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主要經歷

1956年，范(fan)海福從(cong)北京大學(xue)化學(xue)系(xi)畢業后，進入中國科學(xue)院物理研究所工作，從(cong)事(shi)晶體結構分析方(fang)法的(de)理論和應用研究。

1991年，當(dang)選(xuan)為中國科(ke)學(xue)院院士（學(xue)部委員）。

1996年(nian)，范海福獲得了第三世界科學院物(wu)理獎(jiang)，以此表彰他在(zai)物(wu)理晶體學方面為研(yan)究晶體相位問題提供解決(jue)方法的(de)貢獻。

2000年，當(dang)選為第三世(shi)界科學院院士。

范海(hai)福(fu)是(shi)李方華院士(shi)的丈夫。

主要作品

范海福(fu)對(dui)晶體結構分析(xi)中(zhong)的贗對(dui)稱(cheng)性問題提出了系統的處理方(fang)法、建立高分辨電(dian)子顯微(wei)學中(zhong)的圖(tu)像處理新方(fang)法(與(yu)李方(fang)華合作)、將直接法用于蛋(dan)白質(zhi)晶體結構分析(xi)、創建多維空(kong)間直接法以(yi)測(ce)定含周期性缺陷的晶體結構。

主持(chi)測(ce)定(ding)了(le)在中國發現(xian)的(de)新天然(ran)(ran)氨(an)基酸(suan)-南瓜(gua)子氨(an)基酸(suan)和使君子氨(an)基酸(suan)的(de)晶體結構，并開(kai)展(zhan)了(le)針對天然(ran)(ran)有(you)機物晶體結構分析的(de)直接(jie)法研究，提出將當(dang)時尚(shang)處于(yu)孤立(li)狀態的(de)直接(jie)法同重原子法、異(yi)常(chang)數(shu)散射(she)以及同晶型置換法相結合的(de)原理(li)。

1960-1965年開展了中(zhong)草藥(yao)有效成(cheng)分的(de)(de)X-射(she)線(xian)晶(jing)體結構分析，后又在晶(jing)體研究領(ling)域(yu)內取得(de)一系(xi)列理論和實(shi)驗的(de)(de)成(cheng)果其中(zhong)有些在國(guo)際上(shang)處(chu)于領(ling)先地位(wei)，獲(huo)國(guo)家(jia)自然(ran)科學二等獎，葉企孫物理獎。

應邀在美、英、法、荷(he)、日等國的十多個科研單位(wei)作報告，并分別在十二個國際學術會議上(shang)做過十五次邀請報告。

1993年同英國(guo)皇家學會(hui)會(hui)員M.M.Woolfson教授合寫了一部(bu)關(guan)于晶(jing)體(ti)結(jie)構分析方法的(de)專著。榮(rong)獲(huo)2006年第九屆陳嘉庚科(ke)學獎。

70年代中期至80年代初在(zai)此基(ji)礎上主持(chi)完(wan)成了“直接法處理晶體結構分析中的贗對稱性問(wen)題(ti)”的研究(jiu)，發展(zhan)出一套(tao)理論和應用技(ji)術。

主持(chi)開展了(le)直(zhi)接法用于蛋白質晶體結構分析的試(shi)驗，獲得了(le)國(guo)際上迄今最佳的試(shi)驗結果(guo)；主持(chi)建(jian)立了(le)多維(wei)空間中(zhong)的直(zhi)接法并首次用于測定高溫超導材料的非公度調(diao)制結構。

還與李方華(hua)合作(zuo)建立(li)了一(yi)種用于電子顯(xian)微學的(de)圖像處理新(xin)方法。

1965年提出了(le)將晶(jing)體(ti)(ti)結(jie)構分析的(de)(de)直(zhi)接法(fa)(fa)(fa)同重原子法(fa)(fa)(fa)相結(jie)合的(de)(de)原理(li)。后將上述原理(li)發(fa)展為解決晶(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)超結(jie)構及(ji)處(chu)(chu)理(li)各種(zhong)周相多解問題的(de)(de)一系列方(fang)法(fa)(fa)(fa)，此(ci)方(fang)法(fa)(fa)(fa)已被載入國外有關專著。八十年代又在原有基礎上，提出了(le)用直(zhi)接法(fa)(fa)(fa)輔(fu)助推(tui)定(ding)生物大分子晶(jing)體(ti)(ti)衍射周相的(de)(de)理(li)論和數(shu)據處(chu)(chu)理(li)方(fang)法(fa)(fa)(fa)。

