shang)作特邀報告27次。與英國皇家學會會員M.M.Woolfson教授(shou)合寫專著一部(bu)：PhysicalandNon-physicalMethodsofSolvingCrystalStructures,ByM.M.Woolfson&FanHai-fu,CambridgeUniversityPress,1995。

中(zhong)科院物(wu)理(li)所(suo)范海福教(jiao)授與(yu)紐約大學的(de)皇(huang)家學會會員MMWoolfson教(jiao)授的(de)合作項目(mu)，是(shi)由皇(huang)家學會支(zhi)持的(de)持續時(shi)間最長的(de)國際合作項目(mu)之一.

自從1980年在(zai)皇(huang)家(jia)學(xue)(xue)會(hui)與(yu)中國科(ke)學(xue)(xue)院的(de)協議下Woolfson教授(shou)第一次在(zai)北京拜訪范教授(shou)之后(hou)，兩(liang)個研(yan)究組就分(fen)別(bie)在(zai)兩(liang)位(wei)科(ke)學(xue)(xue)家(jia)的(de)領導(dao)下共同致力于(yu)物(wu)理(li)結(jie)(jie)晶(jing)(jing)學(xue)(xue)領域的(de)研(yan)究工作，在(zai)通過物(wu)理(li)及非(fei)物(wu)理(li)方(fang)法分(fen)析(xi)晶(jing)(jing)體(ti)結(jie)(jie)構研(yan)究方(fang)面開展了(le)緊密(mi)的(de)合(he)作。最(zui)近他們將分(fen)析(xi)蛋白質結(jie)(jie)晶(jing)(jing)結(jie)(jie)構作為工作的(de)重(zhong)點，將異(yi)常復雜的(de)蛋白質結(jie)(jie)晶(jing)(jing)結(jie)(jie)構進行分(fen)析(xi)定(ding)論，這(zhe)項研(yan)究對于(yu)生物(wu)學(xue)(xue)和生物(wu)技(ji)術領域具有非(fei)常重(zhong)要的(de)意義。

范海福教授先后在不同類型的10個國際學術(shu)會(hui)議上作過12次特邀報告，受到了國際同行學術(shu)界(jie)的高(gao)度重(zhong)視與(yu)贊譽。

獲(huo)1987年國家(jia)自然(ran)科(ke)學(xue)二等獎(jiang)，1991年中國物(wu)理學(xue)會(hui)葉企孫獎(jiang)，1996年第(di)三世界科(ke)學(xue)院(yuan)物(wu)理獎(jiang)，以(yi)及(ji)1998年何梁何利科(ke)技進步獎(jiang)。

貢獻影響

研究方向

晶體結構的衍(yan)射分析。

1.結(jie)構生物學中的衍(yan)射相位問題

2.單晶衍射(she)分析(xi)方法在粉晶分析(xi)中的應用

3.電(dian)子顯微學(xue)中的圖像處理

4.非公度調制晶體(ti)結構的分析(xi)及方法研究

5.晶體學的計算機軟件設計

個人講座

范(fan)海福(fu)：一個新(xin)(xin)方法可(ke)能勝過(guo)十個新(xin)(xin)結構

你(ni)(ni)做科研的(de)目的(de)是什(shen)么？是拿諾貝爾(er)獎嗎？這么想的(de)話基本上可以保證你(ni)(ni)拿不了！”

近日(ri)，北京(jing)大(da)學(xue)(xue)英杰交流中心的(de)(de)學(xue)(xue)術報告廳(ting)匯集(ji)了數百名來(lai)自北大(da)、中科院以及附(fu)近高校的(de)(de)老師(shi)和(he)學(xue)(xue)生，陳(chen)嘉庚科學(xue)(xue)獎報告會(hui)(hui)在這里(li)舉(ju)行。這是(shi)繼2009年(nian)4月18日(ri)和(he)11月11日(ri)的(de)(de)兩場報告會(hui)(hui)以來(lai)，陳(chen)嘉庚科學(xue)(xue)獎基(ji)金會(hui)(hui)舉(ju)辦的(de)(de)第三次面向(xiang)公(gong)眾的(de)(de)學(xue)(xue)術報告。

