国家自然科学基金委员会化学部于2007年5月9-12日在广西桂林组织召开了“物理有机化学学术与发展研讨会”，化学部常务副主任梁文平研究员、副主任陈拥军研究员、南开大学程津培院士、香港中文大学黄乃正院士、香港科技大学吴云东院士、中科院理化技术所佟振合院士，以及来自科研院所、大学院校的从事物理有机化学研究的40多位专家参加了会议。会议就物理有机化学在化学学科中的作用、物理有机化学发展现状及面临的挑战进行了深入讨论，并对国家自然科学基金委对我国物理有机化学的资助提出了若干建议。
物理有机化学是用物理化学的方法研究有机化学问题的科学，它研究有机化合物的结构和性能的关系，以及有机化学反应如何发生和为什么发生，从中找出规律，指导设计、合成新的物种，预见和发现新的有机化学现象。物理有机化学是一门指导有机化学其它学科发展的学科。我国有机化学前辈汪猷先生提出了有机化学经纬说：物理有机化学、合成化学、有机分析与分离为经，天然产物化学、金属有机化学、元素有机化学、（还应包括化学生物学、药物化学、农业化学、有机材料化学等）为纬。物理有机化学所建立的概念、理论和方法指导着有机化学以及相关学科的发展。
当前，物理有机化学面临新的发展机遇。首先，时间分辨技术（时间分辨的吸收光谱、发射光谱、红外光谱和拉曼光谱，以及时间分辨的NMR、ESR、X-衍射）的发展和普及，为研究有机化学反应的全过程、反应中间体、反应动态学提供了有力的手段。其次，空间分辨技术（各种显微技术）的发展和普及，使单分子化学和超分子化学的研究成为可能，大大地扩展了物理有机化学研究的空间尺度，物理有机化学的研究对象已从简单的有机分子和均相溶液中的有机化学反应扩展到包括生物大分子、材料大分子和分子聚集体中的反应。第三，计算化学在确定分子和分子聚集体的结构、阐明有机化学反应机制方面发挥着越来越重要的作用，计算化学的研究不再停留在验证和解释实验结果，而且可以预测反应的方向。第四，化学正与生命科学、材料科学、能源科学、环境科学等学科交叉融合，给物理有机化学提出新的课题。显然，在21世纪，物理有机化学家们将利用现代高新技术和装备，在分子层次和分子以上层次，在相关学科的前沿交叉领域寻找新的学科生长点，运用自己的理论、方法和概念，研究新问题，发现新规律，对有机化学及相关学科的发展做出更大贡献。
专家们一致认为，在未来十年内物理有机化学应该特别关注以下几个方面：
1、 活泼中间体与有机化学反应的机理：
利用时间分辨技术和空间分辨技术原位，实时地研究有机化学反应活泼中间体（包括自由基、碳正离子、碳负离子、卡宾、激发态等瞬态物种）的结构及活性，阐明反应动态学及反应机制，指导人们设计新反应和新催化剂，以及控制化学反应的方向，提高化学反应的选择性。
2、分子聚集体化学：
以共价键为基础，以分子为研究对象的化学称为分子化学。以分子间相互作用为基础，以分子聚集体为研究对象的化学称为超分子化学。超分子化学极大地推动了化学学科的发展，同时有力地促进了化学与其他学科的交叉。超分子化学重点研究的内容之一是分子间相互作用的规律及本质，应特别注意研究多种分子间相互作用的协同性、方向性和选择性，因为相互作用的方向性和选择性决定分子识别和位点识别，只有通过高选择性的分子识别和位点识别组装成的分子聚集体的结构才是有序的，才有可能具有某种功能。超分子化学的另一个重点研究内容是发展高效、高选择性的分子组装方法。超分子化学的第三个重点研究内容是分子聚集体的结构与功能的关系，分子聚集体的功能是通过聚集体中的能量传递、电子转移、物质传输和化学转换过程实现的，阐明这些过程的本质和特性，可以指导人们设计新型的功能超分子体系。
3、有机化合物的结构与性能的关系及新分子、新材料分子设计、合成：
这一命题是物理有机化学研究永恒的主题。现代光谱、波谱和显微技术的发展可以更准确地表征有机化合物的结构，化合物的结构决定性能，性能包括化学反应性（立体效应、电子效应、溶剂效应等）、物理性能（光、电、磁等性能）以及生命功能。阐明物质的构效关系，可以指导人们设计、合成具有特定功能的有机分子，应注意发挥有机合成化学的优势，设计合成新奇的、具有某种特性的分子，并带动相关领域的发展。
4、生命过程中的化学问题：
酶催化机理、酶模拟、光合作用模拟早已是物理有机化学家参与的领域。化学生物学研究的核心问题是化学小分子与生物大分子的相互作用，进行化学生物学的研究，除了有机合成化学和分子生物学的知识外，还需要物理有机化学的理论和方法。生物有机化学在很大程度上是研究蛋白质、核酸、糖及其他生物分子的物理有机化学。
5、计算化学和理论有机化学：
近20年来，理论化学及在其基础上发展起来的计算化学迅速发展，许多有机化学问题可以用计算化学的方法进行研究，例如，化学反应的过渡态、酶催化反应的机理、生物大分子的结构与功能的关系等等，都可以通过理论计算获得实验所需的信息。在量子化学和计算化学的基础上，已派生出许多更加实用的计算技术，如分子力学和分子动力学模拟、分子图形学、计算机辅助分子设计技术等，这些方法和技术已在有机化学研究中得到广泛和成功的应用。
专家们认真分析了我国物理有机化学发展的现状。在过去的二十余年中，我国在物理有机化学的研究中取得了一批具有国际影响的结果，例如，有机分子的簇集和自由基自旋离域效应参数的建立曾获国家自然科学一等奖；另外，在化学键键能等基本参数的测定与计算、生命体系中的自由基化学、超分子化学、有机化学反应机理计算模拟等方面也取得一批创新性结果；一批从事物理有机化学研究的青年科学家已成长起来，为提高我国在本领域中的研究水平创造了条件。但是，目前我国物理有机化学的研究也面临着挑战，应引起足够重视，例如，具有重要国际影响的原创性的成果为数不多；特别杰出的能够引领国际学科前沿领域发展的青年人才非常少见；与有机化学中其他三级学科相比，优秀青年人才所在的单位比较分散，尚未形成创新群体和物理有机重点实验室。为使我国物理有机化学的研究跻身国际先进水平，与会专家针对基金资助工作提出以下建议：
1．继续加大对优秀年轻科技人才的资助，特别是对35岁以下的青年科技人才的资助，促进青年学者成为我国物理有机化学研究的主力军。
2．继续对有特色的研究群体进行长期稳定的资助。我国开展物理有机化学研究成绩显著的几个群体，都得到基金委长期稳定的资助，使他们能够长期坚持进行系统性的研究。希望今后适当增加本领域的重点项目资助数量，以使更多的研究群体能够得到稳定的资助。
3．鼓励物理有机化学与其他相关学科的交叉，例如，与生命科学和材料科学的交叉，在化学学科内部与高分子化学和分析化学的交叉等。
（化学科学部 杜灿屏 朱仕正）