發表學(xue)術(shu)論文一百余篇，在國(guo)(guo)際學(xue)術(shu)會(hui)(hui)議上作特邀報告27次。與(yu)英國(guo)(guo)皇家學(xue)會(hui)(hui)會(hui)(hui)員(yuan)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(niu)約大學的(de)(de)(de)(de)皇(huang)家學會會員MMWoolfson教授的(de)(de)(de)(de)合作(zuo)項(xiang)目，是由皇(huang)家學會支持的(de)(de)(de)(de)持續時(shi)間最長的(de)(de)(de)(de)國際合作(zuo)項(xiang)目之一.

自從1980年在皇家學會與(yu)中(zhong)國科學院的(de)協議(yi)下Woolfson教授第一次在北(bei)京拜(bai)訪范教授之后，兩(liang)個研究(jiu)組就分(fen)(fen)別在兩(liang)位科學家的(de)領(ling)導下共同致(zhi)力(li)于物(wu)理(li)(li)結(jie)晶(jing)學領(ling)域的(de)研究(jiu)工作(zuo)，在通過物(wu)理(li)(li)及非(fei)物(wu)理(li)(li)方(fang)法分(fen)(fen)析晶(jing)體結(jie)構研究(jiu)方(fang)面(mian)開(kai)展了緊密的(de)合作(zuo)。最(zui)近他(ta)們將分(fen)(fen)析蛋(dan)白(bai)質結(jie)晶(jing)結(jie)構作(zuo)為工作(zuo)的(de)重(zhong)點，將異(yi)常復雜的(de)蛋(dan)白(bai)質結(jie)晶(jing)結(jie)構進行分(fen)(fen)析定論，這項研究(jiu)對于生物(wu)學和生物(wu)技術(shu)領(ling)域具有非(fei)常重(zhong)要的(de)意義。

范海福(fu)教授先后在不同(tong)類型(xing)的10個國際學(xue)術(shu)會議上作過12次特(te)邀報(bao)告，受到了國際同(tong)行學(xue)術(shu)界的高度重(zhong)視(shi)與贊譽。

獲1987年(nian)(nian)國家自(zi)然科學(xue)二等(deng)獎，1991年(nian)(nian)中國物理學(xue)會葉企(qi)孫獎，1996年(nian)(nian)第三世(shi)界科學(xue)院物理獎，以及1998年(nian)(nian)何梁何利(li)科技進步獎。

貢獻影響

研究方向

晶(jing)體結構的衍射分(fen)析。

1.結構生物學(xue)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(ying)用

3.電子顯微學中的圖像處理(li)

4.非公度(du)調制晶體結構的分析及方法研究(jiu)

5.晶體學的(de)計算機軟件(jian)設計

個人講座

范(fan)海福(fu)：一個新方法可(ke)能(neng)勝過(guo)十個新結(jie)構

你做科研的(de)目的(de)是(shi)什(shen)么(me)？是(shi)拿諾貝爾獎嗎？這么(me)想的(de)話基本上可(ke)以保證你拿不了(le)！”

近(jin)日(ri)，北京大學(xue)英杰交流中心的(de)(de)學(xue)術報(bao)告(gao)(gao)廳匯集了數百(bai)名來自北大、中科院以及附近(jin)高校(xiao)的(de)(de)老(lao)師(shi)和學(xue)生，陳嘉(jia)庚(geng)科學(xue)獎報(bao)告(gao)(gao)會(hui)在(zai)這里舉行。這是繼2009年4月(yue)18日(ri)和11月(yue)11日(ri)的(de)(de)兩場報(bao)告(gao)(gao)會(hui)以來，陳嘉(jia)庚(geng)科學(xue)獎基金會(hui)舉辦的(de)(de)第三次面向(xiang)公眾的(de)(de)學(xue)術報(bao)告(gao)(gao)。

