Квантовая химия в мире

[химик-философ]

Да, безусловно, квантово-химические расчёты сейчас практически всегда "привязаны" к конкретным экспериментам. Но ведь где-то же учатся люди этому делу?

И всё-таки, не могли бы Вы выделить ведущих квантовых химиков по Вашей версии?

Из моей области (химия NHC) пожалуй среди расчетчиков стоит выделить: A.J. Arduengo III. и S.P. Nolan  - но это не чистые расчетчики, они подевают экспериментальные данные по каталитической активности и РСА .

Квантовым расчетам учат в любом ВУЗе.

[Хоббит)]

Что-то вы очень сузили квантовую химию - её нужно расширить до квантовой физики, включив химию как часть её, и тогда всё встанет на свои места. Вот пример возможностей : http://rutv.ru/brand/show/episode/1188158/viewtype/picture

А то, что где-то журналов больше и работ больше - это не показатель качества тех работ.

...Даже про каталитическую и биологическую активности у поверхности SiO2...- это в тему "зарождения жизни".

[madschumacher]

Советую Вам квантхимом себя не сдерживать, а думать о молекулярном моделировании вообще (т.е. любые расчетные методы для моделирования хим.процессов на молекулярном уровне, просто сейчас очень актуален тот же QM/MM).

В мире хороших групп полно везде: США (простите, почти весь Gaussian и GAMESS US оттуда), Германия (Turbomole, CFour), Канада (простите, Аксель Беке), Норвегия (Dalton), Финляндия (забыл фамилии, сложные больно), Италия (Бароне тот же), Швейцария (CP2K, CPMD, Паринелло там обитает то бишь), Россия (отечественный продукт -- Firefly и Priroda) и т.д.: куда ни кинь везде можно найти хорошие группы, в той же Азии. Можно искать по журналам (JCTC, JCC, JPCA и т.д.): смотрите клевую статью, ищите людей, которые её написали.

В России для обучения могу порекомендовать Москву (про другие города не так в курсе): Химфак МГУ (спецгпуппы 11, 12, 13 -- любой из них будет достаточно, но лучше 11я), ФНМ МГУ, ФМБФ МФТИ и что-то ещё м.б.

Групп тоже полно в Москве (тот же Оганов, разрабы Firefly и Priroda тоже в Москве обитают, правда, работать с ними не уверен, что можно).

А с областями полная свобода выбора (хорошие примеры тут приводили). Определяйтесь, что Вам ближе по душе и вперед! Полей непаханных много...

Можно ли судить об уровне квантовой химии в стране исходя только из национального журнала по общей химии?

 

Ни в коем случае! Надо смотреть на специализированные журналы и только на международные (чем выше статус, тем лучше, список смотреть выше, ну а если работы в JACS, ANIE, Nature, Science, то вообще круть). А общая химия тут вообще не в кассу.

Каких ведущих квантовых химиков Вы бы выделили на сегодняшний день? Все ли они работают в США?

 

Зависит от области. Из тех, кто сразу приходят на ум. В coupled clusters, например, Юрген Гаусс, в дисперсионных взаимодействиях для больших систем, бесспорно Штефан Гримме (оба, кстати, немцы), в ab inito молдинамики -- Паринелло (сейчас он в ETH), в извращенных функционала DFT и ТАК, бесспорно, Миннесотская школа и Дональд Трулар и т.д. И это только просто имена, которые сразу приходят в голову, а реально не менее крутых спецов намного больше.

 

Где по Вашему мнению лучшее квантово-химическое образование?

В аспирантуре... См.выше (с физфаков есть тоже определенный плюс приходить). Изменено 4 Ноября, 2016 в 21:45 пользователем madschumacher

[igor.valuev]

Советую Вам квантхимом себя не сдерживать, а думать о молекулярном моделировании вообще (т.е. любые расчетные методы для моделирования хим.процессов на молекулярном уровне, просто сейчас очень актуален тот же QM/MM).

В мире хороших групп полно везде: США (простите, почти весь Gaussian и GAMESS US оттуда), Германия (Turbomole, CFour), Канада (простите, Аксель Беке), Норвегия (Dalton), Финляндия (забыл фамилии, сложные больно), Италия (Бароне тот же), Швейцария (CP2K, CPMD, Паринелло там обитает то бишь), Россия (отечественный продукт -- Firefly и Priroda) и т.д.: куда ни кинь везде можно найти хорошие группы, в той же Азии. Можно искать по журналам (JCTC, JCC, JPCA и т.д.): смотрите клевую статью, ищите людей, которые её написали.

В России для обучения могу порекомендовать Москву (про другие города не так в курсе): Химфак МГУ (спецгпуппы 11, 12, 13 -- любой из них будет достаточно, но лучше 11я), ФНМ МГУ, ФМБФ МФТИ и что-то ещё м.б.

