直到密度泛函理论（DFT） 的出现，它堪称理论化学领域的一场“范式革命”。其核心思想极具物理洞见：一个多电子体系基态的所有性质，仅仅由电子密度在空间中的分布决定，而无需考虑复杂的多体波函数。 这相当于将描绘“每一个电子”的艰巨任务，简化成了描绘“电子云的整体形状”。
这一思想的奠基者是沃尔特·科恩（Walter Kohn）和沈吕九（Lu Jeu Sham）。科恩因提出DFT的霍亨伯格-科恩定理（Hohenberg-Kohn theorems）而与约翰·波普尔（John Pople， Gaussian之父）分享了1998年的诺贝尔化学奖。有趣的是，贡献了至关重要的科恩-沈吕九方程（Kohn-Sham equations）的沈吕九先生，却与诺奖失之交臂，成为理论化学界常为人提及的憾事。
这世界最公平的就是科学贡献终将被铭记，但荣誉的分配却未必尽如人意，他们也不例外。
DFT的成功，关键在于引入了交换-相关泛函（Exchange-Correlation Functional）。你可以把它理解为一种“智能补丁包”，用来近似处理电子之间的复杂相互作用。从最早的局域密度近似（LDA），到广义梯度近似（GGA， 如着名的 B3LYP），再到如今五花八门的杂化泛函和双杂化泛函，一代代科学家就像在为这个“补丁包”升级打怪，不断提升其精度与适用范围。一个优秀的计算化学家，必须像老中医熟悉药材一样，熟知各种泛函的“脾性”，知道在什么体系、研究什么性质时该用什么“方子”。
而将这套复杂理论变成化学家手中利器的最着名软件，便是 Gaussian。
如果说DFT是内功心法，Gaussian就是一本详尽无比的武学秘籍兼练功房。它的诞生与发展，几乎就是一部计算量子化学的应用史。其创始人约翰·波普尔，一位从理论物理转向化学的学者，毕生目标就是让复杂的量子化学计算“民主化”，让实验化学家也能使用。从1970年的Gaussian 70开始，到如今迭代至Gaussian 16甚至更高版本，它集成了从半经验方法、HF方法到各种DFT方法，乃至高级电子相关方法（如MP2， CCSD(T)）的庞杂计算引擎，并能预测分子的结构、能量、振动频率、光谱、反应路径等几乎一切静态和动态性质。
但Gaussian本身也曾引发争议。
早期版本因其封闭的源代码和昂贵的商业授权，被一些学者诟病为“黑箱”，阻碍了方法的透明与创新。与之相对的是诸如CP2K、Quantum ESPRESSO等开源软件的兴起。
然而，不可否认的是，Gaussian凭借其无与伦比的易用性、丰富的功能和历经数十年积累的可靠性，至今仍是工业界和学术界大多数课题组进行日常量子化学计算的“标准配置”。其配套的可视化前端GaussView，更是让构建分子、提交任务、分析结果变得直观如搭积木。
喜欢全能学霸人生请大家收藏：(m.38xs.com)全能学霸人生三八小说更新速度全网最快。