中科院院士(shi)范海福報告的(de)內容(rong)雖然是(shi)“晶體(ti)衍射分析”等學術問(wen)題，但(dan)是(shi)他(ta)卻往(wang)往(wang)拋出類似的(de)問(wen)話，來講述他(ta)的(de)科研經歷(li)和(he)感悟。這實際上也是(shi)他(ta)報告的(de)主題。

“晶體衍射分析”是范海福近(jin)幾(ji)十年來一直從事(shi)的(de)(de)工(gong)作(zuo)，這是一種(zhong)(zhong)在原子層面上測定固態物(wu)質的(de)(de)微觀(guan)結構，最終用來揭示固體材料結構與性能(neng)之間關系的(de)(de)規律的(de)(de)方法(fa)。它實際上是科(ke)學研究的(de)(de)工(gong)具(ju)，它是一種(zhong)(zhong)獨立發展的(de)(de)物(wu)理(li)學方法(fa)，但(dan)并不屬于代表某一應用對象的(de)(de)學科(ke)。

“就像大家都用計(ji)(ji)算(suan)(suan)機，可以(yi)用計(ji)(ji)算(suan)(suan)機研(yan)究化學(xue)(xue)、物(wu)理(li)、生物(wu)學(xue)(xue)，甚至用計(ji)(ji)算(suan)(suan)機炒股。但(dan)是(shi)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機是(shi)獨立發展的，不會依附(fu)于(yu)(yu)化學(xue)(xue)、物(wu)理(li)，甚至不會依附(fu)于(yu)(yu)純粹的數學(xue)(xue)。”范海福開(kai)場即給了這(zhe)個(ge)(ge)“專業詞匯”一個(ge)(ge)形象的解(jie)釋。

晶(jing)體(ti)結構分析就(jiu)是要從晶(jing)體(ti)的(de)衍射效(xiao)應求出原子在晶(jing)體(ti)內(nei)部的(de)排布(bu)。它屬(shu)于(yu)物理學(xue)中的(de)“求逆問(wen)題(ti)”。如果(guo)已知由(you)晶(jing)體(ti)發出的(de)衍射波的(de)振幅和周相，這個“逆問(wen)題(ti)”就(jiu)很容(rong)易(yi)解決。但(dan)是，用實驗方法雖然(ran)可以(yi)測量衍射波的(de)振幅，卻很難記(ji)錄到(dao)它的(de)周相。因此，要想從衍射效(xiao)應解出晶(jing)體(ti)結構，就(jiu)必須先(xian)設法找回“丟失了的(de)”周相。

一個新(xin)(xin)方法可能(neng)比十個新(xin)(xin)結構更重要

直(zhi)接法是在衍射分析(xi)中(zhong)用于(yu)解決周相問題的(de)一種計(ji)算方法，是Harker和Kasper在1948年(nian)(nian)提出(chu)的(de)。中(zhong)科院物(wu)理所(suo)在1980年(nian)(nian)成立了晶體(ti)結(jie)構(gou)分析(xi)方法研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)組，主(zhu)要(yao)從事晶體(ti)學(xue)中(zhong)的(de)直(zhi)接法研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。但(dan)范海(hai)福(fu)早在1963年(nian)(nian)就已(yi)經參與(yu)了直(zhi)接法的(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。

范(fan)海福對1959年英國晶(jing)體(ti)(ti)學家(jia)Dorothy Hodgkin應邀在(zai)(zai)中科院物理所作(zuo)關于測定維生(sheng)素B12晶(jing)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)的(de)報告的(de)場(chang)景一直(zhi)記憶猶新。在(zai)(zai)那場(chang)報告會(hui)上，范(fan)海福的(de)老師(shi)吳乾章先生(sheng)提了一個問題(ti)：“你試過(guo)用直(zhi)接(jie)法去解B12的(de)結(jie)構(gou)嗎？”Hodgkin回(hui)答(da)：“沒有。”

范(fan)海(hai)福(fu)當時很不理解吳先生的(de)(de)提問，心想：“直接法才勉強能(neng)對付十來(lai)個獨立原子(zi)的(de)(de)晶體結構，怎么可能(neng)用(yong)來(lai)測定B12？”

