相反相成:杂化密度泛函理论简介和其成功的启示
在《Electronic Structure of Molecules》课程的第四章《分子轨道理论》的最后小节(4.10),进行杂化密度泛函理论的简介。通过对电子结构理论中的两个支柱(分子轨道理论和密度泛函理论)发展的介绍,引入杂化密度泛函理论的概念。
分子轨道理论和密度泛函理论出发点思路截然相反,前者从单个电子入手,而后者以整体电子密度切入。经过50余年的独立发展,都成为了各自领域不可或缺的工具,但是到了20世纪90年代,它们各自面临着无法克服的困难:前者的计算资源耗费过高,后者精度的提升缺乏方向。由两者融合而成的杂化密度泛函理论却获得了意外的巨大成功,使电子结构计算发展进入了全新阶段,使计算化学成为了可靠的、用得起的工具。
尽管杂化密度泛函理论最初的成功受到过广泛质疑,但是其能够以较少的资源得到足够精确结果的特性让它广受欢迎,迅速普及,大大提升了科研的效率。它的成功,说明了竞争性理论对学科发展的重要性,以需求驱动的科研的力量。
类比中国经济改革历程,我们可以找到诸多相似点。在社会主义和资本主义两大阵营各自发展50余年后的20世纪70年代,中国的经济发展面临困局。1978年党的十一届三中全会召开,农村包产到户拉开了中国改革开放的序幕,开始了市场化改革和发展社会主义市场经济的伟大实践。在转折关头,1992年,党的十四大明确提出我国经济体制改革的目标是建立社会主义市场经济体制。2013年,党的十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》指出,“经济体制改革是全面深化改革的重点,核心问题是处理好政府和市场的关系,使市场在资源配置中起决定性作用和更好发挥政府作用。”2022年,党的二十大报告中明确要建设全国统一大市场。这些举措说明市场经济与计划经济在不同时期的比例在不断地得到调整,以适应当时的经济和社会发展实际。在这个过程中,政府进行计划经济的水平不断得到提升。政府主导建设的全国统一大市场,将为构建高水平社会主义市场经济体制提供强有力的支撑。
党中央能够不断地解放思想、实事求是、创造性地将原来被认为互相矛盾的市场经济与计划经济进行了有机地整合,实现了前所未有的中国经济发展奇迹。
学生通过讨论明确了科学的发展和社会的进步都需要先进的思想指引。而保持开放的心态,突破固有的思维模式,理论与实际紧密结合,不断调整,才能形成新的先进思想。