中科大教授毕业论文

在陈杲小的时候，父亲就发现了他的数学天分，并针对性的开始培训培养，通过数学竞赛升入高中，高2时报考进入少年班，毕业后去纽约州立大学攻读数学博士。

他研究的复微分几何获重要进展，解出J方程和超临界厄米特—杨振宁—米尔斯方程的变形，他这么年轻就有这么大的成就，真是非常厉害。

近期，26岁的中国科学技术大学特任教授陈杲研究复微分几何获重要进展，解出J方程和超临界厄米特—杨振宁—米尔斯方程的变形，用数学突破在爱因斯坦的相对论和杨振宁等人的量子力学模型间架起一座“新桥”。相对论与量子力学是现代物理学两大支柱，催生出计算机、手机、激光、原子弹等重大应用。但是，这两大理论体系间却存在矛盾，如何用新理论将其“和谐”统一起来，是爱因斯坦等科学家近百年来梦寐以求的核心问题。国际学界提出过多种“统一方案”，弦理论被认为是其中最有希望的候选者之一。数学可以精确、深邃描述物理现象，也是推动物理理论发展、应用的重要途径。爱因斯坦提出的凯勒—爱因斯坦方程和相对论紧密相关，杨振宁等人提出的厄米特—杨振宁—米尔斯方程成为量子力学标准模型。

近期，陈杲通过两年研究，在稳定前提下，解出了陈秀雄和唐纳森独立提出的J方程以及丘成桐等人提出的超临界厄米特—杨振宁—米尔斯方程的变形。

日前，世界知名学术期刊《数学新进展》发表了该成果。审稿人表示：“陈杲引入两个大胆的想法，解出了两个重要方程，类似结果极为罕见。”

陈杲14岁进入中科大少年班，23岁获得美国纽约州立大学石溪分校博士学位。他的博士生导师、著名数学家陈秀雄说，陈杲解决的是一个备受关注的难题，他的研究“极具想象力”，为探索未知提供了一个强有力工具。陈杲特任教授年仅26岁。他2008年入读中国科大少年班，2012年赴纽约州立大学石溪分校，师从陈秀雄教授攻读博士。2017年博士毕业后历任普林斯顿高等研究院博士后，威斯康星大学麦迪逊分校助理教授。2021年加盟中国科大几何与物理研究中心。据了解，《数学新进展》是国际数学界最权威的期刊之一，与《美国数学会杂志》、《数学学报》、《数学年刊》一起并列为世界四大顶尖数学期刊。

2021年12月29日，中国科学技术大学朱俊发教授团队与西班牙Donostia国际物理研究中心、美国华盛顿大学和捷克科学院的研究人员合作，在J. Am. Chem. Soc.上发表了题为Chemisorption-Induced Formation of Biphenylene Dimer on Ag(111)的论文。 该论文报道了表面分子吸附构型对表面反应路径的影响和调控。同时系统地研究了产物联苯撑二聚体的化学结构和电子性质，证实了产物中四环和八环的反芳香性。 该论文的通讯作者是朱俊发（中国科学技术大学）、王涛（中国科学技术大学西班牙Donostia国际物理研究中心）、Jean-Sabin McEwen（美国华盛顿大学）；第一作者是曾志雯（中国科学技术大学）、郭德洲（美国华盛顿大学）。 自下而上的表面合成是表面科学领域近年的研究热点之一，它在合成功能分子和纳米结构方面展现出了巨大的潜力。然而，由于表面反应通常需要在超高真空的条件下进行，这使得在表面合成中催化剂的使用受到了很大的限制。因此该领域的一大重要挑战是如何有效地调控反应的路径以获得预期的产物。表面化学反应区别于溶液化学反应的一个重要因素是分子在表面的吸附，而活化的分子在金属表面的吸附行为可能会影响化学反应路径。 该工作中，研究人员发现具有相同骨架但不同官能团数目的两种前驱体分子2,2 -二溴联苯（DBBP）以及2,2 ，6,6 -四溴-1,1-联苯（TBBP）在Ag（111）表面表现出完全不同的反应路径，并分别高选择性生成了菱形的二苯并[e,l]芘多环芳烃和四八环掺杂的石墨烯纳米片，即联苯撑二聚体（图1）。文章结合低温扫描隧道显微镜，同步辐射光电子能谱和密度泛函理论计算，解释了其潜在的反应机理：分子在表面脱溴后，双自由基的DBBP分子可以被表面Ag增原子所稳定，形成金属有机二聚体。而四自由基的TBBP分子因其在Ag（111）表面的极度不稳定的吸附构型而自发发生分子内环化反应形成竖立吸附在表面的四环产物，并在进一步退火后最终形成联苯撑二聚体。该工作证明了可以通过调节分子在表面的化学吸附构型来调控表面反应的选择性。 此外，研究人员还结合化学键分辨的扫描隧道显微镜（BR-STM）、扫描隧道谱（STS）、以及芳香性计算（HOMA，NICS和ACID）对包含4n个电子的四元环和八元环的反芳香性提供了全面的分析。四元环具有明显的单键性质，因此降低了产物的共轭性，致使其能带隙较宽。同时，由于四元环的键约束，苯环的电子离域性即芳香性显著降低。这种键限制效应可以期望被应用在其他石墨烯和非苯类碳纳米结构中，以调节这些材料的电学、磁学性质和化学反应活性。 文章主要分为四个部分： 1. 在表面合成含四六八环的联苯撑二聚体 250K时，TBBP分子在Ag（111）表面保持完整。退火到300K，大部分分子脱溴并在表面自发发生分子内环化反应形成带自由基的四环产物并竖立在表面（图2）。进一步退火到400K，形成了金属有机二聚体（图3）。退火到540K，最终形成联苯撑二聚体（图3）。 2. 联苯撑二聚体的化学结构分析 通过化学键分辨的扫描隧道显微镜结合HOMA，NICS和ACID计算共同分析了该产物的键长和芳香性，证明了有机和计算化学中提出的该产物的键长交替结构，即四环保持单键的属性（图3）。 3. 联苯撑二聚体的电子结构分析 通过结合扫描隧道显微谱以及密度泛函计算分析了该产物的带隙、HOMO和LUMO的电荷密度分布等电子结构（图4）。成键轨道主要分布在苯环周围，反键轨道更多地分布于四环，进一步证实了之前提出的分子结构。 4. 反应机理分析 通过实验和DFT计算对比了DBBP和TBBP在Ag（111）表面的反应路径和产物，说明了两者反应选择性的差异是由于其不同的化学吸附构型导致的（图5）。 相关论文信息：

他2008年入读中国科大少年班，2012年赴纽约州立大学石溪分校，师从陈秀雄教授攻读博士。2017年博士毕业后历任普林斯顿高等研究院博士后，威斯康星大学麦迪逊分校助理教授。2021年加盟中国科大几何与物理研究中心。