當時(shi)(shi)，維(wei)生素B12是世界上(shang)已(yi)經測(ce)定(ding)的(de)、最復雜的(de)晶(jing)體結(jie)構，其不對稱單位含有90多個(ge)原子（不算氫原子）。Hodgkin研(yan)究組為(wei)測(ce)定(ding)這個(ge)結(jie)構花了7年多的(de)時(shi)(shi)間。后來，Hodgkin因這項工作以及青霉素等一系列重要的(de)晶(jing)體結(jie)構測(ce)定(ding)工作獲得1964年的(de)諾(nuo)貝爾(er)化學(xue)獎，并(bing)成為(wei)英國獲得諾(nuo)貝爾(er)獎的(de)女科學(xue)家。

用直(zhi)接法解一(yi)個像B12那樣的晶體結構大概只需要幾分鐘到幾個小時。不僅(jin)如(ru)此，直(zhi)接法還可以用于測(ce)定比B12大100倍(bei)的蛋白質結構！范海福在(zai)《物(wu)理所(suo)(suo)建所(suo)(suo)八(ba)十周(zhou)年隨筆》中這樣記錄：“看來當時我所(suo)(suo)以不理解是因為(wei)缺乏科學的遠見。”

“一(yi)個新(xin)方法可能比十個新(xin)結構更重(zhong)要！”在(zai)報告中，范(fan)海福將吳乾章(zhang)1956年引導他(ta)做方法研(yan)究(jiu)時(shi)說(shuo)的(de)這句話傳授(shou)給了在(zai)場的(de)學子。

諾(nuo)貝爾獎之后還能做什么(me)

1985年，兩位“直(zhi)接法(fa)”的(de)先驅(qu)J. Karle和(he)H. Hauptman獲得了諾(nuo)(nuo)貝爾化學(xue)獎。但是(shi)新(xin)的(de)問(wen)(wen)題出現了，不(bu)少人在慶賀(he)兩位先驅(qu)獲獎之余，想給“直(zhi)接法(fa)”畫上一個句(ju)號(hao)。于是(shi)Karle和(he)Hauptman獲得諾(nuo)(nuo)貝爾獎之后(hou)，不(bu)少人在問(wen)(wen)：諾(nuo)(nuo)貝爾獎之后(hou)的(de)直(zhi)接法(fa)研究，還能做什么？這也(ye)是(shi)范海(hai)福在報告中拋給在場(chang)聽(ting)眾的(de)問(wen)(wen)題。

在(zai)學子們(men)還沉浸在(zai)精彩報告中的時候，范海福自己(ji)做出了(le)解答：“當(dang)時，直(zhi)(zhi)接法固(gu)然已是功業(ye)顯赫，但是，其應(ying)用(yong)大都仍局限于(yu)一個狹小的范圍。因此，‘諾貝爾獎(jiang)以(yi)后(hou)’的直(zhi)(zhi)接法應(ying)該走出傳統領域去開拓(tuo)新的天地。”

如何將直接(jie)法(fa)(fa)(fa)用于生物大分子的(de)(de)晶體結構分析(xi)，是范海福長(chang)(chang)期以來(lai)關(guan)心的(de)(de)一(yi)個問(wen)題。1965年他首先提出將直接(jie)法(fa)(fa)(fa)和單(dan)(dan)對同晶型置換法(fa)(fa)(fa)或單(dan)(dan)波長(chang)(chang)異常(chang)散射法(fa)(fa)(fa)相結合(he)的(de)(de)設想。其目的(de)(de)是要(yao)減少測定蛋白質晶體結構所需的(de)(de)實驗工作并簡化其分析(xi)過程(cheng)。上世紀80年代以來(lai)，世界上主要(yao)的(de)(de)直接(jie)法(fa)(fa)(fa)研究(jiu)中心都爭相投入這(zhe)一(yi)研究(jiu)。

1987年在澳大利亞的(de)(de)帕斯（Perth）召開了第(di)14屆國際(ji)晶體學大會。范海福(fu)是5位報告人之一，他(ta)又提出了直(zhi)接法(fa)今(jin)后(hou)值得重(zhong)視(shi)的(de)(de)4個(ge)發展方(fang)向。而在當時，范海福(fu)和他(ta)的(de)(de)同(tong)事已經啟(qi)動(dong)了其(qi)中(zhong)3個(ge)方(fang)向的(de)(de)研究(jiu)。