中科(ke)院院士范海福(fu)報告的內容雖然(ran)是“晶體衍射分析(xi)”等學(xue)術(shu)問(wen)題，但是他卻往往拋出類似的問(wen)話(hua)，來講述(shu)他的科(ke)研經歷(li)和感悟。這(zhe)實際上也是他報告的主題。

“晶體衍射分析”是范(fan)海(hai)福(fu)近幾十(shi)年來一直從事的(de)工作，這是一種(zhong)在原(yuan)子層(ceng)面上(shang)測(ce)定固態物質的(de)微觀結構，最(zui)終(zhong)用來揭示固體材料結構與性能之間關系的(de)規律的(de)方法。它實際上(shang)是科(ke)(ke)學(xue)研究的(de)工具，它是一種(zhong)獨立發展的(de)物理學(xue)方法，但并不屬于代表(biao)某一應用對象的(de)學(xue)科(ke)(ke)。

“就像大(da)家都用計算(suan)機(ji)，可(ke)以用計算(suan)機(ji)研究化學、物(wu)理、生(sheng)物(wu)學，甚至用計算(suan)機(ji)炒(chao)股。但(dan)是(shi)計算(suan)機(ji)是(shi)獨立發展的，不會依附于化學、物(wu)理，甚至不會依附于純(chun)粹的數(shu)學。”范海(hai)福開場(chang)即給了這個“專業詞匯”一個形象的解(jie)釋(shi)。

晶體結(jie)構(gou)分(fen)析(xi)就是要從晶體的(de)衍射(she)效應求出原子在晶體內部的(de)排布(bu)。它屬于物(wu)理(li)學中的(de)“求逆(ni)問(wen)(wen)題(ti)”。如果已知(zhi)由晶體發出的(de)衍射(she)波(bo)的(de)振幅(fu)和周(zhou)相(xiang)(xiang)，這個“逆(ni)問(wen)(wen)題(ti)”就很容(rong)易解(jie)決。但是，用實驗方法雖然可以測(ce)量衍射(she)波(bo)的(de)振幅(fu)，卻很難記錄到它的(de)周(zhou)相(xiang)(xiang)。因此，要想從衍射(she)效應解(jie)出晶體結(jie)構(gou)，就必須(xu)先設法找回“丟失了的(de)”周(zhou)相(xiang)(xiang)。

一個新方法可能比十個新結構(gou)更重(zhong)要

直接(jie)法是在(zai)(zai)衍(yan)射分(fen)析中用于解決周(zhou)相問題的(de)(de)一種計(ji)算方法，是Harker和Kasper在(zai)(zai)1948年提出(chu)的(de)(de)。中科院物(wu)理所在(zai)(zai)1980年成立了(le)晶體結構分(fen)析方法研(yan)究組，主要從事(shi)晶體學中的(de)(de)直接(jie)法研(yan)究。但范海福早在(zai)(zai)1963年就已(yi)經參(can)與了(le)直接(jie)法的(de)(de)研(yan)究。

范(fan)海福對1959年英國晶(jing)體學家(jia)Dorothy Hodgkin應邀在中科院物理所作(zuo)關于測定維生素B12晶(jing)體結構的報告的場景(jing)一(yi)直(zhi)記憶(yi)猶新。在那(nei)場報告會(hui)上，范(fan)海福的老師吳乾章先生提了一(yi)個問(wen)題(ti)：“你試過用直(zhi)接法去(qu)解B12的結構嗎？”Hodgkin回答：“沒有。”

范海(hai)福當時很不理解(jie)吳先生的提問，心想(xiang)：“直接法才勉(mian)強(qiang)能(neng)對(dui)付十來個(ge)獨立(li)原子的晶體結構，怎(zen)么可能(neng)用來測(ce)定B12？”

當時(shi)，維生素B12是世界上已經測定的(de)(de)、最復雜的(de)(de)晶體結構，其不(bu)對(dui)稱單位含有90多(duo)個(ge)原(yuan)子（不(bu)算氫原(yuan)子）。Hodgkin研(yan)究組為(wei)(wei)測定這(zhe)個(ge)結構花了7年多(duo)的(de)(de)時(shi)間。后來，Hodgkin因這(zhe)項工作(zuo)以(yi)及青霉素等一系(xi)列(lie)重要的(de)(de)晶體結構測定工作(zuo)獲得1964年的(de)(de)諾(nuo)貝爾(er)化學獎，并成為(wei)(wei)英國獲得諾(nuo)貝爾(er)獎的(de)(de)女科學家(jia)。

