Life is nothing but an electron looking for a place to rest.
——Albert Szent-Györgyi
(Nobel Prize, Physiology or Medicine, 1937)

让我们从一些人类历史上最令人惊叹的时刻开始今天的话题：

1930 年代以来，物理学家们利用量子力学描述分子和原子世界的努力仍然停留在一些最简单的情形，而对多电子体系束手无策。直至 1964 年, 来自 UC San Diego 和 ENC 的 Walter Kohn 和 Pierre Hohenberg 做出了一个极具洞察力的预见：只要得知空间中各点上电子分布的平均密度，就能决定一个系统的所有性质。一年后，Kohn 和沈吕九（Lu Jeu Sham）在此基础上给出了一个能够计算电子密度和能量的方法，也就是今天著名的 Kohn-Sham 方程。Kohn 极富创造力的工作以“密度泛函理论（DFT）”为名广为人知，在此后的几十年内迅速成为了物理学家和化学家们理解原子、分子世界的基石，并为他赢得了诺贝尔化学奖。

我将在这里送你的这份礼物就是这个波澜壮阔故事的延续…

今天的化学家们通过不断改善算法和优化理论，已经能基于密度泛函理论对上百乃至上千原子的体系做出高精度的计算。最近十年来，当电化学方法越发引人瞩目时，通过在密度泛函理论中引入巨正则系综，调节体系中的电子数目以使得电极的费米能级与预设的电极电势吻合，化学家们能够对电极/电解液界面上发生的事情做出精准的模拟和预测。例如，即便是对铂电极的亚层原子用钯原子掺杂，这些并不在电极表面显现的掺杂位点仍然能对水合质子的吸附展现出独特的优势，这就是我要送你的礼物：

生日快乐 ꒰ঌ^•𖥦•^໒꒱

最后，这是另外一个话题了，我们用它来结束这段祝福：今年年中时，我读到一篇文章，一个法国物理学家团队通过精湛的实验设计给出了一个令人惊讶又仿佛理所当然的结论，三个电子即可展现出集体行为。也就是说，微小的个体在相遇与互动中，诞生了独立存在时不曾有过的性质。这是“涌现”现象在微观世界中的一个轻盈而深刻的注脚。亲爱的，当你和这个世界相遇时，我相信其中一定涌现出了一些这个世界此前从未有过的美好。1937 年诺贝尔生理学或医学奖得主 Albert Szent-Györgyi 曾对生命过程做出过一个十分准确又相当诗意的描述：“生命不过是一个电子寻找它的栖身之处。” 我第一次听到这句话时并不知道他是一个生物化学家，也就无从得知这里的“life”是指“生命”还是“生活”。但现在我知道，生活也不过是一个心灵寻找它的栖身之所。亲爱的，我要祝你不论何时都能寻到自己的栖身之处，祝你永远能感到安全、平静、温暖。

Happy birthday!