1988年，美國(guo)科學院派(pai)了一個生物技術代表團訪(fang)問中國(guo)，1989年，其出訪(fang)報(bao)告寫成Biotechnology in China一書并出版。

該書對范海福等(deng)科學家在(zai)上世(shi)紀80年代(dai)中期的部分(fen)工(gong)作(zuo)(zuo)這樣評論：“在(zai)北京的（中科院(yuan)）物(wu)理研究所……已經使用概率相位(wei)推定方法(fa)測(ce)定越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)大的生物(wu)分(fen)子的晶體(ti)結(jie)構。他們是最早發展(zhan)并使用隨機起始、從頭相位(wei)推定技術(shu)的一員。這一方法(fa)的優(you)點在(zai)于無需(xu)對重原子衍生物(wu)在(zai)不同(tong)波長下作(zuo)(zuo)重復的測(ce)量……這對蛋白(bai)質(zhi)工(gong)程將有廣泛(fan)而(er)重要的潛(qian)在(zai)意義。”

1997年，范海福等科(ke)學家(jia)在(zai)國(guo)際(ji)上首次用(yong)直(zhi)接法，從一套單波長異常散(san)射(she)數據解出(chu)一個未知(zhi)的蛋白質晶體(ti)結構。

當前，直(zhi)接法(fa)在測定蛋白(bai)質(zhi)(zhi)晶(jing)(jing)體(ti)結構(gou)中的(de)(de)應用大致(zhi)有3類：第(di)一(yi)，測定蛋白(bai)質(zhi)(zhi)晶(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)重原子亞結構(gou)；第(di)二，從頭測定蛋白(bai)質(zhi)(zhi)晶(jing)(jing)體(ti)結構(gou)；第(di)三，與(yu)傳統(tong)蛋白(bai)質(zhi)(zhi)晶(jing)(jing)體(ti)學方法(fa)相(xiang)結合以破解原有方法(fa)中的(de)(de)“相(xiang)位模糊”問題。

“進入(ru)21世紀(ji)以后(hou)，我們已經開始部分地兌現了當(dang)年美國科學院生物技(ji)術代表團所預期的‘對蛋白質工程’的‘廣(guang)泛(fan)而(er)重要的潛在意義(yi)’。正為全面地兌現這一‘潛在意義(yi)’而(er)繼(ji)續努(nu)力(li)。”范海福在題為《往事點滴》的隨(sui)筆中這樣記錄。

在報告的(de)最(zui)后一部分，范海(hai)福詳細介紹了他的(de)研究組編寫的(de)OASIS程(cheng)序。這(zhe)是國際上用于執行第三(san)類直(zhi)接(jie)法的(de)最(zui)重要程(cheng)序。“OASIS程(cheng)序還在不斷更新中。”他告訴在場的(de)學生(sheng)，他自己(ji)對(dui)此(ci)也有著很大的(de)期待。

一個多小(xiao)時的報告會很快結束了，連現場非專業的聽眾也沒有(you)感到絲毫的難懂或晦澀。在競相向范(fan)海福提問(wen)后，許多學生(sheng)仍久久回味在精彩的報告之中(zhong)，不愿散去。

來自(zi)中科院福建物構所(suo)研(yan)(yan)究生(sheng)一年級的學(xue)(xue)生(sheng)趙(zhao)明磊告(gao)訴《科學(xue)(xue)時(shi)報(bao)(bao)》記者：“最難得的是，我(wo)(wo)們從范(fan)老(lao)師的報(bao)(bao)告(gao)中，學(xue)(xue)到(dao)了很多(duo)做科學(xue)(xue)研(yan)(yan)究的思想。‘不要在乎科研(yan)(yan)道路上的那些(xie)(xie)負面評論，專心搞自(zi)己的科研(yan)(yan)，就一定能作出很好(hao)的科研(yan)(yan)成果(guo)’……這些(xie)(xie)話我(wo)(wo)會終身銘(ming)記！”

人物評價

范海福與他領(ling)導的研(yan)究組，致力于直接法的研(yan)究，開拓其新(xin)的應用領(ling)域，科(ke)研(yan)成果(guo)獨具特色，居國際領(ling)先水平。