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李雋
原圖鏈接 圖片來源清華大學 教育部「長江學者」特聘教授
原文名	Jun Li
出生	1962年3月
國籍	中國
母校	中國科學院福建物質結構研究所
職業	教育科研工作者

李雋 , 1992年畢業於中國科學院福建物質結構研究所物理化學專業, 師從中國著名化學家盧嘉錫院士和量子化學家劉春萬研究員, 獲理學博士學位。1993年起先後在德國西根大學、美國俄亥俄州立大學和美國西北太平洋國家實驗室(PNNL)工作。 2004年入選清華大學「百名人才引進計劃」, 被聘為化學系教授、博士生導師, 同年受聘為教育部「長江學者」特聘教授, 並於2005年獲國家「傑出青年科學基金」資助。 2010年入選為美國科學促進會會士(AAAS Fellow) , 2020年入選中國化學會會士。

基本簡介

李雋 , 1992年畢業於中國科學院福建物質結構研究所物理化學專業, 師從中國著名化學家盧嘉錫院士和量子化學家劉春萬研究員, 獲理學博士學位。畢業後留所擔任助理研究員, 並於1993年破格晉升為副研究員。

李雋教授長期在海外從事研究工作。1993年~1997年在德國西根大學和美國俄亥俄州立大學化學系從事博士後研究, 師從德國量子化學家W. H. Eugen Schwarz教授和美國理論無機化學家Bruce E. Bursten教授;1997年~2001年在美國俄亥俄州立大學擔任研究科學家（Research Scientist）; 2001年取得美國西北太平洋國家實驗室(PNNL)終身職位, 擔任高級研究科學家I（Senior Research Scientist I） , 後晉升為高級研究科學家II（Senior Research Scientist II）和資深科學家(Chief Scientist)。曾先後擔任美國華盛頓州立大學和愛達荷大學化學系兼職教授。

2004年入選清華大學「百名人才引進計劃」, 被聘為化學系教授、博士生導師, 受聘為教育部「長江學者」特聘教授, 並於2005年獲國家「傑出青年科學基金」資助 。現任清華大學化學系理論化學中心主任。

在美國工作期間曾6次榮獲PNNL Outstanding Performance Award, 2010年入選為美國科學促進會會士(AAAS Fellow), 2015年和2018年兩次獲清華大學「良師益友」榮譽稱號, 2018年獲國家自然科學獎二等獎（排名第二） , 2019年獲盧嘉錫優秀導師獎, 2020年入選中國化學會會士。李雋教授開設的研究生《理論與計算化學》被評為清華大學精品課程。

2021年8月1日，位列2021年中國科學院院士增選初步候選人名單之中。

教育背景

陝西理工大學（原漢中師範學院）, 本科, 1978-1982

河北師範大學, 碩士, 1985-1988

中國科學院福建物質結構研究所, 博士, 1988-1992

研究方向

李雋教授的主要研究領域為理論化學、計算催化化學和重元素相對論量子化學。他在單原子催化、鑭系和錒系重元素化學、原子簇化學和能源材料科學等領域, 開展了系統和深入的理論研究。

主要學術貢獻（與實驗科學家合作）包括： 發現錒系元素與惰性氣體的化學成鍵及元素周期表中最高氧化態和稀土元素+V氧化態；提出 「單原子催化」 (Single-Atom Catalysis) 和 「單團簇催化」 (Single-ClusterCatalysis) 的概念，發現納米催化中"動態單原子催化「(DynamicSingle-Atom Catalysis) 的作用； [1] 發現金-20納米糰簇的四面體結構及 「硼墨烯」（borophene, 類石墨烯）和 「硼球烯」（borospherene,類富勒烯）等硼團簇的結構及其芳香穩定性，提出團簇 「立方芳香性」 (cubic aromaticity)概念等。

