约翰·波普尔（1998年诺贝尔化学奖得主）
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| 出生 | 1925年10月31日 英国萨默塞特郡伯纳姆-昂-西 |
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| 逝世 | 2004年3月15日（78岁） 美国伊利诺伊州芝加哥 |
| 国籍 | 英国 |
| 母校 | 剑桥大学 |
| 知名于 | 量子化学计算方法 GAUSSIAN程序包 波普尔分析法 |
| 奖项 | 诺贝尔化学奖（1998年） 沃尔夫化学奖（1992年） 科普利奖章（2002年） |
| 研究领域 | 理论化学、量子化学 |
| 机构 | 剑桥大学 卡内基梅隆大学 西北大学 |
约翰·安东尼·波普尔（Sir John Anthony Pople，1925年10月31日—2004年3月15日），英国理论化学家，1998年因其在量子化学计算方法方面的开创性贡献荣获诺贝尔化学奖。他与沃尔特·科恩分享了该年度的诺贝尔化学奖。
生平
波普尔出生于英国萨默塞特郡的伯纳姆-昂-西（Burnham-on-Sea），父亲是服装店主。他自幼展现出惊人的数学天赋，11岁时便以优异的数学成绩从布里斯托尔的一所小学毕业。因家境不富裕，他依靠奖学金进入布里斯托尔文法学校就读。1943年，他考入剑桥大学三一学院攻读数学，但入学不久便应征入伍，在二战期间服务于英国空军部的研究机构。战后他返回剑桥继续学业，1947年获得数学学士学位，随后转向化学领域深造。
波普尔在剑桥大学跟随约翰·伦纳德-琼斯（John Lennard-Jones）攻读博士学位，研究价键理论的数学基础。1951年获得博士学位后，他在剑桥大学担任研究员，后于1954年成为数学讲师。1958年，他受聘前往美国卡内基梅隆大学担任化学教授。1986年，他转入西北大学担任教授直至退休。波普尔于2004年3月15日在芝加哥因肝癌去世，享年78岁。
学术生涯
波普尔的学术生涯跨越将近半个世纪，可分为几个重要阶段。在剑桥早期（1950年代），他主要研究统计力学和分子轨道理论。1953年，他发表了关于分子间作用力的重要论文，提出了后来被称为"波普尔分析法"的计算方法。
1960年代，波普尔将注意力转向量子化学计算方法的系统化发展。当时量子化学面临的核心问题是：如何精确而又高效地计算分子的电子结构。传统的从头计算方法（ab initio）理论上精确，但对当时计算机而言计算量过于庞大；而半经验方法虽然快速，但准确性不足。波普尔决心开辟第三条道路。
1965年，他移居美国后，与同事合作开发了一系列逐步精化的计算方法体系。他提出了具有里程碑意义的"波普尔模型化学"（Model Chemistry）概念，即建立一套标准化、系统化、层次化的计算方法，使用者可以根据需要的精度选择不同级别的计算。
1970年代至1990年代，波普尔和他的研究团队系统地开发了从低到高多个层次的计算方法：从简单的STO-3G基组，到分裂价基组（如3-21G、6-31G），再到极化基组和弥散基组。在电子相关能处理方面，他引入了Møller-Plesset微扰理论（MP2、MP3、MP4）和耦合簇方法（CCSD、CCSD(T)）等标准方法。这套体系被学术界广泛采用。
波普尔最著名的贡献之一是主导开发了GAUSSIAN程序包。最初发表于1970年的GAUSSIAN 70是第一个通用的量子化学计算软件包，首次将量子化学计算从少数专家的领域拓展为全化学界可用的工具。随着版本不断更新（GAUSSIAN 76、80、82……直至今天的GAUSSIAN 16），该软件成为全球计算化学领域最广泛使用的工具之一。
获奖成就
波普尔一生获得了众多荣誉。1975年被选为英国皇家学会会员。1992年获得沃尔夫化学奖。1998年，他因"发展了量子化学的计算方法"获得诺贝尔化学奖，与沃尔特·科恩（Walter Kohn）分享该奖——科恩因发展了密度泛函理论而获奖。2002年他被授予英国皇家学会最高荣誉科普利奖章。波普尔还在1999年被封为爵士。
历史贡献
波普尔的贡献从根本上改变了化学的研究方式。在波普尔之前，量子化学的理论虽然优美，但实际应用极为有限。他的"模型化学"思想——即提供一系列标准化的、经过充分测试的计算方案——使得化学家可以像使用实验仪器一样使用计算工具来预测分子性质。
他开发的GAUSSIAN程序包使得量子化学计算成为化学研究的标准工具。如今，从药物设计到材料科学，从反应机理研究到光谱解析，计算化学已经成为化学研究中不可或缺的组成部分。波普尔被公认为"计算化学之父"之一。
波普尔还提出了用"能量梯度"方法优化分子几何结构的技术，这一方法使得自动寻找分子最稳定构型成为可能。他的工作在理论上为整个计算化学学科奠定了基础框架。
轶事典故
波普尔在剑桥读本科时原本学习数学，但因听了一位化学教授的讲座后对化学键的数学描述产生了浓厚兴趣，于是转向化学领域。他晚年曾幽默地说："我转行学化学是因为我觉得量子力学可以解决化学问题，后来我发现这是同一个问题。"
波普尔性格谦逊平和，即便在获得诺贝尔奖之后，他仍然坚持每天到实验室工作。他的办公室门总是向学生敞开的，任何学生都可以随时与他讨论问题。他指导过数十位博士生，其中许多人后来成为计算化学领域的领军人物。
波普尔热爱音乐，是一位出色的钢琴演奏者。他曾在剑桥大学的音乐会上表演莫扎特的钢琴协奏曲。他常说，数学、化学和音乐对他来说是不可分割的三位一体——它们都是关于对称与和谐的科学。
GAUSSIAN这个名字的来历也颇为有趣：波普尔最初想用他所在的卡内基梅隆大学的缩写CMU来命名，但觉得不够贴切。后来他想到，计算化学的核心是求解分子的振动频率和能量，而这类问题常用高斯函数基组来展开，于是取名为GAUSSIAN。
参考文献
1. Pople, J. A. (1998). Nobel Lecture: Quantum chemical models. Angewandte Chemie International Edition, 38(13-14), 1894-1902. 2. Frisch, M. J., et al. (2009). Gaussian 09 User's Reference. Gaussian, Inc. 3. Buckingham, A. D. (2006). Sir John Anthony Pople. Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society, 52, 299-314. 4. Hehre, W. J., Radom, L., Schleyer, P. v. R., & Pople, J. A. (1986). Ab Initio Molecular Orbital Theory. Wiley-Interscience. 5. The Nobel Foundation (1998). The Nobel Prize in Chemistry 1998: Press Release.