北京師范大學是教育部直屬重點大學,是一所以教師教育、教育科學和文理基礎學科為主要特色的著名學府。
方維海,1955年12月22日出生于安徽定遠縣,物理化學家,中國科學院院士,北京師范大學化學學院教授、博士生導師。理論及計算光化學教育部重點實驗室主任,北京市化學會理事長,中國化學會常務理事,亞太理論和計算化學家聯合會會士,J. Phys. Chem.和Int. J. Quan. Chem.國際刊物編委。
1978年2月—1982年1月,就讀于阜陽師范學院(現阜陽師范大學)化學系大學本科,畢業并獲得學士學位。1990年9月—1993年6月,就讀于北京師范大學化學系,師從劉若莊教授,畢業并獲得博士學位。1993年9月—1995年9月,在南京大學博士后流動站從事研究工作。1996年5月—1998年8月,作為洪堡學者,在德國波恩大學理論化學所從事研究工作。1998年8月,進入北京師范大學工作,歷任副教授、教授、博士生導師。2005年—2018年,擔任北京師范大學化學學院院長。2013年12月,當選為中國科學院院士。
方維海院士主要從事光化學、光生物和材料光響應過程的理論和計算模擬工作,在多電子態勢能面交叉、羰基化合物光解離機理和量子-經典混合的非絕熱動力學模擬等方面做出了國際同行認可的貢獻。近年來進行了前瞻性布局,通過引進優秀人才,開展了激發態、光響應和光譜的量子計算,以及大數據和機器學習助力光功能材料的研發工作。2003和2010年作為第一完成人,兩次獲得教育部自然科學一等獎;2004和2010年兩次被科技聘為“973”計劃項目首席科學家。2019年獲得了亞太理論和計算化學聯合會授予資深理論化學家的Fukui獎章,2023年獲得物理有機成就獎。代表性成果包括:1. 發展了獨特的軌道定域化和組態優選的完全活化空間自洽場計算策略,結合多體微擾理論,在目前的計算硬件條件下,可實現近百個原子體系激發態的精準計算;2. 發展了多電子態勢能面極小能量交叉結構的優化方法,在國際上率先發現了三態勢能面交叉結構和性質及其在“暗態”動力學中的作用,被國際同行評價為開創性的工作;3. 從理論上系統研究了羰基化合物的光解離機理,提出了不同位點化學鍵選擇性解離的新判據,這一成果被收錄在系列光化學叢書中;4. 從量子測量原理出發,將經典的核運動視為量子體系(電子)的連續測量,在絕熱表象下,發展和建立了量子-軌跡平均場(QTMF)電子密度矩陣的演化方程。在勢能面的交叉區域,原子核在疊加電子態的平均勢場中運動,正確處理了非絕熱效應的量子屬性,而在遠離交叉區域,疊加量子態自動退相干。由于QTMF運動方程描述的是密度矩陣隨時間的演化,一旦密度矩陣對角化,體系自動退相干到單一絕熱態,既可避免人為引入經驗性的判斷標準,又為后續分析動力學軌跡的化學含義帶來了便利。因此,QTMF方法在處理多個電子態之間的非絕熱效應時,有其獨特的優勢。