Групп тоже полно в Москве (тот же Оганов, разрабы Firefly и Priroda тоже в Москве обитают, правда, работать с ними не уверен, что можно).

А с областями полная свобода выбора (хорошие примеры тут приводили). Определяйтесь, что Вам ближе по душе и вперед! Полей непаханных много...

Ни в коем случае! Надо смотреть на специализированные журналы и только на международные (чем выше статус, тем лучше, список смотреть выше, ну а если работы в JACS, ANIE, Nature, Science, то вообще круть). А общая химия тут вообще не в кассу.

Зависит от области. Из тех, кто сразу приходят на ум. В coupled clusters, например, Юрген Гаусс, в дисперсионных взаимодействиях для больших систем, бесспорно Штефан Гримме (оба, кстати, немцы), в ab inito молдинамики -- Паринелло (сейчас он в ETH), в извращенных функционала DFT и ТАК, бесспорно, Миннесотская школа и Дональд Трулар и т.д. И это только просто имена, которые сразу приходят в голову, а реально не менее крутых спецов намного больше.

 

В аспирантуре... См.выше (с физфаков есть тоже определенный плюс приходить).

Огромное Вам спасибо за такой подробный и по-настоящему полезный ответ!

А где можно поподробнее узнать о существующих направлениях квантовой химии и молекулярного моделирования? (Чтобы ощутить эту самую свободу выбора и иметь более-менее полное представление о возможных вариантах.)

[madschumacher]

В журналах и на конференциях, где ж ещё? Ну и в общении со спецами (Researchgate может в этом помочь). Вообще, было б проще что-то советовать, если бы Вы указали свой уровень (где и на каком курсе Вы обучаетесь) и Ваши предпочтения в Науке.

[igor.valuev]

В журналах и на конференциях, где ж ещё? Ну и в общении со спецами (Researchgate может в этом помочь). Вообще, было б проще что-то советовать, если бы Вы указали свой уровень (где и на каком курсе Вы обучаетесь) и Ваши предпочтения в Науке.

Обучаюсь я в НГУ на хим. отделении факультета естественных наук. Сейчас я на 4 курсе и по индивидуальному плану углубляю свои знания по математике и квантовой механике на физическом факультете (у нас на ФЕНе был семестровый курс квантов и годовой курс так называемого строения вещества, где рассматривалась квантовая механика уже атомов и молекул, а также различные виды спектроскопии). Планирую также пройти спецкурс уже по самой квантовой химии, т.е. по расчётным методам в следующем семестре.

 

В науке привлекают любые теоретические предсказания исходя из самых фундаментальных принципов, которые, что самое главное, действительно работают и действительно являются неожиданными (тот же Оганов - прекрасный пример). В своей дипломной практике я имею дело с комплексами 3d-металлов, имеющими большое расщепление спиновых уровней (по проекциям) в нулевом магнитном поле. Но сейчас моя работа никак не связана с квантовой химией, по сути я занимаюсь экспериментальными техниками исследования таких соединений. В долгосрочной же перспективе моя мечта - квантовая химия, но серьёзная, т.е. действительно полезная и красивая. Что, собственно, и стало причиной моего вопроса. Думаю, что по объектам исследования каких-то сильных предпочтений у меня нет, хотя тема мономолекулярного магнетизма выглядит очень и очень интересной.

[madschumacher]

Обучаюсь я в НГУ на хим. отделении факультета естественных наук. Сейчас я на 4 курсе и по индивидуальному плану углубляю свои знания по математике и квантовой механике на физическом факультете (у нас на ФЕНе был семестровый курс квантов и годовой курс так называемого строения вещества, где рассматривалась квантовая механика уже атомов и молекул, а также различные виды спектроскопии). Планирую также пройти спецкурс уже по самой квантовой химии, т.е. по расчётным методам в следующем семестре.

В целом, программа подготовки Ваша выглядит неплохой. Насколько я знаю, НГУ -- один из самых сильных в подготовке химиков. Стоит обратить внимание, что для работы квантовых/теоретических/расчётных химиков очень важно уметь работать в системе Linux (почти весь софт этой области пишется под него, на нём работают почти все суперкомпы, кроме тех, что работают на UNIX и BSD ), иметь навыки программирования (хотя бы написания скриптов на Bash/Perl/Python/AWK), а ещё (хотя бы базово) понимать всякие штуки, типа параллельных вычислений, численных методов и алгоритмов (хотя бы понимать что есть в том же LAPACKе, уметь написать численное дифференциирование, интегрирование). Ещё полезно (это общее замечание, но для написания статей и дипломов/диссеров полезно бы всем, хотя Вы может и так это умеете) уметь юзать LaTeX.

