30岁以下30位精英：通过量子力学改进化学研究

一年一度的林道诺贝尔奖获得者大会将众多科学头脑汇聚到德国博登湖畔。每年夏天在林道，数十位诺贝尔奖得主与来自世界各地的数百名年轻研究人员交流思想。虽然诺贝尔奖得主是万众瞩目的明星，但年轻的队伍本身也是一个成就斐然的群体。在今年以物理学为重点的会议召开之前，我们将介绍几位30岁以下的有为参会者。以下是30位系列报道中的第18位。

姓名：罗伯特·帕里什
年龄 23
出生地：迈阿密
国籍：美国

目前职位：佐治亚理工学院研究生
教育背景：佐治亚理工学院机械工程学士

关于支持科学新闻业

如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。

您的研究领域是什么？
我应用量子力学来模拟分子中电子的运动，使用计算机。这种类型的精确模拟提供了计算机化学预测，关于分子是否可能成为良好的候选药物、反应催化剂等。

是什么吸引您进入物理学，特别是进入这个研究领域？
我一直着迷于从天气模式到宇宙演化等现象的美丽复杂性，都源于一个简单的控制方程，可以用一页或更少的内容写完。在我的工程学本科学习中，我了解到困难的部分是求解这些方程，并且我发现自己很擅长找到新的近似方法来加速这些解。在我研究的所有方程中，量子化学的电子薛定谔方程无疑是最困难的，因此也是最有趣的。

您认为自己10年后会在哪里？您有具体的研究目标，或者您真正想要解决的特定问题或难题吗？
10年后，我希望成为一名教授。思考一个真正棘手的问题，每周7天、每天24小时思考，灵活的工作时间（尽管每周100小时！），并拥有令人惊叹的朋友作为研究合作者，即使不付钱给我做这件事，我也愿意培养这种生活方式。至于研究目标，我对压缩算法来处理电子的相关运动非常感兴趣。如果可以设计出一种有效的方案，我们就可以对像蛋白质这样大的化学系统进行完全量子力学的模拟。这将使许多化学发现从实验室工作台转移到计算机上，就像计算流体动力学彻底改变了飞机的设计方式一样。

您的科学英雄是谁？
哥伦比亚大学和前贝尔实验室的霍斯特·施特默，他发现了分数量子霍尔效应。我在高中时看过他关于纳米技术的演讲，他显然非常享受每天上班，而这种热情自然而然地促成了一个惊人的发现，这给我留下了深刻的印象。还有我的父亲杰克·帕里什，他是一位飞行气象学家，在美国国家海洋和大气管理局研究飓风。作为一位非常务实的科学家，他可以飞入飓风中用肉眼观察，并收集到与超级计算机模拟一样多的信息。这提醒我，我研究的所有漂亮的数学最终都应该归结为有用的东西。

您的梦想研究或实验是什么？如果您有无限的资源，您会进行什么样的研究？
我这个领域的有趣之处在于，我们已经知道如何精确地求解任何系统电子的运动，但我们需要指数级的计算机时间才能做到这一点。我们经常开玩笑要写一篇题为“使用时间机器精确求解电子薛定谔方程”的文章，我们将一台工作站送回大约1.5亿年前，然后在昨天去取回模拟结果。

除了物理学之外，您最喜欢哪些活动？
我非常喜欢旅行，并期待在林道会议之后参观德国和奥地利的一些地方。此外，作为一个佛罗里达人，我在亚特兰大经历了严重的沙滩戒断反应，我期待找到某个地方重新获得我在博士后期间的风帆冲浪技能。

您希望从今年的林道会议中获得什么？
流行文化似乎常常认为科学是在凌晨 3:00 由一位穿着白大褂的孤独研究生在实验室工作台上苦干完成的。虽然我当然也曾在绿底黑字的 C++ 源代码窗口前度过无数个夜晚，但我所有最好的想法都来自与朋友喝啤酒聊天。林道是一个结交这样朋友的好机会，他们最终可能会成为同事。特别是，我希望有机会与许多在与我自己的领域正交的领域工作的年轻科学家和诺贝尔奖获得者交谈。在工程学本科毕业后在化学领域取得成功之后，我坚信思想常常可以从一个领域跨越到另一个领域，而林道是实现这一目标的完美场所。

您特别期待在林道会见或学习哪位诺贝尔奖获得者？
在过去的两年里，我花了大量时间编写一种名为密度泛函理论的方法的代码，沃尔特·科恩因该方法于 1998 年获得诺贝尔化学奖。他在该方法上的发展在过去 25 年中引起了电子结构理论的复兴，但我们越来越意识到某些化学系统的惊人失败。我非常有兴趣直接听取他对我们如何纠正这些错误的看法。