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首期“恒元物理学讲座”预告:生命过程和化学反应中的量子相干效应


时间:2012/06/01 11:07:40作者:管理员点击量:

报告题目:生命过程和化学反应中的量子相干效应

人:孙昌璞 博士  中国科学院院士

报告时间:201265日(星期二) 15:30

报告地点:物理学院六层学术报告厅(长安校区致知楼3623-3624

报告摘要:

生物或生命系统通常生存于室温弱磁场的日常环境中。一般认为,生命过程在宏观尺度上不具有直接的量子相干效应,或者说微观世界量子相干的特性对生命过程没有直接的影响。但最近的实验研究表明,至少在两类生命过程中量子相干效应可能通过电荷转移或能量传输的化学反应起作用。1、光合作用体中能量激发的相干传;2、动物迁徙中神经系统对弱磁场方向识别。后者意味着自由基化学反应对弱地磁场的方向是敏感的。 这些重要的实验发现,有可能导致了量子物理和生命科学的进一步交叉,形成新的研究热潮。

借助于量子效应充分开发利用,生命体系量子效应的研究将成为一个蓬勃发展的前沿科学领域。针对合作用体[Light Harvesting Complex(LHC)] 能量和电子转移,更加深入的研究光合作用机制,并反过来由此设计具有高效光电转换仿生功能的固体人工器件,在当前的实验条件下设计具有仿真功能的量子网络,模拟诸如紫色光合细菌等简单光合作用系统的能量相干转换过程,以超越传统硅基太阳能电池的光电转换效率。

这方面的深入研究,还要系统地发展与量子效应相关的物理化学理论:如以自由基反应为核心的量子化学的研究,它涉及化学动力学,光化学,磁共振和自由基化学物理的大规模的交叉综合。

报告人简介:

孙昌璞博士,1962年生于辽宁省新金县, 1984年毕业于东北师范大学本科,1987年于该校获得硕士学位,1992年于南开数学研究所获博士学位。1990年和1992年先后破格晋升东北师范大学副教授和教授,1994年兼任吉林大学博士生导师。1996年,调任中国科学院理论物理所研究员。200911月当选为中国科学院院士,201111月被选为发展中国家科学院(原第三世界科学院, TWAS)院士。曾获国家自然科学二等奖、中国科学院青年科学家一等奖、国家教委科技进步一等奖和中国青年科技奖等奖项,以及全国先进工作者和吉林省特等劳动模范等荣誉称号,6次被评为中国科学院“优秀研究生指导教师”。

孙昌璞长期从事量子物理、数学物理及量子信息基础理论研究。已发表学术论文240余篇。其中q-变形玻色子的工作是该领域国际上三个开创性工作之一,获美国ISI“经典引文奖”。该论文入选美国斯坦福大学图书馆《Papers most cited in mathematical physics articles》。

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