 

В науке привлекают любые теоретические предсказания исходя из самых фундаментальных принципов, которые, что самое главное, действительно работают и действительно являются неожиданными (тот же Оганов - прекрасный пример). В своей дипломной практике я имею дело с комплексами 3d-металлов, имеющими большое расщепление спиновых уровней (по проекциям) в нулевом магнитном поле. Но сейчас моя работа никак не связана с квантовой химией, по сути я занимаюсь экспериментальными техниками исследования таких соединений. В долгосрочной же перспективе моя мечта - квантовая химия, но серьёзная, т.е. действительно полезная и красивая. Что, собственно, и стало причиной моего вопроса. Думаю, что по объектам исследования каких-то сильных предпочтений у меня нет, хотя тема мономолекулярного магнетизма выглядит очень и очень интересной.

К сожалению, я от металлов стараюсь держаться подальше, поэтому в этой области никого из исследователей и научных групп не могу порекомендовать. Но, подобных групп есть много (даже в России), поэтому проблем с поиском места для обучения/научной работы у Вас возникнуть не должно. Судя по всему, Вам ещё надо будет в Магистратуру пойти. Это можете делать где хотите (в том же НГУ), но вот аспирантуру надо будет искать уже серьезно. Там поиск можно проводить через:

1. вакансии на Researchgate;

2. смотреть статьи, искать группу (их сайт), смотреть раздел вакансии (иногда туда что-то горячее вывешивают), но вообще чаще всего будущте аспиранты тупо пишут всем возможным руководителям, где бы они хотели работать.

При поиске аспирантуры Вам будет полезно иметь 1-2 статьи (и желательно в приличных журналах).

[химик-философ]

 

 

В науке привлекают любые теоретические предсказания исходя из самых фундаментальных принципов, которые, что самое главное, действительно работают и действительно являются неожиданными (тот же Оганов - прекрасный пример). В своей дипломной практике я имею дело с комплексами 3d-металлов, имеющими большое расщепление спиновых уровней (по проекциям) в нулевом магнитном поле. Но сейчас моя работа никак не связана с квантовой химией, по сути я занимаюсь экспериментальными техниками исследования таких соединений. В долгосрочной же перспективе моя мечта - квантовая химия, но серьёзная, т.е. действительно полезная и красивая. Что, собственно, и стало причиной моего вопроса. Думаю, что по объектам исследования каких-то сильных предпочтений у меня нет, хотя тема мономолекулярного магнетизма выглядит очень и очень интересной.

А каких именно металлов и с какими лигандами?

[madschumacher]

А сами сравните национальные журналы по общей химии: вот США, вот Британия, а вот Германия,  а вот Россия , вот Испания, вот Индия (пусть название в залужение не вводит), вот Пакистан, вот Япония, вот Китай, вот Бразилия

Таааак.... тут что-то бреда немного есть. Разберем.

 Во-первых, нафиг давать ссылки на журналы по общей химии? Для теоретиков и расчётчиков существуют профильные журналы:

JCTC, JCC, TCA, к тому же работы могут тусоваться в журналах по физхимии/химфизике (например, PCCP, JCP, CPC, JPCA и т.д.) -- это родной ареал обитания данной области физхимии/химфизики (квантовой химии и молекулярного моделирования). Помимо прочего, статьи чисто расчётные можно найти и в других областях (в журналах по неорганике/органике/элементорганике/катализу/общей химии и т.д., да даже в Nature и Science), но вероятность напороться на них падаёт при уменьшении специфичности каждого журнала.

Во-вторых, Вы не очень чётко определили смысл термина "Общая химия". У нас, в России, как Вам известно, это обозначает дикую смесь упрощённых физико-химических концепций (т.е. базовые представления о Физхимии/Химфизике). Чтобы убедиться в этом достаточно почитать любой ВУЗовский учебник (Российский, естессно) по общей химии (Ахметова, Третьякова и т.д.). В англоязычном же смысле "журнал по общей химии" означает, что у данного журнала нет выделенной тематики/специализации, лишь бы это была Химия (хороший, имхо, вариант, назвать это "общехимический журнал"). Т.е. там с равной вероятностью можно встретить статью и по чистой органике и по чистой неорганике. (и некоторые журналы, которые Вы привели, именно такие).

В-третьих, ссылки на журналы, которые Вы привели не все соответствуюют данному Вами описанию.