截止2020年7月, 在 SCI 學術刊物上發表論文 380 余篇 , 其中 120 余篇論文發表於國際頂級刊物, 包括 Science 2 篇, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 4 篇, Nature及其子刊 37 篇, Angew. Chem. Int. Ed.36 篇, J. Am. Chem. Soc. 36 篇, Chem. Sci. 11 篇, 並應邀發表綜述性論文 20 余篇。H-index 70+, 論文總引用 > 25000 (基於google scholar)。一百餘次在國內外高校及其它國際會議上作邀請報告或大會報告 , 二十餘次組織和主持國際會議，並擔任國際 Computational and Theoretical Chemistry (Elsevier) 雜誌及 ChineseJournal of Structural Chemistry 雜誌編輯及一些國內外專業雜誌的編委。

學術成果

（一）理論催化研究（單原子催化、表面催化反應機理）

代表作一：單原子催化劑的發現

2011年，張濤、李雋和劉景月等合作發現表面負載的單原子Pt,Au, Ir等催化劑具有優異的催化活性，並提出了「單原子催化」(single-atomcatalysis, SAC)的新概念（Nature Chem. 2011, 3,634−641），由此引發了國內外單原子催化研究的熱潮。單原子催化已經成為多相催化的前沿，相關文章每年倍增。後來，這一概念被推廣到「單團簇催化」(single-cluster catalysis, SCC), 並用於低溫合成氨及水汽變換催化劑的理論設計（J.Am. Chem. Soc. 2018, 140, 46；Nature Commun. 2018,9, 1610；Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 12868）。2018年6月，李雋作為大會共同主席組織了第二屆單原子催化國際會議，與會人數達數百人。

代表作二：動態單原子催化和納米金催化尺寸效應研究

過對負載型納米金催化劑的從頭算分子動力學模擬，李雋等發現了納米催化過程中可能產生表面動態單原子的現象，由此提出了納米材料中「動態單原子催化」(dynamic single-atomcatalysis, DSAC)的概念(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135,10673；Nature Commun. 2015, 6, 6511)。隨後與實驗科學家合作證明了這一理論預測，並解釋了金納米催化中顯著的尺寸效應 (Proc. Natl. Acad.Sci. USA., 2018, 115, 7700)。

代表作三：氫轉移締合機理在O2和N2活化中的關鍵作用

李雋
原圖鏈接 圖片來源搜狗 李雋教授

氧氣（O2）活化在催化和生物氧化反應中至關重要，李雋等發現催化劑表面上通過攫氫反應（hydrogen abstraction）形成OOH的締合機理，可以很容易地活化O2，這一機理在熱催化、電催化、光催化和生物催化中均具有重要意義（Nano Res. 2011, 4, 131；WIREs Comput. Mol. Sci. 2016, 6, 679）；在此基礎上，進一步發現氮氣（N2）通過攫氫反應形成NNH的締合機理，在N2活化及低溫合成氨催化劑的設計中具有關鍵性的作用（J. Am. Chem. Soc. 2018, 140,46；Nature Commun. 2018, 9, 1610；NatureCatal. 2019, 2, 1078）。

（二）理論錒系化學（重元素化學鍵理論、光譜學）

代表作四：CUO等錒系分子與稀有氣體的化學成鍵

通過高等相對論量子化學理論研究結合紅外光譜實驗，首次證明錒系分子CUO和UO2等可以和稀有氣體元素（Ar，Kr，Xe）形成弱化學鍵(Science 2002, 295, 2242；J.Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3424)。自此催生了一系列對重元素在惰性氣體環境下基質隔離分子、星際化學惰性氣體物種和光譜性質的新解釋。 [1]

代表作五：相對論效應改變化學鍵的周期律

通過相對論量子化學研究，發現由於顯著的相對論效應，超重元素化合物中化學鍵的周期律發生了改變，如 Cr2, Mo2, W2均具有六重化學鍵，但相對論效應導致Sg2隻能具有四重鍵。因此，由非相對論量子力學預測的化學成鍵規律及周期律在重元素化合物中發生了顯著變化（J.Am. Chem. Soc. 2016, 138, 1126；Inorg. Chem.2018, 57, 5499）。

