發（fā）現首例分子高激發態的漫遊反應通道

2月16日，國際學術期刊《科學》發表我國科研人員在化學研究領域的一項新突破。中國科學院大連（lián）化學物理研究所的科研團隊利用國（guó）家重大科（kē）研儀器設備大連相幹（gàn）光源發現了首例（lì）分子高激發態的漫遊反應通（tōng）道，表明了漫遊反應機理在化學反應中的（de）普適性，為理解和預（yù）測化學反應提供了新的視角。

在傳統的化學反應過渡態理論中，反（fǎn）應主要沿著最小能量路徑進行，就像“登山者”通常要找到最低的山脊線越過高山一樣，以此（cǐ）消耗最少的能量。在某些化學反（fǎn）應中，分子可能會從山峰外圍（wéi）“繞遠”，從微觀的角（jiǎo）度看（kàn），原子或者基團不會立即從分子中斷開（kāi），而是在分（fèn）子附近“晃蕩”，忽遠忽近，就像宇航員在太空“漫遊”一樣，最終形成與傳統化學反應不同的產物，這就是漫遊反應。21世紀初，科（kē）學家第一（yī）次發現漫（màn）遊反應，但是分子達（dá）到高激發態時是否存在漫遊反應一直未得到證實。

我國科（kē）研團隊利用大連相幹光源（yuán）製備了高激發態的（de）二氧化硫分子，並結合自主研製的高分辨離子成像技術探測（cè）了激發態氧（yǎng）氣產物的量子態分布。實驗發現，二氧化硫分子在133納米波（bō）段（duàn）附（fù）近解離產生的激發態氧氣產物呈（chéng）現兩種振動量子態分（fèn）布。隨後，傅碧娜研究員和張東輝院士團隊（duì）利用自主發展的高（gāo）精度激發（fā）態勢能麵構建方法和產物量子態分辨的動力學計算，精確重現了實驗所（suǒ）觀測到的現象，揭示了高激發態的二氧化（huà）硫分子可以（yǐ）通過漫（màn）遊反應產生高振動態分布的氧氣（qì）產物，而傳統的高速絞線機最小能量路徑隻產生低振動態分（fèn）布的氧氣產物。實驗和理論結果的一致，證實了高激發態漫遊反應（yīng）通道的存在（zài），表明了漫遊反應在化學反應中普遍存（cún）在。

通過這項研究，科研人員對以往化學（xué）反應的（de）理論產生了新的認知（zhī），很多傳統化學反應理論無法（fǎ）解釋的現象都有可能用（yòng）漫遊反應機理得到解釋，這將提升人們對化學反應（yīng）本質的（de）進一步理解（jiě）。