用直接(jie)法解一(yi)個(ge)像B12那(nei)樣的(de)(de)晶體結(jie)(jie)構大概(gai)只需要幾(ji)分(fen)鐘到幾(ji)個(ge)小時。不僅如(ru)此(ci)，直接(jie)法還(huan)可(ke)以用于測定比B12大100倍的(de)(de)蛋白(bai)質結(jie)(jie)構！范海福(fu)在《物理所建所八十(shi)周年隨筆》中這樣記錄：“看來當時我所以不理解是因為缺乏科學(xue)的(de)(de)遠(yuan)見。”

“一個(ge)新(xin)方法可(ke)能(neng)比十個(ge)新(xin)結構更重要！”在(zai)報告中，范海福(fu)將(jiang)吳乾章1956年引(yin)導(dao)他(ta)做(zuo)方法研究時說的(de)這句話傳授給了在(zai)場的(de)學(xue)子。

諾貝爾獎之后還能做(zuo)什么

1985年，兩位“直(zhi)接法”的先(xian)驅J. Karle和H. Hauptman獲(huo)(huo)得了諾貝(bei)爾(er)化學獎。但是新的問題出現了，不少(shao)人(ren)在(zai)慶(qing)賀兩位先(xian)驅獲(huo)(huo)獎之(zhi)余，想給“直(zhi)接法”畫(hua)上一個(ge)句號。于(yu)是Karle和Hauptman獲(huo)(huo)得諾貝(bei)爾(er)獎之(zhi)后，不少(shao)人(ren)在(zai)問：諾貝(bei)爾(er)獎之(zhi)后的直(zhi)接法研究，還能做(zuo)什么？這也是范海福在(zai)報告中(zhong)拋給在(zai)場聽眾的問題。

在(zai)學(xue)子們還沉浸在(zai)精彩(cai)報告中的(de)時(shi)候，范(fan)(fan)海福自己(ji)做(zuo)出了解答：“當(dang)時(shi)，直接法固然已是功業顯赫，但(dan)是，其(qi)應(ying)(ying)用大都仍局限于一個狹小的(de)范(fan)(fan)圍(wei)。因此，‘諾貝爾獎以后’的(de)直接法應(ying)(ying)該走出傳統(tong)領域去開(kai)拓新的(de)天地。”

如何將直接法(fa)(fa)用于生物大分子的(de)(de)晶體結構(gou)分析，是范海福長期以(yi)來關心的(de)(de)一(yi)個問題。1965年他首先提出將直接法(fa)(fa)和單對同晶型置換法(fa)(fa)或單波長異常散射法(fa)(fa)相(xiang)結合的(de)(de)設想。其目的(de)(de)是要減少測定(ding)蛋白質晶體結構(gou)所(suo)需的(de)(de)實(shi)驗工作(zuo)并簡(jian)化其分析過程。上(shang)世紀80年代以(yi)來，世界上(shang)主要的(de)(de)直接法(fa)(fa)研究中(zhong)心都爭相(xiang)投(tou)入這一(yi)研究。

1987年(nian)在澳大利亞的帕斯（Perth）召開了第14屆國(guo)際晶(jing)體(ti)學大會。范海福是5位報告人之一(yi)，他(ta)又提(ti)出了直接(jie)法(fa)今后值(zhi)得(de)重視(shi)的4個發(fa)展方向。而在當時，范海福和他(ta)的同事已(yi)經(jing)啟動了其中3個方向的研究。

1988年，美(mei)國科學院派了一個生(sheng)物技術(shu)代表(biao)團訪問中國，1989年，其出訪報告(gao)寫成(cheng)Biotechnology in China一書并出版(ban)。