代表作六：鑭系錒系化學中的多自由基成鍵（MRB）

Lewis電子對模型一百多年來在化學中發揮了重要的作用，但相鄰原子上的兩個單電子傾向於形成電子對共價鍵的簡單圖像在鑭系錒系化學中遇到了挑戰。通過相對論量子化學研究和光譜實驗，證明重元素化合物中存在多自由基成鍵（multi-radicalbonding）方式，傳統的Lewis電子對模型在重元素化學中可能失效（J.Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1427；Angew. Chem. Int.Ed. 2007, 46, 9045）。

代表作七: 鑭系錒系元素最高價氧化態分析

元素的氧化態是化學中最基本的概念之一。通過理論研究及與周鳴飛合作，發現周期表中元素在化學條件下能達到的最高氧化態為+IX（Angew. Chem. Int. Ed.2018, 57, 3242），稀土最高氧化態為+V（Angew.Chem. Int. Ed. 2016, 55, 6896），並揭示了錒系氧化態變化的系統規律（Inorg.Chem. 2013, 52, 14237；Pure Appl. Chem. 2019,91, 1969），推動了對氧化態及元素周期律的新認識。

代表作八: 主族元素四重鍵理論

由於原子軌道雜化，教科書中主族元素（如Be~F）能夠形成的最高化學鍵級是三重鍵（如在乙炔和氮氣中）。通過量子化學理論研究，李雋等首次提出了C原子在CUO等分子中可以形成四重鍵，即C≣U=O（Chem. Sci. 2012, 3,2786）；這一發現後來被推廣到了B原子的化合物B≣U=O-（Sci.China Chem. 2014, 57, 426）和B≣Fe(CO)3-化合物（NatureCommun. 2019, 10, 4713）。這些理論研究結果豐富了主族元素化學鍵理論。

（三）團簇物理化學（金團簇、硼團簇、芳香性理論）

代表作九：發現穩定的金字塔型 Au20團簇

與王來生合作，發現了具有Td對稱性的金字塔型Au20團簇，它高度穩定，作為一個罕見的「幻數」團簇具有比C60分子更大的 HOMO-LUMO能隙（Science2003, 299, 864）。Au20團簇的發現是金團簇及其催化性質研究的重要進展，促進了近十多年金團簇化學及其催化和電子器件性質的研究。

代表作十: 發現全硼類石墨烯和類富勒烯團簇

與王來生合作，發現了高度對稱的、含有六元環孔的D6h B-36平面型團簇，以此為根據提出了「硼墨烯（borophene）」的概念（NatureCommun. 2014, 5, 3113），硼墨烯一年後被實驗合成。此外，與王來生、李思殿等合作，發現了B-40團簇的具有D2d 對稱性的籠狀結構（NatureChem. 2014, 6, 727），這是首次在硼團簇中發現類似C60富勒烯的籠狀結構，被命名為「硼球烯（borospherene）」。

代表作十一：「立方芳香性」概念及其簇合物

與趙斌合作，發現一價的Zn(I)和Mn(I)等金屬可以形成穩定的M8立方團簇，提出了「立方芳香性」的概念及其6n+2電子計數規則（Nature Commun. 2015, 6, 6331；Angew.Chem. Int. Ed. 2015, 54, 11681）。這一概念最近被推廣於一類重要的新型M13O8(M = Fe, Co, Ni)團簇 (Natl. Sci. Rev. 2020)。低氧化態的其他金屬的立方芳香性化合物也相繼被合成出來，以這些穩定的罕見氧化態金屬簇合物作為功能單元所構成的材料，在磁性和信息存儲方面可能具有潛在的應用。

代表作十二：TGMin 全局最優結構搜索程序的開發

通過計算化學手段搜索團簇的最穩定結構對團簇科學的發展十分重要。由於N個原子的團簇就有3N – 6個自由度，其異構體的數目呈指數增加。李雋等採用化學性質與PSO（Particle Swarm Optimization）和Basin-Hopping方法相結合，開發了全局最優結構搜索程序TGMin （Tsinghua Global Minimum），已經成功應用於硼團簇、過渡金屬團簇、稀土團簇、水團簇及表面負載團簇等各種情況下的最優結構搜索（Nano Res.2017, 10, 3407；J. Comp. Chem. 2019, 40, 1105）。

