侯建國(guó)? 物理化學(xué)家，1959年10月29日出生于福建省福清市。1989年獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位。1988年至1995年，先后在蘇聯(lián)科學(xué)院結(jié)晶學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所、加州大學(xué)伯克利分校、勞倫斯 -伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)部、美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)化學(xué)系工作，1995年起在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)任教。中國(guó)科學(xué)院院士，第三世界科學(xué)院院士，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授?，F(xiàn)任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)。
侯建國(guó)主要從事表面物理化學(xué)領(lǐng)域研究工作，包括納米材料和納米結(jié)構(gòu)的制備和表征、分子納米結(jié)構(gòu)的自組裝、低維納米系統(tǒng)的量子態(tài)性質(zhì)及其調(diào)控和納米材料與納米結(jié)構(gòu)的掃描探針顯微鏡研究等方向。已在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表研究論文約 150篇，其中包括《Nature》2篇、《 Science》2篇、《 J.Am. Chem.Soc.》4篇、《 Phys.Rev.Lett》8篇。
表面吸附單分子的高分辨表征與選控
對(duì)處于襯底表面上的單個(gè)分子、原子團(tuán)簇和量子點(diǎn)所具有的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接觀察和表征，繼而選擇性地對(duì)其進(jìn)行精確的修飾和“改造”，以實(shí)現(xiàn)特定的功能，是單分子科學(xué)與納米科技的重要基礎(chǔ)研究，它對(duì)未來(lái)直接人工改造分子有重大的指導(dǎo)意義，并且在新材料和新器件方面有巨大的應(yīng)用背景。
掃描隧道顯微術(shù)（ STM）和掃描隧道譜（STS），是單分子科學(xué)研究的最有力工具之一。雖然 STM圖象可達(dá) 0.1埃的分辨極限，但其只對(duì)應(yīng)于單分子的局域電子態(tài)密度在空間上的分布，因而不能直接反映其原子結(jié)構(gòu)。同時(shí)， STM/STS的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還受到來(lái)自襯底和針尖等諸多因素的影響，因此如何利用它們確定單分子的構(gòu)型、取向、內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)和電子態(tài)等，是極為重要而且極具挑戰(zhàn)性的課題。
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| 吸附在硅表面的C60單分子高分辨STM圖像 |
(a)分辨單個(gè)分子軌道的dI/dV能量層析技術(shù)DY@C82單分子在兩種偏壓下的STM圖像（(B1)和(B2)）和相應(yīng)的能量層析圖像（(B3)和(B4)），以及理論模擬的分子取向(C1)和對(duì)應(yīng)圖像（(C2)-(C4)） |
1999年侯建國(guó)通過(guò)結(jié)合超高真空低溫 STM實(shí)驗(yàn)與密度泛函理論模擬，建立了對(duì)單分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行高分辨表征的系統(tǒng)研究方法，確定了 C60單分子在硅表面的各種依賴于吸附位的吸附取向和相關(guān)的吸附電子態(tài)，此成果被美國(guó)物理學(xué)會(huì)專題圖片新聞介紹，并被評(píng)為 1999年中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究十大新聞。 2001年他通過(guò)分子自組裝技術(shù)把 C60單分子生長(zhǎng)在化學(xué)惰性的硫醇自組裝膜表面，觀測(cè)到具有化學(xué)鍵分辨率的 C60單分子圖像，而且由此發(fā)現(xiàn)了平移對(duì)稱性和分子取向性同時(shí)得到保持的無(wú)缺陷 C60分子取向疇界，這不同于教科書上傳統(tǒng)的疇界概念，成果發(fā)表在英國(guó)《自然》雜志上，被審稿人高度評(píng)價(jià)為“一項(xiàng)構(gòu)思巧妙、實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯抗ぷ鳌?，也被兩院院士評(píng)為 2001年中國(guó)十大科技進(jìn)展。 2003年他進(jìn)一步把這種研究方法擴(kuò)展到對(duì)單分子電子態(tài)位置空間和能量空間的同時(shí)表征，由此成功地確定了Dy@C82單分子包含在碳籠中的金屬 Dy原子的相對(duì)位置和雜化電子態(tài)。此外，他過(guò)去幾年在對(duì)硫醇自組裝膜的分子基團(tuán)的高分辨表征、 6-硝基螺吡喃分子二維組裝的手性表征等一系列單分子體系的研究，以及對(duì)金屬納米顆粒、小分子的離散電子態(tài)表征研究方面也獲得了許多重要結(jié)果。
在此基礎(chǔ)上，通過(guò)“單分子手術(shù)”，侯建國(guó)于 2005年在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了單分子自旋態(tài)的控制。在這一發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的研究工作中，他利用 STM系統(tǒng)地研究了單個(gè)鈷酞菁分子吸附于金表面的各種物理、化學(xué)性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上巧妙地對(duì)其進(jìn)行“單分子手術(shù)”，成功“剪裁”了分子外圍的氫原子。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鈷酞菁分子吸附到金表面后，其中心的二價(jià)鈷離子的局域磁矩完全消失。但通過(guò)在分子內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的精確“手術(shù)”后，卻能夠使整個(gè)分子的空間結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，由此可以改變和調(diào)控其中心鈷離子的自旋態(tài)，使其顯示出由局域磁性所引起的近藤效應(yīng)?！犊茖W(xué)》雜志在同期“透視”欄目中專文介紹和評(píng)價(jià)這一研究成果：“這一結(jié)果開(kāi)辟了可能對(duì)未來(lái)的分子器件應(yīng)用產(chǎn)生影響的分子內(nèi)自旋行為的基礎(chǔ)研究之路”，“在這之前雖然人們已經(jīng)能夠?qū)蝹€(gè)分子的機(jī)械和電子性質(zhì)可以調(diào)控，但這里作者們展示了如何改變單個(gè)分子的自旋屬性，將（對(duì)單分子的）調(diào)控能力提高到一個(gè)新的臺(tái)階”。該成果被評(píng)為 2005年中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究十大新聞和中國(guó)十大科技進(jìn)展。
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| 通過(guò) STM針尖對(duì) Au表面的 CoPC分子進(jìn)行 “分子手術(shù)”以調(diào)控其吸附態(tài)和磁性 |
圖為“分子手術(shù)”各個(gè)階段的 STM圖像 |
侯建國(guó)在單分子科學(xué)研究方向上取得的這一系列成果發(fā)表在《科學(xué)》、《自然》、《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》和《物理評(píng)論快報(bào)》等國(guó)際高水平科技雜志上，引起了國(guó)際上同行的廣泛關(guān)注，已被他引 1600余次。侯建國(guó)多次被邀請(qǐng)?jiān)诎绹?guó)物理學(xué)會(huì)年會(huì)、材料學(xué)會(huì)年會(huì)、國(guó)際純化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)盟年會(huì)和國(guó)際真空科技與應(yīng)用聯(lián)盟年會(huì)等國(guó)際性學(xué)術(shù)會(huì)議上做報(bào)告。