該書對范海福等科學(xue)家(jia)在上世紀80年代中期的(de)(de)部分工作(zuo)這(zhe)(zhe)樣評論：“在北京的(de)(de)（中科院）物理研究所(suo)……已經使用概率相(xiang)位(wei)推定方法測(ce)定越來越大(da)的(de)(de)生物分子(zi)的(de)(de)晶體結構(gou)。他(ta)們是最早發展并使用隨機(ji)起始、從(cong)頭相(xiang)位(wei)推定技術的(de)(de)一(yi)員。這(zhe)(zhe)一(yi)方法的(de)(de)優(you)點在于無(wu)需(xu)對重(zhong)原子(zi)衍生物在不同波長下作(zuo)重(zhong)復的(de)(de)測(ce)量……這(zhe)(zhe)對蛋(dan)白(bai)質工程將有(you)廣泛而重(zhong)要的(de)(de)潛在意義。”

1997年，范海福等科學家(jia)在(zai)國際上首次(ci)用直接(jie)法，從一(yi)套單波長異(yi)常(chang)散(san)射數據(ju)解出一(yi)個未知的蛋白質晶體結構。

當前，直接法在測(ce)定(ding)蛋白質晶體(ti)結構中的(de)應用大致有3類：第(di)(di)一，測(ce)定(ding)蛋白質晶體(ti)的(de)重(zhong)原子亞結構；第(di)(di)二(er)，從頭(tou)測(ce)定(ding)蛋白質晶體(ti)結構；第(di)(di)三，與(yu)傳統(tong)蛋白質晶體(ti)學方(fang)法相結合以破解原有方(fang)法中的(de)“相位模糊”問題。

“進(jin)入21世紀以后(hou)，我們(men)已經開始部分地兌現了當(dang)年美國科學院生物技術代表(biao)團所預期的‘對蛋白質工(gong)程(cheng)’的‘廣泛而重要的潛在(zai)意義’。正為(wei)全面地兌現這一‘潛在(zai)意義’而繼(ji)續努(nu)力(li)。”范(fan)海(hai)福在(zai)題為(wei)《往事(shi)點滴》的隨筆中(zhong)這樣(yang)記錄(lu)。

在報告(gao)的(de)(de)(de)最后一部分(fen)，范海福(fu)詳細介紹了他(ta)的(de)(de)(de)研(yan)究組編寫的(de)(de)(de)OASIS程(cheng)序。這是國(guo)際上用于執行第三(san)類(lei)直(zhi)接法的(de)(de)(de)最重要程(cheng)序。“OASIS程(cheng)序還在不斷(duan)更新中(zhong)。”他(ta)告(gao)訴在場的(de)(de)(de)學(xue)生，他(ta)自己對(dui)此也(ye)有著很(hen)大的(de)(de)(de)期待。

一個多小時的報告會很快結束了(le)，連現場非(fei)專業的聽眾也沒有感到絲毫的難懂或(huo)晦澀。在競相向(xiang)范海福(fu)提問后，許多學生仍久(jiu)久(jiu)回味在精彩的報告之(zhi)中(zhong)，不(bu)愿散去。

來自(zi)中(zhong)科(ke)院福建物構所研(yan)(yan)究生一年級的(de)學(xue)生趙明磊告(gao)訴《科(ke)學(xue)時報(bao)》記(ji)者：“最難得的(de)是，我(wo)們從(cong)范老師的(de)報(bao)告(gao)中(zhong)，學(xue)到了很(hen)多(duo)做(zuo)科(ke)學(xue)研(yan)(yan)究的(de)思(si)想。‘不要在(zai)乎科(ke)研(yan)(yan)道路上的(de)那些(xie)(xie)負面評論，專心搞自(zi)己的(de)科(ke)研(yan)(yan)，就一定(ding)能作出很(hen)好(hao)的(de)科(ke)研(yan)(yan)成果(guo)’……這(zhe)些(xie)(xie)話(hua)我(wo)會(hui)終(zhong)身(shen)銘記(ji)！”

人物評價

范海(hai)福與他領導的(de)研究(jiu)(jiu)組(zu)，致(zhi)力于直接法的(de)研究(jiu)(jiu)，開拓其新(xin)的(de)應用領域，科研成果獨具特色，居國際(ji)領先(xian)水平。