發表論文

最新論文及全部代表作可在李雋教授課題組網頁查詢

李雋
原圖鏈接 圖片來源陝西理工大學 清華大學博士生導師、李雋教授

十篇代表性論文： 1. J. Li， X. Li， H.-J.Zhai， L.-S.Wang， "Au20: a Tetrahedral Cluster"，Science，2003，299(5608)， 864–867，(Highlighted by C&EN and other media)，DOI:10.1126/science.1079879

2. J. Li， B. E.Bursten， B.-Y.Liang， L.Andrews，"Noble Gas-Actinide Compounds: Complexation of the CUO Molecule by Ar， Kr， and XeAtoms in Noble Gas Matrices"，Science，2002，295(5563)， 2242 -2245，(Highlighted by C&EN and many other media)，DOI:10.1126/science.1069342

3. Y. He， J.-C.Liu， L. Luo， Y.-G.Wang， J. Zhu， Y. Du， J. Li， S. X.Mao， C. Wang，「Size-Dependent Dynamic Structures of Supported Gold Nanoparticles in COOxidation Reaction Condition」，Proc. Natl. Acad. Sci. USA.， 2018， 115(30)，7700-7705，DOI:10.1073/pnas.18002621

4. W.-L. Li， T.-T.Chen， D.-H.Xing， X. Chen， J. Li， L.-S.Wang，「Observation of Highly Stable and Symmetric Lanthanide Octa-Boron InverseSandwich Complexes」，Proc.Natl. Acad. Sci. USA.， 2018， 115(30)， E6972-E6977，DOI:10.1073/pnas.1806476115

5. J. T. Lyon， H.-S. Hu， L.Andrews， J. Li，"Formation of UnprecedentedActinide≡CarbonTriple Bonds in UraniumMethylidene Complexes"，Proc. Natl. Acad. Sci. USA.，2007， 104(48)， 18919−18924，(Highlighted by Nature and Sci.China)，DOI:10.1073/pnas.0707035104

6. H. H. Duan， J.-C. Liu， X.-L. Ma， J. Dong， X. Zheng， J. Zheng， C. S.Allen， M.Danaie， Y.-K.Peng， T.Issariyakul， D. Chen， A. I.Kirkland， J.-C.Buffet， J. Li， S. C. E.Tsang， D.O』Hare，「Molecular Nitrogen Promotes Catalytic Hydrodeoxygenation」，NatureCatal.， 2019， 2，1078-1087，DOI:10.1038/s41929-019-0368-6

7. P. Cui， H.-S. Hu， B. Zhao， J. T.Miller， P. Cheng， J. Li， "AMulticentre-Bonded [Zn]8 Cluster with Cubic Aromaticity"，NatureCommun.， 2015， 6， 6331，DOI:10.1038/ncomms7331，(Highlighterby Chemistry World RSC)

8. H.-J. Zhai， Y.-F.Zhao， W.-L. Li， Q. Chen， H. Bai， H.-S. Hu， Z. A.Piazza， W.-J.Tian， H.-G. Lu， Y.-B. Wu， Y.-W. Mu， G.-F.Wei， Z.-P.Liu， J. Li， S.-D. Li， L.-S.Wang，"Observation of an All-Boron Fullerene"，Nature Chem.，2014， 6(8)， 727-731，DOI:10.1038/nchem.1999

9. B.-T. Qiao， A.-Q.Wang， X.-F.Yang， L. F.Allard， Z. Jiang， Y.-T.Cui， J.-Y.Liu， J. Li， T. Zhang，"Single-Atom Catalysis of CO Oxidation Using Pt1/FeOx"，NatureChem.，2011， 3(8)， 634−641，DOI:10.1038/nchem.1095

10. Y.-L. Wang， H.-S. Hu， W.-L. Li， F. Wei， J. Li，"Relativistic Effects Break Periodicity in Group 6 DiatomicMolecules"，J. Am.Chem. Soc.， 2016， 138(4)，1126-1129，DOI:10.1021/jacs.5b11793