Ссылка "США" относит нас на сайт American Chemical Society, где можно найти как журнал по любой тематике (в т.ч. по квантхиму -- JCTC), так и общехимический -- JACS. Ссылка "Британия" вообще отсылает нас к одному из наиболее крутых журналов по Неорганике (Dalton Transactions), но там чисто расчётные работы, бесспорно, есть. "Германия" -- это именно общехимический журнал (Angewandte Chemie Int. Ed.) и немецким он давно не является (куплен английской фирмой Wiley с потрохами), но у него есть чисто немецкая версия, и вот она до сих пор реально немецкая. То, что Вы назвали "Испания", на самом деле журнал Саудовской Аравии (издательство именно оттуда, журнал новый, а испанский только главред, но он то может быть откуда угодно), и тематика это журнала (Letters in Organic Chemistry) -- это (сюрприз-сюрприз) органика. "Пакистан" и "Япония" -- это вообще какие-то шарашкины конторы для публикаций за бабло (т.е. не научные журналы вообще). Вот "Бразилия" и "Китай" -- хорошие примеры общехимических журналов, только "Китай" (Chemistry – An Asian Journal) вовсе не китайский и никогда им не был (в отличие от Angewandte): он английский, создан там и там издаётся.

А из приведённых журналов самый крутой, естессно, Angewandte, и если найти там чисто квантово-химические статьи, то те, кто их сделал, более круты, чем те, кто публикуется исключительно только в региональных журналах.

где больше и круче по квантовой химии?

нигде. Вы не привели ни одного журнала по квантовой химии. Но из всех, приведённых Вами, самый крутой -- Angewandte. А к стране это не имеет никакого отношения. В любом научном журнале можно публиковаться учёным из любой страны.

P.S. В таких государствах как: Канада, Португалия, Италия, Франция, Греция, Бельгия, Нидерланды, Швеция, Латвия, Белоруссия, ДНР, Узбекистан, Казахстан, Турция, Австралия, Сингапур - химия как наука тоже развита хорошо, но вот журналы  по общей химии или слабые или нет.

Вы не правы, в этих странах тоже есть журналы настолько же приличные и иногда приличнее тех, что Вы привели: простите, импакт фактор Canadian Journal of Chemistry (0.966) выше, чем у приведённого Вами Letters in Organic Chemistry (0.658).

По мере большей и большей доступности вычислительных мощностей, расчеты сами по себе теряют ценность.

Ничего подобного. Во-первых, мощности растут не настолько быстро, как бы нам всем хотелось. Поэтому такие вещи, как правильные и дешёвые модели, быстрые вычислительные алгоритмы -- это всё ещё важные вещи. Во-вторых, сами задачи тоже меняются. Если раньше пределом возможности было посчитать энергию конформеров хлорэтана каким-нть PM3, то сейчас пределы упёрлись, например, в расчёт тем же PM3 какого-нть белка. Причём задача уже не просто в поиске энергий, а в поиске оптимальной конформации этого белка. А если учёсть, что белок находится в воде, то задача становится ещё более неподъемной. Так что расчёты не теряют ценность, а только её набирают.

Обычно расчеты идут вместе с экспериментом.

Бесспорно! Вы правы, эксперимент и расчёт -- две стороны одной медали. Бешено плюсую.

Они же (расчёт и эксперимент) поддерживают друг друга: когда один не может ничего дать, то выручает другой. Так и работаем.

Не выделяются как таковые школы расчетчиков.

А вот это наглое враньё. Школ расчётчиков (читаем -- научных групп) полно в каждой стране и по почти любой тематике. Например, в МГУ на Химфаке есть сильная группа по моделированию биологических процессов, в ИГХТУ и НИИ ТиК -- по расчёту свойств комплексов d и f металлов  (структура, спектры), группу Оганова же и так тут несколько раз вспоминали (а она сидит в Сколтехе, МФТИ, Stony Brooks и где-то в Китае).

Изменено 7 Ноября, 2016 в 07:07 пользователем madschumacher

[химик-философ]

Общая химия - это лучшая химия. Если статья попадает в журнал по общей химии, то она наилучшая. По тематическим журналам расходится то, что не взяли в главный журнал. В США такой журнал JACS, не путать с одноименным издательством, оно действительно множество журналов издает.

"Британия" - это именно общая химия, по неорг химии там работ меньше половины. Я органик, даже туда статью посылал, увы не приняли.

Германия - и что с того, что этот журнал куплен иностранцами. Якобы наше издательство "Наука" тоже продана.

"Испания" - межу прочим я являюсь рецензентом этого журнала, так что мне виднее.

"Япония" - этот журнал основан еще до войны, так что отнюдь не "шарашкина" контора.

Canadian Journal of Chemistry - этот журнал мене знаком, но мне не нравится его сонбизм; по этому специально ни разу не ссылался на статьи из этого журнала, на статьи же выше перечисленных журналов ссылался.

Изменено 7 Ноября, 2016 в 07:24 пользователем химик-философ