前言 1
第一章 徐光宪的多彩人生与科学贡献 4
一、人生际遇与研究经历 4
1．坎坷的求学经历 4
2．方向多变的研究经历 7
3．霞光情缘与学术共进 10
二、《物质结构》与《量子化学》教材 12
1．《物质结构》教材的四大特点 12
2．《量子化学》教材——理论与方法、入门与研究并重 15
三、量子化学与配位化学研究 16
1．量子化学和化学键理论 17
2．配位化学 19
四、萃取化学与稀土化学 20
1．核燃料和稀土萃取化学 20
2．稀土串级萃取理论及其应用 21
3．科学影响——培育稀土企业 22
4．稀土生物无机化学与材料化学 24
五、哲学与科学研究方法的思考 26
1．关注科学研究与创新方法 26
2．在化学之外——化学哲学与科学史 27
第二章 化学哲学的思维创新 29
一、哲学物质与科学物质 29
1．哲学物质的自然科学基础 29
2．质能联系与质能转化 31
3．物质、能量与信息、信息量 33
4．化学物质的运动 35
二、对共振论的评论与反思 36
三、科学理论有适用范围 40
1．实验验证范围有限度 40
2．量子力学与新旧理论替代 41
3．科学假设、抽象与事实 42
四、实验与理论关系的多重处理方式 44
1．实验与理论的新关系 45
2．由实验推导出理论——稀土配合物的合成、结构测定与萃取机理 46
3．通过实验检验与改进理论 47
4．实验与理论出现矛盾——新理论的提出与检验 49
5．分子片、原子簇理论指导下的新实验研究与计算 50
小结 51
第三章 学科交叉的方法创新 53
一、从物理学看化学，从化学看物理学 53
1．独特的课程与教材名称——物质结构 53
2．从方法论看化学与物理学 54
3．从认识论看化学与物理学 56
二、计算化学作为理论研究的工具 59
1．逻辑思维与化学训练 59
2．利用数学解释物质结构与性能的关系 61
3．数学计算建立稀土串级萃取理论 63
4．量子化学研究计算程序开发 65
5．数学计算推导与检验有机同系能级线性规律 66
三、建立物理模型探索化学结构 67
1．三中心模型与旋光理论 67
2．量子分子力学模型与分子结构 68
小结 69
第四章 串级萃取理论及工艺创新 71
一、稀土元素及稀土分离 71
1．稀土元素及其特殊性质 71
2．稀土分离的难点 73
二、串级萃取理论及其应用 74
1．萃取技术实现镨钕分离 74
2．皂化萃取体系与恒定混合萃取比新理论 76
3．串级萃取理论的建立及应用 77
4．串级萃取理论的计算机模拟、回流启动与三出口工艺 79
三、稀土分离技术拓展与自动控制 82
1．稀土料液浓缩新方法 83
2．共错流反萃技术与联动萃取新理念 84
3．串级萃取理论适用范围的扩大 84
4．从静态设计到动态仿真 85
四、理论与实践——机理探讨与技术应用并行 86
1．萃取反应机理与稀土分离 87
2．模拟实验与扩试 88
3．新萃取剂及新萃取体系的开发 90
4．稀土配位特性与稀土功能材料合成及应用 92
5．合作交流与知识产权保护 94
五、巧借理念、建立模型、虚拟现实 96
1．数学模型、计算机模拟与萃取工艺设计 96
2．模型分子与实用萃取剂的获取 99
3．借鉴回流萃取操作理念 100
4．神经网络和树结构概念应用于稀土分离 101
小结 101
第五章 分类学的方法创新 103
一、建立自己的知识框架 103
二、多维分类、泛分子与分子片思想 106
三、探索萃取体系与稀土配合物的分类法则 109
四、利用新世纪的中药铺抽屉——化学信息学 111
小结 112
第六章 独特的方法学：方法与工具创新 114
一、关注难题——抽屉中放入问号 114
1．选题三要素——关注科学前沿、立足基础研究、面向国家目标 115
2．治学三境界——问题、勤奋与灵感 118
3．研究须三气魄——信心、勇气与志气 121
二、逆向思维——“倒行逆施法” 123
1．变宏观为微观——从分子水平研究萃取机理 124
2．变配角为主角——从水的存在状态探讨萃取过程 125
3．变精确为模糊——纳米尺度与量子化学近似 126
三、应用范围扩大——“四两拨千斤法” 127
1．扩大两项滴定法的应用范围 128
2．INDO法推广应用于含镧系元素化合物 129
3．类比与稀土的生物学效应 131
四、多种光谱学仪器的使用与改进 132
1．谱学方法引入溶剂萃取研究 132
2．综合使用多种仪器 134
3．仪器与测定方法改进 135
五、实验与计算方法要简单、精确度高 137
1．放射性同位素跟踪法研究金的反萃 138
2．极谱测试设备与数据处理方法的改进 138
3．改进分析与计算方法 140
4．简单方法制备特殊物质 141
5．重复实验与多重实验方案 142
小结 144
结语 146
一、徐光宪科学方法的阶段性特征 146
1．科学方法与研究目标导向：从应用研究到基础研究 146
2．科学方法与学科特征：从实验研究到理论研究 147
二、徐光宪科学方法的总体特点 148
1．在探讨化学哲理与基本问题的基础上进行思维和方法创新 148
2．利用分类学进行思维和方法创新 149
3．利用数学计算、模型与仪器进行工具创新 149
三、创新方法研究的社会文化进路 150
参考文献 152
附录 168
一、徐光宪大事记 168
二、人名译名及科技名词缩略语对照表 181
后记 183